ITUB20159845A1 - Filtro alcalinizzante ad innesto rapido per l'acqua - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Per acqua alcalina si intende un’acqua con PH superiore a 7, mentre acque con PH inferiore sono denominate acide.

L’uso e il consumo nell’alimentazione umana dell’acqua cosiddetta “alcalina” con livelli normalmente di PH 8 - 9, sono associati alla dieta alcalina il cui scopo è quello di favorire il tamponamento o la neutralizzazione dei fenomeni di acidità o acidosi nell’organismo umano, spesso legati a ben noti disturbi fisici.

A tale scopo esistono in commercio dei dispositivi da allacciare alla rete idrica che alcalinizzano l’acqua e le tecnologie utilizzate sono sostanzialmente di due tipi: il primo tipo sfrutta un principio elettronico che attraverso un processo di elettrolisi separa i sali minerali acidi da quelli alcalini. L’acqua di ingresso viene suddivisa in due flussi: un flusso di acqua alcalina di utilizzo e un flusso di acqua acida di scarto. Un inconveniente di tale sistema è rappresentato dal fatto che producendo acqua di scarto richiede un allacciamento ad uno scarico, oppure necessita di un sistema di convoglio per il recupero dell’acqua di scarto. Un altro inconveniente è dato dal fatto che si tratta di apparecchi solitamente molto costosi. La seconda tipologia di sistemi invece sfrutta le particolari proprietà di alcune sostanze granulari o in polvere di varia composizione chimica: l’acqua scorrendo o percolando attraverso uno strato di questa graniglia subisce al contatto un incremento del PH. Tale sistema produce unicamente acqua alcalina e non crea acqua di scarto ed essendo molto più semplice di quello elettronico risulta essere anche molto meno ingombrante e più economico.

Supponendo ad esempio di voler alcalinizzare l’acqua di un erogatore di bevande o di acqua refrigerata risultano abbinabili in modo molto più semplice i sistemi del secondo tipo. Per contro questi ultimi hanno spesso dei punti critici che descriveremo più avanti.

Un altro scopo di questi sistemi alcalinizzanti è quello di correggere l’acidità causata dai comuni processi di addolcimento a resine o dissalazione a osmosi inversa, i quali vengono usati nel primo caso per eliminare i fenomeni di incrostazione calcarea e nel secondo caso per depurare l’acqua in profondità da sostanze nocive. Tali dispositivi spostano il PH dell’acqua verso valori a volte molto acidi (5 - 6) causando oltretutto, nelle tubazioni e negli apparati idraulici a valle, fenomeni importanti di corrosione. I filtri di addolcimento a resine ad esempio sono largamente impiegati nei distributori di bevande calde, nella ristorazione e nelle abitazioni e anche i depuratori ad osmosi sono molto utilizzati nelle abitazioni. In tutti questi casi vi è necessità di correggere il PH acido.

Poiché scopo di questa invenzione è di fornire un dispositivo che aumenti il PH dell'acqua, ma che contemporaneamente la filtri anche da eventuali sostanze indesiderate, si accenna di seguito anche ad alcune importanti tecniche di filtrazione.

Uno dei materiali più utilizzati per la filtrazione dell’acqua è il carbone attivo in scaglie o in blocco il quale elimina importanti sostanze indesiderate, prima fra tutte il cloro, per adsorbimento, ovvero le assorbe e le trattiene al suo interno fino all’esaurimento dell’autonomia o capacità trattenitiva.

I filtri a carbone in blocco sono composti da un impasto pressato di carbone e si presentano come una membrana liscia e omogenea. Essi sono di gran lunga preferibili ai filtri a carbone attivo in scaglie, o granulare, in quanto formano una unica struttura compatta con diametro dei pori dell’ordine di qualche micron, in grado di fermare anche tutte le sostanze in sospensione nell'acqua di grandezza superiore a tale porosità. Tali sostanze invece nel filtro a scaglie rischiano di non essere fermate. Inoltre i filtri a carbone in blocco garantiscono una densità di carbone molto maggiore, significa che, a parità di grandezza dei filtri e di volume occupato, riescono a filtrare una quantità d’acqua di gran lunga superiore.

I filtri a carbone in blocco si presentano solitamente come dei cilindri cavi, L'acqua attraversa la membrana del cilindro dall’esterno verso l'interno. L’acqua depurata viene convogliata dalla cavità verso un condotto di uscita.

