ES2216259T3 - Aparato para controlar el funcionamiento de bombas. - Google Patents

Abstract

CARACTERIZADO POR, PREFERIBLEMENTE EN LA ZONA DE SUCCION DE FLUIDO HACIA LA BOMBA (1), LA PRESENCIA DE UN DETECTOR (3) DE LA PRESION DEL FLUIDO EN DICHA ZONA, EL CUAL DISPOSITIVO, EN EL CASO DE QUE SE PRODUZCA UNA VARIACION DE LA PRESION O DEL VACIO EN ESTA ZONA, TRANSMITE UNA SEÑAL A LA BOMBA (1) QUE PROVOCA QUE ESTA SE PARE. ESTE DETECTOR (3) COMPRENDE UN PRESOSTATOINTERRUPTOR DE VACIO O UN MANOMETRO QUE TRANSMITE UNA SEÑAL ELECTRICA A UN RELE QUE ACCIONA LA BOMBA (1). ESTE SISTEMA COMPRENDE AL MENOS UN TEMPORIZADOR QUE PROGRAMA EL TIEMPO DE INTERRUPCION DEL FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA. ADEMAS, EL SISTEMA INCLUYE AL MENOS UN CIRCUITO MICROPROCESADOR DE SEÑALES Y UN SISTEMA QUE REARMA EL SUBSISTEMA DE MONITORIZACION.

Description

Aparato para controlar el funcionamiento de bombas.

La invención se refiere a un aparato para controlar el funcionamiento de bombas.

Objeto de la invención

Este aparato está destinado principalmente a controlar y conseguir seguridad en el funcionamiento de bombas hidráulicas, de las del tipo que se instalan, en piscinas, fuentes y otros lugares donde se deposita agua, para succionar a ésta y hacerla circular por circuitos hidráulicos, como por ejemplo de filtración o de bombeo en parques acuáticos (con toboganes y otros complementos) y de eyección posterior del agua hacia el mismo depósito o a otro diferente.

Antecedentes de la invención

En el fondo, o junto al mismo, de las piscinas, fuentes, embalses de almacenamiento y de otros depósitos de agua, se instalan unos sumideros por donde el agua es succionada por una bomba hidráulica con la finalidad de someterla a un proceso determinado y después eyectarla hacia el mismo depósito o a otro diferente.

La construcción del motor eléctrico de estas bombas es tal que ciertas partes del mismo, como por ejemplo el retén cerámico o el bobinado eléctrico, se queman si se mantiene en funcionamiento el motor sin poder trasvasar agua, por ejemplo si algún conducto se tapona. La causa más frecuente de taponamiento es la obstrucción de la boca del sumidero o la del eyector, causada por objetos extraños o incluso por el cuerpo humano.

Estos objetos o personas que taponan pueden sufrir daños importantes si la bomba no se detiene en su funcionamiento. Para evitar estos taponamientos y los correspondientes daños se disponen en las indicadas bocas, rejas u otro tipo de barreras arquitectónicas, sin embargo por defectos de las mismas, o por descuido del personal encargado del mantenimiento de la piscina o depósito, no pueden evitarse a veces los indicados daños.

Existen aparatos que detienen el funcionamiento de la bomba en cada caso de taponamiento que se produzca y con ello se elimina el riesgo de daños en el conjunto de la bomba o en el objeto o persona que cause el taponamiento.

Estos aparatos se basan en la presencia de un elemento detector de la presión del agua situado preferentemente en la zona de aspiración o succión, cuyo elemento detector, ante la variación de presión o vacío producidos en dicha zona, transmite una señal eléctrica a la bomba y determina el cese del funcionamiento de la misma.

El elemento detector puede estar constituido por un manómetro el cual puede regularse para que, transmitiendo una señal eléctrica a un relé de actuación sobre la bomba, pare a ésta o bien disminuya su fuerza de aspiración.

Aparatos con dicha función son conocidos, por ejemplo en la patente WO-A-9213195, en la patente DE- A-4300560, y en la patente US-A-4505643.

La patente WO-A-9213195 tiene por objeto un circuito para bomba que utiliza un dispositivo de seguridad para cortar el fluido eléctrico a la bomba en el caso de que en el circuito se produzcan condiciones de presión adversas. El circuito de la bomba comprende un conducto de entrada en la bomba que comunica con una entrada de la bomba, un conducto de salida que comunica con una salida de la bomba, una línea sensora de la presión a la entrada de la bomba y una línea sensora de la presión a la salida de la bomba. Las líneas sensoras están unidas a una unidad de control de cierre de la alimentación eléctrica que está acoplada en serie con la alimentación eléctrica de la bomba mediante líneas de conducción eléctrica. Mientras la presión más arriba y más debajo de la bomba permanezca normal, la alimentación de la bomba se mantendrá en vigor gracias a la unidad de control. En el caso de que la presión percibida varíe más allá de unos límites predeterminados, la alimentación de la bomba será interrumpida por efecto de la unidad de control.

