ES2224783B1 - Sistema de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios. - Google Patents

Sistema de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios.

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    • E03C1/057Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors

Abstract

Sistema de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios. La invención se refiere al accionamiento de aparatos sanitarios mediante un campo de detección producido por un emisor-receptor. El sistema de la invención consiste en un circuito eléctrico-electrónico que define dos zonas de detección, próxima y lejana, y comprende una disposición de control, un emisor-receptor de infrarrojos que emite una señal que al ser reflejada por el usuario en una de las zonas es recibida por el receptor, una etapa amplificadora de la señal reflejada que es convertida en dos señales de tensión, que están amplificadas distintamente, las cuales son comparadas con unas tensiones establecidas para determinar en que zona de detección ha sido reflejada; y una electroválvula que permite el paso o no de caudal para producir el suministro/interrupción de agua.

Description

Sistema de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios.
La presente invención tiene por objeto un sistema de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios.
Los sistemas conocidos utilizados para el control, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios permiten al usuario obtener el suministro de agua cuando invade un campo de detección definido por una zona delimitada por un conjunto emisor-receptor previsto en el aparato sanitario. El flujo de agua se detiene cuando el usuario abandona dicho campo, o bien cuando ha transcurrido cierto tiempo. Es decir, actúan únicamente con un solo campo de detección del usuario, para suministrar o interrumpir el suministro de agua.
El sistema de la presente invención presenta mayor versatilidad que los sistemas conocidos, porque es capaz de distinguir dos o más zonas de distinto alcance dentro del campo de detección, de las cuales una corresponde a una zona de detección próxima o "corta" al conjunto emisor-receptor y otra a una zona de detección lejana o "larga" a dicho conjunto, lo cual permite realizar un mayor número de modos de funcionamiento en el suministro e interrupción o corte de agua en aparatos sanitarios.
El sistema de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios, objeto de la presente invención, se caracteriza esencialmente porque comprende un circuito eléctrico-electrónico que define al menos dos zonas de detección de distinto alcance en el campo de detección, entre una zona de detección próxima o "corta" que está cercana a un conjunto emisor-receptor y una zona de detección lejana o "larga" que está lejana al conjunto emisor-receptor, enviada por un emisor y reflejada contra el usuario u objeto, que llega al receptor, en el que la señal reflejada es convertida en una señal de tensión, que posteriormente es amplificada distintamente para conseguir dos tensiones, en el caso que se pretenda distinguir sólo dos zonas en el campo de detección, una más elevada que la otra, siendo ambas comparadas con un valor de tensión establecido, de manera que si la tensión menos amplificada es superior al valor de tensión establecido se considera que el usuario u objeto ha invadido la zona de detección próxima, si la tensión más amplificada es superior a dicho valor establecido y la tensión menos amplificada es inferior se considera que el usuario u objeto ha invadido la zona de detección lejana, y si ambas tensiones distintamente amplificadas son menores que dicho valor establecido se considera que el usuario u objeto no ha invadido ninguna de las primera y segunda zonas de detección, lo cual determina que según la invasión o entrada, permanencia, retirada y nueva entrada del usuario en dichas zonas de detección, se produce el suministro, interrupción, interrupción temporizada y/o interrupción temporizada de seguridad según convenga a la aplicación.
Las señales que se utilizan para definir las dos zonas de detección son las señales que están amplificadas distintamente.
Según la invención, el valor de las tensiones amplificadas puede ser variado mediante actuadores exteriores, consiguiendo de ésta manera la regulación de las zonas de detección.
Según la invención, cuando se produce la entrada o invasión del usuario u objeto en la primera y/o segunda zonas de detección, el circuito permite el suministro y corte de agua en el aparato sanitario mediante una electroválvula, abriéndola o cerrándola en relación con el valor y orden de recepción de las señales reflejadas, con lo cual permite, por ejemplo, un funcionamiento automático que suministra agua mientras se invade la zona de detección lejana, un funcionamiento continuo en el que suministra agua cuando se invade la zona de detección próxima aunque el usuario se retire de dicha zona y deja de suministrar agua cuando el usuario invade de nuevo la zona de detección próxima, y un funcionamiento con parada de seguridad en la que al cabo de un cierto tiempo de iniciado el suministro el grifo deja de suministrar agua.
