ES2336713T3 - Maquina lavadora ecologica. - Google Patents
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Abstract
Un aparato para suministrar agua caliente a una máquina lavadora (1), que es preferiblemente de tipo doméstico, y que comprende: - un depósito de almacenamiento o caldera (4) que contiene una cantidad de líquido, especialmente agua, suministrado por una fuente exterior apropiada, incluida la red general de distribución de agua (5), - unos medios de calentamiento (2, 3) del líquido contenido dentro de dicha caldera, caracterizado porque comprende también: - un depósito de recuperación (7) distinto de dicha caldera (4), - un primer conducto (6) que conecta dicha caldera (4) a dicho depósito de recuperación (7), - unos medios de desviación hidráulica (8) selectivamente controlables colocados en dicho primer conducto (6), - un segundo conducto (9) que conecta dichos medios de desviación hidráulica (8) a dicha máquina lavadora (1), - un primer sensor de temperatura (10) dispuesto en dicho primer conducto (6) aguas abajo de dichos medios de desviación hidráulica (8) y - unos medios de control (11) capaces de recibir y procesar la señal emitida por dichos primer sensor de temperatura (10) y de transmitir órdenes de conexión/desconexión adecuadas y correspondientes a dichos medios de desviación hidráulica (8).
Description
Máquina lavadora ecológica.
La presente invención se refiere a un aparato
para suministrar agua caliente a una máquina lavadora,
preferiblemente de tipo doméstico (por ejemplo, véase el documento
US-B-6499321), provista de medios
mejorados capaces de permitir un ahorro de energía utilizando
cierta cantidad de agua previamente calentada por unos medios que
están fuera de la propia máquina, y particularmente el agua
contenida en un depósito calentado con un panel colector solar, o
colector, tal como se le llamará de aquí en adelante.
La invención se refiere especialmente a una
lavadora de ropa, a la cual se hará referencia seguidamente en la
descripción, pero resultará evidente que, con disposiciones obvias
de diseño y construcción, dicha invención puede ser utilizada
también con tipos diferentes de máquinas que utilicen agua caliente,
tales como lavavajillas, etc.
Es sabido que el consumo de energía de las
lavadoras domésticas, tales como lavadoras de ropa o de vajilla, es
causado principalmente por el calentamiento del agua utilizada en
ellas.
Dado que tal calentamiento se produce con
energía eléctrica, que, como es bien sabido, es una fuente de
energía muy cara, los fabricantes de aparatos se han dedicado
durante mucho tiempo a fuentes de energía mucho más barata y
particularmente al uso de los colectores solares, los cuales, como
es bien sabido, calientan el agua por efecto de la radiación solar
y la guardan en depósitos de almacenamiento adecuados, desde los
cuales el agua así calentada es tomada por la máquina en uso cuando
la necesite.
En el resto de la presente descripción tales
depósitos de almacenamiento se denominarán bajo el nombre de
caldera.
caldera.
Como fuente de calentamiento del agua contenida
dentro de la caldera se pueden utilizar otras fuentes de energía,
por ejemplo gas combustible o petróleo quemado por quemadores
adecuados, etc.
Después de que se ha calentado el agua dentro de
la caldera, ésta es enviada seguidamente a la máquina lavadora a
través de tuberías hidráulicas normales.
Sin embargo, cuando se deja que el agua salga de
dicha caldera, la cantidad de agua que se extrae inicialmente es
todavía agua fría, ya que es la parte del flujo de agua que no está
contenida en el depósito, sino en las tuberías que enlazan la
caldera con la máquina.
Dado que usualmente el volumen del agua
necesario en un ciclo de lavado es aproximadamente similar al
volumen contenido en dichas tuberías que conectan la caldera con
las máquinas lavadoras, el agua realmente fría todavía contenida en
dichas tuberías es introducida en la máquina; como consecuencia, se
desvanece la utilidad de dicha caldera y de la fuente de energía
alternativa (colectores solares, gas, carbón combustible, etc.).
