ES2212864B1 - ELECTRONIC TAP WITH FLOW AND TEMPERATURE SELECTOR. - Google Patents
ELECTRONIC TAP WITH FLOW AND TEMPERATURE SELECTOR.Info
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Abstract
Grifo electrónico con selector de caudal y temperatura que permite la regulación simultánea del caudal y de la temperatura mediante la selección, por pulsadores digitales situados en el panel de control (400). Un detector de presencia de IR (201) y (202), da la señal para la apertura/cierre a un microcontrolador (601) que junto con las señales de los pulsadores digitales hace actuar a unas válvulas proporcionales (505) y (506). Una válvula termostática (504) corrige las diferencias de temperatura del agua fría de entrada y de las temperaturas máximas de entrada del agua caliente. Ello permitirá el suministro del agua a temperatura y caudal deseado. El grifo se completa con un caño giratorio (200) y un cabezal selector (100) del tipo de chorro del agua de salida.Electronic tap with flow and temperature selector that allows simultaneous regulation of the flow and the temperature by means of the selection, by digital pushbuttons located on the control panel (400). An IR presence detector (201) and (202), gives the signal for the opening / closing of a microcontroller (601) which, together with the digital pushbutton signals, acts on proportional valves (505) and (506) . A thermostatic valve (504) corrects the temperature differences of the cold inlet water and the maximum inlet temperatures of the hot water. This will allow the supply of water at the desired temperature and flow rate. The tap is completed with a rotating spout (200) and a selector head (100) of the type of jet of the outlet water.
Description
Grifo electrónico con selector de caudal y temperaturaElectronic tap with flow selector and temperature
La presente invención hace referencia a un grifo electrónico. Dicho grifo, también llamado automático u opto-electrónico, tiene los mandos de control del caudal y la temperatura con pulsadores digitales, que permiten aumentar o disminuir de forma constante o bien de forma discreta tanto el caudal como la temperatura. El grifo se abre y cierra mediante un sensor electrónico de presencia. Un microprocesador procesa las señales de los mandos y del sensor de presencia y mediante un circuito electrónico se actúa sobre dos válvulas proporcionales que efectúan la mezcla de los suministros de líquido caliente y frío, y su caudal. Un mecanismo situado en el cabezal del grifo, permite seleccionar la salida del chorro en forma de chorro o de ducha. Dichos grifos se enmarcan en las clasificaciones F16K, F16L, E03C, G05D.The present invention refers to a tap electronic. Said tap, also called automatic or opto-electronic, it has the controls of the flow and temperature with digital push buttons, which allow increase or decrease steadily or discreetly both flow and temperature. The tap opens and closes by an electronic presence sensor. A microprocessor processes the signals of the controls and the presence sensor and an electronic circuit acts on two valves proportional that mix the supplies of hot and cold liquid, and its flow rate. A mechanism located in the tap head, allows to select the jet outlet in jet or shower form. These taps are framed in the Classifications F16K, F16L, E03C, G05D.
Existen diferentes modelos comerciales sobre grifos electrónicos, pero la mayoría de estos modelos no permiten la regulación del caudal, y muy pocos permiten a la vez la regulación de la temperatura. Así, estos grifos electrónicos existentes en el mercado, están orientados a una utilización en espacios públicos, cómo restaurantes o aeropuertos.There are different commercial models about electronic faucets, but most of these models do not allow the regulation of the flow, and very few allow at the same time the temperature regulation. So, these electronic faucets existing in the market, are oriented to a use in public spaces, like restaurants or airports.
Existen también numerosas patentes referentes a este tipo de grifos, especialmente en Estados Unidos. Así, se pueden encontrar ejemplos cómo la patente US 5.504.950, en el que se desarrolla un grifo electrónico que permite la regulación de la temperatura con pulsadores digitales y un motor paso a paso, o la patente US 5.577.660, en el que también de desarrolla un grifo electrónico que permite la regulación de la temperatura, pero esta vez mediante dos válvulas proporcionales que hacen la mezcla entre el agua fría y el agua caliente.There are also numerous patents concerning This type of faucets, especially in the United States. Thus You can find examples such as US Patent 5,504,950, in which an electronic tap is developed that allows the regulation of temperature with digital buttons and a stepper motor, or the US Patent 5,577,660, which also develops a tap electronic that allows temperature regulation, but this once through two proportional valves that mix between Cold water and hot water.