El circuito eléctrico-electrónico que comprende el equipo de la invención comprende:
- una disposición electrónica de control, alimentada por una fuente de alimentación, que mantiene en funcionamiento y controla el circuito,
- un conjunto emisor-receptor de infrarrojos accionado por el equipo electrónico de control, en el que al menos un emisor emite una señal que al ser reflejada por el usuario situado en una de las zonas de detección es recibida por el receptor,
- una etapa amplificadora de la señal reflejada, que amplifica distintamente la señal reflejada, cuyas distancias de detección son regulables por actuadores exteriores respectivos de dichas zonas de detección, cuyas señales distintamente amplificadas son comparadas con una tensión establecida en la disposición electrónica de control del equipo, para determinar en que zona de detección han sido reflejadas,
- una electroválvula que permite el paso o no de caudal, activada por la disposición electrónica de control, en función de dichas señales comparadas.
La alimentación del circuito eléctrico-electrónico se puede realizar mediante conexión a la red o mediante batería o pila, pudiendo incorporar en éste último caso una luz avisadora de la conveniencia del cambio o reposición de éstas.
Como aplicación práctica, la invención comprende una grifería para aparatos sanitarios, tal como un lavabo que incorpora dicho equipo.
Estas y otras características se desprenderán mejor de la descripción detallada que sigue, para facilitar la cual se acompaña de una lámina de dibujos en la 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.
En los dibujos:
La figura 1 es un diagrama de bloques del equipo de la invención,
la figura 2 es una aplicación práctica del equipo de la invención en una grifería para lavabo.
De conformidad con los dibujos, el equipo de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios objeto de la presente invención, comprende un circuito eléctrico-electrónico que comprende una disposición electrónica de control (1) que está alimentada por una fuente de alimentación (2) y que mantiene en funcionamiento y controla el circuito. Dicha disposición electrónica de control (1) enciende uno o varios leds emisores de infrarrojos (3). La reflexión de esta señal sobre el usuario o un objeto es captada mediante un receptor de infrarrojos (4), y es convertida en una señal de tensión (5). Dicha señal de tensión (5) será tanto más elevada cuanto más próximo esté el usuario u objeto al conjunto emisor-receptor (3), (4).
La señal de tensión (5) es recibida por una etapa amplificadora (6). En dicha etapa (6) se efectúan dos amplificaciones de la señal (5), una mayor que la otra, siendo ambas regulables mediante actuadores exteriores (7) y (8), de los cuales el (7) es el regulador de la distancia de la zona de detección próxima o "corta" y el (8) es el regulador de la distancia de la zona de detección lejana o "larga". La señal menos amplificada (9) y la más amplificada (10), son recibidas por la disposición electrónica de control (1), la cual compara dichas señales amplificadas (9) y (10) con un valor de tensión establecido.
Cuando la señal menos amplificada (9), sea superior al valor de tensión establecido, la disposición electrónica de control (1), interpretará que el usuario u objeto ha invadido la zona de detección próxima o "corta" (11). Cuando la señal más amplificada (10), sea superior al valor de tensión establecido y la menos amplificada (9), sea inferior a dicho valor, la disposición electrónica de control (1), interpretará que el usuario u objeto ha invadido la zona de detección lejana o "larga" (12).
El actuador exterior (7) y el actuador exterior (8) podrán variar respectivamente los volúmenes de las zonas de detección (11) próxima y (12) lejana, para que se puedan adaptar a las necesidades del equipo o del usuario del mismo.
En el caso de que, ni la señal más amplificada (10), ni la menos amplificada (9), sobrepasen el valor de tensión establecido, la disposición electrónica de control (1) interpretará que el usuario o el objeto no ha invadido ninguna de las dos zonas de detección (11) y (12).
Las señales que se utilizan para definir las dos zonas de detección (11) y (12) son las señales (9) y (10) que están amplificadas distintamente.
Por su parte, la disposición electrónica de control (1) es capaz de activar una electroválvula (13), que es la encargada de permitir o no el paso de agua a través de ella, desde la alimentación hidráulica del equipo (14) hasta la salida del agua al exterior (15).
La disposición electrónica de control (1) puede accionar la electroválvula (13) de diferente manera, dependiendo de la zona de detección próxima o lejana que ocupe el usuario u objeto causante de la reflexión infrarroja. Así por ejemplo la puede:
