ITTO20010847A1 - Apparato domestico con dispositivo elettrochimico di trattamento di un liquido, in particolare per l'addolcimento di acqua, e relativo metod - Google Patents
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Description
Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:
“APPARATO DOMESTICO CON DISPOSITIVO ELETTROCHIMICO DI TRATTAMENTO DI UN LIQUIDO, IN PARTICOLARE PER L’ADDOLCIMENTO DI ACQUA, E RELATIVO METODO DI TRATTAMENTO”
Viene descritto un apparato domestico, in particolare una macchina di lavaggio, comprendente un dispositivo elettrochimico di trattamento (20), in particolare un addolcitore, in cui sono previsti due elettrodi (20B,20C) tra i quali sono disposte delle membrane a scambio ionico (C,A), definenti una pluralità di canalizzazioni (CE,CC,CP). Secondo l’invenzione, sono previsti mezzi (+,-) per riempire periodicamente alcune delle canalizzazioni (CE,CC,CP) del dispositivo elettrochimico (20) con una sostanza o soluzione di pulizia, quest’ultima essendo atta a solubilizzare e/o eliminare precipitati salini eventualmente formatisi all’interno del dispositivo stesso.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un apparato domestico comprendente un dispositivo di trattamento elettrochimico di un liquido, e ad un relativo metodo di trattamento, del tipo indicato al preambolo delle rivendicazioni 1 e 84 allegate.
La presente invenzione si propone di indicare un nuovo apparato domestico dotato di una nuova ed efficiente disposizione o dispositivo di trattamento del tipo citato, che sia di costo contenuto e che presenti una elevata durata di vita utile, in assenza di interventi di manutenzione.
Questi ed altri scopi ancora, che risulteranno maggiormente chiari in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione, da un apparato domestico e da un metodo di trattamento aventi 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 un sistema per la purificazione di acqua realizzato secondo la presente invenzione, nel caso di un’applicazione non limitativa su di una macchina di lavaggio;
- la Fig. 2 rappresenta schematicamente un dispositivo di purificazione facente parte del sistema di Fig. 1, in una sua possibile forma realizzativa, utilizzato ai fini dell’addolcimento o decalcificazione di acqua;
- le Figg. 3-5 rappresentano, con viste diverse, un primo componente di un dispositivo di purificazione realizzato in accordo ad una prima possibile forma realizzativa dell’invenzione;
- le Figg. 6-9 rappresentano, con viste diverse, un secondo componente di un dispositivo di purificazione realizzato in accordo ad una prima possibile forma realizzativa dell’invenzione;
- le Figg. 10-13 rappresentano, con viste diverse, un terzo componente di un dispositivo di purificazione realizzato in accordo ad una prima possibile forma realizzativa dell’invenzione;
- la Fig. 14 rappresenta, tramite una vista esplosa parziale, un dispositivo di purificazione realizzato tramite i componenti delle Figg. 3-13;
- le Figg. 15-17 rappresentano, con viste diverse, un primo componente di un dispositivo di purificazione realizzato in accordo ad una seconda possibile forma realizzati va dell’invenzione;
- le Figg. 18-21 rappresentano, con viste diverse, un secondo componente di un dispositivo di purificazione realizzato in accordo ad una seconda possibile forma realizzati va dell’invenzione;
- le Figg. 22-25 rappresentano, con viste diverse, un terzo componente di un dispositivo di purificazione realizzato in accordo ad una seconda possibile forma realizzativa dell’ invenzione;
- la Fig. 26 rappresenta, tramite una vista esplosa parziale, un dispositivo di purificazione realizzato tramite i componenti delle Figg. 15-25;
- la Fig. 27 rappresenta, tramite una vista esplosa parziale, un componente di un dispositivo di purificazione realizzato in accordo ad una terza possibile forma realizzativa dell’invenzione;
- la Fig. 28 rappresenta, tramite una vista in pianta, un elemento facente parte del componente di Fig. 27;
- la Fig. 29 rappresenta, tramite una vista esplosa parziale, un dispositivo di purificazione comprendente il componente di Fig. 27;
- le Figg. 30-32 rappresentano, con viste diverse, un componente di un dispositivo di purificazione realizzato in accordo ad una quarta possibile forma realizzativa dell’invenzione;
- la Fig. 33 rappresenta, tramite una vista esplosa parziale, un dispositivo di purificazione comprendente il componente delle Fig. 30-32;
la Fig. 34 rappresenta, in forma parziale e schematica, una prima variante dell’invenzione;
la Fig. 35 rappresenta, in forma parziale e schematica, una seconda variante dell’invenzione;
la Fig. 36 rappresenta, in forma parziale e schematica, una terza variante dell’invenzione.
L’apparato ed il metodo secondo l’invenzione verranno descritti nel seguito, a titolo di esempio non limitativo, per l’impiego vantaggioso ai fini dell’addolcimento o purificazione di almeno parte dell’acqua utilizzata da una macchina di lavaggio di uso domestico. L’invenzione è peraltro suscettibile di impiego vantaggioso per altri impieghi in apparati domestici, quale sistema di riciclaggio dell’acqua già utilizzata per il lavaggio, o anche in altri impianti o circuiti idraulici di trattamento elettrochimico di fluidi o sostanze, in particolare al fine di ridurre o eliminare i periodici interventi di manutenzione, tramite lavaggio automatico con sostanze fortemente acide o sostanze fortemente basiche, al fine di asportare gli eventuali depositi o residui che eventualmente si formano o depositano alfintemo del sistema stesso.
In Fig. 1, con 1 viene indicato schematicamente un contenitore di trattamento o vasca di lavaggio di una macchina di lavaggio, comprendente un sistema per il trattamento o purificazione di un liquido secondo la presente invenzione, del tipo in cui almeno una sostanza deve essere sottratta da almeno parte del liquido; nel caso esemplificato, il sistema citato è previsto almeno per realizzare l’abbattimento del grado di durezza dell’acqua.
La macchina di lavaggio illustrata 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 nota pompa di lavaggio o di ricircolo, 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 nota pompa di scarico, prevista per evacuare il liquido utilizzato in vasca; 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 da una rete idrica domestica, sul quale è prevista una valvola 9 di caricamento; tale valvola 9 è di tipo in sé noto e controllata dal sistema di controllo della macchina, al fine di consentire il caricamento dell’acqua pulita necessaria al lavaggio, nei tempi e modi opportuni; sul condotto 8 possono essere previsti dei mezzi sensori, indicati schematicamente in MS, atti a rilevare alcuni parametri operativi dell’acqua in ingresso, quali ad esempio la portata, la pressione, la conducibilità o la resistività, la temperatura, il grado di durezza, di acidità o pH dell’acqua, eccetera.
Il condotto 8, a valle della valvola 9, presenta un dispositivo cosiddetto di salto in aria, o antiriflusso, o air-break, indicato con AB; a valle del salto in aria AB, il condotto 8 si dirama in due condotti distinti 8A e 8B, che alimentano rispettivamente un primo serbatoio P ed un secondo serbatoio S. Lungo i citati condotti 8 A e 8B, a monte degli ingressi dei serbatoi P e S, sono previste rispettive valvole di tipo in sé noto, indicate con 10 e 11, controllate dal sistema di controllo della macchina.
I serbatoi P e S comprendono ciascuno opportuni mezzi sensori; i sensori indicati con SPI ed SS1 sono previsti per rilevare caratteristiche “quantitative” dell’acqua presente nei serbatoi P e S, quali ad esempio portata, pressione, livello, temperatura, eccetera, mentre i sensori SP2 e SS2 sono previsti per rilevare caratteristiche “qualitative” o elettrochimiche dell’acqua presente nei serbatoio P e S, quali conducibilità o resistività, grado di durezza, grado di acidità o pH, eccetera.
II serbatoio P presenta una prima uscita PI, in comunicazione con il ramo di aspirazione di una pompa 12, di tipo in sé noto e comandata dal sistema di controllo della macchina, ed una seconda uscita P2, in comunicazione con un condotto 13 di adduzione dell’acqua nella vasca 1 della macchina; su tale uscita P2 del serbatoio P opera una valvola 14, di tipo noto e comandata dal sistema di controllo della macchina; il serbatoio P comprende inoltre, in corrispondenza dell’uscita PI, un idoneo filtro, indicato con PF.
Anche il serbatoio S presenta due uscite, la prima delle quali, indicata con SI, è in comunicazione con il ramo di aspirazione di una pompa 15, di tipo in sé noto e comandata dal sistema di controllo della macchina; la seconda uscita del serbatoio S, indicata con S2, è invece in comunicazione con il già citato condotto 13, di adduzione dell’acqua nella vasca 1 della macchina; su tale uscita S2 del serbatoio S opera una valvola 16, di tipo noto e comandata dal sistema di controllo della macchina; anche il serbatoio S comprende poi, in corrispondenza dell’uscita SI, un idoneo filtro, indicato con SF.
Si noti che le varie valvole del sistema descritto sono del tipo elettrico e normalmente chiuso; pertanto, ai fini della presente descrizione, le medesime vanno considerate in condizione di chiusura, salvo quando diversamente specificato.
Con 20 viene indicato nel suo complesso un dispositivo di purificazione, nel seguito indicato anche come decalcificatore o addolcitore, del tipo a cella elettrochimica o a elettrodialisi o elettroosmosi, il quale presenta nella parte inferiore due condutture di ingresso 21 e 23, e nella parte superiore due condutture di uscita 22 e 24.
La conduttura di ingresso 21 è collegata idraulicamente al ramo di mandata della pompa 12, mentre la conduttura di ingresso 23 è collegata idraulicamente al ramo di mandata della pompa 15; la conduttura di uscita 22 è collegata idraulicamente al serbatoio S oppure al condotto 8B in un punto che si trova a valle della valvola 10; la conduttura di uscita 24 è invece collegata idraulicamente al serbatoio P oppure al condotto 8A in un punto che si trova a valle della valvola 11.
Il decalcificatore 20 può comprendere opportuni mezzi sensori, non rappresentati nelle figure, per rilevare alcuni parametri operativi “quantitativi” e/o “qualitativi”, quale la portata, la pressione, la conducibilità o la resistività, la temperatura, il grado di durezza, il grado di acidità o pH dell’acqua che entra e che esce dal decalcificatore 20, eccetera. In Fig. 2 viene rappresentato in maggior dettaglio, seppur schematicamente, il dispositivo di purificazione o decalcificatore 20. Tale rappresentazione schematica deve intendersi esclusivamente esemplificativa e non limitativa, e taluni particolari potrebbero risultare mancanti o in eccesso o realizzati in modo differente, salvo l’ottenimento di funzioni o prestazioni analoghe a quelle insite nella presente invenzione.
In particolare, il dispositivo di purificazione o decalcificatore 20 potrebbe prevedere differenti configurazioni idrauliche rispetto a quelle illustrate, quali ad esempio dei collegamenti in parallelo e in serie tra i vari canali della cella, e/o differenti tipologie o disposizioni dei vari elementi, quali ad esempio le membrane a scambio ionico in seguito descritte.
Il dispositivo 20 comprende un corpo 20A, ad esempio realizzato in materiale termoplastico; entro tale corpo 20A, alle sue due estremità longitudinali, sono disposti rispettivi elettrodi principali, ed in particolare un elettrodo positivo o anodo, indicato con 20B, ed un elettrodo negativo o catodo, indicato con 20C.
Tra l’anodo 20B ed il catodo 20C sono montate delle opportune membrane a scambio ionico, di tipo noto, per la definizione di una serie di canali all’intemo del corpo 20A. In particolare, con A sono indicate delle membrane permeabili agli anioni, ossia agli ioni aventi una o più cariche elettriche negative, che in un processo di elettrodialisi, o comunque sotto l’effetto di una corrente o tensione elettrica, migrano verso un anodo; con C sono invece indicate delle membrane permeabili ai cationi, ossia agli ioni aventi una o più cariche eletriche positive, che in un processo di eletrodialisi, o comunque soto l’effetto di una corrente o tensione eletrica, migrano verso un catodo.
Come si nota, le membrane A sono alternate alle membrane C, in modo che entro il corpo 20A siano definiti:
due “canali degli eletrodi”, indicati con CE che, nell’esempio non limitativo di Fig. 2, si estendono ciascuno tra l’anodo 20B ed una membrana C, e tra il catodo 20C ed una membrana C, rispetivamente;
almeno un “canale del Concentrato” CC, delimitato da una membrana C e da una membrana A; nel caso rappresentato quale esempio sono previsti tre canali CC; almeno un “canale del Prodoto”, indicato con CP, che si estende tra una membrana A ed una membrana C; nel caso rappresentato, sono previsti tre canali CP.
Nella forma realizzativa illustrata, inoltre,
i canali CE sono collegati tra loro in parallelo, a mezzo di un colletore di ingresso 30A ed un colletore di uscita 30B;
- i canali CC sono collegati tra loro in parallelo, sia alla loro estremità inferiore che a quella superiore, rispetivamente alla conduttura di ingresso 23 ed alla conduttura di uscita 22;
- i canali CP sono collegati tra loro in parallelo, sia alla loro estremità inferiore che a quella superiore, rispetivamente alla conduttura di ingresso 21 ed alla conduttura di uscita 24.
Sempre in Fig. 2, con i simboli “+” e sono indicati degli elettrodi intermedi, posti in corrispondenza del canali CC e CP; in particolare, in corrispondenza dei canali CC sono previsti degli elettrodi intermedi “+” di polarità positiva, mentre in corrispondenza dei canali CP sono previsti degli eletrodi intermedi di polarità negativa; nel canale CE relativo all’anodo 20B è previsto un elettrodo intermedio di polarità negativa, mentre nel canale CE relativo al catodo 20C è previsto un elettrodo intermedio “+” di polarità positiva. I citati elettrodi intermedi “+” e “-”sono preferibilmente collegati a coppie con polarità alternate, connesse tra loro in parallelo, in modo da creare una alternanza di polarità positive e negative.
Come sarà chiarito in seguito, i citati elettrodi intermedi “+” e sono utilizzati ai fini della produzione di un acido direttamente dall’acqua presente nel dispositivo di purificazione 20, ai fini della pulizia di quest’ultimo.
Tornando alla Fig. 1, con 31 è indicata una pompa, di tipo simile a quelle in precedenza indicate con 12 e 15, la cui mandata è in comunicazione, tramite un condotto 32, con il collettore 30A; il ramo di aspirazione della pompa 31 è invece collegato, tramite un condotto 33, al collettore di uscita 30B; lungo il condotto 33 viene preferibilmente previsto un serbatoio 34.
In una variante non raffigurata, potrebbero essere previsti condotti di ingresso e uscita, con relative elettrovalvole e mezzi sensori anche per il circuito idraulico relativo al serbatoio 34, al fine di caricare e/o scaricare il liquido circolante sugli elettrodi del dispositivo 20 e/o rilevarne le caratteristiche. In tale ottica, il serbatoio 34 può essere di configurazione simile ai serbatoi P e S, e quindi
- in comunicazione con il condotto 8, tramite un rispettivo ingresso ed una relativa elettrovalvola (non raffigurati), di tipo simile ai condotti 8 A, 8B o alle valvole 10, 11, - in comunicazione con la vasca di lavaggio 1, tramite una rispettiva uscita ed una relativa elettrovalvola (non raffigurati), di tipo simile alle uscite P2, S2 o alle valvole 14, 16
per consentire una periodica sostituzione di un liquido di lavaggio elettrodi, contenuto nello stesso serbatoio 34 e/o nel circuito idraulico relativo agli elettrodi 20B e 20C.
La macchina lavastoviglie sopra descritta funziona nel modo che segue.
Si supponga, ai fini di tale funzionamento, che anche il serbatoio 34 sia dotato di rispettivi ingresso ed uscita, controllati da rispettive elettrovalvole, come sopra menzionato.
In Fig. 1 è illustrata una condizione di caricamento di acqua dalla rete idrica; tale fase può ad esempio essere la prima fase di caricamento prevista da un normale ciclo di lavaggio della macchina incorporante l’invenzione.
A tal fine, il sistema di controllo della macchina provvede a
- comandare l’apertura delle valvole 9, 10, 11 e della valvola di ingresso del serbatoio 34,
- mantenere chiuse le valvole 14, 16 e la valvola di uscita del serbatoio 34,
- mantenere inattive le pompe 12 , 15 e 31.
L’acqua proveniente dalla rete idrica può quindi percorrere il condotto 8, superare il salto in aria AB e poi dirigersi, tramite i condotti 8A e 8B ai serbatoi P e S, nonché al serbatoio 34, tramite il rispettivo ingresso.