Sin embargo, en las patentes encontradas no se desarrollan grifos electrónicos que permitan la regulación simultánea del caudal y de la temperatura mediante una selección por pulsadores digitales, un microcontrolador que da las ordenes de caudal y temperatura a unas válvulas proporcionales que son motorizadas y que dependiendo de la señal eléctrica que reciban abrirán o cerrarán el paso de forma variable de manera que variará el caudal que dejan pasar, la apertura/cierre mediante un detector de presencia IR, y de una válvula termostática que regula previamente la temperatura máxima de entrada del agua caliente y corrige a su vez las variaciones en la temperatura de entrada del agua fría. La invención la forma el conjunto de la disposición y funciones de los pulsadores digitales, el propio sistema de regulación de caudal y temperatura y el mecanismo de selección del tipo del chorro que sale del caño.However, the patents found do not develop electronic faucets that allow regulation simultaneous flow and temperature through a selection by digital push buttons, a microcontroller that gives the orders of flow and temperature at proportional valves that are motorized and that depending on the electrical signal they receive they will open or close the step in a variable way so that it will vary the flow that they allow to pass, the opening / closing by means of a detector IR presence, and a thermostatic valve that regulates previously the maximum hot water inlet temperature and in turn corrects the variations in the inlet temperature of the cold water. The invention is formed by the whole arrangement and functions of the digital buttons, the system itself flow and temperature regulation and the selection mechanism of the type of the jet that comes out of the pipe.
El grifo electrónico de la presente invención permite la regulación del caudal y de la temperatura del agua de una forma automática, sin utilizar los clásicos mandos manuales. El usuario del grifo regula estos dos parámetros mediante un panel de control en el que hay unos pulsadores de selección. Se presentan tres diferentes modos para realizar este panel de control del caudal y de la temperatura; en uno de ellos el control se haría mediante niveles discretos, con un pulsador para cada uno de estos niveles. En otro modo se utilizarían sólo dos pulsadores, uno para el caudal y otro para la temperatura, que variarían el respectivo nivel en función del tiempo que estuvieran pulsados. Un último modo de realización del panel de control sería con dos pulsadores para el caudal y dos para la temperatura, uno para subir el nivel y el otro para bajarlo. En los dos últimos modos de realización del panel de control, la regulación del caudal y de la temperatura podría ser tanto continua cómo discreta o por niveles.The electronic tap of the present invention allows the regulation of the flow rate and the water temperature of an automatic way, without using the classic manual controls. He tap user regulates these two parameters through a panel of control in which there are some selection buttons. They show up three different ways to perform this control panel of the flow and temperature; in one of them the control would be done through discrete levels, with a button for each of these levels. Otherwise, only two pushbuttons would be used, one for the flow and another for the temperature, which would vary the respective level depending on the time they were pressed. One last realization of the control panel would be with two buttons for the flow and two for the temperature, one to raise the level and the other to lower it. In the last two embodiments of the control panel, flow and temperature regulation It could be both continuous and discrete or by levels.
Para abrir y cerrar el paso del agua, el grifo dispone de un sensor de presencia (201, 202) situado en el caño. Este sensor da la señal que hace abrir el paso del agua cuando detecta la presencia de algún objeto en su campo de acción, y lo cierra cuando deja de detectar dicho objeto.To open and close the passage of water, the tap It has a presence sensor (201, 202) located in the pipe. This sensor gives the signal that opens the passage of water when detects the presence of some object in its field of action, and what closes when it stops detecting that object.
