CZ32552U1 - Zařízení pro ochranu objektu před únikem vody a/nebo plynu - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. č. 478/1992 Sb.

Zařízení pro ochranu objektu před únikem vody a/nebo plynu

Oblast techniky

Navržené technické řešení se týká zařízení pro ochranu objektu před únikem vody a/nebo plynu umožňující sledování a archivaci časových průběhů odběru a/nebo spotřeby na vodovodním řádu nebo plynové přípojce

Dosavadní stav techniky

V současné době se pro ochranu objektů před únikem vody a/nebo plynu používají snímače, které jsou v převážné míře určeny pouze pro samostatné sledování úniku vody nebo plynu.

Stávající snímače úniku plynu jako je LPG, zemní plyn a svítiplyn mají podobu tělesa vybaveného čidlem pro zjištění unikajícího plynu a sirénou. Některé typy těchto snímačů jsou opatřeny displejem zobrazujícím aktuální koncentraci plynu. Snímače úniku plynu jsou umísťovány ve sledovaném prostoru a v případě vzniku kritické situace nahromaděním hořlavých nebo toxických látek informují o vzniklé situaci prostřednictvím akustického, případně i optického signálu. Tyto snímače jsou poměrně jednoduché a s ohledem na cenu i velmi rozšířené. Nevýhodou těchto snímačů je především skutečnost, že v případě zjištění zvýšené koncentrace plynu neumožňují automatické uzavření přívodu plynu.

Významný podíl na škodách vzniklých při haváriích v rodinných domech, bytových jednotkách a průmyslových objektech má především nekontrolovatelný únik vody. V současné době není běžně řešena porucha přívodu vody k jednotlivým objektům nebo ke spotřebičům umístěným v objektu. V některých vybraných výrobcích bílé techniky, trvale připojených na rozvod vody, jako například v myčkách na nádobí a pračkách, je použito zařízení, umožňující okamžité zastavení přívodu vody v případě jejich poruchy. Zařízení sestává z nádobky a plováku spojeného s mikrospínačem. Plovák se nachází v nádobce ve tvaru vaničky, umístěné ve spodní části pračky nebo myčky na nádobí. V případě havárie se voda nahromadí ve vaničce a nazvedne plovák, který sepne kontakt mikrospínače a uzavře prostřednictvím elektromagnetického ventilu přívod vody. Současně se aktivuje vypouštěcí čerpadlo pračky nebo myčky na nádobí a zablokuje se chod celého zařízení. Nevýhodou tohoto zařízení je, že řeší pouze závady vzniklé na výrobcích a nereaguje na situaci v případě havárie vzniklé na přívodu k výrobkům bílé techniky.

Jsou známy užitné vzory CZ U 20174 a SK UV 5703, jejichž technické řešení umožňuje zapojení jednotky bezpečnostního uzávěru vody ve vodovodním řádu u rodinných domků a obytných budov. Zařízení podle těchto užitných vzorů obsahuje průtokoměr, elektromagnetický ventil, procesorovou jednotku a ručně ovládaný ventil. V případě zapojení jednotky bezpečnostního uzávěru vody podle výše uvedených užitných vzorů, se pro její provoz nastaví maximální limit nepřerušeného odběru vody. Při jeho překročení dochází automaticky k uzavření vstupu odběrného místa přímo za centrálním uzávěrem vody. Po odstranění příčiny havárie umožňuje ručně ovládaný ventil opětovné manuální otevření vstupu odběrného místa pro odběr vody. Mezi nevýhody tohoto technického řešení patří skutečnost, že jednotka je určena pro ochranu před vytopením pouze jednoho objektu s rozvodem teplé a studené vody, současně neumožňuje průběžné sledování jednotlivých odběrů v čase, ani archivaci naměřených dat pro zobrazení časových průběhů odběru a ani dálkovou komunikaci s uživatelem.