La patente DE-4300560 tiene por objeto un dispositivo de protección para bombas de circulación en una caldera para calentar agua que comprende unos sensores de temperatura y de presión situados en una tubería de aspiración de una bomba de circulación, y un circuito de conversión analógico-digital unido a los sensores mediante hilos conductores, presentando un microordenador que posee unas entradas unidas a los sensores y una salida conectada eléctricamente al circuito convertidor analógico-digital. De esta forma se evitan los ruidos originados por la cavitación, debidos a la producción parcial de vapor si la presión del agua es inferior a la presión de vapor del agua y cuando al funcionar la bomba en vacío entra suficiente agua de alimentación en el circuito del sistema, pudiéndose evitar así que se deterioren los cojinetes de la bomba.

La patente US-A-4505643 tiene por objeto una bomba de circulación que trasiega agua entre una piscina de natación, u otro depósito, y un filtro u otro aparato receptor de fluido circulado. Un circuito de control activa de manera intermitente la bomba de circulación. El circuito activador comprende un primer temporizador y un interruptor de ciclo que se cierra cíclicamente para generar una señal de bombeo de una primera duración con una primera periodicidad. La señal de bombeo activa un segundo temporizador de un interruptor temporizado. El segundo temporizador mantiene el interruptor temporizado en estado de conducción durante un periodo de tiempo predeterminado. La señal de bombeo se hace pasar por un interruptor by-pass y por el interruptor temporizado. Cuando la presión percibida por un sensor de presión supera un valor predeterminado, un interruptor de baja presión se cierra y conduce la señal de bombeo alrededor del by-pass y el interruptor temporizado. Un interruptor de cierre de alta presión conduce la señal de bombeo a la bobina de un relé de alimentación, a menos que se perciba una presión alta preseleccionada. La bobina del relé de alimentación controla los contactos del relé a través de los cuales se aplica la corriente eléctrica de alimentación al motor de la bomba.

Explicación de la invención

El aparato objeto de la presente invención consta de al menos un microcircuito procesador de señales eléctricas, de al menos un manómetro, de unos indicadores luminosos, de unas alarmas sonoras y/o luminosas, de un interruptor selector para desconectar y volver a conectar el aparato, y de un subsistema vigilante de reiniciación.

El microcircuito procesador de señales eléctricas gestiona, según un programa preparado para las características de la instalación de aguas, un i flujo de señales eléctricas.

El manómetro está preparado para, ante una variación del valor de la presión más allá de un determinado límite, transmitir una señal eléctrica al microcircuito que, según sea el programa de ejecución, a su vez enviará a un relé otra señal para detener el motor de la bomba y pondrá en marcha el temporizador.

El temporizador es programable y tiene dos funciones. Una es la de, tras el intervalo programado, hacer que el microcircuito envíe al relé una señal para poner la bomba de nuevo en marcha. La otra función es la de desactivar, durante un tiempo también programado, la posibilidad de que el microcircuito envíe al relé la señal de paro por baja presión; esta función es conveniente, pues durante los primeros segundos de arranque de la bomba hay unas breves oscilaciones del valor de la presión en el circuito, debidas a la inercia de una masa fluida que se pone en movimiento, y se trata de evitar que alguna de estas oscilaciones, que tuviese un valor de presión fuera del permitido, ocasionase el paro de la bomba.

Al ponerse de nuevo la bomba en marcha, y si la causa del taponamiento ha desaparecido, el proceso de bombeo del agua proseguirá. Pero si perdurase tal causa, el motor se volverá a parar, estará parado durante el intervalo programado y el temporizador lo volverá a poner en marcha. En la programación se puede incluir que si tras el segundo intervalo, o el tercero, el taponamiento persiste, el motor ya no se vuelva a poner en marcha hasta que se efectúe una intervención manual.

Los indicadores luminosos estarán encendidos durante el funcionamiento normal del elemento que corresponda, y cuando este elemento se detenga el indicador luminoso se apagará, o bien viceversa. Las alarmas sonoras y/o luminosas se activarán cuando el motor de la bomba se haya parado. El interruptor selector permite al usuario la opción de desactivar el sistema, por ejemplo para vaciar la piscina, y volverlo a activar cuando la piscina está llena de agua. Como medida de seguridad se prevé que para desactivar el sistema sea necesario tener pulsado el interruptor selector durante un intervalo de tiempo no inferior a tres segundos.