Ai serbatoi P , S e 34 viene addotta una certa quantità di acqua, ritenuta sufficiente allo scopo in seguito chiarito, dopodiché le valvole 9, 10 e 11 e la valvola d’ingresso del serbatoio 34 vengono chiuse; si noti che il dosaggio dell’acqua aH’intemo dei serbatoi P, S e 34, con la relativa chiusura delle citate valvole, può essere realizzato con qualsiasi tecnica nota; a tale scopo, ciascuno dei serbatoi P , S e 34 può essere dotato di rispettivi mezzi sensori di livello (ad esempio facenti parte di SS1 e SPI), quali ad esempio un sensore a galleggiante, un pressostato o, preferibilmente, un misuratore di flusso a turbina, di tipo e funzionamento in sé noto.
Durante il caricamento dei serbatoi P , S e 34, il sistema di controllo provvede altresì a controllare le caratteristiche dell’acqua tramite i sensori MS e/o SS2, SP2, atti a rilevare la conducibilità o resistività e/o la durezza e/o l’acidità o pH, eccetera, in modo tale da poter stabilire automaticamente la quantità di acqua necessaria, e se questa debba essere trattata con il sistema di addolcimento oppure possa essere scaricata direttamente dai serbatoi P e/o S nella vasca di lavaggio 1.
In particolare, la quantità di acqua da caricare nel serbatoio S viene variata automaticamente dal sistema di controllo in proporzione alla durezza dell’acqua da trattare, ossia dell’acqua proveniente dal condotto 8.
Nel caso in cui l’acqua risulti di durezza oltre i limiti predeterminati, questa viene innanzi tutto lasciata riposare per un dato periodo di tempo, ad esempio di alcuni minuti, durante il quale le eventuali impurità presenti nell’acqua stessa possono decantare e sedimentare nelle zone inferiori dei serbatoi P e S, conformate a pozzetto; tali impurità possono ad esempio essere costituite da sabbia, residui di ferro o ruggine, eccetera. Trascorso il citato periodo di “decantazione”, il sistema di controllo della macchina provvede ad alimentare le pompe 12, 15 e 31.
In. tal modo, l’acqua presente nel serbatoio P viene portata, tramite la conduttura 21, a fluire nei canali CP del decalcificatore 20, per poi rientrare nel serbatoio P tramite la conduttura 24, stante la chiusura della valvola 11; lo stesso dicasi per l’acqua presente nel serbatoio S che viene portata, tramite la conduttura 23, a fluire nei canali CC del decalcificatore 20, per poi rientrare nel serbatoio S tramite la conduttura 22, stante la chiusura della valvola 10; la pompa 31 determina invece il ricircolo di un liquido di lavaggio, quale acqua, degli elettrodi 20B e 20C, nel relativo circuito chiuso.
Contemporaneamente all’attivazione delle pompe 12, 15 e 31, il sistema di controllo della macchina provvede a far applicare una tensione elettrica continua tra l’anodo 20B ed il catodo 20C del decalcificatore 20.
In tal modo, la corrente elettrica che attraversa il decalcificatore 20 induce la migrazione dei cationi Calcio e Magnesio, presenti nell’acqua fluente nei canali CP, verso il catodo 20C, attraverso le membrane C permeabili ai cationi; gli anioni migrano invece per azione della corrente elettrica verso l’anodo 20B, attraverso le membrane A permeabili agli anioni.
In tale situazione, le membrane C permeabili ai cationi impediscono agli anioni di procedere verso l’anodo 20B e le membrane A permeabili agli anioni impediscono ai cationi di procedere verso il catodo 20C. Tale processo porta quindi ad una progressiva diminuzione della concentrazione dei cationi aU’intemo dei canali CP; in particolare, per quanto attiene alle finalità dell’esempio, i cationi che determinano la durezza, quali ad esempio dei cationi Calcio e Magnesio, presenti nei canali CP si trasferiscono progressivamente nei canali del concentrato CC e nel canale CE del catodo 20C.
In tal modo, durante il processo di addolcimento, alcuni cationi Calcio e Magnesio migrano anche nel canale CE corrispondente al catodo 20C, dal canale CP ad esso adiacente, attraversando la membrana cationica C che separa tra loro detti canali; il liquido di lavaggio degli elettrodi viene in tal modo arricchito di tali cationi.
Successivamente, nel corso del ricircolo di tale liquido di lavaggio degli elettrodi, determinato dall’azione della pompa 31, i medesimi cationi Calcio e Magnesio raggiungeranno il canale CE corrispondente all’anodo 20B; conseguentemente, gli stessi cationi saranno poi indotti a migrare, per effetto elettrolitico o elettrochimico, nel canale CC adiacente al detto canale CE dell’anodo 20B, attraversando la membrana cationica C che separa tra loro detti canali; al liquido di lavaggio degli elettrodi vengono in tal modo sottratti i citati cationi Calcio e Magnesio, che passano nell’acqua di pertinenza del serbatoio S, ricircolata a mezzo della pompa 15.
Con tale soluzione, si evita quindi una concentrazione eccessiva di cationi Calcio e Magnesio nel circuito del liquido di lavaggio degli elettrodi, consentendo di ridurre la frequenza di sostituzione di tale liquido o comunque riducendone la quantità necessaria al fine di non superare la soglia di precipitazione per concentrazione eccessiva.
Come si vede, quindi, in una possibile configurazione di utilizzo del sistema secondo la presente invenzione, il processo di addolcimento elettrochimico o per elettrodialisi viene preferibilmente realizzato in presenza di un ricircolo dell’acqua stessa all’ interno del dispositivo di purificazione 20; ciò per determinare un progressiva riduzione della concentrazione degli ioni presenti nell’acqua o liquido contenuto nel serbatoio P, che transita nei canali CP e, per converso, determinare un progressivo aumento della concentrazione degli ioni presenti nell’acqua o liquido contenuto nel serbatoio S, che transita nei canali CC.
Il processo di addolcimento o purificazione, e quindi il suddetto ricircolo dell’acqua tra i serbatoi P e S ed il dispositivo di purificazione 20, come anche il ricircolo dell’acqua tra il serbatoio 34 ed il dispositivo di purificazione 20, può essere effettuato a tempo, ossia per un periodo prefissato, ovvero la sua durata può essere programmata per realizzare un dato numero di passaggi dell’acqua attraverso il dispositivo 20. Vantaggiosamente, tale tempo o numero di passaggi prefissato può variare in funzione del grado di durezza dell’acqua in ingresso alla macchina, rilevato ad esempio tramite i mezzi sensori MS. Il sistema di controllo della macchina può essere vantaggiosamente programmato anche al fine di evitare l’effettuazione del processo di addolcimento, qualora il grado di durezza dell’acqua in ingresso, misurato tramite i mezzi sensori MS, risulti già sufficientemente basso o inferiore ad un valore predeterminato.
Quando il processo di decalcificazione è considerato terminato, il sistema di controllo provvede ad interrompere l’applicazione della citata tensione elettrica tra l’anodo 20B ed il catodo 20C, nonché l’alimentazione elettrica alle pompe di ricircolo 12, 15 e 31; pertanto, all’intemo del serbatoio P sarà presente dell’acqua purificata o addolcita (in seguito anche indicata come Prodotto), mentre nel serbatoio S sarà presente dell’acqua (in seguito anche indicata come Concentrato) avente un accresciuto tenore di ioni (cationi ed anioni), tra cui anche i cationi calcio e magnesio che contribuiscono a formare la durezza.
Si noti che il sistema idraulico in precedenza descritto è concepito in modo tale che almeno i vari canali del dispositivo 20 rimangano praticamente sempre colmi di acqua, anche dopo Γ interruzione del funzionamento delle pompe 12, 15 e 31; in tal modo, anche durante le fasi di riposo o inattività del dispositivo 20, entro quest’ultimo risulta mantenuta una certa quantità d’acqua, tale da garantire l’immersione nella stessa delle membrane C e A, o comunque tale da mantenere dette membrane umide; ciò al fine di evitare che tali membrane si possano seccare e quindi deteriorare.
Al termine del processo di decalcificazione sopra descritto, il sistema di controllo della macchina provvede a determinare l’apertura della valvola 14.
In tal modo, l’acqua contenuta nel serbatoio P può confluire nel condotto 13, e da questa alla vasca 1 della macchina; si noti che la prima parte di tale acqua che raggiunte la vasca 1 contiene le impurità eventualmente sedimentate sul fondo del serbatoio P; tali impurità, in ogni caso, potranno essere intercettate da un ulteriore sistema di filtraggio dell’apparato o comunque risultare ininfluenti nel tipico funzionamento della lavastoviglie.
Il lavaggio delle stoviglie viene poi effettuato, attraverso la pompa 4, il circuito 5 ed i bracci spruzzatori 2 e 3, con modalità in sé note, cui segue lo scarico del liquido utilizzato nella vasca 1; ciò viene ottenuto attivando la pompa 6; a tale scopo, naturalmente, il sistema di controllo è predisposto per sovrintendere al tipico funzionamento di una macchina di lavaggio.
Una volta terminato lo scarico suddetto, il sistema di controllo della macchina provvede a realizzare un nuovo caricamento di acqua dalla rete idrica, per l’effettuazione della seconda fase prevista dal ciclo di lavaggio.
In un esempio non limitativo del ciclo di funzionamento, il sistema di controllo della macchina provvede a comandare l’apertura delle sole valvole 9 e 11, mantenendo chiusa, oltre alle valvole 14 e 16, anche la valvola 10; in tale fase, le pompe 12, 15 e 31 sono inattive. L’acqua proveniente dalla rete idrica può quindi percorrere il condotto 8, superare il salto in aria AB e poi dirigersi, tramite il condotto 8 A, al serbatoio P; si noti quindi che nel serbatoio S e nel serbatoio 34 viene conservata l’acqua che, nella fase precedente del ciclo, era stata utilizzata ai fini della decalcificazione.
Quando nel serbatoio P risulta caricata la necessaria quantità di acqua, le valvole 9 e 11 vengono chiuse, e l’acqua caricata nello stesso serbatoio P viene lasciata “decantare”, come sopra spiegato, dopo di che il sistema di controllo della macchina provvede ad alimentare le pompe 12, 15 e 31.
Nuovamente, quindi, l’acqua presente nel serbatoio P viene portata, tramite la conduttura 21, a fluire nei canali CP per poi rientrare nel serbatoio P, tramite la conduttura 24 e stante la chiusura della valvola 11; l’acqua presente nel serbatoio S viene portata, tramite la conduttura 23, a fluire nei canali CC, per poi rientrare nel serbatoio S, tramite la conduttura 22 e stante la chiusura della valvola 10.
Contemporaneamente all’attivazione delle pompe 12, 15 e 31, il sistema di controllo della macchina provvede inoltre a far applicare la già citata tensione elettrica continua tra l’anodo 20B ed il catodo 20C del decalcificatore 20, al fine di realizzare la decalcificazione dell’acqua contenuta nel serbatoio P, con le modalità già in precedenza descritte. Tale processo di addolcimento in costanza di ricircolo determina quindi il progressivo abbattimento del grado di durezza dell’acqua del serbatoio P, che transita nei canali CP; tramite il medesimo processo, viene ottenuto dall’altro lato un ulteriore progressivo aumento del grado di durezza dell’acqua del serbatoio S.
Quando il processo di decalcificazione è considerato terminato, il sistema di controllo provvede ad interrompere l’applicazione della citata tensione elettrica tra gli elettrodi 20B e 20C e l’alimentazione elettrica alle pompe di ricircolo 12, 15 e 31; all’intemo del serbatoio P sarà quindi presente dell’acqua addolcita, mentre nel serbatoio S sarà quindi presente dell’acqua ulteriormente caricata di cationi Calcio e Magnesio.
Il sistema di controllo della macchina provvede quindi a determinare l’apertura della valvola 14, in modo tale che l’acqua contenuta nel serbatoio P possa confluire nel condotto 13, e da questo raggiungere la vasca 1 della macchina; il lavaggio delle stoviglie viene poi effettuato come per la fase precedente, con modalità in sé note.
Il medesimo processo di caricamento di acqua e decalcificazione, come in precedenza descritto, viene quindi ripetuto per tutte le fasi previste dal ciclo di lavaggio.
Da quanto sopra risulta evidente come, in accordo alla soluzione proposta, la medesima acqua caricata originariamente nel serbatoio S venga utilizzata per l’effettuazione di più fasi di addolcimento dell’acqua, di volta in volta caricata nel serbatoio P; la soluzione secondo l’invenzione consente quindi di ridurre in modo sostanziale la quantità di acqua di scarto derivante dal processo di decalcificazione. In alternativa, sarebbe comunque possibile lo svuotamento del serbatoio S, ed il suo successivo riempimento con acqua dalla rete, in concomitanza con ogni ciclo di svuotamento e riempimento del serbatoio P; in tal caso il volume di acqua caricata ogni volta nel serbatoio S sarà di minore, rispetto all’esempio descritto in precedenza, ma tale da ricevere le sostanze estratte dal liquido contenuto nel serbatoio P, pur senza determinare fenomeni di concentrazione eccessiva o di precipitazione.
L’acqua contenuta nel serbatoio S, ed utilizzata nel corso dei processi di decalcificazione che avvengono in occasione dei vari caricamenti di acqua dalla rete idrica, può essere scaricata dalla macchina, al termine del ciclo di lavaggio. In una possibile forma realizzativa vantaggiosa dell’invenzione, peraltro, l’acqua contenuta nel serbatoio S potrebbe essere mantenuta, al termine di un ciclo di lavaggio, all’intemo dello stesso serbatoio oppure all’intemo della vasca di lavaggio, per essere poi utilizzata nel corso di un successivo utilizzo dell’apparato ovvero una fase del ciclo di lavaggio successivo. Il contenuto del serbatoio S può anche essere sfruttato ai fini dell’esecuzione di determinate fasi previste da un ciclo di lavaggio, quando in tali fasi sia considerato accettabile l’impiego di acqua anche dotata di un grado di durezza elevato, quali ad esempio delle fasi del ciclo effettuate con acqua fredda, o con acqua avente una temperatura inferiore alla soglia di precipitazione del calcare.
Nella forma preferita dell’ invenzione, ai fini della realizzazione del decalcificatore 20, sono previste più coppie di membrane cationiche C ed anioniche A (ad esempio trenta coppie), con l’aggiunta di una membrana cationica terminale, in modo che verso gli elettrodi di estremità 20B e 20C si affaccino solo delle membrane cationiche C. L’impiego di membrane dello stesso tipo, ad esempio cationiche (ma potrebbero anche essere anioniche) alle due estremità del decalcificatore 20 consente agli ioni, nell’attuale esempio ai cationi, passati dall’ultimo canale CC verso il canale CE del catodo 20C di essere poi espulsi verso l’opposto canale CC, quando ricircolano nel canale CE dell’anodo 20B.
Il sistema preposto al controllo del dispositivo secondo Γ invenzione può vantaggiosamente essere programmato per realizzare periodicamente una inversione della polarità degli elettrodi di estremità 20B e 20C previsti nel decalcificatore 20.
In una possibile forma realizzativa, la citata inversione di polarità può avvenire per un tempo fisso al termine di ogni singolo processo di decalcificazione (ad esempio per un tempo pari al 10% del tempo totale di trattamento); in tali condizioni l'acqua nei canali CP, dove le superfici delle membrane C e A possono risultare incrostate, risulta addolcita e quindi pulita, mentre l'acqua nei condotti CE e CC è ad arricchito tenore di cationi Calcio e Magnesio.
Al riguardo potrebbero in ogni caso essere previste altre modalità di funzionamento, quali ad esempio più inversioni di polarità durante tutto il processo di decalcificazione, utilizzando dei tempi fissi o delle durate variabili in funzione delle continue misure sulla durezza dell'acqua di rete, dell’acqua di pertinenza del serbatoio S e dell’acqua di pertinenza del serbatoio P, tali misure essendo effettuate tramite i mezzi MS, SS2 e SP2. In una configurazione considerata preferenziale, con riferimento alla citata inversione di polarità degli elettrodi 20B e 20C, il sistema di addolcimento descritto è concepito anche per alternare le funzioni dei serbatoi S e P o per variare le configurazioni idrauliche al fine di realizzare una inversione dei circuiti.
Come si è visto in precedenza, il serbatoio P risulta in condizioni normali destinato al contenimento dell’acqua da addolcire, laddove il serbatoio S è invece destinato all’acqua di scarto del processo di decalcificazione; tuttavia, secondo la variante proposta, si può anche pensare di realizzare la citata inversione di polarità degli elettrodi non già per una sola porzione di un processo di decalcificazione, ma al contrario per la sua intera durata. In accordo a tale forma realizzativa, alla detta inversione delle polarità elettriche corrisponde anche una inversione dei circuiti idraulici e/o delle relative funzioni; pertanto, ad un processo di decalcificazione come in precedenza descritto, ove l’elettrodo 20B funge da anodo, l’elettrodo 20C funge da catodo, il serbatoio P raccoglie l’acqua da addolcire ed il serbatoio S raccoglie l’acqua in cui migrano i cationi dall’acqua del serbatoio P, segue quindi un processo di decalcificazione a polarità invertita e canali CC e CP invertiti, in cui l’elettrodo 20B funge da catodo, l’elettrodo 20C funge da anodo, il serbatoio S raccoglie l’acqua da addolcire ed il serbatoio P raccoglie l’acqua in cui migrano i cationi dall’acqua del serbatoio S.
