ITTO990446A1 - Sistema perfezionato per l'abbattimento della durezza dell'acqua,in particolare per apparati elettrodomestici e/o termosanitari - Google Patents

Description

RIASSUNTO

Viene descritto un sistema per l abbattimento della durezza dell’acqua impiegata in apparati elettrodomestici e/o termo sanitari, del tipo comprendente mezzi di addolcimento (10), attraverso i quali l’acqua viene portata a contatto con un materiale di addolcimento (R’), e mezzi di rigenerazione (H1) di detto materiale (R’) che provvedono a portare detto materiale (R<'>) ad una temperatura di rigenerazione. Secondo l’invenzione sono previsti mezzi di trattamento termico (H1) operativi per ridurre i tempi di permanenza di detto materiale (R<'>) a temperature potenzialmente dannose per l’efficienza di addolcimento del medesimo.

Vengono altresì descritti mezzi di degassificazione e/o deossigenazione (21) dell’acqua, di impiego vantaggioso in abbinamento ad un sistema per l’abbattimento della durezza dell’acqua basato su un materiale di addolcimento termicamente rigenerabile (R’); tali mezzi comprendono in particolare un attuatore di tipo termico, atto a produrre la movimentazione di un pistone che provoca una depressione in un contenitore (26) di acqua da addolcire e/o utilizzare ai fini della rigenerazione di detto materiale (R’).

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema perfezionato per l’abbattimento della durezza dell’acqua, in particolare per apparati elettrodomestici e/o termosanitari.

E’ noto che taluni apparati elettrodomestici, come ad esempio le lavastoviglie di tipo domestico, sono dotati di un sistema per realizzare l’abbattimento del grado di durezza dell'acqua; tale sistema, noto anche come decalcificatore o dolcificatore, è in particolare previsto per ridurre il tenore di calcio e magnesio dell’acqua utilizzata ai fini del lavaggio, che potrebbe inibire l’azione dei detersivi e produrre il deposito di calcare; come è noto, il deposito del calcare é dato dalla quantità eccessiva degli ioni calcio (Ca++) e magnesio (Mg++) contenuti nell’acqua prelevata dalla rete idrica; si noti che, in particolare, gli ioni calcio e magnesio citati sono dei cationi, ossia degli ioni aventi una carica di elettricità positiva.

Il decalcificatore provvede a tale scopo a scambiare gli ioni di calcio e di magnesio dell’acqua con ioni di sodio (Na+) contenuti in apposite resine di decalcificazione, che sono all’uopo del tipo cationico, e quindi atte a trattenere gli ioni di calcio e di magnesio caricati positivamente; tali resine, che hanno in genere la forma di piccole sfere, sono sistemate in un apposito contenitore, facente parte del decalcificatore, il quale viene fatto attraversare dall’acqua prelevata dalla rete di alimentazione idrica.

Poiché le citate resine esauriscono la loro capacità di addolcimento dopo un certo volume di acqua trattata, è necessario rigenerarle, tipicamente facendole attraversare da una soluzione di acqua e cloruro di sodio (NaCl), comunemente detta salamoia; in tal modo gli ioni calcio e magnesio depositati sulle resine vengono sostituiti dagli ioni sodio della salamoia, e le resine sono così pronte per una nuova fase di addolcimento; nella maggior parte dei casi, tale processo di rigenerazione delle resine viene realizzato nel corso di ogni ciclo di lavaggio effettuato dalla macchina.

I sistemi di addolcimento dell’acqua del tipo citato debbono quindi prevedere un serbatoio di sale, il quale va periodicamente rabboccato dall’utente, a causa del consumo dovuto ai periodici processi di rigenerazione delle resine.

In linea di principio, si consideri che tanto maggiore è il grado di durezza dell'acqua, tanto maggiore è la rapidità di esaurimento delle resine e, di conseguenza, tanto maggiore è la quantità di sale consumata per rigenerare le resine medesime; in altre parole, quindi, il consumo di sale può essere considerato direttamente proporzionale al grado di durezza dell'acqua che la macchina di lavaggio utilizza; si noti, sul punto, che l’utilizzo di sale ai fini della rigenerazione delle resine di addolcimento, incide negativamente sull’inquinamento ambientale.

Al fine di ridurre lo spreco di acqua e di sale, nonché l’inquinamento, in alcune macchine di lavaggio la fase di rigenerazione delle resine non viene effettuata ad ogni ciclo di lavaggio, ma con periodicità minore, tipicamente dopo l’addolcimento di un certo quantitativo di acqua prefissato; in altre soluzioni note, la macchina di lavaggio presenta dei sensori di durezza dell’acqua, i quali attivano la fase di rigenerazione solo quando si riscontra che la durezza dell’acqua non risulta ridotta sufficientemente, a causa dell’esaurimento delle resine; in altre soluzioni ancora, pure impieganti sensori del grado di durezza dell’acqua, la quantità di salamoia addotta al contenitore delle resine è variabile e proporzionale al grado di durezza dell’acqua rilevato.

La tecnica di addolcimento sopra descritta è in ogni caso ben nota e consolidata da vari anni nel settore delle macchine di lavaggio di uso domestico, in virtù della sua soddisfacente affidabilità ed economicità. Si noti che la suddetta tecnica di addolcimento dell’acqua può essere utilizzata anche in altri settori, quale ad esempio il settore termosanitario, al fine di ridurre il grado di durezza dell’acqua circolante in impianti idrici domestici, o in sistemi di riscaldamento e condizionamento ambientale.

E’ tuttavia chiaro che la suddetta tecnica presuppone una periodica attività di manutenzione o intervento sul sistema da parte dell’utente, consistente nel rabboccare il sale all’interno del relativo contenitore; è parimenti chiaro che, in assenza di rabbocco del sale, e quindi della possibilità di rigenerazione delle resine, il sistema non effettua la necessaria decalcificazione dell’acqua.

A tal fine si segnala anche che, particolarmente nel caso delle macchine di lavaggio, l’utente deve essere tempestivamente avvertito in relazione all’eventuale mancanza di sale all inte o del relativo contenitore; in tale ottica, quindi, la macchina di lavaggio deve essere provvista di opportuni mezzi sensori della presenza di sale, solitamente basati sull’impiego di galleggianti, e di relativi mezzi segnalatori, quali una spia luminosa. Tali sistemi di rilevazione sono tuttavia soggetti a guasti o inceppamenti, sicché il contenitore del sale può rimanere inavvertitamente vuoto, con il conseguente errato ed inutile funzionamento del sistema di decalcificazione.

Dal documento US-A-4,645,595 è nota una macchina di lavaggio dotata di un sistema di addolcimento dell’acqua, del tipo in cui non è necessario l’impiego di agenti rigeneranti, quale del sale.

In accordo a tale soluzione, il sistema di addolcimento impiega delle particolari resine a scambio ionico, del tipo termicamente rigenerabile; in tal modo, quindi, non è necessario provvedere al periodico rabbocco di una sostanza rigenerante, poiché l’efficacia di addolcimento delle resine viene ristabilita, quando necessario, facendo attraversare le medesime da acqua calda.

Anche il sistema descritto in US-A-4,645,595 presenta tuttavia alcuni inconvenienti. Un primo inconveniente è costituito dal fatto che la macchina descritta nel citato documento è del tipo previsto per il collegamento ad una rete di alimentazione di acqua calda, peculiarità tipica dei mercati anglosassoni (ove le macchine di lavaggio sono normalmente concepite per essere direttamente connesse a due sorgenti esterne di acqua, rispettivamente calda e fredda).

In tale ottica, quindi, la soluzione descritta in US-A-4,645,595 non si dimostra idonea all’impiego nella maggior parte dei paesi europei, ove le macchine di lavaggio sono invece previste per il collegamento ad ima un’unica rete di alimentazione di acqua fredda. Il citato documento non offre fra l’altro alcune indicazione al riguardo di tale specifico aspetto.

Problema sostanziale di US-A-4,645,595 è comunque dato dal fatto che anche il sistema di addolcimento in esso descritto deve essere soggetto ad una periodica manutenzione, consistente nella sostituzione di una cartuccia contenente le resine rigenerabili termicamente, le quali, dopo un certo periodo di tempo, perdono la loro efficacia.

Nella domanda di brevetto italiana ΊΌ99Α000320, a nome della stessa richiedente, viene descritto un apparato domestico comprendente un sistema di addolcimento perfezionato, utilizzante delle resine termicamente rigenerabili, che consente di risolvere i suddetti problemi di US-A-4,645,595.

Secondo la soluzione descritta nella citata domanda di brevetto italiana, infatti, il sistema di addolcimento dell’acqua dell’ elettrodomestico è dotato di opportuni mezzi che consentono di migliorare l’efficienza delle resine di addolcimento rigenerabili termicamente, ed allungare la loro vita utile. Tali mezzi comprendono in particolare: mezzi per deossigenare o degassificare almeno l’acqua utilizzata ai fini della rigenerazione delle resine;

mezzi, interni aH’elettrodomestico ed opportunamente controllati dal sistema di controllo del medesimo, per realizzare il riscaldamento dell’acqua da utilizzare ai fini della rigenerazione delle resine, e convogliarla a queste ultime;

uno o più serbatoi di dosaggio, per il trattamento in condizioni preferibilmente statiche dell’acqua da utilizzare ai fini della rigenerazione termica delle resine.

La presente invenzione si propone di indicare, in aggiunta a quelle già contenute nella domanda di brevetto italiana No T099A000320, delle ulteriori nuove ed efficienti realizzazioni di un sistema per l’abbattimento del grado di durezza dell’acqua utilizzante delle resine del tipo termicamente rigenerabile, in particolare per apparati elettrodomestici e/o termosanitari.

Per raggiungere tali scopi, forma oggetto della presente invenzione un sistema per l’abbattimento della durezza dell’acqua, in particolare per apparati elettrodomestici e/o termosanitari, comprendente le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi fomiti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

- la Fig. 1 rappresenta lo schema di principio di una prima possibile forma realizzativa di una macchina di lavaggio comprendente un sistema di addolcimento dell’acqua secondo la presente invenzione, in una prima condizione di funzionamento;

- la Fig. 2 rappresenta la sezione di un particolare ingrandito di Fig. 1 ;

- la Fig. 3 rappresenta lo schema della macchina di lavaggio di Fig. 1 in una seconda condizione di funzionamento;

- la Fig. 4 rappresenta una sezione parzialmente in esploso di un componente del sistema di addolcimento dell’acqua secondo la presente invenzione, in una sua possibile variante;

- la Fig. 5 rappresenta una sezione del componente di Fig. 4 assemblato;

- la Fig. 6 rappresenta lo schema di principio di una seconda possibile forma realizzativa di una macchina di lavaggio comprendente un sistema di addolcimento dell’acqua secondo la presente invenzione, in una prima condizione di funzionamento;

- la Fig. 7 rappresenta lo schema della macchina di lavaggio di Fig. 6 in una seconda condizione di funzionamento;

- la Fig. 8 rappresenta un grafico, utile alla comprensione di ulteriori forme realizzative della presente invenzione;

- la Fig. 9 rappresenta un componente di un sistema di addolcimento in accordo ad una possibile variante della presente invenzione;

- la Fig. 10 rappresenta lo schema di principio di una terza possibile forma realizzativa di una macchina di lavaggio comprendente un sistema di addolcimento dell’acqua secondo la presente invenzione;

- la Fig. 11 rappresenta lo schema di principio di una quarta possibile forma realizzativa di una macchina di lavaggio comprendente un sistema di addolcimento dell’acqua secondo la presente invenzione;

- la Fig. 12 rappresenta lo schema di principio di una quinta e sesta possibile forma realizzativa di una macchina di lavaggio comprendente un sistema di addolcimento dell’acqua secondo la presente invenzione;

- la Fig. 13 rappresenta lo schema di principio di una settima possibile forma realizzativa di una macchina di lavaggio comprendente un sistema di addolcimento dell’acqua secondo la presente invenzione.