El grifo dispone de un sistema hidráulico con diferentes válvulas que, controladas por un sistema electrónico, realizan las operaciones necesarias para abrir y cerrar el paso del agua y para regular su caudal y temperatura. En un modo de realización, este sistema hidráulico está compuesto por una válvula termostática (504) con válvulas antirretorno incorporadas, que fija la temperatura máxima del sistema independientemente de las condiciones de temperatura de la fuente de agua fría (501) y caliente (502), y por dos válvulas proporcionales (505, 506) que realizan la mezcla final entre el agua de la fuente fría y el agua caliente que sale de la válvula termostática. A este modo de realización básico se le pueden añadir otros elementos, cómo pueden ser filtros (507) y/o válvulas limitadoras de presión (508) en las fuentes de agua fría y agua caliente o una electroválvula a la salida de cada una de las válvulas proporcionales que se encargue sólo de abrir y cerrar el paso del agua de la correspondiente fuente, dejando a las válvulas proporcionales la función de regulación del caudal y la temperatura pero no la de abertura y cierre del paso del agua.The tap has a hydraulic system with different valves that, controlled by an electronic system, perform the necessary operations to open and close the passage of water and to regulate its flow and temperature. In a mode of embodiment, this hydraulic system is composed of a thermostatic valve (504) with built-in non-return valves, which sets the maximum system temperature regardless of the temperature conditions of the cold water source (501) and hot (502), and by two proportional valves (505, 506) that perform the final mixture between cold source water and water hot coming out of the thermostatic valve. In this way of basic realization you can add other elements, how can be filters (507) and / or pressure relief valves (508) in the sources of cold water and hot water or a solenoid valve to the output of each of the proportional valves that is in charge just open and close the water passage of the corresponding source, leaving proportional valves the function of flow and temperature regulation but not opening and Water passage closure.
Como alternativa a la apertura cierre del agua mediante el sensor de presencia, se prevé también la posibilidad de realizar esta operación de forma manual mediante un pulsador situado en el panel de control, mediante una adecuada programación del microcontrolador. Este pulsador haría salir el agua por el grifo automáticamente durante un tiempo determinado, o bien no cerraría hasta que el usuario volviera a pulsarlo, y es adecuado por ejemplo para llenar el fregadero o una olla.As an alternative to the water closing opening by means of the presence sensor, the possibility is also foreseen to perform this operation manually using a push button located on the control panel, through proper programming of the microcontroller. This button would make the water flow through the tap automatically for a certain time, or not would close until the user pressed it again, and it is appropriate for example to fill the sink or a pot.
Una última característica del grifo electrónico de la presente invención está en la posibilidad de tener dos tipos de salida de agua diferentes: una tipo chorro y otra tipo ducha. La selección del tipo de salida se puede realizar de forma automática, con electroválvulas o válvulas distribuidoras, o de forma manual, mediante un sistema de compuerta que en su movimiento dirija el caudal hacia una salida o la otra, o bien mediante un disco distribuidor con agujeros que seleccionen una salida o la otra, y que están situados en el mismo cabezal del grifo y actuados por el usuario mediante un desplazamiento o un giro de una palanca situada en su exterior.One last feature of the electronic tap of the present invention is in the possibility of having two types Different water outlet: one type jet and another type shower. The output type selection can be done automatically, with solenoid valves or distribution valves, or manually, through a gate system that directs the flow to one outlet or the other, or through a disk distributor with holes that select one outlet or the other, and which are located in the same tap head and actuated by the user by moving or turning a lever located on the outside
Lo que distingue el presente grifo electrónico de los ya existentes es, en una de sus configuraciones principales, la posibilidad de suministrar un caudal y una temperatura prefijados, de manera simultánea y de forma automática mediante la incorporación de válvulas proporcionales. Este hecho hace que este grifo pueda ser utilizado con ventaja en un ambiente doméstico, como una cocina o un lavabo.What distinguishes this electronic tap from the existing ones is, in one of its main configurations, the possibility of supplying a flow and a temperature preset, simultaneously and automatically using the incorporation of proportional valves. This fact makes this tap can be used with advantage in a domestic environment, Like a kitchen or a sink.
