ITVI20130190A1 - Dispositivo per il dosaggio di additivi chimici, particolarmente per impianti idrico-sanitari. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: DISPOSITIVO PER IL DOSAGGIO DI ADDITIVI CHIMICI, PARTICOLARMENTE PER IMPIANTI IDRICO-SANITARI

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo per il dosaggio di additivi chimici, particolarmente per impianti idrico-sanitari .

Come noto, negli impianti idrico-sanitari vengono abitualmente additivati specifici prodotti chimici, quali il polifosfato, all'acqua circolante, al fine di proteggere le tubazioni dalla corrosione e dalle incrostazioni di calcare.

Infatti, tali additivi si combinano con i salì di calcio e magnesio disciolti nell'acqua e ne impediscono la precipitazione, soprattutto quando l'acqua viene riscaldata in caldaie, boiler, lavatrici, lavastoviglie, ecc.

In questo modo si evita la formazione di incrostazioni, le quali, ove presenti, determinano perdita di efficienza dei sistemi di riscaldamento ed elevati consumi energetici.

Gli additivi utilizzati esercitano inoltre una funzione protettiva ed un'azione anticorrosiva delle tubazioni.

Il dosaggio dei suddetti additivi è generalmente realizzato con due tipologie di sistemi: proporzionali e non proporzionali.

I sistemi non proporzionali immettono nell'acqua una quantità fissa di additivo, indipendentemente dalla portata e dal consumo.

I sistemi proporzionali, invece, dosano una quantità di additivo nell'acqua proporzionale alla portata ed al consumo, e risultano quindi particolarmente indicati per il trattamento di acque destinate al consumo umano.

Gli additivi utilizzati sono reperibili nel mercato in diverse forme: polvere, cristalli e liquido.

I sistemi che utilizzano prodotti in polvere ed in cristalli funzionano dosando l'additivo in modo proporzionale per effetto Venturi .

I dosatori che utilizzano prodotti in forma liquida sono invece dei veri e propri sistemi di pompaggio che addizionano l'additivo vincendo la pressione di rete dell'acqua.

I sistemi di pompaggio noti sono generalmente costituiti da una pompa a pistoni azionata tramite una turbina che sfrutta il flusso dell'acqua.

Secondo la tecnica nota, la turbina è collegata ad una cascata di ingranaggi che riducono la velocità di rotazione ed azionano un meccanismo che converte il moto da rotativo a lineare e muove alternativamente in verticale uno o più pistoni.

Ciascun pistone interagisce con una camera di pompaggio ricavata all'interno di un serbatoio dove è contenuto il prodotto chimico da dosare, in maniera tale che durante la fase di sollevamento il prodotto possa entrare per gravità nella camera, attraverso opportuni fori laterali.

Nella fase di discesa il pistone genera una pressione che spinge il liquido fuori dalla camera e lo immette nel circuito. In generale, i sistemi di pompaggio di tipo noto, basati su stantuffi azionati da meccanismi di trasformazione del moto sono afflitti da vari inconvenienti.

In primo luogo tali sistemi non sono autoadescanti, in quanto il pistone non genera vuoto nella fase di salita, ma semplicemente libera la camera di pompaggio che si riempie per gravità.

Ciò obbliga a mantenere il serbatoio dell'additivo annesso al sistema di pompaggio, senza possibilità di collocarlo a distanza, con evidente aumento degli ingombri e difficoltà di installazione, a meno di non realizzare ulteriori dispositivi che mantengano alimentata la pompa a stantuffo, con evidente aggravio di costi.

Si consideri, al proposito, che la maggior parte di questi sistemi va installata a corredo delle caldaie domestiche, le quali sono spesso collocate in spazi angusti.

Inoltre tali sistemi non sono regolabili, infatti non essendo possibile in alcun modo regolare la corsa del pistone, pur essendo il sistema proporzionale, il dosaggio rimane fisso.

Va anche considerato che se è vero che nei sistemi noti è possibile orientare gli attacchi per consentire l'installazione su tubazioni sia verticali che orizzontali, è anche vero che questo è possibile solo dopo aver smontando il corpo della turbina.

Dn ulteriore inconveniente è dovuto all'elevato numero di componenti che formano i sistemi noti ed alla loro elevata complessità di montaggio.