Il principio di funzionamento delle resine rigenerabili termicamente, ai fini dell’addolcimento dell’acqua, è in sostanza simile a quello delle resine a scambio ionico del tipo impiegato nei sistemi citati in apertura della presente descrizione; tali resine presentano tuttavia la peculiarità di poter essere rigenerate senza l’impiego di particolari additivi, quali della salamoia, ma semplicemente facendo attraversare le stesse resine da un flusso di acqua calda.

Per ulteriori riferimenti sulle proprietà e caratteristiche di tali resine, si rimanda ad esempio al contenuto di US-A-4,645,595 o alla letteratura tecnica disponibile al riguardo.

Come già in precedenza accennato, tuttavia, nelle applicazioni sinora note, in particolar modo nel settore delle macchine di lavaggio, la durata di vita utile di tale tipo di resine non si dimostra sufficiente ad evitare periodiche manutenzioni al sistema di decalcifìcazione.

In Fig. 1 , con 1 viene indicata schematicamente la vasca di lavaggio di una macchina di lavaggio realizzata secondo i dettami della presente invenzione.

Nel caso esemplificato, tale macchina di lavaggio è costituita da una generica lavastoviglie, nella cui vasca 1 sono disposti dei mezzi irroratori del liquido di lavaggio, rappresentati da due noti bracci spruzzatori rotanti 2 e 3; con 4 viene indicata una pompa di lavaggio, prevista per prelevare dal fondo della vasca 1 il liquido di lavaggio e farlo giungere, tramite una opportuna conduttura 5, ai bracci 2 e 3.

Con 6 viene indicata una pompa di scarico, prevista per evacuare dalla vasca 1 , in tempi opportuni definiti dal sistema di controllo della macchina, il liquido utilizzato ai fini del lavaggio (tipicamente lo scarico avviene a] termine di determinate fasi del programma di funzionamento); all’uscita della pompa 6 è collegato a tal fine un apposito tubo di scarico 7.

Con 8 viene indicato un condotto per il prelievo di acqua a temperatura ambiente da una rete idrica domestica, sul quale è prevista una valvola di caricamento 9; tale valvola 9 è di tipo in sé noto e controllata dal sistema di controllo della macchina secondo l’invenzione, non rappresentato nelle figure, al fine di consentire il caricamento dell’acqua pulita necessaria al lavaggio, nei tempi e modi opportuni.

Il condotto 8, a monte della valvola 9, presenta un dispositivo cosiddetto di salto in aria, o air-break, indicato con SA, pure di tipo in sé noto ed avente la funzione principale di evitare riflussi di liquido dalla macchina di lavaggio verso la rete idrica esterna.

Con 10 è indicato nel suo complesso un dispositivo decalci fi catore, del tipo comprendente un contenitore di resine a scambio ionico rigenerabili termicamente. Il decalcificatore 10 presenta un ingresso, al quale il condotto 8 è collegato; come si nota, a monte del collegamento tra il condotto 8 ed il decalcificatore 10 è prevista una valvola 11 , pure di tipo in sé noto e gestita dal sistema di controllo della macchina, per le finalità che saranno in seguito descritte.

Dal decalcificatore 10 si diparte un condotto 12, collegato alla sua altra estremità alla vasca 1, che adempie alla funzione primaria di addurre a quest’ultima l’acqua proveniente dalla rete idrica e addolcita a mezzo del decalcificatore 10. Come si nota, su tale condotto 12, è prevista una valvola 13, pure di tipo in sé noto e gestita dal sistema di controllo della macchina, per le finalità che saranno in seguito descritte.

Dal decalcificatore 10 si diparte altresì un condotto 14, collegato alla sua altra estremità al condotto di scarico dalla vasca 1; su tale condotto 14 è prevista una valvola 15 di tipo in sé noto, gestita dal sistema di controllo della macchina. Come sarà chiaro in seguito, il condotto 14 e la valvola 15 sono utilizzati ai fini della rigenerazione delle resine di decalcificazione dell’acqua contenute nel decalcificatore 10.

Con 17 è indicato un serbatoio, dalla zona inferiore del quale si diparte un condotto 19; l’altra estremità di tale condotto 19 è connessa al condotto 12, in un punto intermedio tra la relativa uscita dal decalcificatore 10 e la valvola 13; sul condotto 19 è prevista una valvola 20, di tipo in sé noto e gestita dal sistema di controllo della macchina.

Come si vedrà in seguito, il serbatoio 17, il condotto 19 e la valvola 20 sono previsti per raccogliere dell’acqua necessaria alla rigenerazione delle resine contenute nel decalcificatore 10, ed addurla a quest’ultimo in tempi e modi opportuni.

Si noti che le varie valvole descritte sono del tipo normalmente chiuso; pertanto, ai fini della presente descrizione, le medesime vanno considerate in condizione di chiusura, salvo quando diversamente specificato.

Come detto, il decalcificatore 10 comprende al suo interno delle resine a scambio ionico, indicate con R, del tipo rigenerabile termicamente; il decalcificatore 10 può comprendere primi mezzi sensori, indicati schematicamente con SI, previsti per rilevare alcuni parametri operativi, quali ad esempio la conducibilità, il grado di durezza e la temperatura dell’acqua in uscita dal decalcificatore 10.

11 serbatoio 17 comprende mezzi riscaldatori H, quali una resistenza elettrica o un resistore a coefficiente di temperatura positivo, o PTC, autoregolante in temperatura, il cui funzionamento è gestito in modo noto dal sistema di controllo della macchina; tali mezzi H sono previsti per riscaldare il liquido contenuto nel serbatoio 17, ai fini della rigenerazione delle resine R.

Il serbatoio 17 può comprendere altresì secondi mezzi sensori, non rappresentati nelle figure, previsti per rilevare alcuni parametri dell’acqua contenuta nel serbatoio stesso, quali la sua conducibilità, il suo grado di durezza e temperatura, il suo grado di pH, il suo grado di depressione, eccetera; tali mezzi sensori possono comprendere in particolare un sensore di livello dell’acqua entro il serbatoio 17, ad esempio costituito da un galleggiante che determina la commutazione di un microinterruttore, al raggiungimento di un livello di riempimento predefinito.

Come in precedenza accennato, la nota soluzione descritta in US-A-4,645,595 presuppone una periodica sostituzione delle resine di decalcificazione.

Si è riscontrato che tale necessità è dovuta al fatto che le resine di tipo rigenerabile termicamente sono particolarmente soggette a fenomeni di ossidazione, la quale si verifica in modo particolare durante le fase di rigenerazione che presuppongono l’impiego di acqua calda; tale ossidazione determina una riduzione della vita operativa utile delle resine.

Pertanto, in accordo alla soluzione illustrata in Fig. 1, secondo l’invenzione vengono previsti mezzi perfezionati per deossigenare o degassificare almeno l’acqua che transita attraverso le resine R, ai fini della rigenerazione di queste ultime.

A tale scopo in Fig. 1 viene indicata nel suo complesso con 21 una pompa del vuoto, associata al serbatoio 17 e prevista per degassificare o deossigenare l’acqua contenuta in quest’ultimo; con 22 viene invece indicata una generica valvola di sfiato dell’aria dal serbatoio 17, la cui funzione sarà in seguito chiarita.

La pompa 21, che viene illustrata schematicamente in Fig. 2, comprende un corpo definente una camera 21 A in comunicazione con il serbatoio 17; entro tale camera 21A è inserita almeno una parte di un pistone o cursore 21B, il quale è provvisto di una idonea guarnizione 21C, atta a realizzare una tenuta sulle pareti laterali della camera 21 A; la pompa 21 può inoltre comprendere un elemento elastico di ripristino, quale una molla, non rappresentato in figura.

Con AT viene indicato nel suo complesso un attuatore, atto a produrre la movimentazione del pistone 21 B; l’attuatore AT, che nel caso esemplificato è di tipo termico, è visibile più in dettaglio nella parte inferiore di Fig. 4.

Tale attuatore termico AT comprende un involucro esterno AT2, preferibilmente ottenuto tramite aggancio reciproco di due semigusci in materiale termoplastico; l’involucro AT2 è dotato ad una sua estremità longitudinale (nel caso illustrato l’estremità superiore) dì una apertura, dalla quale fuoriesce una porzione di un albero di azionamento AT3; con AT4 sono indicate due alette laterali dell’involucro AT2, utilizzate per l’ancoraggio di quest’ultimo.

Entro il corpo AT2 è alloggiato un termoattuatore, del tipo noto anche con il nome di testina termica, indicato con AT7; il termoattuatore AT7 è dotato di un relativo elemento spintore o pistoncino AT8; un'estremità del pistoncino AT8 è confinata all'interno del corpo del termoattuatore AT7, ed ivi immersa in un materiale termodilatabile, quale una cera, indicata con ATC; l'altra estremità del pistoncino AT8 fuoriesce invece dal corpo del termoattuatore AT7, per operare in spinta sull’albero di azionamento AT3; termoattuatori del tipo di quello indicato con AT7 sono largamente diffusi e non richiedono in questa sede una descrizione approfondita.

Il termoattuatore AT7 è reso solidale, in modo in sé noto, all’involucro AT2, entro il quale è almeno parzialmente alloggiato anche l’albero AT3.

L’albero AT3 è mobile sotto l'azione del pistoncino AT8 in contrasto all'azione di una molla AT9; tale molla AT9 risulta alloggiata alfintemo dell’involucro AT2, tra la parte superiore di quest’ultimo ed un allargamento AT3A dell'albero AT3; come si nota, un'estremità dell'albero AT3 risulta in contatto con il pistoncino AT8, mentre l'estremità opposta fuoriesce dalla citata apertura superiore dell’involucro AT2.

Con AT10 è indicato un elemento riscaldante per il termoattuatore AT7, quale un termistore a coefficiente di temperatura positivo o PTC, e con AT11 è indicato uno di due terminali di alimentazione elettrica, i quali presentano ciascuno una porzione che risulta alloggiata entro l’involucro AT2; tali porzioni interne dei terminali ATI I sono dotate di rispettive lamine di contatto con l’elemento riscaldante AT10 e con il corpo del termoattuatore AT7, il quale è realizzato in materiale elettricamente e termicamente conduttivo; in tal modo può essere determinata una continuità elettrica tra i terminali ATI 1, il termoattuatore AT7 e l’elemento riscaldante AT10.

Con ATI 3 sono indicati dei riscontri, definiti nella parte superiore interna dell’involucro AT2, la cui funzione è quella di realizzare dei fine-corsa meccanici per il movimento dell'albero AT3.

In presenza di alimentazione sui contatti ATI 1, l’elemento riscaldante AT10 genera del calore, che viene trasferito al corpo del termoattuatore AT7, in modo da provocare la dilatazione del materiale termodilatabile ATC; tale espansione provoca la movimentazione lineare verso l’esterno del pistoncino AT8, che continua sino a che l allargamento AT3A dell'albero AT3 non giunge in battuta sui riscontri ATI 3; in altre parole, quindi, il termoattuatore AT7 provoca una variazione della posizione relativa tra l'albero AT3 e l involucro AT2.

Al cessare dell’ alimentazione sui contatti AT11, l’elemento termico AT10 si raffredda progressivamente, con la conseguente progressiva contrazione del materiale termodilatabile ATC, ed il pistoncino AT8 e l’albero AT3 ritornano alle posizioni iniziali di riposo, in virtù dell'azione della molla AT9.