-
abrir,
-
cerrar,
-
abrir y cerrar cada cierto tiempo,
-
abrir un cierto tiempo,
-
etc.
Según la invención, la alimentación (2) de la disposición electrónica de control (1), se puede realizar conectando a la red eléctrica, o mediante baterías o pilas.
En el caso de que la fuente de alimentación (2) sea mediante baterías, la disposición electrónica de control (1) mide periódicamente la tensión de las mismas, y cuando baja de un nivel preestablecido, enciende un led (16), avisando de que deben reemplazarse.
La figura 2 ilustra una aplicación práctica del equipo de la invención en una grifería para un aparato sanitario, tal como un lavabo, cuyo grifo (17) montado en un lavabo (18) fijado a la pared (P), comprende los distintos componentes del equipo de la invención y que corresponden, con las mismas referencias del esquema de bloques de la figura 1, a los siguientes:
-
Disposición electrónica de control (1).
-
Emisor de infrarrojos (3).
-
Receptor de infrarrojos (4).
-
Equipo amplificador de señal (6).
-
Actuador exterior, regulador de la distancia próxima o "corta" (7).
-
Actuador exterior regulador de la distancia lejana o "larga" (8).
-
Zona de detección próxima o "corta" (11).
-
Zona de detección lejana o "larga" (12).
-
Electroválvula (13).
-
Alimentación hidráulica (14).
-
Salida del agua al exterior (15).
-
Alimentación eléctrica (2).
-
Led avisador de conveniencia del cambio o reposición de baterías o pilas (16).
Asimismo, el equipo de la invención ofrece varios modos de funcionamiento que se describen a continuación:
-
Funcionamiento automático: El grifo suministra agua mientras el usuario invade la zona de detección lejana o "larga" (12).
-
Funcionamiento continuo: El grifo suministra agua ininterrumpidamente cuando el usuario invade la zona de detección próxima o "corta" (11), aunque el usuario se retire de ésta zona. El grifo deja de funcionar ininterrumpidamente cuando el usuario vuelve a invadir la zona de detección próxima o "corta" (11).
-
Parada de seguridad: El grifo deja de suministrar agua cuando transcurre un cierto tiempo desde que comenzó el suministro por invasión de al menos una de las zonas de detección. El equipo de la invención presenta además medios que aseguran el cierre de la electroválvula, en el caso de que ésta sea del tipo biestable, cuando el control detecta que la tensión de alimentación alcanza un determinado nivel por debajo del cual podría no funcionar correctamente.
En el caso de alimentación por batería o pilas, la disposición electrónica de control mide periódicamente la tensión de las mismas y la compara con un nivel de tensión establecido. Cuando la disposición detecta que la tensión de las pilas está por debajo del establecido, si el equipo está suministrando agua cierra la electroválvula. A partir de este momento, la disposición de control, además de continuar avisando de la falta de baterías, no abre la electroválvula, con lo que el equipo queda fuera de servicio hasta que la tensión de alimentación se recupera, es decir, se sustituyan las pilas gastadas.
En el caso de alimentación por red eléctrica, y ante un corte en el suministro, se utiliza el mismo equipo descrito en el párrafo anterior para asegurar el cierre de la electroválvula biestable. Para ello, el equipo eléctrico que conecta el circuito electrónico a la red incorpora uno o varios condensadores, que almacenan suficiente energía como para que la tensión de alimentación de la disposición electrónica baje lentamente a fin de que el control pueda detectar cuando la tensión está por debajo del nivel de tensión establecido. En este momento el o los condensadores almacenan todavía la suficiente energía como para que tenga efecto la orden de cierre de la eletroválvula.
Para explicar el funcionamiento del equipo del control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios objeto de esta patente, se ha creído conveniente, por ser el equipo más usual en el ámbito de estos aparatos utilizar un elemento de detección por infrarrojos.
Lógicamente a este equipo de control puede adaptarse cualquier otro elemento de detección que, mediante un circuito electrónico adecuado, sea capaz de suministrar al equipo una tensión que aumente en función de la proximidad del usuario u objeto al elemento de detección, como pueden ser: detectores de ultrasonidos, de radar, capacitivos, etc.
La invención, dentro de su esencialidad, puede ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran solo en detalle de la indicada, únicamente a título de ejemplo a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba. Podrá, pues, fabricarse este sistema de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios, en cualquier forma y tamaño, con los medios y materiales más adecuados y con los accesorios más convenientes, pudiendo los elementos componentes ser sustituidos por otros técnicamente equivalentes, por quedar todo ello comprendido dentro de las reivindicaciones.