Pro sledování množství průtoku spotřebované vody se používají běžné, registrační vodoměry nebo moduly pro dálkový odpočet impulzů. Registrační vodoměry mají ve svém tělese zabudovanou vrtulku a mechanické počítadlo. Průchodem kapaliny se otáčí vrtulka a počet otáček je mechanicky přepočítáván na odebrané množství kapaliny a registrován na

- 1 CZ 32552 U1 mechanickém počítadle. Moduly pro dálkový odpočet vodoměru jsou opatřeny hlavicí, která se nasazuje přímo na vodoměr, optickými snímači otáček vrtulky a kabelem pro připojení k počítači. Při průtoku kapaliny jsou optickými snímači generovány impulzy, které odpovídají otáčkám vrtulky. Impulzy se průběžně přenášejí kabelem do počítače k registraci a dalšímu možnému zpracování. Modul pro dálkový odpočet vodoměru tak umožňuje vzdálený přístup k datům prostřednictvím standardních komunikačních sítí. Tento modul je určen pro měření pouze jednoho přívodu odebraného množství vody a není schopen, v případě havárie, nežádoucímu odběru vody zabránit jeho okamžitým zastavením.

Nevýhodou výše uvedených technických řešení je především jejich malá variabilita, bez možnosti průběžného sledování naměřených hodnot, jejich vyhodnocování, archivace časových průběhů, dálkové komunikace a případného uzavření přívodu sledovaného média. Uvedená technická řešení nelze využít jako komplexní ochranu objektu před únikem vody a/nebo plynu.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro ochranu objektu před únikem vody a/nebo plynu, zahrnující alespoň jednu řídící jednotku, alespoň jeden snímač měřeného média, podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že řídící jednotka je opatřena alespoň jedním měřícím modulem, alespoň jedním vyhodnocovacím modulem a alespoň jedním archivačním modulem, které jsou navzájem propojeny v uvedeném pořadí, přičemž zařízení obsahuje také alespoň jeden komunikační modul, připojený k řídící jednotce.

S výhodou je na měřící modul připojen alespoň jeden plynový snímač pro měření koncentrace plynu, nacházející se vně řídící jednotky.

Ve výhodném provedení je na měřící modul připojen alespoň jeden vodní snímač pro měření průtoku vody, nacházející se vně řídící jednotky.

S výhodou jsou obsaženy dva vodní snímače, přičemž první vodní snímač je určen pro teplou vodu a druhý vodní snímač pro studenou vodu.

Na vyhodnocovací modul je s výhodou připojen alespoň jeden plynový uzávěr, který se nachází na plynovém potrubí a dále pak je na vyhodnocovací modul připojen alespoň jeden vodní uzávěr nacházející se na vodovodním potrubí.

S výhodou jsou obsaženy v zařízení pro ochranu objektu dva vodní uzávěry, z toho první vodní uzávěr vody pro teplou vodu a druhý vodní uzávěr pro studenou vodu.

Komunikační modul zařízení pro ochranu objektu se s výhodou nachází vně řídicí jednotky a je určen pro dálkovou komunikaci s řídící jednotkou, sběr, vyhodnocení a případnou trvalou archivaci naměřených hodnot. Komunikační modul umožňuje konfiguraci konkrétní sestavy uživatele, nastavení počtu vodních snímačů a plynových snímačů, nastavení počtu vodních a plynových uzávěrů. Dále komunikační modul umožňuje nastavení mezních hodnot jednotlivých snímačů pro indikaci poruchy, například nastavení limitu maximálního odebraného množství vody, nastavení limitu při dlouhodobém nízkém odběru vody. Prostřednictvím komunikačního modulu má uživatel v době nepřítomnosti možnost dálkového sledování objektu a v případě uzavření přívodu sledovaného média nebo havárie je o nastalé situaci informován prostřednictvím zprávy.

Zařízení podle technického řešení je určeno především pro ochranu domácností, rodinných domů, lze jej použít i pro ochranu menších firemních objektů, škol a jiných institucí. Využití uvedeného technického řešení snižuje riziko vyplavení, poškození nemovitostí a jejího vybavení. Po odstranění příčiny havárie může být celé zařízení prostřednictvím řídící jednotky manuálně opět

-2CZ 32552 U1 uvedeno do provozního režimu. Zařízení slouží jako prevence havárií v důsledku úniku sledovaného média. Jeho využití představuje podstatné finanční úspory uživatele. Další výhodou je modulárnost navrženého řešení. Technické řešení umožňuje variabilní připojení jednotlivých modulů podle potřeb uživatele, snadnou údržbu, výměnu nebo modernizaci jeho součástí. Zařízení umožňuje uzavření přívodu vody nebo plynu na základě měření, přičemž všechny naměřené hodnoty jsou archivovány. Pomocí zařízení lze sledovat i dlouhodobý, nepozorovaný minimální odběr vody při nastavení minimálních limitů odběru. Zařízení výhodně umožňuje měření množství spotřebovaného média a elektronickou archivaci časových průběhů naměřených hodnot, včetně dálkové komunikace s řídící jednotkou pomocí standardních rozhraní, například sítí LAN nebo GSM. Zařízení může být začleněno do domácí sítě WiFi nebo do sítě inteligentního domu, kdy jeho konfigurace a dálkové sledování jeho stavu je umožněno prostřednictvím počítače, nebo serveru inteligentního domu.