Il compito che si propone il trovato è quello di realizzare un dispositivo per il dosaggio di additivi chimici, particolarmente per impianti idrico-sanitari che superi gli inconvenienti della tecnica nota citata.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo particolare dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo completamente autoadescante, che permetta di collocare il serbatoio dell'additivo anche a distanza dal sistema di pompaggio.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo che risulti installabile indifferentemente sia in verticale che in orizzontale, senza dover per questo smontare parti delicate del sistema di pompaggio.

Un altro scopo ancora dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo che oltre ad essere proporzionale sia anche regolabile.

Ulteriore scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo che generi un flusso continuo, privo di pulsazioni o picchi di pressione.

Non ultimo scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo che risulti di semplice montaggio.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo per il dosaggio di additivi chimici, particolarmente per impianti idrico-sanitari, comprendente un gruppo di pompaggio atto al prelievo di un additivo chimico in forma liquida da un contenitore ed all'immissione dell'additivo in un circuito idraulico; detto gruppo di pompaggio essendo azionato dal fluido circolante in detto circuito idraulico; detto dispositivo è caratterizzato dal fatto che detto gruppo di pompaggio comprende almeno una pompa volumetrica rotativa del tipo ad ingranaggi interni .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un dispositivo per il dosaggio di additivi chimici, particolarmente per impianti idrico-sanitari, secondo il trovato, illustrato a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di un dispositivo per il dosaggio di additivi chimici secondo il trovato;

la figura 2 è un'altra vista prospettica del dispositivo secondo il trovato;

la figura 3 è una vista prospettica di una parte del dispositivo secondo il trovato;

la figura 4 è una vista prospettica di un'altra parte del dispositivo secondo il trovato;

la figura 5 è una vista in esploso del dispositivo secondo il trovato;

la figura 6 è una vista da sopra del dispositivo secondo il trovato;

la figura 7 è una sezione della figura 6 eseguita lungo l'asse VII-VII.

Con riferimento alle citate figure, un dispositivo per il dosaggio di additivi chimici, particolarmente per impianti idrico-sanitari, è indicato globalmente con il numero di riferimento 1.

Il dispositivo 1 comprende un gruppo di pompaggio 2 che consente di prelevare un additivo chimico in forma liquida da un contenitore 3 e di immetterlo in un circuito idraulico, non illustrato nelle figure.

Vantaggiosamente, il gruppo di pompaggio 2 è azionato dal fluido circolante nel circuito idraulico, eliminando così la necessità di una fonte di alimentazione esterna.

Nell'esempio realizzativo qui illustrato, il contenitore 3 è annesso al gruppo di pompaggio 2, tuttavia, è importante evidenziare che il dispositivo 1 può assumere diverse configurazioni secondo le esigenze.

A titolo di esempio si consideri che in una differente forma di esecuzione, non illustrata, il contenitore 3 è separato dal gruppo di pompaggio 2.

La possibilità di collocare i due componenti in punti distinti e lontani l'uno dall'altro permette di adattare il dispositivo 1 a varie situazioni, superando, ad esempio, eventuali problemi di spazio.

Secondo il presente trovato, il gruppo di pompaggio 2 comprende una pompa 9 volumetrica rotativa, del tipo ad ingranaggi interni

Più in dettaglio, la pompa 9 è costituita da due ingranaggi uno all'interno dell'altro, rispettivamente una ruota oziosa 10 ed un rotore 11, girevoli attorno ad assi di rotazione sfalsati, separati da un setto fisso 12 a forma di mezza luna.

La depressione provocata dal movimento degli ingranaggi, ed in particolare dalla disgiunzione dei loro denti, determina l'aspirazione della pompa 9.

Il ricongiungimento dei denti della ruota oziosa 10 e del rotore 11 genera invece la mandata della pompa 9.

Il rotore 11 viene messo in rotazione attraverso un albero 13 unito ad una girante palettata 14 azionata dal fluido circolante nel circuito idraulico.

La girante palettata 14 è alloggiata all'interno di una prima camera 21 dotata di un imbocco d'ingresso 22 e di un imbocco d'uscita 23 che ne consentono il collegamento al circuito idraulico tramite opportuni raccordi filettati 24 e 25.