I filtri alcalinizzanti del tipo “in granuli” sfruttano spesso la combinazione del carbone attivo granulare con i granuli alcalinizzanti.

Tali graniglie sono disposte per strati all’interno del contenitore filtrante L’acqua entrando nel filtro, attraversa i vari stadi di carbone e granuli alcalini e lo scopo viene raggiunto: l’acqua risulta filtrata e si aumenta il livello di PH, anche se in questo caso la filtrazione dell'acqua da parte del carbone non è ottimale per i motivi evidenziati sopra. Un vantaggio dato dalla tecnica di costruzione di questi filtri è che si possono produrre in modo semplice anche uno solo per volta, in quanto, dato un contenitore vuoto è sufficiente riempirlo con tutti i materiali filtranti a disposizione.

I filtri alcalinizzanti possono essere anche del tipo a carbone in blocco: in questo caso i granuli alcalinizzanti sono miscelati e fusi assieme al carbone e vanno a formare un unico blocco compatto. Tali filtri possono essere prodotti unicamente tramite grossi impianti industriali e l'avvio di una produzione è giustificato solo per grossi quantitativi.

Un aspetto di criticità del carbone attivo è rappresentato dalla sua tendenza a causare un accelerazione della proliferazione batterica. Per questo viene solitamente usato, nelle applicazioni per l’acqua potabile, in combinazione con sostanze dalle proprietà antibatteriche, fra le quali spiccano il rame e l’argento sotto forma di microparticelle o colloidali.

Per quanto riguarda la manutenzione dei filtri a carbone, essi vanno ripetutamente sostituiti al termine della loro autonomia filtrante. A tale proposito esistono due tipi di tecnologie per la sostituzione dei filtri; quelli con contenitore e cartuccia interna separata; alla sostituzione del filtro si apre il vaso, si toglie la cartuccia esaurita, si procede alla pulizia e alla sanificazione accurate del contenitore (che a sua volta nel tempo si è sporcato di tutte le impurità filtrate), si rimette quella nuova e si richiude il vaso.

Poi esistono invece i sistemi cosiddetti "ad innesto rapido" ove vaso e cartuccia sono un corpo unico che si innesta in una testata. La sostituzione del filtro richiede una facile operazione di svitamento della cartuccia esausta e riavvitamento della cartuccia nuova.

Le operazioni di sostituzione del filtro nel primo caso risultano spesso complicate e destinate ad un operatore esperto e qualificato, e certamente non adatte ad un utente poco avvezzo ai lavori fai-da-te. Nel secondo caso invece possiamo dire che l’operazione di manutenzione risulta molto più pratica e di gran lunga velocizzata.

Alla luce di tali premesse lo scopo delia presente invenzione è di combinare le varie funzionalità, di aumentarne il rendimento e di eliminare, o almeno di ridurre drasticamente, gli inconvenienti considerati sopra nei dispositivi conosciuti per il trattamento dell’acqua e di dispositivi simili.

A questo scopo, un obiettivo della presente invenzione è di fornire un dispositivo ad uso civile ed industriale che alcalinizzi l’acqua.

Un altro obiettivo della presente invenzione è che tale sistema non produca scarto per essere ad esempio abbinabile a qualsivoglia impianto esistente di erogazione di bevande o acqua refrigerata.

Un ulteriore obiettivo della presente invenzione è che sia poco complicato ed economico. Un altro scopo è che il filtro sia particolarmente pratico e veloce da sostituire una volta esaurito.

Un altro obiettivo delia presente invenzione è che il sistema depuri l’acqua anche da eventuali sostanze indesiderate e da odori o sapori sgradevoli.

Altro scopo è che questo sistema non provochi problemi di proliferazione batterica.

Ulteriore scopo della presente invenzione è di sfruttare una tecnica di costruzione che consenta di produrre il filtro anche in basse quantità.

Altro scopo della presente invenzione è di fornire un dispositivo che, oltre alla funzione alcalinizzante e a quella depurante per l’acqua, possa fornire anche molte delle altre funzioni che i vari materiali filtranti in commercio mettono a disposizione, come ad esempio: riduzione del valore di ORP, ionizzazione, addolcimento, decarbonatazione, emissioni di raggi infrarossi, emissione di ioni negativi, riduzione dei cluster, anti-nitrato, anti-arsenico, ecc. Passeremo ora alla descrizione specifica del sistema oggetto della presente invenzione. Il dispositivo consiste in un filtro ad innesto rapido composto internamente da un inserto di carbone in blocco e da una miscela separata di granuli alcalinizzanti. Detti granuli potranno essere inseriti nella cavità interna dell'inserto, oppure nello spazio che rimane tra la superficie esterna dell'inserto e quella interna dell'involucro del filtro.