Tornando alla Fig. 2, si nota come l’attuatore AT sia disposto per produrre, quando alimentato, un movimento verso l’alto del pistone 21B; tale movimento, in virtù della presenza della guarnizione 21 C, è quindi atto a determinare una depressione nella parte, progressivamente crescente, della camera 21 A che si trova inferiormente alla guarnizione 21 C (dall’altro lato, l’aria presente zona nella parte della camera 21 A che si trova superiormente alla guarnizione 21C, sfoga nell’ambiente esterno tramite opportuni passaggi, ad esempio definiti attorno al pistone 21B),

Poiché la parte della camera 21 A che si trova inferiormente alla guarnizione 21 C è in diretta comunicazione con la parte superiore del serbatoio 17, la citata depressione provvede ad aspirare entro la stessa camera 21 A l’aria presente nel serbatoio 17 e nell’acqua in questo contenuta; si noti che, preferibilmente, il serbatoio 17 viene riempito pressoché completamente d’acqua, al fine di ridurre al massimo lo spazio libero in cui può essere presente deH’aria, così da aumentare l’efficienza della suddetta depressione. In tale ottica, il serbatoio 17 potrebbe essere conformato in modo ottimale per consentire un suo riempimento totale, in assenza di ristagni d’aria, che potrebbero ridurre l’effetto della pompa del vuoto 21 ovvero comporterebbero l’impiego di una camera 21 A di volume maggiore.

Tornando ora alla Fig. 1, con 26 viene indicato un secondo serbatoio, posto lungo il condotto 8 e direttamente a monte della valvola 11; il serbatoio 26 è comprensivo di mezzi sensori S2 di alcuni parametri operativi, quale la conducibilità, il grado di durezza e la temperatura dell’acqua proveniente dalla rete idrica, il suo grado di pH, ed eventualmente del livello di riempimento del serbatoio 26 stesso.

Si noti che il serbatoio 26 può avere la funzione di dosatore, al fine di consentire il caricamento dalla rete idrica di un volume predefinito di acqua, indipendentemente dalla pressione di rete e/o dalle varie eventuali perdite di carico del circuito idraulico (salto in aria, decalcificatore, condotti, eccetera).

Si noti altresì che il serbatoio di dosaggio 26 si trova ad una altezza superiore rispetto al serbatoio di rigenerazione 17, il quale è a sua volta ad una altezza superiore rispetto al decalcificatore 10.

La macchina lavastoviglie rappresentata a titolo esemplificativo e non limitativo in Fig. 1 funziona nel modo che segue.

Ai fini del caricamento dell’acqua dalla rete idrica, il sistema di controllo della macchina provvede a comandare l’apertura della sola valvola 9, in modo che l’acqua in ingresso dal condotto 8, non potendo fluire nei condotti 12, 14 e 19, stante la chiusura delle valvole 11, 13, 15 e 20, riempia progressivamente il serbatoio 26.

Si noti che la parte di acqua che non è in grado di attraversare il salto in aria SA può essere convogliata, in modo noto, verso il serbatoio 26, oppure verso l’interno della vasca 1; per questo secondo caso, tale acqua non risulterà addolcita, ma si consideri che ia sua quantità è molto limitata e tale da non incidere negativamente sulla qualità del lavaggio.

Al raggiungimento del livello prestabilito per il serbatoio 26, ad esempio rilevato a mezzo di un noto sistema galleggiante-microinterruttore, il sistema di controllo della macchina provvede a determinare la chiusura della valvola 9 e l’apertura delle valvole 11 e 20.

In tal modo, almeno una parte dell’acqua presente nel serbatoio 26 può attraversare le resine R del decalcificatore 10, così da venire addolcita, e proseguire poi, tramite il condotto 19 e per il principio dei vasi comunicanti, verso il serbatoio 17.

Si noti che in tale fase la valvola 22 consente il deflusso verso l’ambiente esterno dell aria inizialmente presente nel serbatoio 17, sotto la spinta dell’acqua diretta verso quest’ultimo; a tale scopo, la valvola 22 potrebbe essere del tipo elettrico e bidirezionale, comandata dal sistema di controllo della macchina.

Al raggiungimento del desiderato livello di riempimento del serbatoio di rigenerazione 17, rilevato in modo noto, il sistema di controllo della machina provvede a comandare la chiusura della valvola 20; al raggiungimento di tale livello, anche la valvola 22 risulta chiusa.

In tal modo, il serbatoio 17 risulta riempito della necessaria acqua di rigenerazione, già addolcita, da riscaldare e degassificare o deossigenare nei modi in seguito descritti, al fine di realizzare la fase di rigenerazione delle resine R, nel momento opportuno; come detto, il serbatoio 17 viene preferibilmente riempito al suo massimo livello, onde rendere più efficiente la successiva fase di degassificazione o deossigenazione.

Ai fini del caricamento dell’acqua in vasca, il sistema di controllo provvede poi a comandare l’apertura della valvola 13, in modo che il residuo contenuto del serbatoio 26 possa raggiungere la vasca di lavaggio 1, attraverso il condotto 12.

In alternativa a quanto sopra descritto, ovviamente, il caricamento dei serbatoi 26 e 17 potrebbe essere realizzato con una sequenza inversa rispetto alla precedente, nel modo che segue.

Il sistema di controllo della macchina provvede a comandare l’apertura delle sole valvole 9, 11 e 20, in modo che l’acqua in ingresso dal condotto 8 transiti nel serbatoio 26, passi nel decalcificatore 10 e, non potendo fluire nei condotti 12 e 14 stante la chiusura delle valvole 13 e 15, raggiunga li serbatoio 17 a mezzo del condotto 19.

Al raggiungimento del livello prestabilito per il serbatoio 17, rilevato in modo noto, il sistema di controllo della macchina provvede a determinare la chiusura delle valvole 11 e 20, mantenendo aperta la sola valvola 9.

In tal modo, il serbatoio 17 risulta riempito della necessaria acqua di rigenerazione, già addolcita, da riscaldare e degassificare o deossigenare come in seguito descritto, al fine di realizzare la fase di rigenerazione, nel momento opportuno.

Dall’altro lato, l’ulteriore acqua in ingresso dalla rete idrica produrrà il riempimento progressivo del serbatoio 26; al raggiungimento del livello prestabilito per il serbatoio 26, ad esempio rilevato a mezzo di un sistema galleggiante-microinterruttore, il sistema di controllo della macchina provvede a determinare la chiusura della valvola 9.

Anche in questo caso, ai fini del caricamento dell’acqua in vasca, il sistema di controllo provvede poi a comandare l’apertura della valvola 13, in modo che il contenuto del serbatoio 26 possa raggiungere la vasca di lavaggio 1, attraverso il condotto 12.

E’ chiaro che nel primo dei due possibili modi di funzionamento in precedenza citati, la capacità del serbatoio 26 sarà scelta per consentire il contenimento di una quantità d’acqua sufficiente per ottenere sia il riempimento del serbatoio di rigenerazione 17, che per l’effettuazione di una fase di lavaggio in vasca; viceversa, nel caso del secondo modo di funzionamento descritto, la capacità totale del serbatoio 26 potrà invece essere tale da consentire il solo contenimento di una quantità d’acqua sufficiente per l’effettuazione di una fase di lavaggio in vasca.

Nulla vieta in ogni caso di realizzare il dosaggio dell’acqua necessaria il lavaggio, da ammettere alla vasca 1, tramite una serie di caricamenti e svuotamenti in successione del serbatoio 26, nel qual caso la capacità del serbatoio 26 potrebbe essere pari ad una frazione o porzione della quantità totale d’acqua necessaria per l’effettuazione di una fase di lavaggio in vasca; è comunque chiaro all’ uomo del ramo che sequenze operative diverse da quelle sopra indicate potrebbero essere impiegate ai fini dell’ottenimento del caricamento del serbatoio 17 e dell’adduzione in vasca della necessaria acqua di lavaggio.

Una volta che nella vasca 1 è stata caricata la necessaria quantità d’acqua addolcita, la macchina può iniziare la relativa fase del ciclo di lavaggio; si noti che alcune di tali fasi sono tipicamente realizzate “a caldo”, ossia il liquido messo in circolazione dalla pompa 4 è riscaldato a mezzo di note resistenze di riscaldamento (tali resistenze non sono rappresentate in figura in quanto di tipo e funzionamento in sé noto).

A tal fine si sottolinea quindi come il serbatoio 17 risulti preferibilmente posto a diretto contatto con almeno una parete della vasca 1 , solitamente realizzata in acciaio inox; in tal modo, quindi, il riscaldamento di tale parete, indotto dalla temperatura del liquido di lavaggio presente e circolante nella vasca 1, consente un parziale riscaldamento dell’acqua contenuta nel serbatoio 17, per scambio termico.

Va peraltro sottolineato come, soprattutto per il caso in cui i serbatoi 17 e 26 siano integrati in un unico dispositivo, il riscaldamento parziale del contenuto del serbatoio 17 dovuto a scambio termico dalla vasca 1, ed il suo eventuale riscaldamento definitivo tramite i mezzi riscaldatori H, viene preferibilmente realizzato quando il contenuto del serbatoio 26 è già stato vuotato in vasca; ciò al fine di evitare un riscaldamento anche parziale dell’acqua contenuta nel serbatoio 26, non sottoposta a degassificazione nella forma realizzativa qui descritta, che transitando nel decalcificatore 10 potrebbe contribuire a determinare la citata ossidazione delle resine R.

In un momento che precede la fase di rigenerazione, il sistema di controllo della macchina provvede eventualmente a completare il riscaldamento dell’acqua contenuta nel serbatoio 17, attivando gli appositi mezzi riscaldatori H; al raggiungimento della temperatura prefissata ed ottimale ai fini della rigenerazione delle resine R, rilevata tramite idonei mezzi sensori di temperatura associati al serbatoio 17, il sistema di controllo provvede a disattivare i mezzi riscaldatori H.

Il sistema di controllo provvede quindi ad attivare la pompa del vuoto 21; in particolare, il sistema di controllo provvede ad alimentare l’attuatore AT, in modo che il conseguente movimento del pistone 21 B determini la citata depressione entro la camera 21 A; come detto, ciò determina l’aspirazione dell’aria presente entro il serbatoio 17 superiormente al livello del liquido in questo contenuto.

Si noti che la forza di aspirazione prodotta dalla pompa 21 è tale da determinare la sostanziale eliminazione dei residui gassosi presenti nella stessa acqua contenuta nel serbatoio 17; tali residui, sotto l’azione della pompa 21, tendono infatti a salire in forma di bollicine verso la parte superiore del serbatoio 17.

Tale situazione di funzionamento della macchina viene esemplificata in Fig. 3.

La fase di rigenerazione viene in seguito effettuata utilizzando l’acqua riscaldata e degassificata come sopra descritto; a tal fine, il sistema di controllo della macchina provvede a comandare l’apertura della valvole 20 e 15; le valvole 9, 11 e 13 vengono invece mantenute chiuse dal sistema di controllo; se necessario, al fine di consentire il deflusso dell’acqua dal serbatoio 17, anche la valvola 22 può essere aperta, in modo da consentire all’aria di affluire dall’ambiente esterno ed evitare così depressioni nella parte superiore del serbatoio 17, che potrebbero incidere negativamente sullo svuotamento del medesimo.

L’acqua opportunamente riscaldata e degassificata contenuta nel serbatoio 17 viene fatta confluire, tramite il condotto 19, al condotto 12; essendo in tale fase la valvola 13 chiusa, l’acqua è portata a penetrare nel decalcificatore 10, in modo da attraversare le resine R, per poi fuoriuscire attraverso il condotto 14; si noti che il decalcificatore 10 ed il serbatoio 17 sono situati ad altezze diverse, in modo che il flusso dell’acqua di rigenerazione dal secondo al primo possa avvenire per gravità; il sistema idraulico è preferibilmente progettato per dare luogo ad un flusso che eviti la creazione di turbolenze atte a determinare nuove formazioni di aria nell’acqua.