La prima camera 21 è essenzialmente definita da una prima parete laterale 26, sostanzialmente cilindrica, nella quale si aprono l'imbocco d'ingresso 22 e l'imbocco d'uscita 23.

Le due estremità opposte della prima parete laterale 26 sono chiuse rispettivamente da una parete di fondo 27 e da un primo coperchio 28 amovibile, provvisto di elementi di tenuta.

Vantaggiosamente, la parete di fondo 27 è composta da una porzione centrale 27a circolare e da una porzione esterna 27b, a forma di corona circolare, unite a tenuta tra di loro.

La prima camera 21 è ricavata all'interno di un corpo scatolare 20 ed è adiacente ad una seconda camera 29, sostanzialmente cilindrica, dalla quale è separata a tenuta tramite la porzione centrale 21a della parete di fondo 27.

Nel caso in esempio, che fa riferimento ad una forma di realizzazione preferita, il corpo scatolare 20 si compone di un primo semicorpo 20a e di un secondo semicorpo 20b accoppiati fra loro lungo un piano diametrale passante per la parete di fondo 27.

Mentre nel primo semicorpo 20a sono ricavate la prima camera 21 e la porzione esterna 27b della parete di fondo 27, nel secondo semicorpo 20b sono ricavate la seconda camera 29 e la porzione centrale 27a della parete di fondo 27.

I due semicorpi 20a e 20b sono fissati tramite elementi filettati 30, i quali uniscono in corpo unico anche il primo coperchio 28 ed un secondo coperchio 31 amovibile, provvisto di elementi di tenuta, associato all'estremità aperta della seconda camera 29.

Nel secondo coperchio 31 sono ricavate una bocca d'aspirazione 32, collegabile al contenitore 3, ed una bocca di mandata 33, collegabile al circuito idraulico.

All'interno della seconda camera 29 sono infatti alloggiati ì componenti della pompa 9, ovvero la ruota oziosa 10, il rotore 11 ed il setto fisso 12 che è ricavato nel secondo coperchio 31.

Opportunamente, nella porzione centrale 27a della parete di fondo 27 è ricavata una sede di rotazione 34 nella quale è inserito l'albero 13, supportato da un cuscinetto radiale 35.

La bocca di mandata 33 è collegata, tramite un ramo di connessione 42, ad un'apertura 36 ricavata nella porzione esterna 27b della parete di fondo 27.

Questa soluzione, che prevede di non immettere l'additivo liquido direttamente nel circuito idraulico, ma di introdurlo preventivamente nella prima camera 21, si è dimostrata particolarmente vantaggiosa per molteplici motivi.

In primo luogo, immettendo l'additivo nella prima camera 21 si ha un suo migliore e continuo rimescolamento con il fluido circolante nel circuito idraulico, grazie all'agitazione meccanica determinata dalla rotazione della girante palettata 14.

Inoltre, il fatto di utilizzare un ramo di connessione 42 esterno consente di applicare a quest'ultimo mezzi di regolazione del dosaggio dell'additivo.

In particolare, a seconda delle esigenze, i mezzi di regolazione possono essere di tipo fisso, ovvero adatti all'immissione di una quantità di attivo prefissata in termini di mg/1, oppure di tipo regolabile.

A titolo esemplificativo, nel primo caso i mezzi di regolazione possono concretizzarsi in un regolatore' con foro calibrato, mentre nel secondo caso potrebbero essere costituiti da una valvola di regolazione a spillo manuale.

La bocca d'aspirazione 32 è collegata idraulicamente al contenitore 3 tramite una condotta di pescaggio 43 dotata di valvola di ritegno, non visibile nelle figure, che impedisce il reflusso di fluido dal circuito idraulico quando l'intero sistema è fermo, ovvero quando nell'impianto il fluido non circola e si ha la massima pressione.

Il contenitore 3 è meccanicamente associato al gruppo di pompaggio 2 per mezzo di una staffa di supporto 37, sostanzialmente sagomata ad "L", la quale presenta un lato appoggiato e fissato al secondo coperchio 31 tramite viti 38.

L'altro lato della staffa di supporto 37 è invece provvisto di mezzi di collegamento filettati 39 che consentono l'associazione amovibile del contenitore 3.