In tale processo, a seguito del riempimento dei serbatoi P e S, ed il successivo periodo di “decantazione”, il sistema di controllo della macchina provvede ad alimentare le pompe 12, 15 e 31. In tal modo, l’acqua presente nel serbatoio P viene portata, tramite la conduttura 23, a fluire nei canali CP del decalcificatore 20, per poi rientrare nel serbatoio P tramite la conduttura 24, stante la chiusura della valvola 11 ; lo stesso dicasi per l’acqua presente nel serbatoio S che viene portata, tramite la conduttura 21,, a fluire nei canali degli elettrodi CE e nei canali CC del decalcificatore 20, per poi rientrare nel serbatoio S tramite la conduttura 22, stante la chiusura della valvola 10.
Contemporaneamente all’attivazione delle pompe 12, 15 e 31, il sistema di controllo della macchina provvede a far applicare una tensione elettrica continua tra l’elettrodo 20B, che ora funge da catodo, e l’elettrodo 20C, che ora funge da anodo.
In tal modo, la corrente elettrica che attraversa il decalcificatore 20 induce la migrazione dei cationi Calcio e Magnesio, presenti nell’acqua fluente nei canali CC, verso l’elettrodo 20B, attraverso le membrane permeabili ai cationi C; gli anioni migrano invece per azione della corrente elettrica verso l’elettrodo 20C, attraverso le membrane permeabili agli anioni A. In tale situazione, le membrane C permeabili ai cationi impediscono agli anioni di procedere verso l’elettrodo 20C e le membrane A permeabili agli anioni impediscono ai cationi di procedere verso l’elettrodo 20B. Tale processo porta quindi ad una progressiva diminuzione della concentrazione dei cationi all’interno dei canali CC; in particolare, per quanto attiene alle finalità della presente invenzione, i cationi Calcio e Magnesio presenti nei canali CC si trasferiscono progressivamente nei canali CP e nel canali CE dell’elettrodo 20B, con le stesse modalità in precedenza descritte.
Come si vede, anche in questo caso il processo di addolcimento elettrochimico o per elettrodialisi viene realizzato in presenza di un ricircolo dell’acqua stessa all’interno del decalcificatore 20; ciò per determinare un progressivo abbattimento del grado di durezza dell’acqua contenuta nel serbatoio S e, per converso, determinare un progressivo aumento del grado di durezza dell’acqua contenuta nel serbatoio P, che transita nei canali CP.
Il processo di purificazione elettrochimica in precedenza descritto può dare luogo alla precipitazione di sali all’interno dei canali del decalcificatore 20, il quale può provocare l’intasamento della medesima. Per tale motivo, secondo l’aspetto principale della presente invenzione, viene previsto un sistema di auto-pulizia elettrochimica del decalcificatore stesso, da azionare per un breve tempo, al comparire dell’intasamento o comunque in tempo utile prima che si verifichi un decadimento nelle prestazioni del decalcificatore 20.
Il precipitato che si forma all’interno dei vari canali del decalcificatore 20 è principalmente formato da sali di Calcio e Magnesio insolubili in acqua; tali sali sono tuttavia solubili in ambiente acido.
Gli elettrodi intermedi “+” e in precedenza menzionati sono parte del citato sistema di auto-pulizia elettrochimica ed hanno in particolare la funzione di determinare la formazione di un acido di pulizia, direttamente all’interno del dispositivo di purificazione 20, ed in particolare nei canali dove tende ad aumentare la concentrazione degli ioni e dove quindi tendono ad accumularsi i citati sali precipitati.
Nel caso precedentemente esemplificato, dove viene realizzato un primo ciclo di purificazione, concentrando gli ioni nei canali CC ed in uno dei canali CE, ed un secondo ciclo di purificazione a configurazione invertita, concentrando gli ioni nei canali CP e nell’altro canale CE, risulterà necessario effettuare due distinti cicli di autopulizia, formando dell’acido nei canali che per ultimi hanno subito un aumento della concentrazione degli ioni.
Preferibilmente, gli elettrodi intermedi “+” e
- sono alternati per operare a coppie (+ e -) su una sola tipologia delle due membrane A o C, preferibilmente le membrane cationiche C in quanto più resistenti alla all’azione elettrochimica;
sono realizzati con un basso costo, preferibilmente in plastica, o in gomma elettricamente conduttiva, o in fibre di materiali conduttivi, quali ad esempio grafite o Carbonio, in quanto il numero di tali elettrodi intermedi è elevato ed il numero delle loro ore di lavoro è relativamente ridotto;
sono realizzati con una forma e/o con materiale tale da non realizzare un percorso preferenziale o di cortocircuito per la corrente che circola tra gli elettrodi principali 20B e 20C del dispositivo 20; viceversa, la corrente elettrica non transiterebbe più nella soluzione liquida (Prodotto e Concentrato, ove il concentrato ha maggiore conducibilità elettrica), trovando un percorso preferenziale nello spessore degli elettrodi intermedi “+” e tale inconveniente viene evitato secondo l’invenzione realizzando gli elettrodi intermedi “+” e con un materiale avente una resistenza elettrica superiore a quella della detta soluzione (Prodotto e Concentrato) e/o garantendo la presenza di uno spazio o “gap” tra elettrodo intermedio e membrana a scambio ionico, in modo che in tale spazio possa circolare il liquido da trattare. A titolo puramente indicativo, quindi, gli elettrodi intermedi “+” e potrebbero essere conformati a reticella, o avere comunque una struttura porosa che ne consente l’attraversamento da parte del liquido e/o degli ioni, ed aventi anche la funzione di spaziatori o di pareti di sostegno per le membrane a scambio ionico, oppure di struttura composita, ad esempio in parte in plastica elettricamente conduttiva ed in parte in una rete o tessuto elettricamente conduttivo (quale ad esempio in fibra di carbonio o grafite o altro materiale elettricamente conduttivo atto allo scopo), tra loro tenuti o premuti in contatto elettrico 0 incollati 0 saldati o costampati, oppure in plastica elettricamente conduttiva sovrastampata ad un’anima metallica, per migliorare la distribuzione uniforme della corrente nei percorsi lunghi, oppure solidali, o comunque abbinati, alle membrane a scambio ionico, e messi poi in contatto con una 0 più barre 0 elementi di contattazione o distribuzione elettrica, ad esempio realizzati in plastica elettricamente conduttiva costampata con un rispettivo elemento di supporto membrana elettricamente isolante; anche per queste ultime configurazioni possono essere previsti tutti i materiali e/o le tecnologie di realizzazione precedentemente descritte 0 comunque atte allo scopo.
Alcuni esempi di realizzazione dei citati elettrodi intermedi “+” e verranno in descritti nel seguito.
Nel sistema secondo l’invenzione, con riferimento alla configurazione indicata in Fig. 2, da un punto di vista chimico, l’applicazione di una tensione elettrica agli elettrodi intermedi “+” e del dispositivo di purificazione 20 dà luogo ai seguenti fenomeni: Canali del Concentrato CC (con elettrodi intermedi “+” di polarità positiva)
In questi canali viene formato dell’acido secondo la reazione:
ossia una sorta di ossidazione, ove da due molecole di acqua si ottengono quattro ioni Idrogeno H<+ >(che determinano l’acidità), con la contemporanea formazione di una molecola di Ossigeno (02), la quale viene liberata nell’aria (o eventualmente catalizzata in modo noto per ricombinarla in acqua).
Secondo tale reazione, nei canali CC si avrà un ambiente acido; tale soluzione acida viene utilizzata per solubilizzare i depositi di sali presenti all’intemo del dispositivo di purificazione 20 (ad esempio CaC03 , MgC03, ) secondo la reazione:
M
ove M<2+ >è il generico catione bivalente responsabile della precipitazione dei citati sali (Ca<2+>, Mg<2+>).
Al fine di ottenere una alta concentrazione di ioni idrogeno H<+>, necessaria per sciogliere i citati depositi salini, durante il ciclo di auto-pulizia , i canali CC lavorano preferibilmente in condizioni statiche, ossia in assenza di ricircolo idraulico nel decalcificatore 20.
Canali del Prodotto CP (con elettrodi intermedi di polarità negativa)
In questi canali viene formata di conseguenza della base secondo la reazione:
ossia una sorta di riduzione, ove da due molecole di acqua si ottengono due ioni ossidrili OH<' >(che determinano la basicità), con la contemporanea formazione di una molecola di Idrogeno (H2), la quale viene liberata nell’aria (o eventualmente catalizzata per ricombinarla con la molecola di ossigeno 02 in precedenza citata, al fine di formare dell’acqua ed evitando di scaricare gas nell’ambiente).
Secondo tale reazione, quindi, nei canali del Prodotto CP si avrà un ambiente basico (con pH elevato); tale soluzione basica può favorire la ulteriore precipitazione dei cationi presenti in bassa concentrazione nei canali CP, con la formazione di MC03 e M(OH)2.
Al fine di evitare o ridurre detto aumento di pH, e quindi il rischio di precipitazione dei cationi presenti nella soluzione, durante il ciclo di auto-pulizia i canali CP (contrariamente ai precedentemente citati canali CC) operano preferibilmente con il ricircolo idraulico attivato (condizioni dinamiche), in modo da diluire gli ioni OH<'>, prodotti nei pochi centimetri cubici di soluzione contenuta nel dispositivo di purificazione 20, nell’elevato volume di acqua presente nel serbatoio di ricircolo P. In tal modo, quindi, nel dispositivo 20 viene preferibilmente mantenuto il liquido in condizioni statiche dove si vuole ottenere una elevata concentrazione di acido (canali da lavare) mentre viene mantenuto un ricircolo dove si vuole mantenere una bassa concentrazione della base (canali opposti, dove si vogliono evitare precipitazioni indesiderate).
Da notare che, quando viene utilizzata l’inversione di polarità per il ciclo di decalcificazione (dove, come in precedenza descritto, all’inversione elettrica degli elettrodi 20B e 20C corrisponde anche una inversione idraulica dei canali CC e CP - nel senso che i canali che prima erano di Prodotto ora diventano di Concentrato e viceversa), il sistema di controllo prowederà a memorizzare l’informazione relativa all’ultima polarità utilizzata, in modo da sapere quali siano stati gli ultimi canali del Concentrato, o ultimi canali in cui si è avuto un aumento della concentrazione degli ioni, e gli ultimi canali del Prodotto, o ultimi canali in cui si è avuto una diminuzione della concentrazione degli ioni; anche per i due canali Elettrodo CE risulta importante conoscere l’ultima polarità utilizzata, in quanto Calcio, Magnesio, tendono ad accumularsi maggiormente sull’ultimo elettrodo utilizzato con polarità negativa.
Con l’inversione di polarità degli elettrodi 20B e 20C, i residui o precipitati si accumulano comunque in tutti i canali del decalcificatore 20 e questo rende necessario un primo ciclo di auto-pulizia con acido di un primo gruppo di canali (ad esempio gli ultimi utilizzati come Concentrato) ed un secondo ciclo di auto-pulizia con acido di un secondo gruppo di canali (ad esempio gli ultimi utilizzati come Prodotto, i quali però hanno precedentemente operato anche come canali del Concentrato in altri cicli di decalcificazione) .
Preferibilmente, i detti primo e secondo ciclo di auto-pulizia non vengono effettuati tra loro in successione, per motivi che verranno di seguito chiariti, ma effettuati ciascuno dopo un rispettivo ciclo di funzionamento del dispositivo 20 quale sistema di purificazione, in modo che nei canali da pulire, ove viene formato l’acido, sia presente la soluzione arricchita di ioni o Concentrato, mentre nei canali opposti, dove viene formata la soluzione basica, sia presente dell’acqua purificata.
Per effettuare il primo dei detti due cicli di auto-pulizia, gli elettrodi intermedi “+” sono collegati con polarità di un primo tipo, mentre per effettuare il secondo dei detti due cicli di auto-pulizia gli elettrodi intermedi “+” "-" sono collegati con polarità opposta alla precedente.
Come detto, nell’esempio non limitativo di cui alla Fig. 2, gli elettrodi intermedi “+” sono preferibilmente collegati a coppie con polarità alternate, connesse tra loro in parallelo, in modo da creare una alternanza di polarità positive e negative; tale configurazione consente di utilizzare una bassa tensione continua, particolarmente utile nel settore elettrodomestico al fine di evitare rischi di folgorazione a causa di dispersioni accidentali; in alternativa potrebbero comunque essere realizzati anche differenti collegamenti elettrici, comunque atti allo scopo.
Il citato trattamento di auto-pulizia del decalcifìcatore 20 viene preferibilmente, ma non necessariamente, effettuato con la stessa soluzione acquosa presente nei vari condotti CE, CC e CP al termine del trattamento di purificazione, dove i canali del Concentrato e degli Elettrodi sono arricchiti dagli ioni estratti dai canali del Prodotto, i quali di conseguenza ne rimangono impoveriti.
In tali condizioni, la carenza di ioni nei canali del Prodotto CP, dove l’acqua tenderebbe poi a diventare basica durante il trattamento di auto-pulizia (anche se tale fenomeno viene ridotto con il ricircolo), riduce di conseguenza il rischio di precipitazione dei sali; viceversa, nel Concentrato, anche se sono presenti molti ioni, la precipitazione non si verifica a seguito della formazione di un acido durante il trattamento di auto-pulizia. Per tale motivo, ed a seguito della già citata necessità di lavare tutti i condotti che nel funzionamento a polarità invertita si sono di volta in volta alternati, è opportuno che il sistema effettui un lavaggio in un primo modo (canali del Prodotto e del Concentrato in una prima configurazione) alla fine di una decalcificazione che termina con una prima polarità, e che poi effettui un ulteriore lavaggio in un secondo modo (canali del Prodotto e del Concentrato nella configurazione opposta) alla fine di una ulteriore decalcificazione che termina con una seconda polarità opposta.
A titolo informativo, il citato impoverimento degli ioni nei canali del Prodotto determina una riduzione della conducibilità del relativo liquido, mentre un aumento degli ioni nei canali del Concentrato determina un aumento della conducibilità del relativo liquido.
Al termine della decalcificazione si viene quindi a creare una sorta di circuito elettrico (tra i due elettrodi di estremità 20B e 20C o tra gli elettrodi intermedi “+” “-”) composto da una serie alternata di resistenze ad alto (Prodotto) e basso (Concentrato) valore (ohm), la quale serie comprende anche l’interposizione delle resistenze elettriche introdotte dalle membrane a scambio ionico C e A; la resistenza delle membrane è comunque di valore relativamente costante, a differenza della resistenza elettrica del liquido, che varia a seguito dello spostamento delle concentrazioni di ioni.
In merito a tali variazioni di resistenza, l’aumento della resistenza dei canali del Prodotto (impoverimento degli ioni) è proporzionalmente superiore o comunque differente dalla relativa diminuzione della resistenza dei canali del Concentrato (aumento della concentrazione degli ioni); in tal modo la resistenza totale, data dalla serie delle resistenze del Prodotto e del Concentrato, aumenta durante il progredire della decalcificazione (man mano che aumenta lo sbilanciamento degli ioni tra i detti canali). Al riguardo si deve però osservare che, ad esempio nel settore domestico e/o alimentare non è necessario, se non addirittura vietato, raggiungere valori di purificazione o conducibilità eccessivamente bassi (totale asportazione degli ioni o dei sali disciolti). Nel caso esemplificativo della presente invenzione, quindi, l’acqua decalcificata che rimane nei canali del Prodotto presenta ancora una certa durezza residua, la quale consente di fare circolare una corrente elettrica tra gli elettrodi intermedi “+” al fine di ottenere i già descritti fenomeni elettrochimici atti a produrre l’acido di pulizia, pur senza il rischio di innescare i detti fenomeni di precipitazione.
Il sistema di controllo che sovrintende al funzionamento del dispositivo 20 sarà programmato per attivare il ciclo di auto-pulizia descritto in funzione delle varie condizioni e/o effettive esigenze, ad esempio effettuando misurazioni varie tramite sensori (durezza, flusso, eccetera), e/o memorizzando ed elaborando i dati relativi al precedente funzionamento in purificazione del dispositivo stesso, rilevando ad esempio variazioni nelle portate e/o negli assorbimenti elettrici, oppure variando il ciclo di autopulizia in relazione al precedente ciclo di purificazione.
In una possibile forma realizzativa, viene a tale scopo previsto un sensore di flusso, preferibilmente un sensore per ogni circuito idraulico (CC, CP, CE), atto a rilevare le variazioni della portata del liquido che circola nei vari canali della cella elettrochimica, in modo da poter rilevare eventuali intasamenti dovuti a depositi o precipitati, ed attivare il ciclo di auto-pulizia solo quando effettivamente serve.