Objasnění výkresů

Navržené řešení je objasněno pomocí výkresů, kde znázorňuje:

Obr. 1 blokové schéma pro jednu bytovou jednotku;

Obr. 2 blokové schéma propojení modulů pro několik odběrných míst u jednoho rekreačního objektu; a

Obr. 3 blokové schéma pro jedno podlaží vícepodlažního bytového domu.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příkladem optimálního provedení navrženého technického řešení je zařízení pro ochranu objektu před únikem vody a/nebo plynu, podle obr. 1 určenému pro jednu bytovou jednotku. Předvedené zařízení zahrnuje řídící jednotku 1 a komunikační modul 11, připojený k řídící jednotce 1, přičemž řídící jednotka 1 je opatřena měřícím modulem 8, vyhodnocovacím modulem 9 a archivačním modulem 10, které jsou navzájem propojeny v uvedeném pořadí. Kapacita archivačního modulu 10 je počítána v průměru na dobu jednoho měsíce. Na měřící modul 8 je připojen plynový snímač 2 pro měření koncentrace plynu, v podobě plynoměru, umístěný vně řídící jednotky L Na měřící modul 8 jsou vně řídící jednotky 1_ dále připojeny vodní snímače 3, 4 pro měření průtoku vody, v podobě průtokoměru. První vodní snímač 3 je určený pro teplou vodu a je instalovaný na přívodu teplé vody. Druhý vodní snímač 4 je určený pro studenou vodu a je instalovaný na přívodním potrubí studené vody do bytové jednotky. Na vyhodnocovací modul 9 jsou připojeny uzávěry 5, 6, 7 bytové jednotky. Jedná se o plynový uzávěr 5, který se nachází na plynovém potrubí a o dva vodní uzávěry 6, 7 nacházející se na vodovodním potrubí. První vodní uzávěr 6 se nachází na potrubí pro teplou vodu a druhý vodní uzávěr 7 se nachází na potrubí pro studenou vodu. Komunikační modul 11 zařízení se nachází vně řídící jednotky L Komunikační modul 11 může být v podobě mobilního telefonu nebo počítače, s vestavěnou mobilní aplikací pro komunikaci s řídící jednotkou L

Navržené technické řešení alternativně umožňuje také snížit škody, které vznikají dlouhodobým nepozorovaným odběrem minimálního množství vody, například v důsledku protékajícího WC nebo netěsného vodovodního kohoutku. Zařízení určené pro ochranu objektu tyto velmi malé úniky odhalí a uzavře přívod vody. Maximální a minimální limity odběru vody se nastavují individuálně podle potřeb uživatele.

Další příkladné provedení znázorňuje obr. 2. Jedná se o příkladné provedené zařízení namontované pro několik odběrných míst, kterými jsou sauna, vířivka a bazén u rekreačního objektu 12, například penzionu. Tímto zařízením lze samostatně sledovat odběr vody

-3 CZ 32552 U1 v rekreačních objektech 12. Zařízení obsahuje komunikační modul 11 a řídící jednotku 1. se vzájemně propojeným měřícím modulem 8, vyhodnocovacím modulem 9 a archivačním modulem 10 v uvedeném pořadí. Na jeden měřící modul 8 řídící jednotky 1 jsou připojeny tři samostatné první vodní snímače 3, určené pro měření odběru teplé vody. Jeden první vodní snímač 3 je namontován na přívodním potrubí teplé vody pro saunu, další první vodní snímač 3 je namontován na přívodním potrubí teplé vody pro bazén a další první vodní snímač 3 je namontován na přívodním potrubí teplé vody pro vířivku. Měřící modul 8 průběžně sleduje množství odebrané vody a zasílá informace vyhodnocovacímu modulu 9 řídící jednotky 1, propojenému s archivačním modulem 10. Vyhodnocovací modul 9 na základě informací o překročení maximální nastavené hodnoty odběru teplé vody přívod vody uzavře. Celý proces zaznamenává archivační modul 10, který ukládá hodnoty průtoku vody i informace o překročení nastavěných hodnot a odstavení z provozu. Řídící jednotka 1 zpřístupňuje pomocí standardních síťových rozhraní získané informace do komunikačního modulu 11. Pomocí tohoto zařízení dle obr. 2 lze průběžně sledovat množství vyměněné vody a zajišťovat tak splnění hygienických požadavků na kvalitu vody ve veřejných rekreačních objektech 12.