En la Figura 1 se puede ver una vista general del grifo. En la Figura 2 se muestra un esquema del sistema hidráulico. La Figura 3 muestra un posible panel de control del grifo. En la Figura 4 se puede ver la planta y el alzado de la cabeza del grifo. Y en la Figura 5 se muestra la sección A-A de la Figura 4.b, donde se puede apreciar la estructura interna del cabezal del grifo. Y en la Figura 6 se muestra un esquema del sistema electrónico del grifo.In Figure 1 you can see an overview of the tap. A scheme of the system is shown in Figure 2 hydraulic. Figure 3 shows a possible control panel of the tap. In Figure 4 you can see the plan and the elevation of the tap head. And in Figure 5 the section is shown A-A in Figure 4.b, where you can see the internal structure of the tap head. And in Figure 6 it shows a scheme of the electronic tap system.
El grifo electrónico de la presente invención se divide en diferentes partes o módulos. Cada una de estas partes se explican con detalle en función de los dibujos expuestos.The electronic tap of the present invention is Divide into different parts or modules. Each of these parts is They explain in detail depending on the drawings shown.
En la Figura 1 se pueden observar las diferentes partes visibles del grifo: el cabezal (100), el caño (200), la base (300) y el panel de control (400). Tanto el cabezal (100) cómo el panel de control (400) se explican con detalle más adelante. En esta figura también se puede observar el sensor de presencia, compuesto por un emisor de infrarrojos (201) y un receptor (202) situados en el caño del grifo (200).In Figure 1 you can see the different visible parts of the tap: the head (100), the spout (200), the base (300) and control panel (400). Both the head (100) and The control panel (400) is explained in detail below. In This figure can also be seen the presence sensor, composed of an infrared emitter (201) and a receiver (202) located in the tap pipe (200).
En la Figura 2 se pueden ver todas las conducciones y elementos que forman el módulo hidráulico (500) y sus conexiones con las entradas y salidas del grifo. Así, se encuentran las entradas de agua fría (501) y caliente (502), la salida del módulo hidráulico (503), que va conectada al caño (200) y lleva el agua hasta el divisor de caudal accionado por la palanca (101) situado en el cabezal (100) y las dos salidas posibles, por un aireador (108) y tipo ducha (111).In Figure 2 you can see all the pipes and elements that form the hydraulic module (500) and its connections with the inputs and outputs of the tap. Thus find the cold water (501) and hot (502) inlets, the Hydraulic module output (503), which is connected to the pipe (200) and brings the water to the flow divider operated by the lever (101) located in the head (100) and the two possible outputs, by an aerator (108) and shower type (111).
La válvula termostática (504) está conectada a las entradas de agua fría (501) y caliente (502), y proporciona agua templada a una temperatura prefijada e invariable, que es la temperatura máxima a la que el grifo servirá el agua. Una válvula proporcional (506) tiene su entrada conectada a la fuente de agua fría (501), y otra válvula proporcional (505) la tiene conectada a la salida de la válvula termostática (504). Las salidas de las dos válvulas proporcionales (505) y (506) están conectadas a un mismo conducto (503), que ejerce las funciones de cámara de mezcla y de llevar el agua mezclada al caño del grifo (200) y a las salidas (108) y (111). De esta manera, las dos válvulas proporcionales (505) y (506) realizan la mezcla entre el agua fría de la red (501) y el agua templada proveniente de la válvula termostática (504), controlando de esta manera el caudal y la temperatura del agua que sale por el grifo.The thermostatic valve (504) is connected to the cold (501) and hot (502) water inlets, and provides warm water at a preset and invariable temperature, which is the maximum temperature at which the tap will serve the water. One valve proportional (506) has its input connected to the water source cold (501), and another proportional valve (505) has it connected to the output of the thermostatic valve (504). The outputs of the two proportional valves (505) and (506) are connected to the same duct (503), which acts as a mixing chamber and bring the mixed water to the tap pipe (200) and outlets (108) and (111). In this way, the two proportional valves (505) and (506) mix the cold water in the network (501) and warm water from the thermostatic valve (504), thereby controlling the flow and temperature of the Water coming out of the tap.