Si noti altresì che l’acqua calda utilizzata ai fini della rigenerazione attraversa le resine R in controcorrente, ossia con verso opposto rispetto alla normale acqua utilizzata per il lavaggio, proveniente durante il normale caricamento dal serbatoio 26; ciò poiché si è riscontrato che un passaggio dell’acqua calda in controcorrente consente di ottenere una più efficiente rigenerazione delle resine R, ed una migliore asportazione dei residui eventualmente trattenuti meccanicamente nel decalcificatore 10.

Stante l’apertura della valvola 15, l’acqua utilizzata ai fini della rigenerazione viene fatta poi confluire, a mezzo del condotto 14, nel condotto di scarico dell’acqua dalla vasca 1, ed evacuata dalla macchina direttamente a mezzo dell’apposita pompa di scarico 6.

Va sottolineato come, secondo l’invenzione, la fase di rigenerazione in temperatura delle resine R può essere effettuata, almeno in parte, in condizioni di staticità dell’acqua entro il decalcificatore 10; a tal fine, pertanto, durante determinati momenti della fase di rigenerazione, la valvola 15 può essere opportunamente mantenuta chiusa, per consentire un periodo di ristagno dell’acqua calda entro il decalcificatore 10; la successiva apertura della stessa valvola 15 consentirà poi lo scarico di tale acqua, e l’afflusso di nuova acqua calda di rigenerazione eventualmente ancora presente serbatoio 17 e/o nel condotto 19.

Per quanto riguarda le fasi di rigenerazione delle resine R, si segnala che, secondo l’invenzione, esse non avvengono necessariamente effettuate ad ogni ciclo di lavaggio, ma preferibilmente con una frequenza minore, ad esempio dopo l’addolcimento di un certo quantitativo di acqua prefissato.

Altra possibilità è quella di utilizzare appositi rilevatori del grado di durezza dell’acqua, facenti parte ad esempio dei mezzi sensori SI, utilizzati dal sistema di controllo della macchina per verificare il grado di durezza dell’acqua in uscita dal decalcificatore 10. Per tale caso, il sistema di controllo provvederà ad esempio a comandare la fase di rigenerazione quando il livello rilevato di durezza dell’acqua in uscita dal decalcificatore 10 risulta superiore ad una soglia predeterminata, indicativa del fatto che l’efficacia di addolcimento delle resine R è prossima all’esaurimento.

Chiaramente, numerose altre varianti sono possibili all’uomo del ramo alla soluzione tecnica in precedenza descritta con riferimento alle Figg. 1 e 3.

Si segnala ad esempio la possibilità di realizzare il caricamento, almeno parziale, del serbatoio 17, destinato a contenere l’acqua utilizzata ai fini della rigenerazione delle resine R, utilizzando l’acqua che non riesce a superare il salto in aria SA; in tale ottica, la macchina potrebbe quindi essere dotata di appositi mezzi per far confluire tale acqua al serbatoio 17.

In accordo ad un’altra possibile variante, una pompa del vuoto, simile alla pompa 21 di Fig. 1, prevista per ottenere la degassificazione dell’acqua contenuta nel serbatoio 17, potrebbe essere presente o collegata anche al serbatoio 26 e/o al decalcificatore 10, al fine di sottoporre al medesimo trattamento tutta l’acqua che transita attraverso le resine R, così da ridurre al minimo ogni possibile rischio di ossidazione delle medesime.

Si noti ancora che il serbatoio 26, invece che adempiere alla funzione di dosaggio dell’acqua necessaria al lavaggio, potrebbe essere previsto al solo scopo di evitare che il sistema di caricamento dalla rete idrica sia influenzato dalla pressione di rete e/o dalle varie eventuali perdite di carico del circuito idraulico della macchina (salto in aria, decalcificatore, condotti, eccetera); in tal caso, quindi, il dosaggio dell’acqua di lavaggio verrà realizzato con mezzi in sé noti, posti direttamente all’interno della vasca 1 (quali un comune pressostato).

In tale ottica, in generale, la valvola 11 risulterà pertanto chiusa in occasione dei vari caricamenti di acqua al serbatoio 26, al fine di lasciarvi “decantare” l’acqua, per essere successivamente aperta al fine di consentire il passaggio della stessa acqua, senza turbolenze, dapprima al decalcificatore 10 e poi al serbatoio 17 e/o alla vasca 1; è chiaro che in tale caso il sistema di controllo della macchina prowederà a comandare le opportune aperture/chiusure della valvola 11 coerentemente con le altre valvole del sistema, ai fini dell’esecuzione delle varie fasi previste da un ciclo di lavaggio, con modalità che appaiono chiare all’uomo del ramo (ad esempio, in generale, la valvola 11 risulterà aperta quando è aperta la valvola 13, o la valvola 19).

Sempre al riguardo del sistema di caricamento dell’acqua ai serbatoi 17 e 26, o alla vasca 1, va ancora sottolineato come la rilevazione delle necessarie quantità d’acqua potrebbe essere determinata, anziché a mezzo di sensori di livello posti nei serbatoi o in vasca, tramite un opportuno sensore di flusso o portata, ad esempio del tipo a turbina, opportunamente collegato al sistema di controllo della macchina; a titolo esemplificativo, un tale sensore di flusso è indicato nelle figure con il numero di riferimento 27.

Come già accennato, in una forma realizzativa particolarmente vantaggiosa, più parti del sistema di caricamento e addolcimento dell’acqua sopra descritto potrebbe essere integrato in unico dispositivo; in tale ottica, il salto in aria SA, il serbatoio 17, il serbatoio 26, il decalcificatore 10 e le varie valvole descritte, coi relativi elementi associati (sensori, riscaldatori, condotti, eccetera) potrebbero essere accorpati in un unico pezzo realizzato in materiale termoplastico ed inserito nel mobile della macchina su di un fianco della vasca 1; naturalmente, comunque, non tutte le parti citate debbono necessariamente essere accorpate in un singolo pezzo.

E’ anche chiaro che i mezzi H utilizzati per realizzare il riscaldamento dell’acqua necessaria alla rigenerazione ed il relativo metodo di controllo potrebbero essere di qualsiasi tipologia nota, anche diversa da quello in precedenza descritta a mo’ d’esempio.

Nella Fig. 4 viene illustrata una possibile variante realizzativa della pompa del vuoto in precedenza citata, indicata nel suo complesso con 23.

La pompa 23 di Fig. 4 consta di due elementi, ed in particolare dell’attuatore AT già descritto e di un corpo valvola CV; il corpo valvola CV presenta un corpo definente una camera CV1, entro la quale è alloggiato un pistone CV2, dotato di una relativa guarnizione CV3, atta a realizzare una tenuta sulle superfici laterali interne della camera stessa; il pistone CV2 è atto ad essere movimentato dall’attuatore AT.

Ad una estremità della camera CV1 sono definiti un ingresso CV4 ed un’uscita CV5, dotate di rispettive valvole unidirezionali di non ritorno CV4’ e CV5’, realizzate con una tecnica in sé nota; ad esempio, nel caso esemplificato, le valvole CV4’ e CV5’, di funzionamento inverso tra loro, sono realizzate a mezzo di un elemento in gomma opportunamente sagomato; il cui movimento è contrastato dall’azione elastica di una molla a spirale.

Tra il pistone CV2 e la parete in cui sono definiti l’ingresso CV4 e l’uscita CV5 è posta una molla CV6; si noti che tale molla potrebbe essere anche ubicata differentemente, pur rimanendo atta a reazionare il pistone CV2; inoltre, in accordo ad una possibile variante realizzativa, la funzione della molla CV6 potrebbe essere realizzata dalla sola molla AT9 dell’attuatore AT, semplicemente rendendo l’alberino AT3 solidale al pistone CV2 o accoppiandolo ad esso.

Il corpo valvola CV presenta poi delle sedi o agganci CV7, atti a ricevere le alette AT4 dell’attuatore AT, per realizzare l’accoppiamento tra le due parti.

In Fig. 5, la pompa 23 viene rappresentata assemblata; ai fini del suo funzionamento si supponga che l’ingresso CV4 sia connesso alla parte superiore del serbatoio 17 di Fig. I, mentre l’uscita CV5 sia diretta verso l’ambiente esterno.

L’attivazione dell’attuatore AT, con il conseguente movimento dell’albero AT3, determina un avvicinamento del pistone CV2 alla parete in cui sono definite l’ingresso CV4 e l’uscita CV5, nonché la compressione della molla CV6, con una conseguente riduzione del volume della camera CV1.

In tal modo, in virtù della presenza della guarnizione CV3, l’aria presente nella porzione della camera CV1 in cui si trova la molla CV6, può defluire dall’uscita CV5, ma non dall’ingresso CV4; si noti infatti che la pressione di tale aria è tale da produrre l’apertura della valvola CV5’, e garantire per converso la chiusura della valvola CV4\

L’alimentazione all’attuatore AT viene in seguito interrotta; conseguentemente, e sotto l’azione delle molle CV6 e AT9, il pistone CV2 e l’albero AT3 tendono a ritornare verso le rispettive posizioni iniziali.

Il movimento del pistone CV2 verso la posizione iniziale determina ora una depressione entro la porzione della camera CV1 in cui si trova la molla CV6, tale da produrre un entrata di aria dall’ingresso CV4, ma non dall’uscita CV5; si noti infatti che la citata depressione determina in questa fase l’apertura della valvola CV4’, e garantisce per converso la chiusura della valvola CV5’.

Come si nota, quindi, anche la pompa 23 è suscettibile di realizzare la degassificazione o deossigenazione del contenuto del serbatoio 17; all’occorrenza, al fine di raggiungere tale obbiettivo, potrà essere prevista una serie di più attivazioni e disattivazioni dell’attuatore AT, per effettuare più cicli di aspirazione dal serbatoio 17 al quale la pompa 23 è collegata a mezzo dell’ingresso CV4.

Nelle Fig. 6 e 7 è illustrata schematicamente una ulteriore possibile variante di una pompa del vuoto, indicata nel suo complesso con 2Γ; tali figure utilizzano i medesimi numeri di riferimento delle Figg. 1 e 3, per indicare elementi tecnicamente equivalenti. In tal caso al serbatoio 17 è associata una camera 21 A’ entro la quale è presente un pistone 21B’, dotato di relativa guarnizione di tenuta ed elemento resiliente di ripristino. Il pistone 21B’è suscettibile di movimento (verso l’alto, con riferimento alle figure) sotto l’azione di un attuatore AT’ che, si supponga, sia di realizzazione simile al termoattuatore indicato con AT7 in Fig. 4; il termoattuatore AT’ risulta opportunamente disposto entro il serbatoio 17, ad una altezza tale risultare almeno in parte immerso nell’acqua di rigenerazione contenuta in quest’ultimo, ed il modo che il suo elemento spintore (AT8, Fig. 4) sia passante nell’apertura di comunicazione tra la camera 21 A’ ed il serbatoio 17, e a contatto con il pistone 21B’.

Quando il serbatoio 17 è colmo, il termoattuatore AT’ risulta immerso nell’acqua.

L’attivazione, poco prima di una fase di rigenerazione, dei mezzi riscaldatori H determina quindi un riscaldamento del contenuto d’acqua del serbatoio 17, con il conseguente riscaldamento anche del corpo dell’attuatore AT’; ciò determina l’espansione del materiale termodilatabile contenuto nell’ attuatore AT’, con la conseguente fuoriuscita del relativo spintore.

Tale movimento dello spintore determina un corrispondente movimento del pistone 21B’ entro la camera 21 A’, eventualmente in contrasto all’azione di una molla (non rappresentata).