Preferibilmente, il sistema di controllo verifica le dette informazioni derivanti dal o dai misuratori di flusso previsti e le elabora, ad esempio congiuntamente a dati relativi alle eventuali diminuzioni dell’assorbimento elettrico del dispositivo 20 (imputabili, ad esempio, a depositi sulle membrane a scambio ionico), al fine di attivare o meno il ciclo di auto-pulizia.
In altre condizioni, peraltro, ad esempio nel caso di formazioni di bio-films (films biologici che proliferano in condizioni di acqua stagnante), potrebbe essere preferibile effettuare un precoce ciclo di auto-pulizia e/o disinfezione, anche se una eventuale bassa durezza dell’acqua in ingresso non sembrerebbe richiederlo.
Si noti che, in una possibile variante realizzativa del dispositivo di purificazione 20, nei canali CE possono non essere previsti elettrodi intermedi “+” In tale variante, i citati elettrodi intermedi mancanti vengono di fatto sostituiti dai due elettrodi di estremità 20B e 20C normalmente utilizzati per la decalcificazione; in tale forma realizzativa, gli elettrodi 20B e 20C risultano collegati agli elettrodi intermedi di pari polarità tramite un apposito circuito di commutazione, ad esempio realizzato tramite interruttori o commutatori elettronici.
Il ciclo di auto-pulizia del dispositivo 20 prevede preferibilmente che la soluzione formata a mezzo degli elettrodi “+” e "-" venga mantenuta per un breve periodo all’ interno delle varie canalizzazioni CE, CC e CP, per poi essere evacuata, tramite del nuovo liquido addotto alle stesse canalizzazioni che ne realizza un risciacquo; tale nuovo liquido di risciacquo può ad esempio essere addotto nelle canalizzazioni CE, CC e CP con gli stessi mezzi e modi descritti con riferimento al funzionamento della macchina di Fig. 1. Ad esempio, tale risciacquo può essere effettuato con acqua pulita oppure con acqua di scarto (ossia di pertinenza del circuito del serbatoio S), al fine di evacuare la soluzione o acido di pulizia ed i residui/incrostazioni che sono state ivi disciolte; tale liquido di risciacquo del dispositivo 20 potrà essere evacuato nella vasca 1 o direttamente nel condotto di scarico della macchina 7, unitamente alla stessa soluzione utilizzata per la pulizia del dispositivo 20.
Va ancora sottolineato come la pulizia del dispositivo 20 secondo l’invenzione non è in alcun modo assimilabile alla rigenerazione delle resine previste dai decalcificatori di tipo tradizionale; nel caso della presente invenzione, la sostanza o soluzione utilizzata è infatti prevista per sciogliere eventuali incrostazioni o depositi sulle pareti delle membrane a scambio ionico, mentre nel caso dei dolcificatori a resine gli ioni del composto rigenerante (solitamente una soluzione di acqua e sale) vanno a sostituire, scalzandoli, gli ioni precedentemente assorbiti e trattenuti dalle resine.
Nelle Figg. 3-14 vengono rappresentati alcuni dei componenti utilizzati per la realizzazione di una prima versione del dispositivo di purificazione o decalcificatore 20; si noti che in tali figure gli elettrodi intermedi “+” non sono stati illustrati, per maggior chiarezza di rappresentazione.
Nelle Figg. 3, 4 e 5, con 40 viene indicato nel suo complesso un corpo di estremità o testata, preferibilmente realizzato in materiale termoplastico stampato, provvisto di nervature 41 di irrobustimento e di fori 42 per dei tiranti, ad esempio in forma di semplici barrette filettate alle estremità per poter essere messe in trazione, per le finalità che saranno chiarite in seguito; in alternativa i citati tiranti potrebbero essere realizzati in materiale termoplastico, in particolare del tipo atto a sopportare sforzi a trazione, i quali tiranti potrebbero poi essere saldati o deformati alle proprie estremità, ad esempio tramite deformazione a caldo o tramite vibrazioni, al fine di mettere in trazione le dette testate e comprimere gli elementi ad esse interposti.
La testata 40 integra una serie di raccordi passanti, di ingresso e di uscita per un fluido soggetto a trattamento, quale acqua, ed in particolare un primo ingresso 44, una prima uscita 43, un secondo ingresso 46 ed una seconda uscita 45.
La parte piana della testata, indicata con PP, ubicata in prossimità del raccordo 46 è sostanzialmente la base di appoggio del dispositivo 20; i raccordi ubicati in prossimità di tale parte PP risultano quindi ubicati nel basso del dispositivo e sono preferibilmente degli ingressi del fluido, in modo tale che le uscite siano ubicate nella parte alta, per agevolare la fuoriuscita dei gas che eventualmente si formano all’interno del dispositivo stesso.
Con 47 viene indicato un elettrodo, che per semplicità si supponga essere il catodo in precedenza indicato con 20C, il quale risulta integrato nella testata 40 ed è dotato di un terminale elettrico, indicato schematicamente con 47A.
Nelle Figg. 6, 7, 8 e 9 viene rappresentato un elemento di supporto di estremità, indicato nel complesso con 50, realizzato preferibilmente in materiale elastico stampato (ad esempio in silicone o gomma termoplastica).
Come si nota in Fig. 6, su di un suo primo lato 50A, il supporto 50 è provvisto di due prime canalizzazioni 51A e 51B, le quali si ramificano rispettive seconde canalizzazioni 52A e 52B; le seconde canalizzazioni 52A e 52B si ramificano rispettivamente in ulteriori terze canalizzazioni 53A e 53B, che sfociano in una apertura o camera centrale 54 del supporto 50, in corrispondenza della quale è destinata ad essere montata una membrana C, come sarà in seguito chiarito; le citate prime, seconde e terze canalizzazioni sono sostanzialmente in forma di scanalature definite sulla superficie del lato 50A del supporto 50.
La larghezza delle terze canalizzazioni 53A e 53B è volutamente limitata, al fine di evitare punti di cedimento o flessione della membrana C in corrispondenza di tali punti; di conseguenza il numero di tali terze canalizzazioni risulta sufficientemente elevato in modo da garantire comunque una idonea sezione di passaggio per il fluido che deve essere trattato.
Si noti che le citate prime, seconde e terze canalizzazioni si aprono solo sul lato 50 A del supporto 50, lasciando invece chiuso o cieco il lato opposto 50B.
Il supporto 50 comprende inoltre due serie di passaggi 55A e 55B, definite lungo lati opposti dell’apertura centrale 54, tali passaggi 55A e 55B essendo isolati rispetto alle citate prime, seconde e terze canalizzazioni, in particolare tramite elementi di tenuta ricavati nello stesso corpo del supporto 50.
Come si nota in Fig. 7, sul lato 50B del supporto 50, sul quale è destinata ad essere appoggiata una membrana C, presenta una sede ribassata SR, provvista di almeno un labbro di tenuta 56, che si estende lungo tutto il bordo dell’apertura centrale 54; sono preferibilmente previsti due di detti labbri di tenuta 56, ubicati in modo concentrico al fine di aumentare il livello di sicurezza in caso di eventuali difettosità su di uno dei due labbri.
La sede SR, prevista per ricevere i bordi della membrana a scambio ionico, è di profondità predefinita ed atta a compensare una parte (circa la metà) dello spessore della membrana stessa, pur garantendo che questa possa comunque essere compressa in tenuta tra due supporti adiacenti (come risulterà in seguito), senza determinare uno spessore eccessivo che comprometterebbe la tenuta totale del dispositivo. Al riguardo si consideri che, per un numero di trenta coppie di membrane, una eventuale deformazione di pochi decimi, ad esempio causata dallo spessore di ogni membrana, determina una deformazione totale di diversi millimetri.
Il supporto 50 è inoltre provvisto di labbri perimetrali esterni, indicati con 57A e 57B, rispettivamente sui suoi due lati opposti 50A e 50B, al fine di garantire una tenuta verso l’esterno, ed è anche provvisto di labbri 58 che circondano i passaggi 55A e 55B.
L’apertura centrale 54 del supporto 50 alloggia anche un elemento divisore, qui non raffigurato, ad esempio a forma di reticella a filo intrecciato, atta a mantenere distanziata dall’elettrodo 47 ed in posizione la membrana a scambio ionico C montata in corrispondenza della stessa apertura 54, come sarà in seguito descritto, pur lasciando transitare un flusso di acqua.
Nelle Figg. 10, 11, 12 e 13 viene rappresentato un elemento di supporto intermedio, indicato nel complesso con 60, preferibilmente realizzato in materiale elastico stampato (ad esempio in silicone o gomma termoplastica).
Il supporto intermedio 60, sotto molti aspetti simile al supporto di estremità 50, è provvisto di due prime serie di canali 61 A e 61B, poste lungo due lati contrapposti di una rispettiva apertura centrale 62, e di due seconde serie di canali 63A e 63B, poste lungo gli altri due lati contrapposti deH’apertura centrale 62; i canali 63A e 63B sono idraulicamente collegati, tramite dei canaletti 64 A e 64B, alla stessa apertura centrale 62; anche in questo caso, in corrispondenza dell’apertura centrale 62 è alloggiato anche un rispettivo elemento divisore, quale ad esempio una reticella (non rappresentata), avente funzioni analoghe a quella precedentemente menzionata con riferimento al supporto 50.
Come si nota in Fig. 11, il lato 60B del supporto 60 è provvisto di almeno un labbro di tenuta 66 (preferibilmente sono previsti due labbri di tenuta, come nel caso del supporto 50), che si estende lungo tutto il bordo dell’apertura centrale 62; almeno un simile labbro, indicato con 67 in Fig. 10, è previsto anche sul lato 60A del supporto 60; tale labbro 67, anche se interrotto in alcuni punti per la presenza dei canaletti 64A e 64B, serve comunque a garantire una controspinta sulla membrana a scambio ionico rispetto al labbro continuo 56 del supporto 50 adiacente (vedere Fig. 7) ovvero rispetto al labbro continuo 66 presente sul lato opposto 60B del supporto intermedio 60 adiacente (vedere Fig. 14), in modo da migliorare la tenuta sulle membrane a scambio ionico C e A.
Sul punto, si noti che anche sui lati 60A e 60B del supporto 60, sono presenti rispettive sedi ribassate SR, provviste dei labbri 66 e 67, che si estendono attorno all’apertura centrale 54, per il posizionamento dei bordi delle membrane a scambio ionico.
Il supporto 60 è inoltre provvisto di labbri perimetrali esterni, indicati con 68, posti sul lato 60A, al fine di garantire una tenuta verso l’esterno, ed è provvisto di labbri 69 che circondano le serie di canali 61 A e 61B, al fine di garantire una tenuta tra gli stessi canali e l’apertura 62, i canali 63A,64A e 63B, 64B e verso l’esterno.
Sia gli elementi di supporto 50 che gli elementi di supporto 60 presentano dei fori passanti perimetrali FP, posizionati in modo congruente ai fori 42 della testata 40.
In Fig. 14 viene rappresentato, in esploso parziale, una possibile realizzazione di un dispositivo di purificazione 20, formata dai componenti di cui alle Figg. 3-13 precedenti. Si noti che in tale esempio, per semplicità descrittiva, è previsto un numero ridotto di supporti 50, 60 e di membrane A e C; nella pratica attuazione dell’invenzione, tuttavia, tali componenti saranno in numero decisamente più elevato (ad esempio possono essere previste almeno trenta coppie di elementi di supporto 60, con rispettive membrane C e A).
Le due estremità del dispositivo di purificazione 20 di Fig.14 risultano formate da rispettive testate 40 che, per maggior chiarezza, vengono indicate in figura con 40’ e 40”. Si noti che le due testate 40’ e 40” sono poste in modo che le rispettive superfici recanti gli elettrodi 47 siano rivolte l’una verso l’altra, le testate essendo ribaltate di 180° l’una rispetto all’altra.
Tra le due testate 40’ e 40” risultano interposti gli elementi di supporto 50 e 60, ove in adiacenza a ciascuna testata 40’ e 40” è posto un rispettivo supporto di estremità, qui indicati per maggiore chiarezza con 50’ e 50”; tra i supporti di estremità 50’ e 50” sono a loro volta poste delle coppie di supporti intermedi, qui indicati con 60’ e 60”.
Come si nota, i supporti di estremità 50’ e 50” sono disposti in modo tale che i rispettivi Iati 50 A, sui quali sono definite le canalizzazioni 51A-51B, 52A-52B e 53 A- 53 B, siano rivolti verso la superficie della rispettiva testata 40’ e 40” recante l’elettrodo 47, i due elementi 50’ e 50” essendo orientati a 90° l’uno rispetto all’altro.
Gli elementi di supporto intermedi 60’ e 60” sono invece disposti in modo che il lato 60A dell’elemento 60’ sia rivolto verso il lato 50B dell’elemento 50’ ad esso adiacente, ed il lato 60B dell’elemento 60” sia rivolto verso il lato 50B dell’elemento 50” ad esso adiacente, con l’elemento 60’ montato nello stesso verso ma ruotato di 90° rispetto all’elemento 60”.
Tra il supporto 50’ ed il supporto 60’, nonché tra il supporto 50” ed il supporto 60” è posta una membrana C, in corrispondenza delle sedi SR delle rispettive aperture centrali 54 e 62; tra i due supporti 60’ e 60” adiacenti è invece posta una membrana A, in corrispondenza delle sedi SR delle rispettive aperture centrali 62.
Il gruppo così formato (comprensivo altresì degli elettrodi intermedi e dei divisori a reticella, in precedenza citati ma qui non rappresentati), viene montato ed impaccato tramite elementi tiranti (pure non raffigurati) o altri elementi atti allo scopo. Tali tiranti, come detto, possono ad esempio essere delle semplici barrette passanti nei fori 42 delle testate 40’ e 40” e nei fori FP degli elementi 50’, 60’, 60”, 50”, filettate alle estremità per poter essere messe in trazione; in una possibile variante potrebbero essere presenti delle fascette (metalliche o in plastica) che circondano il dispositivo 20 comprimendo i detti supporti 50’, 60’, 60”, 50” tramite le due testate 40’ e 40”.
Nel modo suddetto, il bordo delle membrane C risulta interposto tra i labbri 56 dei supporti 50’ e 50” ed i labbri 67 e 67 dei supporti 60’ e 60”, mentre il bordo della membrana A risulta interposto tra i labbri 67 del supporto 60” ed i labbri 66 del supporto 60’. Si noti, in particolare, che tale tipo di realizzazione consente di ridurre al minino la porzione o bordo di membrana A o C necessaria al mantenimento della stessa in posizione, nonché a realizzare la rispettiva tenuta idraulica (quest’ultima essendo realizzata, a seconda dei casi, tramite i labbri continui 56 o 66).
A seguito della suddetta disposizione, pertanto, nel dispositivo 20 di fig. 14 risultano formati vari canali:
Primo canale Elettrodo
L’acqua che viene spinta tramite una pompa (di funzione analoga alla pompa 31 di Fig.
1) nell’ingresso 46 della testata 40’ raggiunge l’apertura centrale 54 del supporto 50’, tramite la prima, le seconde e le terze canalizzazioni 51A, 52A e 53A di quest’ultimo (tali canalizzazioni non sono visibili in Fig. 14); la stessa acqua attraversa quindi tale apertura 54 in direzione trasversale, per passare attraverso le terze, le seconde e la prima canalizzazione 53A, 52B e 51B dello stesso supporto 50’, e quindi raggiungere l’uscita 45 della testata 40’.
Secondo canale Elettrodo
L’acqua che viene spinta tramite una pompa (di funzione analoga alla pompa 31 di Fig. 1) nell’ingresso 46 della testata 40” raggiunge, tramite la prima, le seconde e le terze canalizzazioni 51 A, 52A e 53A (non visibili) del rispettivo supporto 50”, l’apertura centrale 54 di quest’ultimo; la stessa acqua attraversa quindi tale apertura 54 in direzione trasvèrsale, per passare attraverso le terze, le seconde e la prima canalizzazione 53 A, 52B e 51B dello stesso supporto 50”, e quindi raggiungere l’uscita 45 della testata 40”.
Canale del Prodotto CP
L’acqua che viene spinta tramite una pompa (di funzione analoga alla pompa 12 di Fig. 1) nell’ingresso 44 della testata 40’ raggiunge, tramite i passaggi 55A (non visibili) del rispettivo supporto 50’, i canali 63 B dell’elemento di supporto intermedio 60’; da tali canali 63B, l’acqua passa, tramite i rispettivi canaletti 64B, nell’apertura centrale 62 dello stesso supporto 60’, per attraversarla; l’acqua raggiunge quindi i canaletti 64A dello stesso supporto 60’, e quindi i canali 63A. Da tali canali 63A, l’acqua può quindi raggiungere, tramite i passaggi 55B del supporto 50’, l’uscita 43 della testata 40’.