Debido a las limitaciones de las válvulas proporcionales y termostáticas, en muchos casos será necesaria la instalación de válvulas limitadoras de presión y de filtros. Así se ha previsto la colocación de un filtro (507) y de una válvula limitadora de presión (508) en cada una de las entradas de agua fría (501) y de agua caliente (502).Due to valve limitations proportional and thermostatic, in many cases the installation of pressure relief valves and filters. Thus has planned the placement of a filter (507) and a valve pressure relief (508) in each of the water inlets cold (501) and hot water (502).
En la Figura 3 de puede ver un modo de realización del panel de control (400) del grifo. En este modo, se han dispuesto sendos pulsadores para cada uno de los niveles de caudal y de temperatura a los que el grifo puede servir agua. Así, los pulsadores (401 a 405) permiten seleccionar el nivel de caudal, desde el más bajo (401) hasta el más alto (405), mientras que los pulsadores (406 a 410) permiten seleccionar el nivel de temperatura, desde agua fría (406) hasta agua caliente (410). Para diferenciar los pulsadores, se utiliza un sistema donde una gota indica el pulsador de nivel mínimo de caudal (401) y cinco gotas indican el pulsador de nivel máximo (405), el color azul representa el agua fría (406) y el rojo el agua caliente (410). Para cada pulsador (401 a 410), se ha dispuesto un indicador luminoso "led" (412) que muestra en cada momento qué nivel de caudal y de temperatura está seleccionado. También se ha dispuesto un pulsador (411) que permite la abertura y el cierre del paso del agua de forma manual, sin tener que poner algún objeto delante del sensor de presencia (201) y (202).In Figure 3 of you can see a mode of realization of the control panel (400) of the tap. In this mode, it have arranged two buttons for each of the levels of flow and temperature at which the tap can serve water. A) Yes, the buttons (401 to 405) allow you to select the level of flow, from the lowest (401) to the highest (405), while that the buttons (406 to 410) allow you to select the level of temperature, from cold water (406) to hot water (410). For differentiate the buttons, a system where a drop is used indicates the minimum flow level button (401) and five drops indicate the maximum level button (405), the blue color represents cold water (406) and red hot water (410). For each button (401 to 410), a light indicator has been arranged "led" (412) that shows at each moment what level of flow and of temperature is selected. It has also arranged a button (411) that allows the opening and closing of the passage of the water manually, without having to put any object in front of the presence sensor (201) and (202).
El agua que sale del módulo hidráulico (500) por el conducto (503), se dirige a través del caño (200) hasta el cabezal del grifo (100), desde la que el usuario puede decidir entre una salida por el aireador (108) o una salida tipo ducha (111). El caño (200) puede girar. En la Figura 5 se puede observar el mecanismo interno que hace posible esta selección. Así, el usuario acciona una palanca (101) que a su vez hace girar un disco distribuidor (103) que tiene dos agujeros. La palanca de accionamiento (101) tiene dos posiciones extremas. En una de ellas, uno de los agujeros del disco distribuidor (103) se alinea con la entrada del aireador (108), mientras que el otro queda tapado por la pieza interna fija (106), que también tiene dos agujeros, uno para conectar la cámara superior (113) con el aireador (108) y el otro para conectar la misma cámara superior (113) con la cámara inferior (114). En esta posición el agua fluye desde la entrada del cabezal (112) hasta el exterior por el aireador (108), provocando un chorro uniforme de agua. En la otra posición de la palanca de accionamiento (101), el agujero del disco distribuidor (103) que antes quedaba tapado, queda alineado con el agujero de la pieza interna (106) que conecta la cámara superior (113) con la inferior (114), mientras que el agujero que antes quedaba alineado con el aireador (108), ahora queda tapado por la pieza interna fija (106). En esta posición, el agua fluye desde la entrada del cabezal (112) hasta el exterior a través de las perforaciones (111) realizadas en la tapa inferior (110) del cabezal del grifo (100), dando una salida tipo ducha. En las posiciones intermedias de la palanca de accionamiento (101), mientras ésta se lleva de un extremo al otro, el agua puede fluir simultáneamente por las dos salidas (108) y (111), impidiendo que en ningún momento se llegue a cerrar totalmente su paso hacia el exterior.Water leaving the hydraulic module (500) by the duct (503), is directed through the pipe (200) to the