Anche in questo caso, quindi, come evidenziato in Fig. 7, entro la camera 21 A’ viene determinata una depressione, ata ad aspirare l’aria eventualmente presente nella parte superiore del serbatoio 17 ed i residui gassosi presenti nell’acqua in esso contenuto. E’ poi chiaro che, a seguito dello svuotamento del serbatoio 17, la relativa diminuzione di temperatura del corpo del termoattuatore AT’ determinerà il ritorno di quest’ultimo verso la rispetiva condizione iniziale (eventualmente dietro l’ausilio della citata molla), con il conseguente raggiungimento, anche da parte del pistone 21B’, della posizione iniziale di riposo.

Come si nota, quindi, in questo caso l’attuatore AT’ non necessita di mezzi riscaldatori propri e/o di alimentazione eletrica, con un relativo interfacciamento al sistema di controllo della macchina; nel caso della variante proposta, infati, il funzionamento dell’attuatore AT’ viene realizzato sfruttando il riscaldamento indoto al contenuto del serbatoio 17, e quindi utilizzando il riscaldatore H.

E’ chiaro che, ai fini della variante proposta, e se necessario, i mezzi riscaldatori H del contenuto del serbatoio 17 potrebbero essere posti in diretta prossimità del corpo del termoattuatore AT’.

Secondo ulteriori possibili varianti realizzative, il riscaldamento di un termoattuatore che produce l’azionamento di una pompa del vuoto potrebbe essere realizzato sfruttando l’azione termica di altri componenti della macchina di lavaggio; ad esempio, il termoattuatore potrebbe essere posto a contato con una parete della vasca di lavaggio I , in modo otenere l’azionamento del primo sfruttando la temperatura che la seconda assume durante una fase di lavaggio a caldo realizzata dalla macchina; altra possibilità è poi quella di sfrutare l’azione termica di una resistenza utilizzata per ottenere il riscaldamento dell’acqua di lavaggio, al fine di realizzare anche l’attivazione di un termoattuatore della pompa del vuoto.

Nelle successive figure vengono illustrate ulteriori possibili varianti realizzative della presente invenzione, le quali sono volte a ridurre ulteriormente la possibilità di ossidazione delle resine R, tipica invece della soluzione descritta in US-A-4,645,595. Si consideri al riguardo che il tempo complessivo di permanenza delle resine in temperatura ad una temperatura elevata, anche se inferiore alla temperatura di rigenero, incide particolarmente sul fenomeno dell’ossidazione delle resine stesse.

Si consideri altresì che, entro una massa di resine di tipo termicamente rigenerabile, la propagazione della temperatura avviene con una certa lentezza, a causa della elevata resistenza termica propria del materiale di base delle resine stesse (si consideri infatti che le resine comprendono una struttura di base o di supporto, che durante il processo produttivo viene trattata chimicamente, al fine di renderla attiva, ossia capace di trattenere gli ioni calcio e magnesio; ad esempio, e molto schematicamente, le resine di addolcimento dei comuni decalcificatori per macchine di lavaggio sono costituite da granuli o sfere o perline, ciascuna delle quali è formata da una struttura di catene in polistirolo, sostanzialmente avvolte tra loro come un gomitolo; le varie catene in polistirolo vengono legate tra loro a mezzo di più piccole catene in divinilbenzene, sulle quali sono presenti dei siti (SO4-) ove gli ioni da eliminare sono atti a risiedere).

Tale concetto viene esemplificato dal grafico di Fig. 8, che rappresenta in mod schematico l’andamento della temperatura delle resine durante una fase di rigenerazion termica, in un sistema di decalcificazione noto (ad esempio del tipo descritto in US-A 4,645,595); in tale grafico, sull’asse delle ascisse viene indicato il tempo, e sull’ass delle ordinate la temperatura delle resine soggette a rigenerazione.

Si supponga, a puro scopo esemplificativo, che la rigenerazione ottimale possa essere ottenuta sottoponendo per un determinato periodo di tempo le resine ad una temperatura di 80°C e che a tale scopo, secondo la tecnica nota, al decalcificatore venga addotta dell’acqua riscaldata a tale temperatura.

Stante la citata lentezza di propagazione del calore entro le resine, si verificherà quindi: - all’inizio della fase di rigenerazione, una rampa di salita in temperatura delle resine, indicata dall’ intervallo T0-T1 in Fig. 8;

- una fase di mantenimento delle resine alla temperatura ottimale di rigenerazione ad 80°C, indicata dall’intervallo T1-T2 in Fig. 8;

- alla fine della fase di rigenerazione, una rampa di discesa della temperatura delle resine, indicata dall’intervallo T2-T3 in Fig. 8.

Da quanto sopra spiegato, appare chiaro come il tempo utile di rigenerazione delle resine sia ottenuto unicamente durante l’intervallo T1-T2; viceversa, le rampe T0-T1 e T2-T3 realizzano dei tempi “morti”, durante i quali le resine rimangono calde, ma ad una temperatura inferiore alla temperatura di rigenero: in tali fasi, le resine sono comunque soggette al fenomeno di ossidazione.

Altra fonte di problemi è data dalla dissipazione termica che si realizza nei condotti di adduzione dell’acqua calda di rigenerazione e dalla sua miscelazione con acqua fredda ancora presente nel decalcificatore; ciò da’ luogo a elevate perdite energetiche.

I suddetti inconvenienti presuppongono quindi che, ad esempio per ottenere una temperatura delle resine nel decalcificatore di 80°C, si debba riscaldare l’acqua di rigenerazione ad una temperatura ben superiore (ad esempio nell’ordine dei 90-95°C), con un ovvio spreco di energia; inoltre, nel caso in cui, per un qualsiasi motivo, nel decalcificatore non sia presente dell’acqua stagnate a temperatura ambiente, vi è il rischio che in occasione di una fase di rigenerazione l’acqua alla suddetta temperatura elevata investa direttamente le resine, rovinando irrimediabilmente il materiale di base che le costituisce e/o le sostanze reagenti legate a tale materiale di base.

Secondo una variante realizzativa della presente invenzione, i problemi suddetti vengono eliminati prevedendo un riscaldamento diretto delle resine, ossia ponendo a diretto contatto delle stesse, o in loro stretta prossimità, dei mezzi riscaldanti.

In tale ottica, quindi, il decalcificatore impiegato ai fini della variante proposta per l invenzione, può integrare in corrispondenza del contenitore delle resine dei mezzi riscaldanti, sottoposti ad un opportuno sistema di controllo, quali una resistenza elettrica, o un resistore a coefficiente di temperatura positivo, o PTC, del tipo autoregolante in temperatura (e quindi senza rischi di superamento della temperatura impostata). Per tale caso le resine sono realizzate preferibilmente, anche se non necessariamente, in un unico monolito, anziché in granuli o sfere, e/o con un materiale avente bassa resistenza termica.

In Fig. 9 viene rappresentato schematicamente il contenitore del materiale di addolcimento di un decalcificatore realizzato secondo almeno una delle varianti qui proposte.

In tale caso, il materiale di addolcimento posto entro il contenitore non è costituito da una massa o gel di piccole sfere o perline di resine, tipiche dell’arte nota, ma da un blocco solido di resina avente una struttura porosa tridimensionale o monolitica, indicato in figura con R’.

Si noti che una struttura del tipo citato è facilmente realizzabile, ad esempio in forma di barre in materiale estruso che possono essere successivamente tagliate, con notevoli vantaggi anche dal punto di vista dell’economicità di produzione; si noti altresì che tale struttura è comunque trattata, in fase produttiva, alla stregua delle citate note sfere di addolcimento, per essere chimicamente attiva al fine di trattenere gli ioni calcio e magnesio.

A titolo esemplificativo, la struttura porosa del blocco R’ può essere simile a quella delle note Zeoliti naturali o prodotte sinteticamente, le quali sono appunto caratterizzate da una struttura microporosa, con dimensioni unitarie dei pori ed alta stabilità termica. In altri termini, e molto schematicamente, tali materiali presentano una struttura tridimensionale aperta a nido d’ape, che definisce una rete regolare di micropori uniformi; ai fini della presente invenzione, quindi, una struttura di tale tipo consente di disporre di una vasta area superficiale interna del blocco o monolito R’, a contatto con l’acqua da addolcire.

Tornando alla Fig. 9, si nota come nel caso della variante proposta sia previsto un elemento riscaldatore HI direttamente inserita nella struttura porosa rigida del blocco R’; preferibilmente, secondo Tinvenzione, tale struttura viene caricata in fase produttiva con un materiale termicamente conduttivo, quale ad esempio un materiale di tipo ceramico, proprio al fine di agevolare e rendere il più rapido possibile il riscaldamento del blocco R’ e/o il suo successivo raffreddamento.

Da quanto sopra, si intuisce quindi come la variante proposta consenta di realizzare un più rapido riscaldamento della massa di resina R\ durante la fase di rigenero, rispetto all’arte nota, con conseguente riduzione dei fenomeni di ossidazione; ciò in virtù della sostanziale riduzione dei tempi (T0-T1) di raggiungimento della temperatura ottimale di rigenero delle resine stesse, senza dispersioni termiche e/o rischi di anomalie.

In Fig. 10 viene rappresentata, a titolo di esempio, una possibile forma realizzati va di una macchina lavastoviglie il cui decalci fi catore 10 comprende una massa di resina R’, dotata del relativo riscaldatore HI .

Come si nota, nel caso di Fig. 10, il serbatoio 17 è stato omesso, in quanto non indispensabile; al serbatoio 26 è associata una pompa del vuoto del tipo in precedenza indicato con 21 ed il condotto 12 è l’unica via di uscita dell’acqua dal decalcificatore 10. Nel caso della variante proposta, ai fini del caricamento dell’acqua alla vasca 1, il serbatoio 26 viene riempito con acqua fresca proveniente dalla rete idrica, a mezzo del condotto 8; ciò si ottiene aprendo la valvola 9 e mantenendo chiusa la valvola 11 (ed eventualmente la valvola 13); il raggiungimento del livello dì riempimento del serbatoio 26 è realizzato con qualsiasi tecnica nota, ad esempio a mezzo di un misuratore di flusso 27.

L’acqua contenuta nel serbatoio 26 viene quindi degassificata a mezzo della pompa del vuoto 21, con modalità analoghe a quelle in precedenza descritte; a seguito della citata degassificazione, le valvole 11 e 13 vengono aperte, ed il contenuto del serbatoio 26 può raggiungere la vasca 1, transitando nel decalcificatore 10; così facendo, l’acqua può attraversare il blocco R’, passando nei suddetti micropori, per essere addolcita.

Per quanto riguarda la fase di rigenerazione del blocco R’, il sistema di controllo provvede a far confluire nel decalcificatore 10 un volume d’acqua atto a sommergere il blocco stesso, ciò può essere ad esempio ottenuto nel modo che segue.

Il sistema di controllo della macchina provvede a determinare l’apertura della valvola 9, mantenendo chiuse le valvole 11 e 13; una volta ottenuto il riempimento del serbatoio 26, la valvola 11 viene aperta e la valvola 13 mantenuta chiusa, in modo da far confluire al decalcificatore 10 un volume d’acqua che ricopra interamente il blocco R’; la valvola 11 viene poi chiusa (il dosaggio del citato volume d’acqua può essere realizzato in qualsiasi modo noto).

A questo punto il sistema di controllo provvede ad alimentare il riscaldatore HI, in modo da realizzare una subitanea trasmissione di calore al blocco R’; il blocco R’ viene quindi rigenerato termicamente, in base ai principi noti, cedendo i cationi calcio e magnesio all’acqua presente nel decalcificatore 10.