Si noti che, nel caso esemplificato, l’acqua può raggiungere anche i canali 61B e 61A del supporto 60”, i quali risultano tuttavia chiusi in direzione della testata 40” tramite il lato 50B del supporto di estremità 50”.
Nel caso in cui il dispositivo prevedesse ulteriori elementi di supporto intermedi rispetto a quanto illustrato in Fig. 14, i canali 61B e 61A dell’elemento 60” rappresentato risulterebbero connessi in serie con i canali 63B e 63A di un ulteriore elemento di supporto intermedio 60, in modo da formare due collettori che rispettivamente alimentano in parallelo i canaletti 64B dei vari elementi di supporto intermedio dello stesso tipo e ne ricevono il flusso uscente dai relativi canaletti 64A.
Canale del Concentrato CC
L’acqua che viene spinta tramite una pompa (di funzioni analoghe alla pompa 15 di Fig. 1) nell’ingresso 44 della testata 40” raggiunge, tramite i passaggi 55 A del rispettivo supporto 50”, i canali 63B dell’elemento di supporto intermedio 60”; da tali canali 63B, l’acqua passa, tramite i rispettivi canaletti 64B, nell’apertura centrale 62 dello stesso supporto 60”, per attraversarla; l’acqua raggiunge quindi i canaletti 64 A dello stesso supporto 60”, e quindi i canali 63A. Da tali canali 63A, l’acqua può quindi raggiungere, tramite i passaggi 55B del supporto 50”, l’uscita 43 della testata 40”.
Nel caso esemplificato, l’acqua può raggiungere anche i canali 61B e 61 A dell’elemento di supporto 60’, i quali risultano tuttavia chiusi in direzione della testata 40’ tramite il lato 50B del supporto di estremità 50’.
Anche in questo caso, qualora il dispositivo prevedesse ulteriori elementi di supporto intermedi rispetto a quanto illustrato in Fig. 14, i canali 61B e 61A dell’elemento 60” rappresentato risulterebbero connessi in serie con i canali 63B e 63A di un ulteriore elemento di supporto intermedio 60, in modo da formare due collettori che rispettivamente alimentano in parallelo i canaletti 64B dei vari elementi di supporto dello stesso tipo e ne ricevono il flusso uscente dai relativi canaletti 64A.
Si noti che, nell’esempio di Fig. 14, il primo ed il secondo canale Elettrodo sono indipendenti e collegati tra loro esternamente al decalcifìcatore 20, ad un rispettivo circuito di ricircolo dell’acqua. Naturalmente, i due canali Elettrodo potrebbero essere collegati tra loro internamente al decalcificatore 20, ad esempio con fori passanti nei vari supporti 50 e 60; per ottenere ciò possono essere utilizzati delle configurazioni analoghe a quelle previste per il collegamento dei canali dei supporti stessi.
In un esempio di utilizzo non limitativo, il decalcificatore 20 di Fig. 14 viene disposto in uso in modo tale che i raccordi 44 e 46 risultino ubicati nella parte bassa, mentre i raccordi 43 e 45 risultino ubicati nella parte alta; questo al fine di agevolare il deflusso dei gas (verso l’alto) che eventualmente si formano nella cella durante il funzionamento. Secondo detta disposizione migliorativa, ovvero secondo la struttura speculare del corpo delle testate 40, il decalcificatore 20 viene quindi preferibilmente montato in una posizione angolata, tale da risultare sostanzialmente come un rombo (ossia con uno dei vertici rivolto verso il basso), in modo che entrambi gli ingressi o le uscite siano orientate verso il basso, pur essendo leggermente angolate tra loro.
Nelle Figg. 15, 16 e 17 viene illustrata una testata 40 realizzata in accordo ad una possibile variante realizzativa dell’invenzione; in tali figure vengono utilizzati i medesimi numeri delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti.
In accordo a tale variante, le canalizzazioni in precedenza indicate con 51A-51B, 52 A-52B e 53A-53B sono realizzate direttamente sulla superficie della testata 40, anziché sul supporto di estremità 50, quest’ultimo presentando quindi sul suo lato 50A una superficie sostanzialmente piana. In tale variante, inoltre, in corrispondenza delle canalizzazioni 52A-52B vengono previsti dei piccoli sostegni PS, per meglio sostenere il supporto di estremità 50.
Nelle Figg. 18, 19, 20 e 21 viene illustrato un elemento di supporto di estremità 50, da utilizzarsi in abbinamento alla testata 40 delle Figg. 15-17; anche in tali figure vengono utilizzati i medesimi numeri delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti.
In tale supporto 50, nella zona non più occupata dalle citate prime, seconde e terze canalizzazioni, sono presenti dei piccoli tronchi di canali, indicati con TC, destinati ad affacciarsi sulle canalizzazioni 51A-51B, 52A-52B e 53A-53B ora recate dalla testata 40 (vedere Fig. 17), al fine di consentire o comunque agevolare il passaggio trasversale dell’acqua tra le stesse canalizzazioni e la camera centrale 54 del supporto 50; anche tali canalizzazioni TC si aprono solo sul lato 50A del supporto 50.
Nel supporto 50 delle Figg. 18-21, in corrispondenza della camera centrale 54 risulta presente una reticella di divisione RD, del tipo già in precedenza citato, realizzata in un unico pezzo con il rispettivo supporto 50; tale realizzazione consente di ridurre il numero di pezzi (supporto 50 e reticella RD in un solo pezzo), riducendo i costi del particolare (un solo ciclo di stampaggio e gestione a magazzino di un solo pezzo) ed agevolando le operazioni di montaggio.
Nel supporto 50 secondo la variante proposta, ciascuna delle due serie di passaggi 55A e 55B di cui alla forma realizzativa delle Figg. 6-7, è sostituita da un rispettivo passaggio unico 55A, 55B di forma e sezione opportuna.
Nelle Figg. 22-25 viene illustrato un elemento di supporto intermedio 60, da utilizzarsi in abbinamento alla testata 40 delle Figg. 15-17 ed al supporto 50 delle Figg. 18-21; anche nelle Figg. 22-25 vengono utilizzati i medesimi numeri delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti.
Anche nel supporto 60 delle Figg. 22-25, in corrispondenza della camera centrale 62 risulta presente una reticella di divisione RD, realizzata in un unico pezzo con il rispettivo supporto 60. Nel supporto 60 secondo la variante proposta, inoltre, ciascuna delle due serie di passaggi 61 A e 61B è sostituita con un unico passaggio 61 A, 61B; anche le due serie di canali 63A e 63B sono ora sostituite da rispettivi canali unici, dai quali si dipartono i canaletti 64 A e 64B.
Va sottolineato come, nella variante delle Figg. 22-25, la previsione dei canali unici 63A e 63B risulta resa possibile dal fatto che i singoli canaletti 64A e 64B degli elementi di supporto intermedi 60 presentano una porzione inferiore chiusa, la quale opera da elemento di unione, in forma di sottile lamina, tra le varie isole di materiale che si vengono a creare tra i detti canaletti 64 A e 64B; la presenza di tale sottile lamina di materiale costituisce un appoggio per le varie membrane C e A, onde realizzare un’idonea tenuta di queste ultime sull’apposito labbro 56 o 66 dell’elemento di supporto 50 o 60 contrapposto, tale labbro 56 o 66 realizzando appunto una tenuta continua su tutto il perimetro del lato opposto della membrana C o A.
Al riguardo di tale aspetto va segnalato come, a prescindere dalla forma realizzativa scelta per gli elementi di supporto 60, il rapporto tra larghezza e profondità dei singoli canaletti 64A e 64B è preferibilmente inferiore a circa 5:1 (ad esempio, larghezza 1,5 mm e profondità 0,3 min), ad esempio compreso tra circa 2:1 e 3:1 (ad esempio larghezza 1,2- 1,3 mm e profondità 0,4-0, 6 mm).
In Fig. 26 viene mostrato un esempio di montaggio di una cella 20 comprensiva dei componenti di cui alle Figg. 15-25.
Per la realizzazione delle due tipologie di supporti 50 e 60 con reticella RD in un unico pezzo, possono essere utilizzati tutti i processi noti atti allo scopo, quale ad esempio uno stampaggio tramite una iniezione di materiale su più punti, ed in particolare almeno una iniezione perimetrale contemporaneamente ad almeno una iniezione centrale di materiale termoplastico; detta iniezione centrale avvenendo ad esempio in corrispondenza od in prossimità di alcuni punti di incrocio o intersezione dei filamenti o maglie della reticella RD.
Un esempio non limitativo di realizzazione della reticella RD prevede due serie di filamenti di forma sostanzialmente semicircolare, o a profilo arcuato verso la membrana A o C, contrapposti tra loro e solidali in una parte ad esempio pianeggiante, i quali si incrociano in una direzione sostanzialmente diagonale o inclinata rispetto alla direzione dei tronchi di canale TC dei supporti di estremità 50 e/o dei canaletti 64A e 64B dei supporti intermedi 60.
Il processo di stampaggio deve comunque essere atto a non lasciare delle bave o residui di stampaggio nelle zone prossime ai punti di appoggio della membrana A o C sulla reticella RD, al fine di evitare possibili azioni meccaniche di danneggiamento (usure dovute a sfregamenti su spigoli, tagli, eccetera) della membrana stessa, in particolare quando risulta soggetta alle spinte laterali del flusso di acqua circolante nella cella. Preferibilmente, anche se non necessariamente, al fine di evitare il detto rischio di danneggiamento della membrana, la sezione dei filamenti della reticella RD deve essere arrotondata o comunque priva di spigoli accentuati nelle zone di appoggio; in tali zone sono preferibilmente evitati i punti di iniezione del materiale termoplastico o gommoso atto a realizzare il particolare, al fine di evitare la presenza di superfici irregolari dovute alla rottura o distacco del particolare stampato dalla “materozza” (parte di scarto indurita nei canali dello stampo utilizzati per convogliare il materiale iniettato ai vari punti della figura) o dall’ugello di stampaggio.
La citata parte arcuata della reticella di divisione RD appoggia sulla membrana a scambio ionico sostanzialmente per la sua parte tangente, riducendo al minimo la zona di membrana coperta dalla rete e quindi riducendo la zona di membrana soggetta ad un mancato scambio ionico.
Da notare inoltre che lo stampaggio della reticella di divisione RD in un unico pezzo con il supporto consente di avere una buona precisione nel posizionamento (centratura rispetto all’apertura centrale 62 o 54) e negli spessori, in modo tale che la membrana disponga sempre di un buon appoggio in tutti i punti, anche quando risulta soggetta al flusso idraulico.
La reticella di divisione RD ha sostanzialmente uno spessore equivalente alla distanza tra le due sedi ribassate SR di alloggiamento della membrana del supporto 60, ovvero uno spessore corrispondente alla distanza tra due membrane adiacenti o tra una membrana ed un elettrodo adiacenti.
Preferibilmente, la reticella di divisione RD risulta realizzata nello stesso materiale elastico del supporto, il che consente di evitare che eventuali lievi tolleranze dimensionali (ad esempio spessore eccessivo) o residui del processo di stampaggio (bave) possano danneggiare la membrana, continuamente soggetta a micromovimenti dovuti al flusso idraulico (in particolare quando tale flusso è volutamente elevato al fine di migliorare le prestazioni del dispositivo, come in una delle configurazioni di funzionamento ritenute preferenziali ai fini dell’invenzione).
In una ulteriore variante, la reticella RD potrebbe essere di un materiale differente da quello del supporto 50 o 60 pur essendo solidale a quest’ultimo, tale reticella RD potrebbe ad esempio essere realizzata a parte e poi saldata al rispettivo supporto, oppure essere costampata con il supporto iniettando i due materiali in fasi differenti dello stesso ciclo di stampaggio; in tal modo è possibile ottenere un unico pezzo facilmente manipolabile in fase di assemblaggio del dispositivo 20.
In Fig. 27 viene rappresentata, in vista esplosa, una possibile forma realizzativa di un supporto 60, secondo la variante di Figg. 23-25, costampato, o sovrastampato, o comunque solidale ad un elettrodo intermedio “+” o qui indicato con 70; anche in tale figura vengono utilizzati i medesimi numeri delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti.
Nel caso esemplificato in Fig. 27, l’elettrodo intermedio 70 risulta realizzato in plastica elettricamente conduttiva, o altro materiale elettricamente conduttivo atto allo scopo, e potrebbe essere stato precedentemente stampato e/o conformato a parte per poi essere sovrastampato con altro materiale isolante, ad esempio del materiale di tipo elastico (ad esempio silicone o gomme termoplastiche o materiali analoghi) al fine di realizzare il supporto 60.
Per semplicità, viene qui descritto solo il supporto intermedio 60 comprendente l’elettrodo intermedio 70, considerando il rispettivo supporto di estremità 50 privo di elettrodo intermedio “+” o (il supporto 50 potrebbe comunque essere realizzato in modo analogo a quanto descritto per il supporto 60 di Fig.27, comprendendo un simile elettrodo intermedio); come già accennato in precedenza, in tale configurazione, si utilizza almeno uno degli elettrodi principali di estremità (20B o 20C di Fig. 2), utilizzati per la decalcificazione, opportunamente commutato elettricamente, in abbinamento agli elettrodi intermedi “+” e per realizzare l’ auto-pulizia elettrochimica.
Come si nota in Fig. 28, l’elettrodo intermedio 70 comprende un primo elemento 71 a forma di barretta ricurva, il quale opera sia da elemento di collegamento elettrico che da elemento di fissaggio meccanico rispetto al supporto 60; un secondo elemento 72, sempre a forma di barretta, opera invece principalmente da elemento di fissaggio dell’elettrodo 70 alla estremità opposta dell’apertura centrale 62 del supporto 60.
La barretta 71 è provvista di un anello di contattazione 73, atto a ricevere per interferenza una rispettiva barra di collegamento o collettore, una delle quali visibile con BC nella successiva Fig. 29; tale barra di collegamento BC è preferibilmente realizzata in metallo o comunque provvista di un’anima metallica, al fine di ottenere una bassa resistenza elettrica ed una buona distribuzione di corrente per tutta la lunghezza. Inoltre, tale barretta BC deve essere piuttosto robusta, al fine di consentire il piantaggio per interferenza in una pluralità (ad esempio 30) di anelli di contattazione 73; questi ultimi sono invece preferibilmente realizzati in plastica o gomma conduttiva, al fine di lasciarsi penetrare con interferenza, pur garantendo una successiva contattazione elettrica, ad esempio di tipo elastico. Gli anelli 73 potrebbero comunque anche essere in parte metallici (purché risultino isolati dal liquido soggetto a trattamento), ad esempio provvisti di lamelle interne per la contattazione radiale sulla barretta BC.
Le barrette 71 e 72 dell’elettrodo 70 sono preferibilmente di spessore inferiore rispetto allo spessore del supporto 60 (con riferimento alla parte di appoggio delle membrane, che è la parte più sottile), al fine di poter risultare completamente rivestite o sovrastampate dal materiale del supporto stesso, rendendo di conseguenza l’elettrodo 70 solidale al supporto; sulle barrette 71 e 72 sono comunque preferibilmente presenti dei sottili rilievi 74, 75 e 76 che hanno lo stesso spessore della corrispondente zona del supporto 60, e servono per mantenere le barrette 71 e 72 centrate nello stampo durante le operazioni di sovrastampatura. In tal caso, le barrette 71 e 72 risultano quasi completamente ricoperte dal materiale elettricamente isolante del supporto 60, dal quale affiorano solo i citati rilievi 74, 75, 76, i quali comunque risultano ubicati in una zona predeterminata che non determina inconvenienti per il funzionamento del dispositivo 20.
L’elettrodo 71 comprende poi una rete, che si estende tra le barrette 71 e 72, formata da un incrocio in diagonale di primi filamenti 77 e secondi filamenti 78, rispettivamente affacciati ed atti a mantenere in posizione una prima membrana A o C ed una seconda membrana C o A; nel caso esemplificato i detti filamenti 77 e 78 sono realizzati in plastica o gomma elettricamente conduttiva, a formare un pezzo unico con le barrette conduttive 71 e 72.
In una possibile realizzazione, i primi filamenti 77 sono realizzati in materiale elettricamente conduttivo (ad esempio fibra di carbonio) mentre i secondi filamenti 78 sono realizzati in materiale isolante (ad esempio filo in materiale termoplastico), in modo da avere un lato della reticella elettricamente isolante e l’altro lato della reticella elettricamente conduttivo. In tal modo, il materiale elettricamente conduttivo non crea un ponte elettrico nello spessore della rete (tra le due membrane), cortocircuitando il flusso di corrente che deve invece circolare nella soluzione da trattare.
In detta variante la distribuzione e/o forma dei filamenti potrebbe essere differente da quella precedentemente descritta, al fine di collegare comunque tutti i singoli filamenti elettricamente conduttivi tra loro e/o alla barretta 71.