Tale tecnica dì costruzione consente innanzitutto di sfruttare i filtri dì carbone in blocco già ampiamente diffusi e disponibili sul mercato. Prendendo tali inserti di carbone in blocco, prodotti in grandi quantità, quando sarà il momento di incapsularli all’interno del vaso contenitivo sigillato, si potrà scegliere quanti destinarne alla produzione dei filtri alcalinizzanti Inoltre, poiché andranno riempiti uno ad uno a mano, si avrà la possibilità di variare ai momento la quantità di granuli da inserire, andando incontro alle più svariate esigenze di mercato in fatto di livello di PH prodotto.

Al fine di evitare la proliferazione batterica viene utilizzato un inserto di carbone in blocco argentizzato, oppure in alternativa vengono introdotti altri granuli antibatterici.

Un'altra caratteristica dell’invenzione consiste nel fatto che nel filtro alcalinizzante, negli spazi destinati ai granuli alcalini, vengono introdotti anche in forma separata o miscelata, altri materiali filtranti oltre a quello alcalino con funzioni specifiche a piacimento.

Per impedire che i granuli alcalinizzanti o i materiali filtranti fuoriescano dal filtro sono inseriti in corrispondenza dell’ingresso e dell’uscita dei filtrìni o barriere che trattengono i materiali stessi.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione diverranno più evidenti da alcuni esempi di immagini riportate nelle tavole allegate.

La Fig. 1 mostra una cartuccia a carbone in blocco e le frecce indicano la direzione del flusso dell’acqua. L’acqua penetra la cartuccia dall’esterno e ne esce depurata dalla cavità interna. La Fig. 2 mostra un sistema di filtrazione con contenitore e cartuccia interna separata. E’ composto dalla testata (1), dal vaso (2) e dalla cartuccia interna (3). La sostituzione del filtro è poco pratica e richiede molto tempo.

La Fig. 3 mostra un esempio di filtro ad innesto rapido. Per togliere il filtro esausto basta svitare di un quarto di giro la cartuccia (2) e sfilarla dalla testata (1).

La Fig. 4 mostra uno schema di esempio di un dispositivo conforme alla presente invenzione: all’interno del filtro a innesto rapido (1) è collocato l’inserto di carbone in blocco (2). Le frecce indicano la direzione del flusso dell’acqua. L’acqua penetra la cartuccia dall'esterno e ne esce depurata dalla cavità interna. I granuli alcalinizzanti (3) sono collocati nella cavità interna (5) della cartuccia e anche nello spazio (4) compreso tra la superficie esterna dell’inserto e quella interna dell'involucro del filtro. I filtrini (6) e (7) evitano la fuoriuscita dei granuli.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il trattamento dell’acqua, particolarmente per uso civile ed industriale, costituito da un filtro ad innesto rapido composto internamente da un inserto di carbone in blocco e da una miscela separata di granuli alcalinizzanti.
2. 2. Dispositivo per il trattamento dell’acqua, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i granuli alcalinizzanti sono collocati nella parte cava dell’inserto di carbone in blocco e/o nella parte esterna all'inserto stesso.
3. 3. Dispositivo per il trattamento dell’acqua, relativamente ad una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il filtro è dotato di reti o filtri ni che impediscono il rilascio nell'acqua, da parte del filtro, dei granuli interni.
4. 4. Dispositivo per il trattamento dell’acqua, relativamente ad una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il filtro contiene un agente antibatterico e/o batteriostatico.
5. 5. Dispositivo per il trattamento dell’acqua, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il filtro contiene oltre agli elementi alcalinizzanti altri materiali filtranti o resine con differenti funzioni, sotto varie forme di granuli, sfere o polvere, in forma mescolata o separata tra loro.
6. 6. Dispositivo per il trattamento dell’acqua, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che tutte le altre rivendicazioni dell’invenzione descritte sopra posso» omesse o sostituite in qualsiasi combinazione.