El subsistema vigilante de reiniciación comanda todos los elementos del sistema y tiene por finalidad la de restituir la función correcta de cada elemento ante, o tras, anomalías externas, como por ejemplo poner el sistema automático en marcha tras un corte de fluido eléctrico, o desbloquear un elemento bloqueado, por ejemplo, durante una tormenta.

Estas y otras características se desprenderán mejor de la descripción detallada que sigue, para facilitar la cual se acompaña de dos láminas de dibujos en las que se ha representado un caso práctico de realización que se cita solamente a título de ejemplo no limitativo del alcance de la presente invención.

Descripción de los dibujos

La figura 1 ilustra la representación esquemática de una piscina donde se aplica este aparato de control,

la figura 2 muestra un esquema eléctrico del conjunto de elementos de seguridad,

la figura 3, es un esquema en bloques de la fuente de alimentación de este aparato de control, y

la figura 4 muestra el esquema de flujo de señales eléctricas en este aparato.

Caso práctico de realización

De acuerdo con los dibujos este aparato de control del funcionamiento de la bomba 1 que aspira el agua A de la piscina P y la impulsa hacia el filtro 2 para su limpieza y su vuelta luego a la piscina una vez limpia, comprende característicamente la instalación de un manómetro 3 en el tubo 4 de aspiración del agua de la piscina a través del sumidero 5 cuya boca está protegida generalmente con una rejilla.

Este manómetro 3 es el encargado de transmitir la señal eléctrica a un armario de seguridad 6 donde se encuentra un primer temporizador 7, un relé 8, un segundo temporizador 9 y un interruptor 10, cuyo armario de seguridad se conectará al correspondiente armario de maniobras de la bomba (no representado).

Este aparato prevé que en el caso de que el manómetro 3 corte la continuidad de funcionamiento de la bomba 1, ésta (o el grupo de bombas) pasará durante un tiempo programado mediante el primer temporizador 7, pasado el cual la bomba volverá a funcionar automáticamente durante otro tiempo programado más corto mediante el segundo temporizador 9. Si el problema inicial sigue existiendo volverá a parar la bomba y así sucesivamente hasta que se decida parar definitivamente la bomba si persiste el problema.

En el citado armario de seguridad 6 se prevé la instalación de varios indicadores luminosos tales como "leds ", de distintos colores mediante los que serán señalizadas las distintas situaciones en el funcionamiento del aparato.

Así, por ejemplo, con el color verde se indicará la tensión y funcionamiento correctos; con el color rojo se indicará la acción del temporizador que para la bomba; con el color amarillo se señalará el funcionamiento del segundo temporizador, y con un cuarto color se indicará que el presostato-vacuostato está abierto.

Con el interruptor 10 se seleccionará la conexión del aparato o bien su desconexión, por ejemplo para vaciar la piscina sin la presencia de bañistas.

El aparato se completará con la instalación de alarmas independientes que pondrán en funcionamiento una señal luminosa y/o sonora para indicar cualquier anomalía en el funcionamiento del aparato.

En la figura 3 se ilustra el esquema eléctrico de la fuente de alimentación representado en bloques, indicando el 11 la entrada del manómetro, el 12 el temporizador principal de seguridad, el 13 el temporizador secundario, el 14 los relés de actuación y de señalización, el 15 de los "leds " indicadores, 5 y el 16 las conexiones exteriores.

En el caso de que el circuito hidráulico carezca de filtro o de cualquier otro elemento que pueda producir una variación de presión en dicho circuito, el manómetro podrá instalarse en cualquier lugar.

De acuerdo con la figura 4, el manómetro 3, al registrar una presión inferior a la programada, transmite una señal eléctrica al microcircuito envía al relé 18 una señal que interrumpirá el suministro eléctrico al motor 19 de la bomba 1 deteniéndola, y también envía una señal al temporizador 20 poniendo en marcha la cuenta del tiempo que ha de transcurrir para volver a poner la bomba en marcha.

Transcurrido el tiempo programado, el temporizador 20 envía al microcircuito 17 la señal de actuar sobre el relé para poner en marcha el motor 19 de la bomba 1, al mismo tiempo que deja bloqueado dicho microcircuito 17 para que durante un tiempo programable comprendido entre 0 y 10 segundos no reaccione ante posibles señales de baja presión recibidas desde el manómetro 3.

Si la causa de la disminución de presión ha desaparecido, el proceso de bombeo del agua prosigue en su funcionamiento normal. Si la causa perdurase, el manómetro 3 volverá a registrar una presión inferior a la programada, volverá a transmitir la señal al microcircuito 17 que volverá a actuar sobre el relé 18 deteniendo el motor 19 de la bombal, y pondrá en marcha el temporizador 21 (que según la tecnología electrónica podría ser el mismo 20). Transcurrido otro tiempo, el temporizador repite la tarea antes descrita.