In ogni caso, i filamenti 77, 78 sono disposti in modo tale da lasciare fluire il liquido da trattare al proprio interno in una direzione sostanzialmente parallela e/o angolata rispetto alle superfici che si affacciano sulle membrane, o più semplicemente un flusso che corre nel suo spessore.
In Fig. 29 viene mostrato un esempio di montaggio di una cella 20 comprensiva dei componenti di cui alle Figg. 15-21 e 27-28. A tal fine si evidenzia che i supporti 50, 60 e le testate 40 sono provvisti di opportuni fori atti a consentire il totale o quasi totale attraversamento della cella da parte delle barre BC, indipendentemente dalla posizione o angolazione dei supporti.
In una configurazione esemplificativa, una prima barra BC attraversa un primo supporto 60 contattando elettricamente un primo anello 73, poi attraversa un secondo supporto 60 (ruotato di 90° rispetto al primo) senza effettuare connessioni elettriche, quindi attraversa un terzo supporto 60 dove contatta elettricamente un terzo anello 73. Sempre in tale configurazione esemplificativa, una seconda barra BC attraversa il primo supporto 60 senza effettuare connessioni elettriche, poi attraversa il secondo supporto 60 contattando elettricamente un secondo anello 73, quindi attraversa il terzo supporto 60 senza effettuare connessioni elettriche, e così via.
In tal modo, le dette due barre BC realizzano facilmente un collegamento elettrico alternato di elettrodi 70 ottenendo la detta alternanza delle polarità.
In una ulteriore possibile variante realizzativa, gli elettrodi intermedi “+” e possono essere realizzati in forma di strato su di un lato di una rispettiva membrana a scambio ionico A o C. Tali elettrodi intermedi potrebbero ad esempio essere realizzati da un tessuto in fibra di carbonio o da un foglio poroso di materiale plastico elettricamente conduttivo (ad esempio avente una struttura porosa tipo il GoreTex®).
In tal modo risulta quindi previsto un “elettrodo/membrana”, formato di un unico foglio che da un lato ha la membrana a scambio ionico e dall’altro ha il detto elettrodo che, in quanto poroso, non interferisce nella circolazione degli ioni attraverso la membrana a scambio ionico. Ovviamente, quale ulteriore variante, potrebbe essere previsto l’utilizzo di due fogli distinti, poi assemblati insieme nel dispositivo di purificazione 20 a formare una struttura simile a quella testé menzionata.
Nelle Figg. 30, 31, 32 e 33 viene rappresentata, in vista esplosa, una possibile forma realizzativa di un supporto 60, per l’impiego in abbinamento al citati “elettrodo/membrana”.
Il supporto 60 delle Figg. 30-33, sostanzialmente simile a quello delle Figg. 21-25, è costampato, o sovrastampato, o comunque solidale ad una o più barrette di contattazione 80; nell’esempio fornito, ciascun supporto 60 integra due barrette 80, che in Fig. 32 sono rappresentate in esploso rispetto al supporto.
Le barrette 80 hanno in sostanza una forma simile a quelle della barretta 71 di Fig. 28, con relativo anello di contattazione 83 e possono essere realizzate in plastica elettricamente conduttiva, od altro materiale idoneo; le barrette 80 possono essere stampate a parte, per poi essere sovrastampate con del materiale elastico (ad esempio silicone o gomme termoplastiche o materiali analoghi) al fine di realizzare i supporti 60. Anche le barrette 80 possono essere dotate di rilievi, uno dei quali indicato con 85, aventi le finizioni di quelli in precedenza indicati con 74, 75 e 76 in Fig. 28.
Nel caso esemplificato nelle Figg. 30-32, le barrette 80 risultano disposte lungo lati contrapposti della camera centrale del supporto 60, al fine di contattare elettricamente gli elettrodi/membrana.
In Fig. 33 viene rappresentata una cella realizzata utilizzando i supporti 60 delle Figg.
30-32, anche in questo caso indicati con 60’ e 60” ed i citati elettrodi/membrana, indicati con EC (quelli aventi una parte di membrana cationica) e EA (quelli aventi una parte di membrana anionica).
Come detto, nell’esempio non limitativo di Fig. 30 sono presenti due coppie opposte di barrette di contattazione 80, che vengono poi collegate insieme esternamente al dispositivo 20 alla stessa polarità, tramite barre BC; in tal modo viene migliorata l’affidabilità (doppia contattazione interna sulla membrana) e/o migliorata la distribuzione dei flussi di corrente elettrica nei materiali plastici elettricamente conduttivi, che come è noto presentano una maggiore resistenza elettrica; nulla vieta peraltro di utilizzare una sola barretta di contattazione 80 per ogni supporto 60’ o 60”. Ai fini della realizzazione del dispositivo 20, gli elettrodi/membrana EC ed EA vengono montati sempre orientati nello stesso verso, in modo da creare una alternanza elettrodo -membrana (anionica), elettrodo - membrana (cationica), e così via.
La superficie a membrana degli elettrodi/membrana EC ed EA verrà montata in appoggio e tenuta sul lato 60B del supporto provvisto dei labbri di tenuta 66 continui su tutto il perimetro interno; la superficie a elettrodo degli elettrodi/membrana EC ed EA verrà invece montata in appoggio sulle barrette di contattazione 80, dal lato 60A del supporto provvisto dei canaletti 64 A e 64B per il flusso del liquido.
Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione, tra i quali vanno sottolineati:
- la previsione di una cella o dispositivo elettrochimico 20 di purificazione di liquidi integrante caratteristiche atte a migliorarne le prestazioni di funzionamento e di durata, nonché semplificarne la realizzazione e ridurne il costo; il dispositivo può essere, all’ occorrenza, di dimensioni contenute per l’agevole montaggio all’intemo di elettrodomestici;
- la previsione, nel dispositivo 20, di un sistema interno di pulizia o lavaggio automatico, tale sistema essendo in particolare atto a produrre almeno una sostanza di pulizia direttamente dal liquido soggetto al trattamento (nell’esempio fornito, tale sostanza è di tipo acida, ma in altra forma realizzativa potrebbe essere di tipo basico); il sistema di auto-pulizia descritto comprende una pluralità di elettrodi intermedi, atti a produrre la sostanza da utilizzare ai fini del lavaggio interno del dispositivo elettrochimico;
- gli elettrodi intermedi sono realizzati in materiale a basso costo e/o direttamente integrati sulle membrane a scambio ionico del dispositivo, e sono di agevole interconnessione elettrica;
- la possibilità di prevedere un elevato numero di coppie di membrane cationiche C ed anioniche A, in particolare per contenere le dimensioni degli elettrodi di decalcificazione 20B e 20c (o 47), nonché contenere le dimensioni ed i costi dell’intero dispositivo;
- la particolare configurazione di tenuta sulle membrane a scambio ionico C e A, basata sull’impiego dei labbri 56, 66 e 67 dei supporti 50 e 60, atta a ridurre quanto più possibile la superficie di membrana utilizzata come bordo di tenuta, la quale non viene in contatto con l’acqua e quindi non partecipa allo scambio ionico, pur incidendo sul costo di realizzazione del decalcificatore (nel caso descritto quale esempio della presente invenzione, la parte di bordo non utilizzato delle membrane A e C su tutto il perimetro è di soli circa 5 mm tutto intorno);
- la particolare configurazione di tenuta sulle membrane a scambio ionico C e A, prevede anche l’impiego di supporti provvisti di una moltitudine di canali 64 A e 6 AB molto stretti, in modo da evitare flessioni delle membrane a scambio ionico e la conseguente perdita di tenuta sugli opposti labbri 56, 66;
- la particolare configurazione delle canalizzazioni 51A, 51B, 52A,52B, 53A,53B, preferibilmente ricavate sulle testate 40, che consentono una totale ed uniforme distribuzione del liquido sull’elettrodo di estremità 20B o 20C o 47, anche con portate elevate, e quindi riducendo il rischio dei depositi;
- l’utilizzo di canalizzazioni 51 A, 51B, 52A,52B, 53A,53B ricavate sulle testate 40 consente di ridurre all’ occorrenza il rischio di una flessione dei supporti di estremità 50, evitando una conseguente riduzione delle relative sezioni e riduzione delle portate;
- la standardizzazione e la riduzione del numero dei particolari necessari alla realizzazione del dispositivo di purificazione, ottenuta tramite una serie di medesimi elementi che possono essere montati con angolazioni o versi differenti, per adempiere a scopi differenti (testata unica ed elementi di supporto intermedi);
- la facilità di montaggio con sistemi automatici, in virtù del suddetto numero ridotto di particolari differenti e larghe tolleranze meccaniche dei particolari;
- il quasi totale impiego di componenti in materiale termoplastico stampato, e quindi molto economici;
- la conformazione complessiva del corpo del dispositivo che, nonostante la realizzazione tramite elementi simmetrici, è atto ad essere posizionato in modo che i gas eventualmente formatisi possano facilmente defluire.
L’invenzione è stata descritta con riferimento aH’impiego nel settore degli apparati domestici per la purificazione di acqua, ma la medesima deve intendersi suscettibile di applicazione anche in altri ambiti, quale ad esempio quello del trattamento di latte, vino ed altre bevande e prodotti alimentari, eccetera, e l’impiego in sistemi di purificazione dell’acqua domestici, da installare ad esempio sotto un lavello.
La configurazione idraulica del dispositivo 20 potrà naturalmente essere diversa da quella in precedenza esemplificata, e comprendere ad esempio più tipologie di membrane a scambio ionico, ad esempio impiegando anche membrane di tipo bipolare, intervallate a membrane anioniche e cationiche, o prevedendo sfiati per i gas che vengono eventualmente formati nel dispositivo durante il funzionamento.
In una possibile variante, ai fini della realizzazione del dispositivo 20, potrebbero essere impiegate anche delle membrane di tipi differenti, ad esempio alternando membrane cationiche bivalenti a membrane cationiche monovalenti (che ad esempio non lasciano passare Calcio e Magnesio, in quanto ioni bivalenti).
La configurazione di un tale un tale dispositivo 20 risulterebbe sostanzialmente simile a quelle sopra descritte con riferimento all’impiego di membrane cationiche ed anioniche, realizzando dei canali del Concentrato nei quali si accumulano le sostanze (in quanto respinte dalla membrana monovalente).
La sostanza o soluzione impiegata per il lavaggio delle canalizzazioni CE, CC e CP, anziché essere prodotta direttamente entro il dispositivo 20 tramite gli elettrodi intermedi “+” e potrebbe essere formata o stoccata aH’estemo del medesimo ed ivi addotta quando necessario; in tale ottica, quindi, il dispositivo 20 potrà essere sprovvisto degli elettrodi intermedi “+” e
Una tale possibilità viene evidenziata in Fig. 1 dal blocco indicato con SE.
In una prima possibile forma realizzativa, a titolo di esempio non limitativo, evidenziata schematicamente in Fig. 34, il blocco SE può essere costituito da un serbatoio SEI, in collegamento idraulico con le varie canalizzazioni interne al dispositivo 20; a tale scopo può essere ad esempio previsto un collettore US avente tre condotti di uscita USI, US2 e US3, dotati di rispettive valvole o elettrovalvole di controllo El, E2 ed E3, comunicanti in modo noto con le canalizzazioni CE, CC e CP del dispositivo 20.
Secondo la variante proposta, il serbatoio SEI viene ad esempio riempito con una soluzione di lavaggio liquida per il dispositivo 20 al momento della produzione dell’elettrodomestico; la capacità del serbatoio SEI è quindi preferibilmente tale da poter contenere una quantità di soluzione liquida sufficiente per adempiere alle periodiche funzioni di pulizia automatica del dispositivo 20 per un periodo di tempo molto lungo (ad esempio dieci anni, che si supponga essere la vita utile deH’elettrodomestico). Si noti, sul punto, che i cicli di auto-pulizia del dispositivo 20 sono eventuali, e comunque effettuati in automatico solo periodicamente, quando viene rilevata o stimata una situazione di intasamento o quasi intasamento del dispositivo stesso (ad esempio con intervalli di decine di giorni operativi dell’elettrodomestico, se utilizzata più volte al giorno e con acqua ai massimi livelli di durezza, secondo specifiche del settore); la sezione di passaggio delle varie canalizzazioni CE, CC e CP è inoltre estremamente ridotta (nell’ordine di pochi millimetri) e, conseguentemente, la quantità di soluzione di lavaggio da utilizzare per ogni ciclo di auto-pulizia del dispositivo 20 è molto limitata (ad esempio nell’ordine di alcune decine di centimetri cubici di acido concentrato, ulteriormente diluito in acqua prelevata dal circuito idraulico); in tale ottica, la capacità totale del serbatoio SEI potrà quindi essere relativamente ridotta (nell’ordine di alcuni litri, ad esempio 1-2 litri); in ogni caso, il serbatoio SEI sarà preferibilmente dotato anche di mezzi, quali un tappo TP, volti a consentire la eventuale ricarica o rabbocco del suo contenuto.
Nella forma realizzativa più semplice, i mezzi utilizzati per dosare la quantità di soluzione di lavaggio da inviare nel dispositivo 20 possono essere costituiti dalle normali elettrovalvole schematizzate con El, E2 ed E3, il cui tempo di apertura, controllato dal sistema che sovrintende al funzionamento dell’ elettrodomestico, sarà calcolato in funzione della quantità di soluzione da erogare (supponendo costante la portata dei condotti USI, US2 e US3).
E’ peraltro chiaro che, in soluzioni più sofisticate di quella esemplificata, al serbatoio SEI potrebbero essere associati veri e propri mezzi di dosaggio, quali dei sensori di flusso associati a ciascuna elettrovalvola E1-E3 e condotto di uscita US1-US3, oppure dei mezzi atti a dosare quantità volumetricamente definite di liquido di lavaggio dal serbatoio SE al dispositivo 20 (ad esempio del tipo utilizzato in alcune tipologie di dispensatori di detersivi liquidi per lavastoviglie), o dispositivi del tipo ad effetto Venturi (ad esempio del tipo che prelevano la sostanza liquida dal serbatoio tramite l’aspirazione prodotta da un flusso di acqua che serve anche per la diluizione), o qualunque altro sistema noto atto allo scopo.
In accordo ad un’altra possibile forma realizzativa, il blocco SE di Fig. 1 può essere costituito da un serbatoio di una sostanza di tipo solido o in polvere, destinata ad essere diluita o solubilizzata in acqua ai fini della sua immissione nel dispositivo 20. Una tale variante viene rappresentata schematicamente in Fig. 35.
In tale figura, con SE2 viene indicato un serbatoio di una sostanza in polvere, al quale sono associati dei mezzi MDS di dosaggio ed erogazione della stessa sostanza ad una sottostante vaschetta VS 1.
I citati mezzi di dosaggio ed erogazione MDS possono essere ad esempio del tipo di quelli impiegati nei noti dispensatori di detersivo in polvere a lunga autonomia (si veda ad esempio quanto descritto in WO-A-93 18 701, DE-A-41 34 786, DE-A-37 01 404, IT-B-1.210.800, IT-B- 1.242.282, i cui insegnamenti al riguardo si considerano qui incorporati per riferimento).
La vaschetta VS1 presenta un condotto di ingresso, indicato con INI, sul quale è posta una relativa elettrovalvola E4; il condotto INI è connesso ad esempio ad uno dei condotti 8A o 8B di Fig. 1, a monte delle rispettive elettrovalvole 11 e 10.
Alla vaschetta VS1 è inoltre associato un collettore di uscita US, del tutto simile a quello rappresentato in Fig. 34, e quindi comprensivo di tre condotti, con rispettive elettrovalvole, in comunicazione con le canalizzazioni interne al dispositivo 20.
Quando si rende necessaria la pulizia del dispositivo 20, il sistema di controllo dell’ elettrodomestico provvede ad azionare i mezzi di dosaggio MDS, in modo tale che una quantità predefmita della sostanza in polvere contenuta nel serbatoio SEI raggiunga la vaschetta VS1; successivamente il sistema di controllo prowederà a comandare l’apertura dell’elettrovalvola 9 di Fig. 1 e dell’elettrovalvola E4 di Fig. 35. In tal modo, dell’acqua proveniente dalla rete idrica su cui è connesso l’ elettrodomestico o da un altro serbatoio può raggiungere la vaschetta VS1, per solubilizzare o diluire la sostanza in polvere in precedenza dosata. Il dosaggio dell’acqua all’interno della vaschetta VS1 può essere ottenuto con qualsiasi tecnica nota (ovviamente, in alternativa, potrebbe essere previsto prima il riempimento con acqua della vaschetta VS1 e poi l’erogazione nella stessa della dose di sostanza in polvere, o altra configurazione atta allo scopo). Dopo la chiusura dell’elettrovalvola E4, il sistema di controllo provvede a comandare l’apertura delle elettrovalvole E1-E3, in modo che la soluzione di lavaggio ora formata all’interno della vaschetta VS1 possa raggiungere, tramite le uscite US1-US3, le varie canalizzazioni CC, CE e CP del dispositivo 20.