Claims (15)

1. Sistema de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios, del tipo que permiten el suministro de agua cuando el usuario o un objeto invade un campo de detección (11, 12) delimitado por un conjunto emisor-receptor (3, 4) previsto en el aparato sanitario, caracterizado porque consiste en:
a) un circuito eléctrico-electrónico que define dos zonas de detección (11, 12) de distinto alcance en el campo de detección, una próxima (11) y una lejana (12) respecto al conjunto emisor-receptor (3, 4), a partir de la intensidad de luz infrarroja que es reflejada por el usuario o un objeto al ser alcanzado por la luz infrarroja y que llega al receptor (4) enviada por el emisor (3), y es convertida en una señal de tensión (5) que posteriormente es distintamente amplificada en distintas señales (9, 10), las cuales son comparadas con un valor de tensión preestablecido, cuyos valores definen las dos zonas de detección (11, 12),
a1)
una disposición electrónica de control (1), alimentada por una fuente de alimentación, que mantiene en funcionamiento y controla el circuito;
a2)
un conjunto emisor-receptor (3, 4) de infrarrojos accionado por la disposición electrónica de control (1), en la que al menos un emisor (3) emite una señal que al ser reflejada por el usuario u objeto situado en una de las zonas de detección es recibida por el receptor (4) y convertida en una señal de tensión (5);
a3)
una etapa amplificadora (6) de la señal de tensión (5) del receptor (4), que efectúa dos amplificaciones distintas (9, 10) de dicha señal, de las cuales será más elevada cuanto más cercano esté el usuario u objeto respecto del conjunto emisor/receptor (3, 4), cuyas señales de tensión distintamente amplificadas (9, 10) son comparadas con una tensión establecida en la disposición electrónica de control (1), para determinar en que zona de detección (11, 12) han sido reflejadas; y
b) una electroválvula (13) que permite el paso o no de caudal (15), activada por la disposición electrónica de control, en función de dichas señales comparadas (9, 10); de manera que según el valor de las tensiones amplificada (9, 10) se considera que el usuario u objeto ha invadido una u otra zona de detección (11, 12), con lo cual se produce el suministro/interrupción de agua.
2. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque las dos tensiones (9, 10) distintamente amplificadas y de distinto valor, son comparadas en la disposición electrónica de control (1), de modo que si la tensión menos amplificada es superior al valor de tensión establecido se considera que el usuario u objeto ha invadido la zona de detección próxima (11), si la tensión más amplificada es superior a dicho valor establecido y la tensión menos amplificada es inferior se considera que el usuario u objeto ha invadido la zona de detección lejana (12), y si ambas tensiones distintamente amplificadas son menores que dicho valor establecido se considera que el usuario u objeto no ha invadido ninguna de las primera y segunda (9, 10) zonas de detección.
3. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque el valor de las dos tensiones amplificadas (9, 10) pueden ser variados mediante actuadores (7, 8) exteriores, consiguiendo así la regulación de las zonas de detección (11, 12).
4. Sistema, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cuando se produce la invasión o entrada y la retirada/segunda entrada del usuario u objeto en la primera (11)/segunda (12) zonas de detección, el circuito permite el suministro/corte de agua (15) en el aparato sanitario mediante la electroválvula (13), produciendo dichas apertura o cierre en relación con el valor y orden de recepción de las señales reflejadas.
5. Sistema, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque permite un funcionamiento automático que suministra agua mientras se invade la zona de detección lejana (12) y se corta cuando cede la invasión.
6. Sistema, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque permite un funcionamiento continuo en el que suministra agua cuando se invade la zona de detección próxima (11) aunque el usuario se retira de dicha zona (11) y deja de suministrar agua cuando el usuario invade de nuevo la zona de detección próxima (11).
7. Sistema, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque permite una parada de seguridad en la que al cabo de un tiempo predeterminado de iniciado el suministro por invasión de al menos una de las zonas de detección (11, 12) se deja de suministrar agua.
8. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque la alimentación del circuito eléctrico-electrónico se realiza mediante conexión a la red eléctrica.
9. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque la alimentación del circuito eléctrico-electrónico es mediante baterías o pilas.
10. Sistema, según la reivindicación 9, caracterizado porque incorpora un led avisador de bajo nivel de las baterías o pilas.
11. Sistema, según las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque incorpora medios que aseguran el cierre de la electroválvula (13), cuando el equipo electrónico de control detecta que la tensión de alimentación baja a un nivel predeterminado que no asegura el correcto funcionamiento de la electroválvula (13), si es biestable.
12. Sistema, según la reivindicación 11, en relación con la reivindicación 9, caracterizado porque en la alimentación por baterías o pilas, el equipo electrónico de control mide periódicamente la tensión de las mismas y la compara con un nivel de tensión establecido, cerrando la electroválvula (13) cuando la tensión de las baterías o pilas está por debajo de dicho nivel, y mantiene cerrada la electroválvula (13) mientras no se sustituyen las baterías o pilas.
13. Sistema, según la reivindicación 11, en relación con la reivindicación 8, caracterizado porque el equipo eléctrico que conecta el circuito electrónico a la red incorpora uno o varios condensadores, que permiten cerrar la electroválvula, si es biestable, en el caso de que la tensión de la red baje por debajo de un nivel de tensión establecido, siendo medida periódicamente la tensión de la red y comparada con el citado nivel por el equipo electrónico de control.
14. Sistema, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque utiliza medios de detección, del tipo de ultrasonidos, de radar, capacitivos, y similares, mediante el circuito electrónico correspondiente a cada caso, que sea capaz de suministrar una tensión que aumente en función de la proximidad del usuario u objeto al elemento de detección.
15. Sistema de control para el accionamiento, sin contacto, del suministro de agua en aparatos sanitarios caracterizado porque comprende una constitución y disposición como la descrita en las reivindicaciones 1-14 que es aplicable a cualquier tipo de
grifería.
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