Trascorso il tempo di trattamento ritenuto ottimale, il riscaldatore HI viene disattivato e la valvola 13 viene aperta in modo da convogliare verso la pompa 6 l’acqua utilizzata ai fini della rigenerazione (nel caso esemplificato in Fig. 10, l’acqua di rigenerazione viene inviata nella vasca 1, per poi essere evacuata a mezzo della pompa 6; nulla vieta in ogni caso di prevedere, per il decalcifìcatore di Fig. 10 un condotto di scarico ed una relativa valvola simili a quelli indicati in precedenza con 14 e 13).

Come si vede, secondo la variante proposta, è possibile ottenere un riscaldamento diretto della struttura tridimensionale R’, in modo da raggiungere il più rapidamente ed efficacemente possibile la temperatura utile di rigenerazione, senza dispersioni e/o rischi di anomalie; i tal modo, i tempi di rigenerazione del materiale di addolcimento possono essere ridotti.

Si noti inoltre che, secondo l’invenzione, anche la rampa di discesa della temperatura del blocco R’, che come si è visto è potenzialmente dannosa ai fini dell’ossidazione (si veda quanto descritto a proposito dell’intervallo T2-T3 di Fig. 8), può essere vantaggiosamente ridotta.

Ciò più essere ottenuto facendo transitare attraverso il blocco R’, immediatamente a seguito della fase di rigenerazione come sopra descritta, un flusso di acqua a temperatura ambiente contenuta nel serbatoio 26; a tale scopo, il sistema di controllo della macchina provederà a comandare l’apertura della valvola 11 e della valvola 13, in modo che almeno una parte del contenuto del serbatoio 26 determini il rapido raffreddamento del blocco R’; si noti che tale acqua di raffreddamento non deve necessariamente essere poi scaricata subito dalla vasca 1, ma può invece essere utilizzata ai fini di una successiva fase di lavaggio delle stoviglie; in tale ottica, pertanto, secondo la variante proposta, la fase di rigenerazione del materiale di addolcimento potrà essere immediatamente seguita da una fase di caricamento dell’acqua in vasca, proprio al fine di realizzare il suddetto raffreddamento.

Nelle successive Figg. 11 e 12 vengono illustrate schematicamente due ulteriori possibili varianti della presente invenzione, aventi lo scopo di evitare fenomeni di ossidazione delle resine o materiale di addolcimento R o R’ dovuti a riscaldamento indiretto, ad esempio durante i cicli di lavaggio delle stoviglie.

Come già accennato, infatti, il riscaldamento delle resine ad una temperatura inferiore a quella prevista per la loro rigenerazione può determinare problemi di ossidazione; a tale scopo va considerato che alcune fasi di funzionamento di una macchina di lavaggio sono realizzate riscaldando l’acqua di lavaggio a mezzo di resistenze, ciò ha come conseguenza, in caso di imperfetto isolamento termico tra il decalcificatore e la vasca, o il punto in cui sono posti i mezzi riscaldatori dell’acqua di lavaggio, che il materiale di addolcimento possa essere sottoposto indirettamente a del calore.

A tale scopo, secondo le varianti proposte dell’invenzione, vengono previsti mezzi per mantenere il materiale di addolcimento comunque ad un livello di temperatura inferiore a quello potenzialmente dannoso ai fini dell’ossidazione.

Ad esempio, nel caso di Fig. 11 viene illustrata una macchina sostanzialmente avente la struttura della macchina delle Figg. 1, 3 o 6-7, il cui decalcificatore IO integra direttamente un riscaldatore HI (in Fig. 11 la pompa del vuoto 21 o 21 non è rappresentata per semplicità); al decalcificatore 10 è inoltre associato un sensore di temperatura, pure non rappresentato.

In tale caso il sistema di controllo è atto a rilevare, tramite il citato sensore di temperatura, l’approssimarsi della temperatura dell’acqua stagnante nel decalcificatore 10 ad una soglia di una temperatura potenzialmente dannosa (ossia atta ad indurre ossidazione nel materiale R o R’); in tale situazione, il sistema di controllo provvede quindi alla sostituzione dell’acqua contenuta nel decalcificatore 10, in fase di riscaldamento indiretto, con acqua più fredda.

Ciò può ad esempio essere ottenuto trasferendo una piccola quantità di acqua a temperatura di rete, o comunque avente una temperatura inferiore a quella ritenuta potenzialmente dannosa, dal serbatoio 26 di Fig. 11 (o direttamente dalla rete idrica) al serbatoio 17; ciò si ottiene aprendo le valvole 9, 11 e 20.

L’acqua che di volta in volta raggiunge il serbatoio 17, e lo riempie progressivamente, può poi essere utilizzata in occasione della fase di rigenerazione termica del materiale di addolcimento R o R’, ad esempio facendo seguire immediatamente all’attivazione del riscaldatore H1 l’apertura delle valvole 20 e 15, e/o per realizzare una lavaggio in controcorrente del materiale di addolcimento.

Dall altro lato, la forma realizzativa di Fig. 12 ricalca nel complesso la struttura delle Figg. 1, 3 e 6-7 (anche in questo caso, in Fig. 12 la pompa del vuoto 121 o 121 non è rappresentata per semplicità); in questo caso, sul condotto 12 è previsto un ulteriore serbatoio di raccolta 30, dotato di relativa valvola di uscita 31.

In accordo a tale variante, il sistema di controllo della macchina provvede a comandare l’apertura delle valvole 11 e 13, in modo che, in caso di necessità, il materiale R o R’ sia investito da un flusso di acqua di raffreddamento, proveniente dal serbatoio 26; per tale caso, l’acqua in uscita dal decalci fi catore 10 viene raccolta nel serbatoio 30, per essere poi addotta alla vasca 1, e qui utilizzata ai fini del lavaggio, mediante apertura della valvola 31.

Si noti che, al limite, in tale forma realizzativa, la valvola 11 può essere del tipo a portata variabile, affinché il flusso di raffreddamento del materiale R o R’ possa essere di entità ridotta rispetto al normale flusso di caricamento dell’acqua in vasca; con questa soluzione è eventualmente possibile lasciare trafilare continuamente poca acqua, al fine di mantenere costantemente fresco il materiale di addolcimento, ed evitando andamenti altalenanti o a gradini della sua temperatura.

Secondo una ulteriore possibile forma alternativa dell 'invenzione, pure rappresentata schematicamente in Fig. 12, al decalcifìcatore 10 può essere associato un apposito dispositivo di raffreddamento o refrigerazione, indicato con 40, previsto per mantenere l’acqua stagnante nel decalcifìcatore stesso ad una temperatura inferiore a quella potenzialmente dannosa ai fini dell’ossidazione delle resine R.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi.

In particolare, sono stati descritti dei mezzi perfezionati che consentono di ottenere un efficiente degassificazione o deossigenazione dell’acqua che deve transitare nel materiale di rigenerazione, al fine di ridurre al minimo i rischi di ossidazione del medesimo.

Parimenti, secondo le soluzioni proposte, i tempi di riscaldamento e raffreddamento del materiale di addolcimento, che incidono negativamente sulla durata di vita utile di quest’ultimo, vengono drasticamente ridotti; lo stesso dicasi per i rischi di ossidazione determinati da trasferimenti indiretti di calore al materiale di rigenerazione che, secondo le soluzioni proposte, possono essere ridotti al minimo; ciò viene ottenuto tramite mezzi di trattamento termico, operativi per ridurre i tempi di permanenza del materiale di addolcimento a temperature potenzialmente dannose sulla sua efficienza di abbattimento del grado di durezza dell’acqua.

E’ chiaro che numerose varianti sono possibili per l’uomo del ramo al sistema perfezionato per l’abbattimento della durezza dell’acqua, in particolare per apparati elettrodomestici e/o termosanitari descritto come esempio, senza per questo uscire dagli ambiti di novità insiti nell’idea innovativa.

Ad esempio è chiaro che l’idea di utilizzare un blocco di materiale di addolcimento del tipo di quello in precedenza indicato con R’ è direttamente applicabile anche al caso delle forme realizzative di cui alle Figg. 1, 3, 6-7 e 12.

Una ulteriore possibile variante, secondo la presente invenzione, è quella di abbinare il sistema di addolcimento a resine rigenerabili termicamente con un sistema di addolcimento del tipo a deionizzazione elettrica.

I sistemi di deionizzazione elettrica di liquidi sono in sé noti ed utilizzati, in abbinamento ad ulteriori sistemi di trattamento (filtraggio, osmosi inversa, eccetera), nella produzione di acqua molto pura, ossia esente al massimo da sostanze organiche e minerali, tipicamente ad uso di laboratori; in tale ambito, i sistemi di elettrodeionizzazione si dimostrano una valida alternativa ai più tradizionali processi di distillazione, che implicano un consumo di acqua nettamente superiore, e tempi decisamente lunghi di trattamento.

Molto schematicamente, nei sistemi di elettro-deionizzazione noti, il fluido da trattare viene fatto transitare in continuo in una pluralità di canali affiancati, delimitati da apposite membrane permeabili a particolari tipi di ioni, ed alcuni dei quali contenenti delle resine a scambio ionico; alcuni dei canali contenenti le resine sono collegati con un’uscita per il fluido purificato, mentre i rimanenti canali sono collegati con un’uscita per il fluido contaminato; inoltre, una tensione elettrica continua viene applicata al fluido, a mezzo di due elettrodi, tra i quali i vari canali sono definiti.

Ai fini del funzionamento, il fluido che attraversa i canali contenenti le resine di trattamento viene purificato da queste ultime (le quali, ad esempio, provvedono a trattenere sia anioni che cationi); la contemporanea applicazione della corrente elettrica fa si che gli anioni ed i cationi catturati dalle resine migrino rispettivamente verso l’anodo ed il catodo, passando attraverso le dette membrane permeabili agli ioni; così facendo, tali ioni giungono nei canali collegati con l’uscita del fluido contaminato, in modo da poter essere evacuati.

Come si nota, quindi, nel sistema descritto non è necessario l’impiego di particolari sostanze rigeneranti per le resine di trattamento, in quanto l’efficacia delle medesime viene costantemente ristabilita a mezzo dell’applicazione della tensione elettrica, ed il conseguente movimento degli ioni.

Tuttavia, nelle applicazioni a tutt’oggi note, i sistemi di elettro-deionizzazione presuppongono che la rigenerazione delle resine di trattamento venga effettuata in continuo, ossia in abbinamento costante al processo di trattamento di purificazione del fluido, con l effetto di determinare notevoli consumi di energia e soprattutto di fluido; si consideri che, mediamente, il recupero di fluido puro in un sistema di elettrodeionizzazione perfezionato è nell’ordine del 15-25% della quantità totale di fluido consumata dal sistema.

Per i motivi suddetti, l’applicazione dei sistemi di elettro-deionizzazione risulta tutt’oggi piuttosto limitata a settori molto specifici (in particolare, laboratori di ricerca) ed non applicata nel settore degli elettrodomestici.

Nel caso della variante proposta, il serbatoio 26 delle figure precedenti viene realizzato in modo da integrare un sistema di deionizzazione elettrica.

A. tale scopo in Fig. 13 viene rappresentato in maggior dettaglio un serbatoio 26 il quale comprende un corpo 26A, ad esempio realizzato in materiale termoplastico.

Entro il corpo 26A, alle sue due estremità longitudinali, sono disposti rispettivi elettrodi, ed in particolare un anodo, indicato con 26B, ed un catodo, indicato con 26C.

Tra l’anodo 26B ed il catodo 26C sono disposte delle opportune membrane, di tipo in sé noto, per definire una serie di canali all’interno del corpo 26A.