Por tanto, sería deseable, y es realmente un fin
principal de la presente invención, proporcionar:
- -
- un aparato de calentamiento de agua fuera de la propia máquina, que comprenda medios relacionados de transporte, desviación hidráulica y recuperación del agua fría contenida en dichas tuberías,
- -
- y una máquina lavadora provista de medios de control capaces de gobernar dichos medios de desviación hidráulica, que permitan la introducción en dicha máquina de solamente agua calentada o en cualquier caso de agua a una temperatura predefinida.
Además, dicho aparato y dichos medios de
recuperación y control han de consentir que se recupere el agua
todavía fría contenida dentro de las tuberías entre la caldera y la
propia máquina lavadora, evitando así un desperdicio inútil de
energía.
Según la presente invención, este y otros
objetivos se alcanzan en un aparato y en una máquina lavadora que
incorporan las características mencionadas en las reivindicaciones
adjuntas y que incluyen medios de funcionamiento tales como los
descritos más abajo a modo meramente de ejemplo no limitativo con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra un esquema hidráulico básico
de las conexiones hidráulicas en un aparato según la invención,
La figura 2 muestra una realización preferida
del esquema hidráulico del aparato según la invención,
La figura 3 es una realización mejorada del
esquema de las figuras anteriores,
La figura 4 y la figura 5 muestran dos
realizaciones de una máquina lavadora que puede integrarse en un
aparato según la invención.
Con referencia a la figura 1, se muestra un
aparato para suministrar agua caliente a una máquina lavadora 1
preferiblemente doméstica, que comprende:
- -
- un colector solar 2 capaz de calentar, por medios y métodos conocidos y a través de un intercambiador de calor 3, el agua contenida dentro de un depósito de almacenamiento o caldera 4, que es alimentado convencionalmente por la red general de distribución de agua.
Se pide aquí nuevamente al lector que recuerde
que, aun cuando la presente invención se refiere al calentamiento
de agua preferiblemente por medio de colectores solares, resultará
evidente que tal calentamiento puede obtenerse por cualquier medio
de calentamiento, siempre que éste sea apropiadamente conveniente,
tal como un quemador de gas o petróleo, un hogar de carbón,
etc.
Dicha caldera es alimentada con agua por una red
convencional 5 de distribución de agua; un primer conducto 6 sale
de dicha caldera 4 y va a un depósito de recuperación 7 a través de
unos medios de desviación hidráulica, generalmente indicados como 8
y que típicamente pueden consistir en una válvula de tres vías.
Dichos medios de desviación hidráulica 8 son
controlables selectivamente, por métodos y medios que se explicarán
mejor más adelante, con ayuda de medios de control adecuados
indicados generalmente como 11.
Un segundo conducto 9 se deriva de dichos medios
8 y conecta a dichos medios de desviación hidráulica a dicha
máquina lavadora.
Además, en dicho primer conducto 6 está
dispuesto un sensor de temperatura 10, preferiblemente un NTC
apropiadamente seleccionado, que se encuentra aguas abajo de dichos
medios de desviación 8 y está conectado a dichos medios de control
11.
En este punto se puede entender ya la invención
en su realización más sencilla; cuando se ha activado la máquina
lavadora y tiene lugar la fase de entrada y calentamiento de agua
del baño de lavado, dichos medios de control, que han de estar
integral y funcionalmente conectados a la máquina y que también
pueden estar comprendidos dentro de ella, dejan que se abran dichos
medios de desviación 8, de modo que el agua que viene de la caldera
4 fluya en el primer conducto 6 y sea finalmente enviada a dicho
depósito de recuperación 7.
El sensor de temperatura 10 detecta la
temperatura del flujo de agua en el primer conducto 6 y envía la
señal relevante a dichos medios de control 11, los cuales,
apropiadamente programados, comparan dicha temperatura con una
temperatura de referencia; si la temperatura detectada es más baja
que dicha temperatura de referencia, dichos medios de desviación
hidráulica 8 pasan a permitir el flujo de agua hacia dicho depósito
de recuperación 7.