La staffa di supporto 37 è inoltre provvista di un foro passante 40 nel quale è inserita la condotta di pescaggio 43.

È da notare che, grazie alla sua specifica struttura ed al sistema di fissaggio adottato, la staffa di supporto 37 risulta ruotabile relativamente al corpo scatolare 20 con angoli di 90°.

Ciò consente di posizionare in modo conveniente il contenitore 3 relativamente al circuito idraulico ed al gruppo di pompaggio 2.

In pratica, è possibile mantenere in verticale il contenitore 3 effettuando il montaggio del gruppo di pompaggio 2 indifferentemente in verticale o in orizzontale relativamente all'imbocco d'ingresso 22 ed all'imbocco d'uscita 23, senza la necessità di smontare la staffa di supporto 37.

Alla staffa di supporto 37 è anche associato un guscio protettivo 41 contrapposto al contenitore 3.

Nel caso in cui il gruppo di pompaggio 2 ed il contenitore 3 siano tra loro separati, la staffa di supporto 37 può essere utilizzata per un fissaggio a parete.

Evidentemente, in questo caso la lunghezza della condotta di pescaggio 43 dovrà essere adeguata alle circostanze.

Il funzionamento del dispositivo 1 è molto semplice ed immediato .

In pratica il liquido che fluisce nel circuito idraulico fa ruotare la girante palettata 14, la quale, a sua volta, porta in rotazione il rotore 11, ed indirettamente anche la ruota oziosa 10, tramite l'albero 13.

Quando i denti del rotore 11 e della ruota oziosa 10 si allontanano reciprocamente, si crea una depressione e l'additivo entra, attraverso la bocca d'aspirazione 32, nella cavità creatasi tra i denti.

Il fluido viene quindi trasferito alla bocca di mandata 33, sfruttando la tenuta creata dal setto fisso 12 e dalle pareti laterali della seconda camera 39.

Quando i denti si avvicinano, si crea una sovrapressione che spinge l'additivo liquido nella prima camera 21 tramite l'apertura 36 ed il corrispondente ramo di connessione 42.

Giunto nella prima camera 21, l'additivo viene veicolato all'interno del circuito idraulico dopo aver subito l'azione meccanica di mescolamento della girante palettata 14.

I benefici di un dispositivo così strutturato sono numerosi e significativi.

II dispositivo secondo la presente invenzione permette infatti di collocare il contenitore 3 a distanza dal gruppo di pompaggio 2, facilitando l'installazione del dispositivo 1 anche negli spazi più angusti, ad esempio quando è associato ad una caldaia domestica.

In alternativa, il contenitore 3 può essere annesso al gruppo di pompaggio 2 usufruendo della medesima staffa di supporto 37, qualunque sia l'orientamento del gruppo di pompaggio 2 rispetto alle tubazioni del circuito idraulico.

È da notare che il passaggio da una modalità di installazione all'altra è attuabile senza dover smontare il gruppo di pompaggio 2, ma semplicemente staccando e ruotando la staffa di supporto 37 a cui è associato il contenitore 3.

Questa versatilità deriva principalmente dal fatto che la pompa 9 che caratterizza il trovato è perfettamente autoadescante: gli ingranaggi generano infatti il vuoto necessario all'aspirazione dell'additivo liquido dal contenitore 3.

Inoltre, il dispositivo 1, che è ad azionamento puramente idraulico, consente di dosare l'additivo in maniera proporzionale al flusso nel circuito idraulico; a tal proposito si consideri che più è elevata la portata più girano velocemente la girante palettata 14 e gli ingranaggi della pompa 9.

Un'ulteriore caratteristica del dispositivo secondo l'invenzione è quella di poter essere reso regolabile; in pratica, il dispositivo 1 può essere configurato a dosaggio proporzionale fisso, oppure a dosaggio proporzionale regolabile.

Non da ultime, vanno segnalate la semplicità di montaggio e l'esiguità del numero di componenti.

Si è pertanto constatato come il dispositivo per il dosaggio di additivi chimici, particolarmente per impianti idrico-sanitari, secondo il trovato, assolva pienamente il compito e gli scopi prefissati .