In particolare, con 26D sono indicate delle membrane permeabili agli anioni, ossia agli ioni aventi una carica di elettricità negativa, che in un processo di elettrolisi si spostano verso un anodo; con 26E sono invece indicate delle membrane permeabili ai cationi, ossia agli ioni aventi una carica di elettricità positiva, che in un processo di elettrolisi si spostano verso un catodo.

Come si nota le membrane 26D sono alternate alle membrane 26E, in modo che entro il corpo 26A siano definiti:

- due canali degli elettrodi, indicati con CE1 e CE2, che sostanzialmente si estendono, rispettivamente, tra l’anodo 26B ed una membrana 26D, e tra il catodo 26C ed una membrana 26E;

un canale del concentrato, indicato con CC, e delimitato da una membrana 26E e da una membrana 26D;

- due canali di purificazione, indicati con CP1 e CP2, che si estendono rispettivamente tra la membrana 26E che delimita un lato del canale CC e la membrana 26D che delimita un lato del canale CE1, e tra la membrana 26D che delimita un lato del canale CC e la membrana 26E che delimita un lato del canale CE2.

Nell’ esempio fornito nelle figure, entro i canali di purificazione CP1-CP2 ed il canale del concentrato CC è disposto del materiale di rigenerazione RI, in forma di sfere oppure di blocco unico come in precedenza descritto; si noti tuttavia che tale materiale non è di tipo termicamente rigenerabile, ma del tipo comunemente impiegato nella maggior parte degli attuali decalcificatori di tipo noto per macchine di lavaggio.

Come si nota, i canali degli elettrodi CE1 e CE2 ed il canale del concentrato sono collegati, alla loro estremità inferiore, ad una conduttura 26F dotata di relativa valvola 26G, la quale in uso risulta connessa al condotto 14 di Fig. 1, a valle della valvola 15; i canali di purificazione CP1 e CP2 sono invece collegati, alla loro estremità inferiore, al ramo del condotto 8 che porta al decalcificatore 10.

La macchina comprendente il serbatoio 26 di Fig. 13 funziona nel modo che segue; si noti che al riguardo di tale funzionamento verrà fatto riferimento anche a componenti illustrati in Fig. 1.

Il serbatoio 26 viene riempito con acqua, con le modalità già in precedenza chiarite, aprendo la valvola 9 e mantenendo chiuse la valvola 11 e la valvola 26G; alla successiva apertura della valvola 11, l’acqua è libera di fluire nei canali CP1 e CP2, in modo che il materiale RI effettui un primo addolcimento della medesima; in particolare, il materiale RI presente nei canali CP1 e CP2 provvede a catturare i cationi di calcio e di magnesio presenti nell’acqua; l’acqua così trattata può poi giungere al decalcificatore 10, per essere ivi addolcita a mezzo anche delle resine R o R\ e quindi alla vasca di lavaggio 1. Una volta completato il caricamento di acqua alla vasca 1, viene realizzato un nuovo riempimento del serbatoio 26, in modo che tutti i canali in esso definiti rimangano praticamente colmi di acqua.

Ai fini della rigenerazione delle resine RI del serbatoio 26, la macchina secondo l’invenzione opera nel modo che segue.

In un momento che precede la fase di rigenerazione delle resine, e preferibilmente in condizione di chiusura della valvola 11, il sistema di controllo della macchina provvede a far applicare una tensione elettrica continua tra l’anodo 26B ed il catodo 26C.

La corrente elettrica che attraversa il serbatoio 26 provvede a spingere i cationi di calcio e magnesio, in precedenza catturati da RI, attraverso le membrane permeabili ai cationi 26E, verso il catodo 26C; gli eventuali anioni vengono invece spinti dalla corrente elettrica, attraverso le membrane permeabili agli anioni 26D, verso l’anodo 26B.

In tale situazione, le membrane permeabili ai cationi 26E impediscono agli anioni di procedere verso l’anodo 26B e le membrane permeabili agli anioni 26D impediscono ai cationi di procedere verso il catodo 26C.

Tale processo porta quindi ad un aumento della concentrazione degli ioni alTintemo del canale del concentrato CC e, in parte minore, nei canali degli elettrodi CE1 e CE2. In particolare, per quanto attiene alle finalità della presente invenzione, i cationi di calcio e magnesio originariamente catturati dal materiale RI presenti nei canali di purificazione CP1 e CP2, si trasferiscono progressivamente nel canale del concentrato CC e nel canale CE2 del catodo 26C.

Si noti come secondo la presente variante, la fase di rigenerazione elettrica del materiale RI viene effettuata in condizioni statiche dell’acqua entro il serbatoio 26, e quindi senza ottenere un contemporaneo flusso di acqua addolcita.

Dopo un periodo di tempo prefissato, ritenuto sufficiente per realizzare la necessaria rigenerazione del materiale RI, il sistema di controllo provvede ad interrompere l’applicazione della citata tensione tra gli elettrodi 26Be 26C, e ad aprire la valvola 26G. In tal modo, l’acqua contenuta nei canali CE1, CE2 e CC è libera di fluire, attraverso le condutture 26F e 14, verso la pompa di scarico 6, per venire da questa evacuata dalla macchina, a mezzo del condotto 7.

L’acqua che rimane alTintemo dei canali CP1 e CP2, che è comunque acqua suscettibile di addolcimento, può invece essere utilizzata in una successiva fase di lavaggio della macchina, tramite caricamento nella vasca 1.

Si noti che la presenza di materiale RI entro il canale del concentrato CC ha la funzione di intensificare, per pressione osmotica, il trasferimento dei cationi e degli anioni attraverso le membrane centrali; è tuttavia chiaro che il sistema descritto può funzionare efficacemente anche in assenza di materiale di addolcimento entro il detto canale del concentrato CC.

Come si vede, quindi, nella variante risultante dalla combinazione delle forme realizzative delle Figg. 13 e 1, l’acqua destinata al lavaggio viene dapprima sottoposta ad un processo di addolcimento realizzato a mezzo di resine rigenerabili elettricamente, e poi ad un processo di addolcimento realizzato a mezzo di resine rigenerabili termicamente; ciò è naturalmente applicabile a tutte le forme realizzative dell’ invenzione illustrate nelle varie figure allegate. Naturalmente il serbatoio 26 di Fig. 13 può essere utilizzato anche in combinazione alle altre forme realizzative in precedenza descritte, quale ad esempio quella di Fig. 10.

Nulla vieta poi di realizzare un doppio addolcimento impiegante una sequenza inversa, ossia dapprima sottoponendo l’acqua ad un processo di addolcimento realizzato a mezzo di resine rigenerabili termicamente, e poi ad un processo di addolcimento realizzato a mezzo di resine rigenerabili elettricamente; a tal fine, ad esempio, il citato sistema di elettro-deionizzazione potrebbe essere integrato in un serbatoio del tipo di quello indicato con 30 in Fig. 12.

E’ anche chiaro che i due sistemi di addolcimento e rigenerazione testé citati (elettrico e termico) potrebbero essere integrati in un unico dispositivo decalci ficatore.

I termoattuatori AT7 o AT’ in precedenza descritti prevedono l’impiego di uno spintore a diretto contatto con un materiale termodilatabile in forma di cera; nulla vieta in ogni caso di realizzare tali termoattuatore con tecniche note diverse.

In tale ottica il materiale termodilatabile potrebbe quindi essere di altro tipo (ad esempio liquido o aeriforme), e lo spintore potrebbe essere isolato da tale materiale (ad esempio a mezzo di membrane elastiche o soffietti metallici).

Infine, una medesima pompa del vuoto, del tipo di quella in precedenza indicata con 21 o 23 potrebbe essere utilizzata per realizzare la deossigenazione o degassificazione del contenuto di più serbatoi, quali quelli indicati con 17 e 26 nelle figure allegate.

E’ infine chiaro che le varie soluzioni tecniche oggetto della presente descrizione possono essere opportunamente combinate tra loro e/o con quelle descritte nella citata domanda di brevetto italiana T099A000320 a nome della stessa richiedente.

E’ comunque chiaro che numerose altre varianti sono possibili per l’uomo del ramo dal sistema di addolcimento descritto come esempio, senza per questo uscire dagli ambiti di novità dell’ invenzione, cosi come è chiaro che l’invenzione descritta è suscettibile di applicazione anche in altri settori, quale ad esempio il settore termosanitario, al fine di ridurre il grado di durezza dell’acqua circolante in impianti idrici domestici, o in sistemi di riscaldamento e condizionamento ambientale.