Tan pronto como la temperatura detectada por
dicho sensor 10 excede de tal temperatura de referencia, dichos
medios de control hacen entonces que dichos medios de desviación 8
detengan el flujo hacia dicho depósito 7 y permitan un flujo de
agua, proveniente de la caldera, hacia dicho segundo conducto 9 y,
por tanto, directamente hacia la máquina 1.
Será evidente para un experto en la materia que
dicha temperatura de referencia se seleccionará como el valor
mínimo de temperatura programado por el ciclo de lavado seleccionado
en la máquina.
Por tanto, dichos medios están dispuestos y se
hacen trabajar de tal manera que la temperatura del agua introducida
en la máquina sea siempre compatible (esto es, igual o más alta)
con la temperatura previamente programada por el ciclo de lavado
seleccionado.
Además, resultará evidente que la posición de
dichos medios de desviación hidráulica 8 en el primer conducto 6
estará preferiblemente tan cerca como sea posible de dicha caldera,
siempre que la máquina 1 esté evidentemente lo bastante cerca de
dichos medios 8.
Por el contrario, si dicha caldera está
posicionada a una distancia apreciable de la máquina 1, tal como es
usual en el caso general, es entonces más apropiado que dichos
medios de desviación estén dispuestos tan aguas abajo como sea
posible dentro de dicho primer conducto 6.
Con referencia a la figura 2, dichos medios de
desviación hidráulica pueden consistir ventajosamente en una
primera válvula eléctrica 8A colocada en dicho primer conducto 6 y
una segunda válvula 8B colocada en dicho segundo conducto 9, el
cual se deriva de dicho primer conducto 6 en una posición aguas
arriba de dicha primera válvula
8A.
8A.
En este caso también, dichas dos válvulas 8A y
8B están conectadas y son controlables selectivamente por dichos
medios de control 11, los cuales permiten que se arrastre en dicho
segundo conducto 9, aguas abajo de dicha segunda válvula 8B, un
flujo de agua cuya temperatura sea solamente igual a una temperatura
mínima predeterminada.
Un tercer conducto 12 se deriva de dicho
depósito de recuperación 7 y va a dicha máquina 1.
En dicho tercer conducto 12 están dispuestos
unos respectivos medios hidráulicos 13 cuya activación permite la
apertura/cierre de dicho tercer conducto 12, de modo que, cuando
dicho tercer conducto 12 se está abriendo, éste permite que el agua
contenida en el depósito de recuperación 7 fluya hacia dicha máquina
1.
Este modo de trabajo se implementa durante la
carga de agua para el paso de aclarado y explota el hecho de que,
para tal carga de agua de aclarado, se usa normalmente tan sólo agua
fría; por tanto, se puede usar ventajosamente el agua contenida
dentro de dicho depósito de recuperación 7, puesto que esta agua ya
está fría y, al no requerirse que sea calentada, es transportada
hacia dicha máquina 1.
Se evita entonces que se desperdicie inútilmente
el agua contenida dentro de dicho depósito de recuperación 7 y
previamente extraída del conducto 6.
Dichos medios hidráulicos 13 se implementan con
una tercera válvula cuando dicho depósito de recuperación 7 está
colocado en una posición más alta (figura 4) que la altura de la
entrada de dicho tercer conducto 12 en la máquina, y por la
apertura de dicha tercera válvula el agua fluye espontáneamente
hacia abajo en dirección a dicha máquina 1 por efecto de la
gravedad.
En el caso contrario (figura 5), si se coloca el
depósito de recuperación 7 en una posición más baja que la altura
de la entrada de dicho tercer conducto 12 en la máquina, será
necesario bombear el agua desde dicho depósito de recuperación, y
en tal caso dichos medios hidráulicos 13 consistirán esencialmente
en una bomba.
Evidentemente, dichos medios hidráulicos 13,
cualquiera que sea la forma en que estén realizados, son controlados
por dichos medios de control 11 para que su activación se coordine
con la activación de la fase de aclarado.