Anche nel caso della variante di Fig. 35, nel serbatoio SE sarà stoccata, in fase produttiva dell’ elettrodomestico, una quantità di sostanza solida o in polvere sufficiente a realizzare la pulizia del dispositivo 20 per tutta la durata di vita utile dell’elettrodomestico; anche in questo caso, peraltro, il serbatoio SEI potrà essere dotato di un tappo TP, volto a consentire l’eventuale rabbocco.
Al riguardo delle varianti di cui alle Figg. 34 e 35 va sottolineato come la soluzione o sostanza utilizzata per il lavaggio del dispositivo 20 sarà preferibilmente di tipo naturale o comunque non tossica anche nel caso in cui alcuni suoi residui possano giungere nella vasca di lavaggio dell'elettrodomestico (quale ad esempio acido citrico o acido sulfamico).
In accordo ad una ulteriore possibile forma realizzativa, il blocco SE di Fig. 1 può essere costituito da una cella elettrochimica, destinata a produrre una soluzione di lavaggio da immettere nel dispositivo 20.
Un esempio non limitativo di tale variante viene illustrata schematicamente in Fig. 36. In tale figura, con SE3 viene indicato nel complesso una vaschetta, ad esempio suddivisa in due camere distinte CI e C2 a mezzo di una parete permeabile agli ioni o da una membrana a scambio ionico, indicata con PI; ad esempio costituita da una membrana cationica, o da una membrana anionica, o da una membrana di tipo bipolare. In ciascuna camera Cl, C2 è alloggiato un elettrodo; in particolare, la camera CI alloggia un catodo CAI, mentre la camera C2 alloggia un anodo CA2.
La vaschetta SE3 presenta un condotto di ingresso, indicato con IN2, sul quale è posta una relativa elettrovalvola E5; il condotto IN2 è connesso ad esempio ad uno dei condotti 8 A o 8B di Fig. 1, a monte delle rispettive elettrovalvole 11 e 10.
Alla camera Cl è associato un collettore di uscita US, del tutto simile a quello rappresentato in Fig. 34, e quindi comprensivo di tre condotti, con rispettiva elettrovalvola, in comunicazione con le canalizzazioni interne al dispositivo 20.
Alla camera C2 è invece associato un condotto di uscita US4, dotato di relativa elettrovalvola E6, in comunicazione con la vasca di lavaggio 1 o con lo scarico 7 dell ’ elettrodomestico .
Quando si rende necessaria la pulizia del dispositivo 20, il sistema di controllo dell’ elettrodomestico provvede a comandare l’apertura dell’elettrovalvola 9 di Fig. 1 e dell’elettrovalvola E5 di Fig. 36.
In tal modo, dell’acqua proveniente dalla rete idrica sui è connesso Γ elettrodomestico può raggiungere la vaschetta SE3 tramite il condotto IN2; anche in questo caso, il dosaggio dell’acqua all’interno della vaschetta SE3, o meglio il riempimento delle sue due camere CI e C2 può essere ottenuto con qualsiasi tecnica nota.
La detta acqua addotta alla vaschetta SE3 potrebbe anche essere almeno in parte acqua di altro tipo, ad esempio derivante da precedenti operazioni di addolcimento o cicli di lavaggio, in particolare al fine di poter disporre di acqua avente una maggior concentrazione iniziale di ioni, atti a consentire la produzione di una sostanza di pulizia avente una ancora maggiore concentrazione; per tale caso saranno ovviamente previsti ulteriori mezzi idraulici e/o di intercettazione, non raffigurati.
Dopo la chiusura dell’elettrovalvola E5, il sistema di controllo provvede a far applicare una tensione continua tra gli elettrodi CAI e CA2; in tal modo la corrente elettrica applicata determina delle opportune migrazioni e/o scissioni degli ioni, con fenomeni simili a quelli precedentemente descritti in riferimento agli elettrodi intermedi (+,-) del dispositivo di Fig. 2, o con fenomeni detti di “water splitting”, con conseguente formazione di una sostanza acida ed una sostanza basica sui due lati della membrana PI, nella camera CI e nella camera C2.
Dopo un periodo di tempo prefissato, il sistema di controllo cessa l’applicazione della corrente elettrica agli elettrodi CI e C2; come detto, ad esempio nella camera CI si avrà un’acqua particolarmente carica di cationi, mentre il contenuto d’acqua della camera C2 sarà particolarmente carico di anioni.
A seguito del suddetto processo, l’acqua contenuta nella camera C2 risulterà altamente basica, mentre l’acqua contenuta nella camera CI risulterà altamente acida, e potrà essere utilizzata quale soluzione di lavaggio delle canalizzazioni interne al dispositivo 20.
A1 termine dell’applicazione di corrente elettrica tra gli elettrodi CAI e CA2, il sistema di controllo provvede a comandare l’apertura delle elettrovalvole E1-E3, in modo che la soluzione di lavaggio o acqua acida ora formata all’ interno della vaschetta VS1 possa raggiungere le varie canalizzazioni CC, CE e CP del dispositivo 20.
La soluzione basica contenta nella camera C2 potrà essere invece scaricata verso la vasca di lavaggio 1 dell’ elettrodomestico, tramite apertura dell’elettrovalvola E6.
Il dispositivo 20 impiegato nel caso delle varianti di cui alle Figg. 34-36 sarà vantaggiosamente realizzato utilizzando i vari componenti 40, 50, 60 secondo quanto in precedenza descritto con riferimento alle Figg. 4-33; in tal caso la presenza degli elettrodi intermedi “+” e entro il dispositivo 20 non sarà strettamente necessaria. Nulla vieta in ogni caso di ottenere altre possibili varianti realizzative dell’invenzione, derivanti dalla combinazione di almeno parte dei vari sistemi o componenti in precedenza descritti a titolo di esempio non limitativo.
Claims (20)
- RIVENDICAZIONI 1. Apparato domestico, avente una disposizione elettrochimica di purificazione o trattamento di un liquido, detta disposizione comprendendo almeno due primi elettrodi (20B,20C) tra i quali sono disposti almeno: - un elemento divisore a scambio ionico di un primo tipo (C;EC); - un elemento divisore a scambio ionico di un secondo tipo (A;EA); - una pluralità di canalizzazioni (CE,CC,CP) tra detti primi elettrodi (20B,20C), ciascuna canalizzazione (CE,CC,CP) essendo almeno in parte delimitata tramite almeno un elemento divisore a scambio ionico (C,A;EC,EA); ove in almeno una (CP,CE) di dette canalizzazioni è suscettibile di transitare una prima parte di liquido che, in presenza di un flusso di corrente elettrica tra detti primi elettrodi (20B,20C), è destinata a cedere ioni al fine di essere purificata ed in almeno un’altra (CE,CC) di dette canalizzazioni è suscettibile di transitare una seconda parte di liquido che, in presenza di detto flusso di corrente elettrica, è destinata a ricevere ioni ceduti da detta prima parte di liquido, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi di pulizia (+,-;SEl,SE2,SE3) per produrre o addurre in almeno parte di una o più di dette canalizzazioni (CE,CC, CP) una sostanza o soluzione di pulizia, atta a solubilizzare e/o eliminare depositi o incrostazioni, in particolare precipitati salini o bio-films, eventualmente formatisi alfintemo di almeno parte di detta o dette canalizzazioni (CE,CC, CP).
- 2. Apparato, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di pulizia (+,-;SEl,SE2,SE3) comprendono una pluralità di secondi elettrodi (+,-), posti in corrispondenza di almeno alcune di dette canalizzazioni (CE,CC,CP).
- 3. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) sono elettricamente collegati a coppie con polarità alternate, connesse tra loro in parallelo, in modo da creare una alternanza di polarità positive e negative.
- 4. Apparato, secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi di controllo, suscettibili di alimentare elettricamente detti secondi elettrodi (+,-), detti mezzi di controllo comprendendo in particolare un sistema di controllo deirelettrodomestico.
- 5. Apparato, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che, in presenza di un flusso di corrente tra detti secondi elettrodi (+,-), questi ultimi sono operativi per formare detta sostanza o soluzione di pulizia dallo stesso liquido presente in almeno alcune di dette canalizzazioni (CE,CC,CP).
- 6. Apparato, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo sono suscettibili di alimentare elettricamente in tempi diversi detti primi elettrodi (20B,20C) e detti secondi elettrodi (+,-).
- 7. Apparato, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi per mantenere il liquido presente in almeno una di dette canalizzazioni (CE,CC,CP) in condizioni statiche ed il liquido presente in almeno un’altra di dette canalizzazioni (CE,CC,CP) in condizioni dinamiche o di circolazione durante l’applicazione del flusso di corrente tra detti secondi elettrodi (+,-).
- 8. Apparato, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo sono suscettibili di invertire la polarità di detti secondi elettrodi (+,-).
- 9. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo sono operativi per effettuare un primo ciclo di alimentazione di detti secondi elettrodi (+,-) ad una prima polarità, al fine della formazione di detta sostanza o soluzione di lavaggio in almeno una di dette canalizzazioni ed un secondo ciclo di alimentazione di detti secondi elettrodi (+,-), con polarità opposta alla precedente, al fine della formazione di detta sostanza o soluzione di lavaggio in almeno un’altra di dette canalizzazioni.
- 10. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo sono operativi per memorizzare informazioni relative ad almeno detti primo e/o secondo ciclo.
- 11. Apparato, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo sono programmati per attivare un flusso di corrente tra detti secondi elettrodi (+,-) in funzione di misurazioni effettuate tramite mezzi sensori.
- 12. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori comprendono uno o più sensori di flusso o portata.
- 13. Apparato, secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori comprendono almeno un misuratore di assorbimento elettrico.
- 14. Apparato, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sono previste almeno una prima ed una seconda canalizzazione (CE,CC) per detta seconda parte di liquido ed almeno una terza canalizzazione (CP) per detta prima parte di liquido, detta terza canalizzazione (CP) essendo interposta tra una rispettiva prima e seconda canalizzazione (CE,CC).
- 15. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che: - detta terza canalizzazione (CP) è almeno in parte delimitata da un elemento divisore di primo tipo (C;EC) ed un elemento divisore di secondo tipo (A;EA), - ciascuna di dette prima e seconda canalizzazione (CE,CC) è almeno in parte delimitata da un elemento divisore di primo tipo (C;EC) ed un elemento divisore di secondo tipo (A;EA) oppure da uno di detti primi elettrodi (20B,20C) ed uno di detti elementi divisori (C,A;EC,EA).
- 16. Apparato, secondo la rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto che sono previste almeno due di dette terze canalizzazioni (CP), tra le quali è definita una canalizzazione intermedia (CC), quest’ultima essendo almeno in parte delimitata ad un lato da un elemento separatore di primo tipo (C;EC) che delimita una di dette terze canalizzazioni (CP) e da un altro lato da un elemento separatore di secondo tipo (A;EA) che delimita l’altra di dette terze canalizzazioni (CP).
- 17. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi di circolazione o ricircolo (12,22,23,15,21,24), per realizzare un circuito sostanzialmente chiuso e/o una circolazione continua di detta prima parte di liquido tra mezzi di accumulo (P,S) e la o le rispettive canalizzazioni (CE,CC,CP), sino al raggiungimento di un predeterminato valore di purificazione di detto liquido.
- 18. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previsti primi mezzi di accumulo (P) di detta prima parte di liquido.
- 19. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previsti secondi mezzi di accumulo (S) di detta seconda parte di liquido.
- 20. Apparato, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo sono operativi per invertire la polarità di detti primi elettrodi (20B,20C). 2 1. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi per invertire le funzioni di detti primi mezzi di accumulo (P) e di detti secondi mezzi di accumulo (S), in modo tale che in detti primi mezzi di accumulo (P) venga accumulato detta seconda parte di liquido ed in detti secondi mezzi di accumulo (S) venga accumulata detta prima parte di liquido, con ricircolazione nelle rispettive canalizzazioni (CE,CC,CP). 22. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è previsto un circuito di circolazione o ricircolo (30A,30B,31-34), per una soluzione o liquido di lavaggio di detti primi elettrodi (20B,20C) e/o delle rispettive canalizzazioni (CE). 23. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che le canalizzazioni (CE) relative a detti primi elettrodi (20B,20C) sono idraulicamente collegate tra loro. 24. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che gli elementi divisori (C,A;EC,EA) che delimitano le canalizzazioni (CE) relative a detti primi elettrodi (20B,20C) sono dello stesso tipo. 25. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) sono realizzati con un materiale selezionato nel gruppo comprendente materiali sintetici resi elettricamente conduttivi o nel gruppo comprendente fibre in materiale conduttivo. 26. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) sono realizzati con un materiale avente una resistenza elettrica superiore a quella del liquido. 27. Apparato, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi per prevenire cortocircuiti elettrici tra due elementi divisori adiacenti (C,A;EC,EA). 28. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) hanno nel proprio spessore una resistenza elettrica superiore a quella del liquido. 29. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) sono realizzati con un materiale avente caratteristiche elettriche atte ad ottenere almeno in un verso una resistenza elettrica superiore a quella del liquido. 30. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) sono sostanzialmente conformati a reticella. 31. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) presentano almeno in parte una struttura porosa o permeabile. 32. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) adempiono almeno in parte a funzione di distanziatore per un rispettivo elemento divisore (C,A;EC,EA). 33. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) sono almeno in parte di struttura composita. 34. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) sono abbinati a, o parte di, un rispettivo elemento divisore (C,A;EC,EA). 35. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) sono solidali, o comunque abbinati, ad un rispettivo elemento di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”) di un elemento divisore (C,A;EC,EA). 36. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elettrodi intermedi (+,-) sono interconnessi e/o collegati tramite almeno un rispettivo elemento elettricamente conduttivo (BC), in particolare a forma di barra di contattazione comune (BC). 37. Apparato, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sono previsti due corpi di estremità (40;40’,40”), tra i quali sono disposti mezzi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”) di detti elementi divisori (C,A;EC,EA) e/o di detti secondi elettrodi (+,-). 38. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti corpi di estremità (40) presentano ciascuno una pluralità di raccordi (43-46) di ingresso e di uscita per il liquido. 39. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti raccordi (43-46) comprendono almeno un ingresso (44,46) ed una uscita (43,45). 40. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti corpi di estremità (40) comprende almeno un primo ingresso (44), una prima uscita (43), un secondo ingresso (46) ed una seconda uscita (45). 41. Apparato, secondo la rivendicazione 37, caratterizzato dal fatto che ciascun corpo di estremità (40) integra un rispettivo primo elettrodo (47;20B,20C). 42. Apparato, secondo la rivendicazione 37, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di supporto comprendono una pluralità di elementi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”), ciascuno dei quali definisce una pluralità di rispettive aperture passanti (54,55A,55B,61A,61B,63A,63B) per il transito del liquido. 43. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che dette aperture passanti (54,55A,55B,61A,61B,62,63A,63B) comprendono una prima apertura (54,62), in corrispondenza della quale è montato uno di detti elementi divisori (C,A;EC,EA). 44. Apparato, secondo le rivendicazioni 42 e 43, caratterizzato dal fatto che dette aperture passanti (54,55A,55B,61A,61B,62,63A,63B) comprendono almeno una coppia di seconde aperture passanti (55A,55B,61A,61B). 45. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che dette aperture passanti (61 A,61B,62,63A,63B) comprendono almeno una coppia di terze aperture passanti (63A,63B). 46. Apparato, secondo le rivendicazioni 40 e 45 caratterizzato dal fatto che le seconde aperture passanti (55A,55B,61A,61B,62,63A,63B) di un elemento di supporto di secondo tipo (60;60’,60”) sono in comunicazione idraulica sia con le terze aperture passanti (55A,55B,61A,61B,62,63A,63B) di un altro elemento di supporto di secondo tipo (60;60’,60”) che con detti primo ingresso (44) e prima uscita (43). 47. Apparato, secondo la rivendicazione 45, caratterizzato dal fatto che dette terze aperture passanti (63A,63B) sono definite in detti elementi di supporto di secondo tipo (60;60’,60”) e sono in comunicazione idraulica con la rispettiva prima apertura (62) di questi ultimi, tramite piccoli condotti (64A,64B) in forma di scanalature definite su di una superficie dell’elemento di supporto di secondo tipo (60;60’,60”). 48. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il rapporto tra la larghezza e la profondità di detti piccoli condotti (64A,64B) è inferiore a circa 5 : 1 , ed in particolare compreso tra circa 2:1 e 3 : 1. 49. Apparato, secondo la rivendicazione 37 o 42, caratterizzato dal fatto che detti mezzi o elementi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”) comprendono almeno due elementi di supporto di un primo tipo (50;50’,50”), ciascuno cooperante con un rispettivo corpo di estremità (40;40’,40”). 50. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”) comprendono uno o più elementi di supporto di un secondo tipo (60;60’,60”), ciascuno dei quali coopera con un rispettivo elemento di supporto di primo tipo (50; 50’, 50”) oppure con un altro elemento di supporto di secondo tipo (60;60’,60”). 