Claims (67)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema per l’abbattimento della durezza dell’acqua impiegata in apparati elettrodomestici e/o termosanitari, del tipo comprendente primi mezzi di addolcimento (10), attraverso i quali l’acqua viene portata a contatto con un materiale di addolcimento (R,R’), e mezzi di rigenerazione (17, HI) di detto materiale (R,R’) che provvedono a portare detto materiale (R,R’) ad una temperatura di rigenerazione, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi di trattamento termico (HI, 40) operativi per ridurre i tempi di permanenza di detto materiale (R,R’) a temperature potenzialmente dannose per l’efficienza di addolcimento del medesimo.
2. 2. Sistema, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trattamento termico comprendono mezzi di riscaldamento (H1) associati o integrati ad un contenitore (10) di detto materiale di addolcimento (R,R1)
3. 3. Sistema, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trattamento termico comprendono mezzi di riscaldamento (H1) posti in diretta prossimità e/o a contatto con detto materiale di addolcimento (R,R1).
4. 4. Sistema, secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto elemento riscaldante è un resistore a coefficiente di temperatura positivo (PTC), del tipo autoregolante in temperatura.
5. 5. Sistema, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trattamento termico comprendono la realizzazione di detto materiale di addolcimento (R’) in un pezzo o blocco uniforme (R’), ovvero presentate una struttura tridimensionale monolitica..
6. 6. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto blocco (R<5>) presenta una struttura porosa.
7. 7. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che struttura porosa è tale da determinare la presenza di una vasta area superficiale interna a detto blocco (R’) per realizzare il contatto di detto materiale di addolcimento con l’acqua da addolcire.
8. 8. Sistema, secondo le rivendicazioni 3 e/o 5, caratterizzato dal fatto che almeno una parte di detti mezzi di riscaldamento (HI) è inserita direttamente in detto materiale di addolcimento (R) o in detto blocco (R’).
9. 9. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la struttura di detto blocco (R’) comprende un materiale termicamente conduttivo, in particolare un materiale di tipo ceramico, al fine di agevolare e velocizzare il riscaldamento di detto blocco (R’) e/o il suo successivo raffreddamento.
10. 10. Sistema, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trattamento termico comprendono mezzi di raffreddamento (8,17,26,30,40) di detto materiale di addolcimento (R,R’).
11. 11. Sistema, secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raffreddamento (8,17,26,30,40) sono operativi per determinare una rapida discesa della temperatura di detto materiale di addolcimento (R,R’), dopo l’interruzione del funzionamento di detti mezzi di rigenerazione (17,H1).
12. 12. Sistema, secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raffreddamento (8,17,26,30,40) sono operativi per prevenire sostanziali aumenti, o variazioni, della temperatura di detto materiale di addolcimento (R,R’) al di fuori delPambito delle fasi di funzionamento di detti mezzi di rigenerazione (17, HI).
13. 13. Sistema, secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raffreddamento (8,17,26,30,40) sono operativi per mantenere, al di fuori delPambito delle fasi di funzionamento di detti mezzi di rigenerazione (17,H1), la temperatura di detto materiale di addolcimento (R,R’) al di sotto di una soglia prefissata.
14. 14. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raffreddamento (8,17,26,30,40) comprendono una disposizione idraulica (8,17,26) per addurre a detto materiale di addolcimento (R,R’) dell’acqua di raffreddamento.
15. 15. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta disposizione idraulica (8,17,26) comprende un condotto (8) in comunicazione con una rete idrica estera, sul quale è posta almeno una valvola (9,11).
16. 16. Sistema, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta disposizione idraulica (8,17,26) comprende un serbatoio (26), collegato a monte del contenitore di detto materiale di addolcimento (R,R’), atto a ricevere da detta rete idrica esterna dell’acqua di raffreddamento, la quale poi addotta da detto serbatoio (26) a detto contenitore.
17. 17. Sistema, secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta disposizione idraulica (8,17,26) comprende un serbatoio (17,30), collegato a valle del contenitore di detto materiale di addolcimento (R,R’) è atto a ricevere e ritenere acqua che è già stata addolcita a mezzo di detto materiale di addolcimento (R,R<'>).
18. 18. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che l’acqua ritenuta da detto serbatoio (17) è utilizzata per il raffreddamento di detto materiale di addolcimento (R,R<'>).
19. 19. Sistema, secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che l’acqua ritenuta da detto serbatoio (17) è utilizzata ai fini della rigenerazione di detto materiale di addolcimento (R,R’).
20. 20. Sistema, secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che l’acqua ritenuta da detto serbatoio (30) è acqua che è in precedenza stata utilizzata per il raffreddamento di detto materiale di addolcimento (R,R’).
21. 21. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che l’acqua ritenuta da detto serbatoio (30) viene addotta ad una vasca di trattamento (1) facente parte dell’apparato servito dal sistema.
22. 22. Sistema, secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raffreddamento (8,17,26,30,40) comprendono un dispositivo di raffreddamento o refrigerazione (40) associato al contenitore (10) di detto materiale di addolcimento (R,R’)·
23. 23. Sistema, secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detta disposizione idraulica (8,17,26) è operativa per realizzare un trafilamento di acqua di raffreddamento a detto materiale di addolcimento (R,R<'>).
24. 24. Sistema, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trattamento termico (Hl,40) comprendono mezzi sensori di temperatura.
25. 25. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori di temperatura sono associati al contenitore di detto materiale di addolcimento (R,R).
26. 26. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori di temperatura sono operativi per rilevare l’approssimarsi della temperatura di acqua presente nel contenitore di detto materiale di addolcimento (R,R’) ad una soglia di temperatura potenzialmente dannosa, ed attivare di conseguenza detti mezzi di raffreddamento (8,17,26,30,40).
27. 27. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi di degassificazione e/o deossigenazione (21,21 ’, 23) del contenuto d’acqua di detto serbatoio.
28. 28. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di degassificazione e/o deossigenazione (21,21 ’,23) sono operativi per creare una depressione o del vuoto entro detto serbatoio (17,26,30), ed aspirare l’aria e/o l’ossigeno contenuto nel medesimo.
29. 29. Sistema, secondo una più delle rivendicazioni precedente, caratterizzato dal fatto che sono previsti secondi mezzi di addolcimento del tipo a elettro-deionizzazione (26A).
30. 30. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di addolcimento (26A) sono operativi per realizzare un preventivo abbattimento del grado di durezza dell’acqua destinata a detti primi mezzi di addolcimento (10).
31. 31. Sistema, secondo la rivendicazione 29, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di addolcimento (26A) sono operativi per realizzare un ulteriore abbattimento del grado di durezza dell’acqua che è stata trattata da detti primi mezzi di addolcimento (10).
32. 32. Sistema, secondo la rivendicazione 29, caratterizzato dal fatto che detti primi e secondi mezzi di addolcimento sono integrati in un unico dispositivo.
33. 33. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di addolcimento comprendono almeno un contenitore (26A) per il transito e/o il contenimento di acqua da addolcire.
34. 34. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che in detto contenitore (26A) sono alloggiati almeno due elettrodi, ed in particolare un elettrodo positivo o anodo (26B) ed un elettrodo negativo o catodo (26C).
35. 35. Sistema, secondo la rivendicazione 33 e/o 34, caratterizzato dal fatto che in detto contenitore (26A) sono presenti uno o più elementi divisori (26D,26E) permeabili agli ioni, in particolare per definire in detto contenitore (26A) almeno due canali (CE1,CE2), in ciascuno dei quali è contenuto uno di detti elettrodi (26B,26C) e/o almeno un canale (CP1,CP2,CC) in cui è presente un materiale (R1) di addolcimento dell’acqua.
36. 36. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi per applicare una tensione elettrica tra detti elettrodi (26B,26C), in particolare in condizione di staticità dell’acqua entro detto contenitore (26B).
37. 37. Sistema, secondo la rivendicazione 35, caratterizzato dal fatto che sono previsti uno o più primi canali (CP1,CP2) atti al contenimento e/o al transito di acqua da addolcire a mezzo di detto materiale di addolcimento (RI) e uno o più secondi canali (CEI,CE2,CC) atti al contenimento e/o al transito di acqua da utilizzare ai fini della rigenerazione di detto materiale di addolcimento (RI).
38. 38. Sistema, secondo le rivendicazioni 33 e 16 o 17, caratterizzato dal fatto che detto contenitore (26A) è realizzato da detto serbatoio (17,26,30).
39. 39. Sistema, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto contenitore (26A) e/o serbatoio (17,26,30) presenta una valvola di sfiato (22), in particolare di tipo controllabile.
40. 40. Sistema, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in detto contenitore (17) è presente un elemento riscaldate (H) e/o un sensore di temperatura e/o un sensore di livello.
41. 41. Sistema per l’abbattimento della durezza dell’acqua impiegata in apparati elettrodomestici e/o termosanitari, del tipo comprendente mezzi di addolcimento (10), attraverso i quali l’acqua viene portata a contatto con un materiale di addolcimento (R,R’), e mezzi di rigenerazione (17, HI) di detto materiale (R,R’), i quali provvedono a portare detto materiale (R,R’) ad una temperatura di rigenerazione, e mezzi di deossigenazione e/o di degassificazione dell’acqua da addolcire e/o utilizzare ai fini della rigenerazione di detto materiale (R,R’), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di deossigenazione e/o di degassificazione (21,23) comprendono un attuatore di tipo termico e/o elettrotermico (AT,AT’,AT7).
42. 42. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (AT,AT,AT7) è operativo per determinare una depressione aH’intemo di un serbatoio (17,26) dell’acqua da addolcire e/o utilizzare ai fini della rigenerazione di detto materiale di addolcimento (R,R’).
43. 43. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta depressione è tale da consentire l’aspirazione dell’aria e/o dell’ossigeno contenuto in detto serbatoio (17,26).
44. 44. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (AT,AT’,AT7) provvede a movimentare un cursore o pistone (21B,21B’,CV2) almeno in parte contenuto in una camera (21A,21A’,CV1) che è in comunicazione con detto serbatoio (17,26), la parte di detto cursore che è inserita in detta camera essendo in particolare dotata di mezzi di tenuta (21C)
45. 45. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che nel corpo di detto attuatore (AT7) è presente un materiale termodilatabile (ATC), atto a produrre il movimento di uno spintore (AT8), quale una cera, o un liquido, o un aeriforme.
46. 46. Sistema, secondo la rivendicazione precedenti, caratterizzato dal fatto che un’estremità di detto spintore (AT8) è a contatto con detto materiale termodilatabile (ATC).
47. 47. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto serbatoio (17,26) è atto ad essere riempito pressoché ovvero completamente con acqua, al fine di ridurre al massimo lo spazio libero in cui può essere presente dell’ aria.
48. 48. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto serbatoio (17,26) comprende una valvola di sfiato (22), per consentire il riempimento del medesimo con acqua, lasciando defluire aria verso l’ambiente esterno, e/o per consentire il successivo deflusso dell’acqua dal medesimo, lasciando affluire aria dall’ambiente esterno.
49. 49. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta valvola di sfiato (22) è di tipo elettrico.
50. 50. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il corpo di detto attuatole (AT,AT7) viene riscaldato a mezzo di un riscaldatore elettrico (AT10).
51. 5 1. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni da 1 a 49, caratterizzato dal fatto che il corpo di detto attuatore (AT) viene riscaldato tramite l’acqua contenuta in detto serbatoio (17), detto attuatore essendo in particolare disposto entro detto serbatoio (17) ad una altezza tale da risultare almeno in parte immerso nell’acqua contenibile nel medesimo.
52. 52. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (AT’) è attuato dalla temperatura di un riscaldatore (H) associato a detto serbatoio (17).
53. 53. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (AT,AT’,AT7) viene riscaldato sfruttando l’energia termica prodotta da altri componenti dell’apparato servito dal sistema..
54. 54. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta camera (21A,21A’,CV1) presenta ingresso (CV4) per l’aria, in comunicazione con detto serbatoio (17,26), ed un’uscita (CV5) per l’aria.
55. 55. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto detto ingresso (CV4) e detta uscita (CV5) sono dotate di rispettive valvole unidirezionali di non ritorno (CV 4’,CV5’), di funzionamento inverso tra loro.
56. 56. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno una fase del ciclo di aspirazione dell aria e/o dell’ossigeno contenuto in detto serbatoio (17,26) è determinata a seguito di un movimento di detto pistone (21B,21B) entro detta camera (21A,21A’) che è prodotto dall’ attivazione di detto attuatore (ΑΤ,ΑΤ’).
57. 57. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno una fase del ciclo di aspirazione dell’aria e/o dell’ossigeno contenuto in detto serbatoio (17,26) è determinata a seguito di un movimento di detto pistone (2 1 B,21 B) entro detta camera (21 A, 21 A’) consentito dalla disattivazione di detto attuatore (ΑΤ,ΑΤ’), in particolare tramite mezzi resilienti o elastici (CV6).
58. 58. Sistema, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che l’attivazione di detto attuatore (ΑΤ,ΑΤ) determina un movimento di detto pistone (21B,21B) entro detta camera (21A,21A’) tale da consentire l’uscita di aria dalla medesima.
59. 59. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previste più attivazioni e disattivazioni di detto attuatore (AT,AT’.AT7), al fine di ottenere la degassificazione o deossigenazione di una medesima acqua tramite più cicli di aspirazione dell’aria presente in detto serbatoio (17,26).
60. 60. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è previsto un sistema di controllo, il quale sovraintende al funzionamento del medesimo e/o delle sue parti componenti.
61. 61. Sistema, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato che è controllato per realizzare un rapido riscaldamento e/o raffreddamento di detto materiale di addolcimento (R,R’).
62. 62. Dispositivo per l’abbattimento del grado di durezza dell’acqua, per macchine di lavaggio di uso domestico, del tipo comprendente un contenitore (10) per un materiale di addolcimento (R,R’) attraverso il quale l’acqua da addolcire viene fatta transitare, e mezzi di rigenerazione (17,H1) per ripristinare l effìcienza di addolcimento di detto materiale (R,R’), caratterizzato dal fatto che detto materiale (R’) è in forma di un pezzo o blocco uniforme (R’) presentante una struttura tridimensionale monolitica e porosa, detta struttura porosa realizzando una vasta area superficiale interna a detto blocco (R’) per consentire il contatto di detto materiale con l’acqua da addolcire.
63. 63. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto materiale di addolcimento è di tipo rigenerabile termicamente.
64. 64. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi riscaldatori (H1) associati a detto contenitore (10) e/o in diretto contatto con detto blocco (R’).
65. 65. Dispositivo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto blocco (R’) è atto ad essere riscaldato e/o raffreddato in modo rapido.
66. 66. Dispositivo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto blocco (R’) è ottenuto per tranciatura da una barra realizzata in detto materiale di addolcimento, in particolare barra estrusa.
67. 67. Sistema e/o dispositivo per l’abbattimento della durezza dell’acqua, secondo gli insegnamenti della presente descrizione e dei disegni annessi.