Příkladné provedení podle obr.3 znázorňuje jedno podlaží ve vícepodlažním bytovém domě, kde je umístění zařízení dle technického řešení. Výše popsané zařízení je umístěno na každém podlaží. Na podlaží znázorněném na obr. 3 se nachází čtyři bytové jednotky. Pro všechny čtyři bytové jednotky dohromady je na tomto podlaží umístěna jedna řídící jednotka k Každá bytová jednotka má vlastní snímače 2, 3, 4 a uzávěry 5, 6, 7 měřených médií. Jedná se o plynový snímač 2 pro měření koncentrace plynu, první vodní snímač 3 pro měření průtoku teplé vody a druhý vodní snímač 4 pro měření průtoku studené vody. Dále pak se jedná o plynový uzávěr 5, první vodní uzávěr 6 pro teplou vodu a druhý vodní uzávěr 7 pro studenou vodu. Každá bytová jednotka je propojena s řídící jednotkou 1, obsahující měřící modul 8, vyhodnocovací modul 9 a archivační modul 10. Na archivační modul 10 řídicí jednotky 1 je připojen bezdrátově komunikační modul 11. Takového řešení umožňuje, aby každá bytová jednotka byla chráněna samostatně, stejně tak samostatně byl sledován odběr vody a koncentrace plynu. V řídicí jednotce 1 jsou implementována zvolená rádiová rozhraní a komunikační modul 11 vytváří toto rozhraní na druhé straně. Vzájemná komunikace se potom uskutečňuje podle protokolu pro konkrétní rozhraní.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (8)

1. Zařízení pro ochranu objektu před únikem vody a/nebo plynu, zahrnující alespoň jednu řídící jednotku (1) a alespoň jeden snímač (2, 3, 4) měřeného média, vyznačující se tím, že řídící jednotka (1) je opatřena alespoň jedním měřícím modulem (8), alespoň jedním vyhodnocovacím modulem (9) a alespoň jedním archivačním modulem (10), které jsou navzájem propojeny v uvedeném pořadí, přičemž zařízení obsahuje také alespoň jeden komunikační modul (11), připojený k řídící jednotce (1).

2. Zařízení pro ochranu objektu podle nároku 1, vyznačující se tím, že na měřící modul (8) je připojen alespoň jeden plynový snímač (2) pro měření koncentrace plynu, nacházející se vně řídící jednotky (1).

3. Zařízení pro ochranu objektu podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že na měřící modul (8) je připojen alespoň jeden vodní snímač (3, 4) pro měření průtoku vody, nacházející se vně řídící jednotky (1).

4. Zařízení pro ochranu objektu podle nároku 3, vyznačující se tím, že jsou obsaženy dva vodní snímače (3, 4), z toho první vodní snímač (3) pro teplou vodu a druhý vodní snímač (4) pro studenou vodu.

-4CZ 32552 U1

5. Zařízení pro ochranu objektu podle nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že na vyhodnocovací modul (9) je připojen alespoň jeden plynový uzávěr (5), nacházející se na plynovém potrubí.

5

6. Zařízení pro ochranu objektu podle nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že na vyhodnocovací modul (9) je připojen alespoň jeden vodní uzávěr (6, 7) nacházející se na vodovodním potrubí.

7. Zařízení pro ochranu objektu podle nároku 6, vyznačující se tím, že jsou obsaženy dva vodní uzávěry (6, 7), z toho první vodní uzávěr (6) pro teplou vodu a druhý vodní uzávěr (7) pro ío studenou vodu.

8. Zařízení pro ochranu objektu podle nároku 1 až 7, vyznačující se tím, že komunikační modul (11) se nachází vně řídící jednotky (1).