Il dispositivo così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (12)

1. RIVENDICA ZIONI 1. Dispositivo per il dosaggio di additivi chimici, particolarmente per impianti idrico-sanitari , comprendente un gruppo di pompaggio atto al prelievo di un additivo chimico in forma liquida da un contenitore ed all'immissione dell'additivo in un circuito idraulico; detto gruppo di pompaggio essendo azionato dal fluido circolante in detto circuito idraulico; detto dispositivo è caratterizzato dal fatto che detto gruppo di pompaggio comprende almeno una pompa volumetrica rotativa del tipo ad ingranaggi interni.
2. 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta pompa comprende due ingranaggi uno all'interno dell'altro, rispettivamente una ruota oziosa ed un rotore, girevoli attorno ad assi di rotazione sfalsati; detti ingranaggi essendo separati da un setto fisso a forma di mezza luna; detto rotore essendo azionato da una girante palettata portata in rotazione dal fluido circolante in detto circuito idraulico; l'aspirazione di detta pompa essendo determinata dalla disgiunzione dei denti di detto rotore e di detta ruota oziosa durante la loro rotazione, la mandata essendo determinata dal loro ricongiungimento .
3. 3. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di pompaggio comprende un corpo scatolare definente al suo interno una prima camera ed ina seconda camera tra loro adiacenti, separate a tenuta da una parete di fondo; detta prima camera essendo atta ad alloggiare al suo interno detta girante palettata; detta seconda camera essendo atta ad alloggiare al suo interno detto rotore, detta ruota oziosa e detto setto fisso; detta girante palettata e detto rotore essendo uniti tramite un albero inserito a tenuta in una sede di rotazione ricavata in detta parete di fondo.
4. 4. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo scatolare comprende un primo semicorpo associato amovibilmente a tenuta ad un secondo semicorpo; detto primo semicorpo definendo detta prima camera ed una porzione esterna di detta parete di fondo, sostanzialmente conformata a corona circolare; detto secondo semicorpo definendo detta seconda camera ed una porzione interna di detta parete di fondo, sostanzialmente circolare; detta parete di fondo essendo composta da detta porzione centrale e da detta porzione esterna unite a tenuta tra di loro.
5. 5. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto albero è supportato da almeno un cuscinetto radiale.
6. 6. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima camera comprende una prima parete laterale sostanzialmente cilindrica presentante due opposte estremità; una prima estremità essendo chiusa da detta parete di fondo; la seconda estremità essendo chiusa da un primo coperchio a tenuta associato amovibilmente a detto corpo scatolare; detta prima camera essendo inoltre munita di almeno un imbocco d'ingresso ed almeno un imbocco d'uscita collegabili a detto circuito idraulico.
7. 7. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta seconda camera comprende una seconda parete laterale sostanzialmente cilindrica presentante due opposte estremità; una prima estremità essendo chiusa dalla porzione centrale di detta parete di fondo; la seconda estremità essendo chiusa da un secondo coperchio a tenuta associato amovibilmente a detto corpo scatolare; detta prima camera essendo inoltre munita di almeno una bocca d'aspirazione, collegabile a detto contenitore, ed almeno una bocca di mandata, collegabile a detto circuito idraulico.
8. 8. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta bocca di mandata è collegabile a detto circuito idraulico tramite un'apertura ricavata in detta parete di fondo; detta apertura essendo collegata idraulicamente a detta bocca di mandata tramite un ramo di connessione.
9. 9. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di regolazione del dosaggio dell'additivo; detti mezzi di regolazione essendo associati a detto ramo di connessione.
10. 10. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una staffa di supporto sostanzialmente sagomata ad "L" associata amovibilmente a detto gruppo di pompaggio; detta staffa di supporto essendo ruotabile relativamente a detto corpo scatolare per posizionare in modo conveniente detto contenitore relativamente a detto circuito idraulico ed a detto gruppo di pompaggio; detto contenitore essendo associato amovibilmente a detta staffa di supporto.
11. 11. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta bocca d'aspirazione è collegata idraulicamente a detto contenitore tramite una condotta di pescaggio inserita in un foro passante ricavato in detta staffa di supporto; detta condotta di pescaggio essendo dotata di almeno una valvola di ritegno.
12. 12. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un guscio protettivo associato amovibilmente a detta staffa di supporto; detto guscio protettivo essendo contrapposto a detto contenitore.