tap head (100), from which the user can decide between an outlet through the aerator (108) or a shower type outlet (111). The spout (200) can rotate. In Figure 5 you can see the internal mechanism that makes this selection possible. Thus, the user activates a lever (101) which in turn spins a disc distributor (103) that has two holes. The lever of Drive (101) has two extreme positions. In one of them, one of the holes of the distributor disk (103) aligns with the aerator inlet (108), while the other is covered by the fixed internal part (106), which also has two holes, one to connect the upper chamber (113) with the aerator (108) and the another to connect the same upper camera (113) with the camera lower (114). In this position the water flows from the entrance of the head (112) to the outside by the aerator (108), causing a uniform stream of water. In the other position of the lever drive (101), the distributor disc hole (103) that before it was covered, it is aligned with the hole of the piece internal (106) that connects the upper chamber (113) with the lower one (114), while the hole that was previously aligned with the aerator (108), is now covered by the fixed internal part (106). In this position, water flows from the head inlet (112) to the outside through the perforations (111) made in the lower cover (110) of the tap head (100), giving a shower type exit. In the intermediate positions of the operating lever (101), while it is carried by a end to end, water can flow simultaneously through the two outputs (108) and (111), preventing at any time from reaching Totally close your path to the outside.
Para asegurar que el sistema del cabezal del grifo (100) no tiene pérdidas de agua, se han dispuesto diferentes juntas de estanqueidad (104), (105), (107), (109) y (115).To ensure that the head system of the tap (100) has no water losses, different arrangements have been made gaskets (104), (105), (107), (109) and (115).
En la Figura 6 se puede ver un esquema del sistema electrónico (600) de control del grifo. La parte central de este sistema es el microprocesador o CPU (601), que realiza todas las operaciones necesarias para controlar todas las funciones y partes electrónicas del grifo. Por una parte, el microprocesador (601) recibe información directamente del panel de control (400) y del sensor de presencia (201) y (202) a través del propio circuito de procesamiento de señales de dicho sensor (604). El sistema electrónico (600) dispone también de un módulo de memoria RAM (602) en el que se almacenan las selecciones de caudal y temperatura que hacen los usuarios del grifo y diferentes variables del sistema, para que el microprocesador (601) sepa en todo momento qué señal debe enviar a las válvulas proporcionales (505) y (506), y a los indicadores luminosos (412) del panel de control (400). Entre el microprocesador (601) y las válvulas proporcionales (505) y (506), hay un conversor digital/analógico (603) que traduce las señales digitales en valores de tensión o corriente variables para controlar el grado de apertura de la válvulas proporcionales (505) y (506). Todo el sistema electrónico, así como las válvulas proporcionales (505) y (506), se alimentan mediante un transformador de tensión (605) y rectificador, conectado a la red de suministro de electricidad.In Figure 6 you can see an outline of the electronic system (600) of tap control. The central part of this system is the microprocessor or CPU (601), which performs all the operations necessary to control all functions and electronic parts of the tap. On the one hand, the microprocessor (601) receives information directly from the control panel (400) and of the presence sensor (201) and (202) through the circuit itself of signal processing of said sensor (604). The system electronic (600) also has a RAM module (602) in which the flow and temperature selections that are stored are stored do tap users and different system variables, so that the microprocessor (601) knows at all times what signal must send to the proportional valves (505) and (506), and to the indicator lights (412) of the control panel (400). Between microprocessor (601) and proportional valves (505) and (506), there is a digital / analog converter (603) that translates the signals digital in variable voltage or current values for check the degree of opening of the proportional valves (505) and (506). The entire electronic system, as well as the valves proportional (505) and (506), are fed by a voltage transformer (605) and rectifier, connected to the network of electricity supply.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20040801 Kind code of ref document: A1 |
|
FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20210426 |