51. Apparato, secondo la rivendicazione 49, caratterizzato dal fatto che almeno uno tra detti corpo di estremità (40;40’,40”) e supporto di primo tipo (50;50’,50”) presenta su di una sua superficie uno o più canali (51A,51B,52A,52B,53A,53B) in forma di scanalature. 52. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti canali comprendono uno o più primi canali (51A,51B), che si ramificano in rispettivi secondi canali (52A,52B), i secondi canali 52A e 52B ramificandosi in ulteriori terzi canali (53A,53B). 53. Apparato, secondo le rivendicazioni 40 e 51 o 52, caratterizzato dal fatto che detti canali (51A,51B,52A,52B,53A,53B) sono in comunicazione idraulica con detti secondo ingresso (46) e seconda uscita (45). 54. Apparato, secondo le rivendicazioni 43 e 51 o 52, caratterizzato dal fatto che detti canali (51A,51B,52A,52B,53A,53B) sono definiti in detti corpi di estremità (40;40’,40”) e detto elemento di supporto di primo tipo (50;50’,50”) definisce delle scanalature (TC) sulla sua superficie rivolta verso detti canali (51A,51B,52A,52B,53A, 53B), dette scanalature (TC) sfociando in detta apertura centrale (54). 55. Apparato, secondo la rivendicazione 43, caratterizzato dal fatto che su almeno una superficie di detti elementi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”) è definita una sede ribassata (SR), che circonda detta prima apertura (54,62) ed alloggia una porzione o bordo di un rispettivo elemento divisore (C,A;EC,EA), la profondità di detta sede (SR) essendo in particolare pari a circa la metà dello spessore di detto elemento divisore. 56. Apparato, secondo la rivendicazione 37, caratterizzato dal fatto che su almeno una superficie di detti elementi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”) è definito almeno un primo labbro di tenuta (56,62,67) a contatto con un rispettivo elemento divisore (C,A;EC,EA), detto primo labbro estendendosi in particolare attorno a detta prima apertura (54,62). 57. Apparato, secondo le rivendicazioni 55 e 56, caratterizzato dal fatto che detto primo labbro di tenuta (56,62,67) è definito nell’ambito di detta sede (SR). 58. Apparato, secondo le rivendicazioni 55 e 56, caratterizzato dal fatto che su entrambe le superfici di detti elementi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”) sono definiti almeno detto primo labbro di tenuta (56,62,67) e/o detta sede (SR). 59. Apparato, secondo la rivendicazione 37, caratterizzato dal fatto che su almeno una superficie di detti elementi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”) è definito almeno un secondo labbro di tenuta (57A,57B,68), all’interno del perimetro del quale sono definite dette aperture (54,55A,55B,61A,61B,62,63A,63B). 60. Apparato, secondo la rivendicazione 37, caratterizzato dal fatto che su almeno una superficie di detti elementi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”) è definito almeno un terzo labbro di tenuta (58,69), all’intemo del perimetro del quale sono definite dette seconde e/o terze aperture (55A,55B,61A,61B). 61. Apparato, secondo la rivendicazione 43, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di detta prima apertura (54,62) è posizionato un rispettivo mezzo distanziatore (RD), atto a garantire la presenza di uno spazio tra due elementi divisori adiacenti (A,C;EA,EC). 62. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto mezzo distanziatore (RD) è sostanzialmente in forma di reticella, comprende due serie incrociate di filamenti di sezione almeno in parte arcuata. 63. Apparato, secondo la rivendicazione 51, caratterizzato dal fatto che nell’ambito di almeno uno di detti canali (51A,52A,51B,52B) sono definiti uno o più sostegni (PS). 64. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elettrodi intermedi (+,-) comprendono ciascuno almeno un anello di contattazione (73) atto a ricevere e/o interconnettersi con una barra di contattazione comune (BC). 65. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elettrodi intermedi (+,-) comprendono ciascuno almeno due barrette (80), ciascuna disposta lungo due lati di detta prima apertura (54,62). 66. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi intermedi (+,-) sono integrati in rispettivi elementi di supporto (50,60;50’,50”,60’,60”), detti secondi elettrodi (+,-) presentando uno spessore almeno in parte inferiore allo spessore del rispettivo elementi di supporto. 67. Apparato, secondo la rivendicazione 30, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) comprendono primi filamenti (77) realizzati in materiale elettricamente conduttivo e secondi filamenti (78) realizzati in materiale isolante. 68. Apparato, secondo la rivendicazione 30 o 67, caratterizzato dal fatto che detti secondi elettrodi (+,-) comprendono filamenti di sezione almeno in parte arcuata o circolare. 69. Apparato, secondo la rivendicazione 2 o 34, caratterizzato dal fatto che detti elettrodi intermedi (+,-) comprendono uno strato o foglio di materiale elettricamente conduttivo posto su di un lato di un rispettivo elemento divisore (A,C;EA,EC). 70. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che i gruppi (EC,EA) formati ciascuno da un elettrodo intermedio (+,-) ed un elemento divisore (A,C;EA,EC) sono orientati nello stesso verso. 71. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi divisori sono in forma di membrane a scambio ionico (A,C;EA,EC). 72. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti elementi divisori (A,C;EA,EC) sono selezionati in uno o più dei seguenti gruppi o tipologie: membrane anioniche e/o membrane cationiche e/o membrane bipolari. 73. Apparato, secondo la rivendicazione 71, caratterizzato dal fatto che detti elementi divisori (A,C;EA,EC) comprendono almeno delle coppie o gruppi del tipo : - membrane anioniche e membrane cationiche, bivalenti o monovalenti, - membrane cationiche monovalenti e membrane cationiche bivalenti, - membrane anioniche monovalenti e membrane anioniche bivalenti 74. Apparato, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di pulizia (+,-;SEl,SE2,SE3) comprendono almeno un serbatoio (SEI) contenente detta sostanza o soluzione di pulizia in forma liquida, in collegamento idraulico con detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP), a detto serbatoio (SEI) essendo in particolare associati mezzi (E1-E3) per il dosaggio e/o l’erogazione di una quantità sostanzialmente predefinita di detta sostanza o soluzione di pulizia da addurre da detto serbatoio (SEI) a detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP). 75. Apparato, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di pulizia (+,-;SEl,SE2,SE3) comprendono un serbatoio (SE2) contenente detta sostanza di pulizia in forma solida o polverulenta e mezzi (VS1) per la diluizione o solubilizzazione in un liquido, in particolare acqua, di detta sostanza in forma solida o polverulenta. 76. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di diluizione o solubilizzazione comprendono almeno una vaschetta (VS1), in collegamento idraulico con detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP). 77. Apparato, secondo la rivendicazione 75, caratterizzato dal fatto che a detto serbatoio (SE2) sono associati mezzi (MDS) per il dosaggio e/o l’erogazione di una quantità sostanzialmente predefinita di detta sostanza di pulizia in forma solida o polverulenta da detto serbatoio (SE2) a detti mezzi di diluizione (VS1). 78. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni da 75 a 77, caratterizzato dal fato che sono previsti mezzi (IN1,E4) per addurre del liquido a deti mezzi di diluizione o vascheta (VS1) e/o mezzi (E1-E3) per il dosaggio e/o l’erogazione di una quantità sostanzialmente predefmita di una soluzione formata da detta sostanza e deto liquido da detto serbatoio (SEI) a deta o dete canalizzazioni (CE,CC,CP). 79. Apparato, secondo la rivendicazione 74 o 75, caratterizzato dal fato che in deto serbatoio (SE1;SE2) è stoccata una quantità di sostanza o soluzione di pulizia sufficiente a realizzare la pulizia di deta o dete canalizzazioni (CE,CC,CP) per una pluralità di anni. 80. Apparato, secondo la rivendicazione 1, caraterizzato dal fato che deti mezzi di pulizia (+,-;SEl,SE2,SE3) comprendono una cella eletrochimica (SE3), operativa per produrre detta sostanza o soluzione di pulizia, in comunicazione idraulica con deta o dete canalizzazioni (CE,CC,CP). 81. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caraterizzato dal fato che deta cella comprende un contenitore (SE3) suddivisa in almeno due camere (C1,C2) a mezzo di almeno una membrana a scambio ionico (PI), a ciascuna di dete camere (C1,C2) essendo associato un elettrodo (CA1,CA2) e mezzi (IN2,E5) per addurre un liquido, in particolare acqua, a deto contenitore (SE3) o dete camere (C1,C2). 82. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caraterizzato dal fato che, l’applicazione di una corrente elettrica tra deti elettrodi (CA1,CA2) è suscetibile di determinare la formazione, in almeno una prima (Cl) di dete camere (C1,C2), di detta sostanza o soluzione di pulizia in forma liquida. 83. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caraterizzato dal fato che a detta prima camera (Cl) sono associati mezzi (E1-E3) per il dosaggio e/o l’erogazione di una quantità sostanzialmente predefmita di detta sostanza o soluzione di pulizia in forma liquida da detta prima camera (Cl) a detta o dete canalizzazioni (CE,CC,CP). 84. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi per evacuare detta sostanza o soluzione di pulizia da detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP), unitamente agli eventuali depositi o incrostazioni che sono stati da questa solubilizzati o rimossi. 85. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi per lavare o risciacquare detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP), onde eliminare da queste ultime detta sostanza o soluzione di pulizia e gli eventuali depositi o incrostazioni che sono stati solubilizzati o rimossi.. 86. Metodo di purificazione o trattamento elettrochimico di un liquido del tipo basato sull’impiego di - almeno due elettrodi (20B,20C) tra i quali sono disposti almeno: - un elemento divisore a scambio ionico di un primo tipo (C;EC); un elemento divisore a scambio ionico di un secondo tipo (A;EA); - una pluralità di canalizzazioni (CE,CC,CP) tra detti primi elettrodi (20B,20C), ciascuna canalizzazione (CE,CC,CP) essendo almeno in parte delimitata tramite almeno un elemento divisore a scambio ionico (C,A;EC,EA); ove in almeno una (CP,CE) di dette canalizzazioni viene fatta transitare una prima parte di liquido ed in almeno un’altra (CE,CC) di dette canalizzazioni viene fatta transitare una seconda parte di liquido, a seguito della presenza di un flusso di corrente elettrica tra detti primi elettrodi (20B,20C), detta prima parte di liquido cedendo ioni a detta seconda parte di liquido, caratterizzato dal fatto che è prevista la formazione o adduzione di una sostanza o soluzione di pulizia, atta a solubilizzare e/o eliminare depositi o incrostazioni eventualmente formatisi all’interno di almeno una di dette canalizzazioni (CE,CC, CP). 87. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che detta sostanza o soluzione viene formata con liquido presente in almeno una di dette canalizzazioni (CE,CC,CP). 88. Metodo, secondo la rivendicazione 86 o 87, caratterizzato dal fatto che detta sostanza o soluzione viene formata dopo una fase di applicazione di corrente elettrica tra detti primi elettrodi (20B,20C). 89. Metodo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sostanza o soluzione è di tipo acido. 90. Metodo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sostanza o soluzione è di tipo basico. 91. Metodo, secondo la rivendicazione 86 o 87, caratterizzato dal fatto che, contemporaneamente alla formazione di detta sostanza o soluzione, in particolare una soluzione di tipo acido, è prevista la formazione di una soluzione di tipo opposto, in particolare di tipo basico. 92. Metodo, secondo la rivendicazione 86 o 87, caratterizzato dal fatto che detta sostanza o soluzione viene formata generando un campo elettrico o una tensione elettrica o un flusso di corrente elettrica tra coppie di secondi elettrodi con polarità alternate (+,-), detti secondi elettrodi (+,-) essendo posti in corrispondenza di almeno alcune di dette canalizzazioni (CE,CC,CP). 93. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che nel corso dell’applicazione di corrente elettrica tra detti secondi elettrodi (+,-), il liquido presente in almeno una di dette canalizzazioni (CE,CC,CP) è mantenuto in condizioni statiche, ossia in assenza di ricircolo idraulico. 94. Metodo, secondo la rivendicazione 92 o 93, caratterizzato dal fatto che nel corso dell’ applicazione di corrente elettrica tra detti secondi elettrodi (+,-), il liquido presente in almeno una di dette canalizzazioni (CE,CC,CP) è in condizioni dinamiche, ossia in presenza di ricircolo idraulico. 95. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che, nel corso dell’applicazione di corrente elettrica tra detti primi elettrodi (20B,20C) è prevista la circolazione continua del liquido presente in dette canalizzazioni (CE,CC,CP), sino al raggiungimento di un predeterminato valore di trattamento o purificazione di detto liquido. 96. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta circolazione continua avviene tra mezzi di accumulo del liquido (P,S,34) e rispettive canalizzazioni (CE,CC,CP). 97. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che è previsto il dosaggio e l’accumulo in almeno un primo contenitore (P) di detta prima parte di liquido. 98. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che è previsto il dosaggio e l’accumulo in almeno un secondo contenitore (S) di detta seconda parte di liquido. 99. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che è prevista l’inversione periodica della polarità di detti primi elettrodi (20B,20C). 100. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che è previsto il dosaggio e l’accumulo in almeno un terzo contenitore (34) di una terza parte di liquido. 101. Metodo, secondo le rivendicazioni 96-99, caratterizzato dal fatto che è prevista l’inversione delle funzioni di almeno detti primo e secondo contenitore (P,S), e/o del rispettivo circuito idraulico, in modo tale che in detto primo contenitore (P) venga accumulata e ricircolata detta seconda parte di liquido ed in detto secondo contenitore (S) venga accumulata e ricircolata detta prima parte di liquido. 102. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che è prevista la memorizzazione dell’informazione relativa all’ultima polarità utilizzata per detti primi elettrodi (20B,20C). 103. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che è previsto un primo ciclo di pulizia con detta sostanza o soluzione di un almeno una prima canalizzazione ed un secondo ciclo di pulizia con detta sostanza o soluzione di almeno una seconda canalizzazione. 104. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti primo e secondo ciclo di pulizia vengono effettuati ciascuno dopo un rispettivo ciclo di applicazione di corrente elettrica tra detti primi elettrodi (20B,20C). 105. Metodo, secondo la rivendicazione 92, caratterizzato dal fatto che l’applicazione di corrente elettrica tra detti secondi elettrodi (+,-) è controllata in funzione di misurazioni effettuate tramite mezzi sensori. 106. Metodo, secondo la rivendicazione 86 o 105, caratterizzato dal fatto che è prevista la misurazione della portata del liquido che transita in una o più canalizzazioni (CE,CC,CP), in particolare a mezzo di un sensore di flusso. 107. Metodo, secondo la rivendicazione 86 o 105, caratterizzato dal fatto che è prevista la misurazione dell’assorbimento elettrico nel corso dell’applicazione di corrente elettrica tra detti primi elettrodi (20B,20C). 108. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che detta sostanza o soluzione di pulizia è in forma liquida ed è stoccata in un serbatoio (SEI), dal quale la stessa viene addotta a detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP) in dosi di quantità sostanzialmente definita. 109. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che detta sostanza o soluzione di pulizia viene formata all’esterno di detta disposizione. 110. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che è prevista la formazione di detta soluzione di pulizia combinando una sostanza in forma solida o polverulenta con un primo liquido. 111. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta sostanza in forma solida o polverulenta è stoccata in un rispettivo serbatoio (SE2), una quantità sostanzialmente definita della sostanza solida o polverulenta essendo addotta da detto serbatoio (SE2) in un contenitore (VS1) per detto primo liquido, ai fini della formazione in detto contenitore (VS1) di detta soluzione di pulizia, quest’ ultima essendo poi addotta a detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP). 112. Metodo, secondo la rivendicazione 86, caratterizzato dal fatto che è prevista la formazione di detta soluzione di pulizia per via elettrochimica. 113. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta soluzione di pulizia è formata in un almeno una camera (C1,C2) di una cella elettrochimica (ES3), il contenuto di detta camera (C1,C2) essendo in seguito addotto a detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP). 115. Metodo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è prevista almeno una fase di risciacquo di detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP), in particolare per eliminare detta sostanza o soluzione di pulizia da detta o dette canalizzazioni (CE,CC,CP), unitamente agli eventuali depositi o incrostazioni che sono stati da questa solubilizzati o rimossi. 116. Apparato domestico, in particolare una macchina di lavaggio, utilizzante il metodo di purificazione o trattamento secondo una o più delle rivendicazioni da 86 a 115, in particolare per realizzare la purificazione o l’addolcimento di acqua. 117. Apparato domestico, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la produzione o adduzione in almeno parte di una o più di dette canalizzazioni (CE,CC, CP) di detta sostanza o soluzione di pulizia è controllata almeno in parte dal sistema di controllo dell’apparato stesso. 118. Apparato domestico e/o un metodo di purificazione o trattamento, secondo gli insegnamenti di quanto descritto, rivendicato ed illustrato.
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