Si la causa de la disminución de presión ha desaparecido, el proceso de bombeo del agua prosigue en su funcionamiento normal. Si la causa perdurase, el manómetro 3 volverá a registrar una presión inferior a la programada, volverá a transmitir la señal al microcircuito 17, y éste hará que el relé 18 interrumpa el funcionamiento de la bomba 1. El temporizador ya no volverá a poner en marcha la bomba.

Mientras el aparato de seguridad está activado, en el exterior del conjunto 22, que puede estar ubicado dentro de un armario de seguridad, habrá una luz verde 23 encendida. Si se desactiva el aparato, se apaga la luz verde y se enciende una luz roja 23' parpadeante. Una luz amarilla 23'' encendida indicará que la bomba está parada. Una luz azul 23''' encendida indicará que el manómetro está señalando presión inferior a la programada. Se encenderá una luz roja 23^{IV} continua durante aquellos segundos iniciales de puesta en marcha de la bomba en los que, por las oscilaciones de presión propias de la inercia del fluido, el microcircuito 17 no envía al relé 18 señal de detención del motor eléctrico.

El interruptor selector 24 permite desactivar el aparato y volverlo a activar. El subsistema vigilante 25 se encarga de restituir la función correcta tras anomalías producidas por causas externas.

En lugares visibles desde la piscina o desde un posible centro de control habrá unas alarmas luminosas y/o sonoras 23^{V} que se activarán cuando la bomba se pare.

En este esquema de flujo de señales eléctricas, el manómetro 3 envía su señal al microcircuito de señales eléctricas 17, que puede enviar una señal al relé 18, para detener el motor 19 de la bomba 1 y pone en marcha, según corresponda a lo previsto o programado, el temporizador 20 o el temporizador 21. Del temporizador salen señales hacia el microcircuito 17 que le hacen actuar sobre el relé 18 a la vez que durante 10 segundos impiden que las posibles señales recibidas del manómetro 3 sean transformadas en señales al relé 18.

El conjunto de estos aparatos está representado con la referencia 22, y sus partes correspondientes envían las señales hacia las luces piloto y alarmas 23 a 23^{V}, o la reciben del interruptor selector 24, o las envían y reciben del subsistema vigilante 25.

Claims (5)

1. Aparato para controlar el funcionamiento de bombas, que comprende en la zona de aspiración del fluido hacia la bomba (1), la presencia de un manómetro (3) en esta zona el cual, ante una variación de presión o vacío producido en dicha zona, transmite una señal eléctrica a un relé (8,18) de actuación sobre la bomba (1) cesando su funcionamiento, estando programado el tiempo de paro mediante un temporizador (7, 12, 20) caracterizado porque el manómetro (3) cuando la presión medida traspasa un valor preestablecido envía a un microcircuito procesador (17) una señal que se transforma en dos, una de ellas actúa sobre el relé (18) que, al recibir la señal eléctrica, detiene el motor (19) de la bomba hidráulica (1), y la otra señal pone en marcha el funcionamiento del temporizador programable (12,20); el cual una vez el motor (19) de la bomba (1) se ha parado y transcurrido el tiempo programado, enviará una señal al microcircuito procesador (17) de señales eléctricas, estando comprendido entre un minuto y doce horas el intervalo a programar.

2. Aparato, según la reivindicación 1, caracterizado porque el temporizador (12,20) tras un número programado de reiniciaciones, que significarán cada una de ellas un tiempo de funcionamiento del motor (19) de la bomba (1) inferior a un minuto, entra en una fase consistente en no reiniciar el funcionamiento de la bomba (1).

3. Aparato, según la reivindicación 1, caracterizado porque el temporizador (12,20), al reiniciar el funcionamiento de la bomba (1), desactiva durante un máximo de diez segundos la posibilidad de que el microcircuito procesador (17) envíe al relé (18) una señal de detención del motor, motivada por falta de presión en el manómetro (3).

4. Aparato, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un interruptor selector (24) que desactiva o activa el funcionamiento del aparato cuando está pulsado ininterrumpidamente durante un intervalo no inferior a tres segundos.

5. Aparato, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un subsistema vigilante (25) de reiniciación del funcionamiento del aparato que utiliza el microcircuito procesador (17) de señales eléctricas que recibe señales de cada elemento propio del aparato y vuelve a poner en marcha automáticamente aquel o aquellos elementos que se hayan parado por cualquier causa una vez ésta ha desaparecido, excepto si la causa de paro es manual o por una pérdida de presión.