La realización descrita permite otras mejoras
ventajosas y una mayor flexibilidad de producción; en realidad,
puede ocurrir que el ciclo de lavado seleccionado de la máquina 1 no
requiera una temperatura más alta que la temperatura del agua
suministrada por la red general de distribución de agua, sino una
temperatura más baja que la del agua suministrada por la de la
caldera 4.
Por tanto, no se podría utilizar ninguno de los
respectivos flujos de agua, aparte de que evidentemente se utiliza
el agua de la red general de distribución de agua, para que sea
calentada por la máquina en un modo convencional completo; no
obstante, tal método desperdiciaría completamente la oportunidad
económica de utilizar el agua ya calentada en la caldera 4.
Según una de dichas mejoras, se utilizan un
cuarto conducto 20, que está conectado a la red general de
distribución de agua y que desemboca en dicho segundo conducto 9, y
una respectiva cuarta válvula eléctrica 21; además, un segundo
sensor de temperatura 22 está dispuesto aguas abajo de la conexión
de dicho cuarto conducto 20 con dicho segundo conducto 9.
Dicha cuarta válvula 21 y dicho sensor 22,
conectado a dichos medios de control 11, permiten el funcionamiento
siguiente durante la carga de agua para la fase de lavado: cuando
dicho sensor 22 detecta que la temperatura del flujo de agua
procedente de la caldera 4 y dentro del segundo conducto 9 es más
alta que un nivel predeterminado, que es seleccionado por el ciclo
de lavado específico de la máquina 1, se abre entonces la cuarta
válvula 21 en este cuarto conducto 20.
De esta manera, se permite que tenga lugar en
dicho segundo conducto 9 un mezclado entre un flujo de agua
caliente procedente de la caldera 4 y un flujo de agua fría
procedente de dicho cuarto conducto 20; estos dos flujos se mezclan
uno con otro y su temperatura media es detectada por dicho segundo
sensor de temperatura 22.
Según la diferencia de temperatura entre la
temperatura así detectada por el segundo sensor 22 con respecto a
la temperatura ajustada por el ciclo de lavado seleccionado, dichos
medios de control gobiernan selectivamente la apertura y el cierre
de dicha segunda válvula 8B y dicha cuarta válvula 21, incluso en
modo alterno, a fin de obtener la temperatura media predefinida del
flujo de agua procedente de dicho segundo conducto 9.
Además, tal posibilidad es particularmente
bienvenida si la máquina es una máquina lavadora provista de carga
por arriba del flujo de agua; en realidad, en tal caso el agua
caería directamente sobre la ropa y si la temperatura fuera
demasiado alta, la propia ropa resultaría evidentemente dañada.
Por consiguiente, la posibilidad de ajustar la
temperatura del agua que cae en la tina y sobre el tambor evita
ciertamente este serio inconveniente.
Por supuesto, podrían presentarse ciertas
condiciones de excesiva frecuencia de dichos cambios de temperatura;
en este caso, el resultado es que las dos válvulas 8B y 21
conmutarían con la misma alta frecuencia, lo que, más que
perjudicial, pasa a ser sustancialmente inútil.
Además, en la máquina lavadora cuya carga de
agua no se efectúa de arriba abajo y sobre el tambor, sino
sustancialmente con una subida progresiva del nivel del baño desde
el fondo de la tina, lo que interesa no es la temperatura en el
cuarto conducto 20, sino la temperatura final del agua dentro de la
tina de dicha máquina lavadora.
Así, para eliminar el inconveniente de una
excesiva frecuencia de conmutación de dichas dos válvulas en una
máquina con carga de agua desde "el fondo" se dispone dentro de
la tina de la máquina lavadora un tercer sensor de temperatura 30,
evidentemente conectado a dichos medios de control 11.
Dicho sensor 30 detecta evidentemente la
temperatura final del agua dentro de la tina, cuya temperatura
cambia de una manera mucho más lenta que las variaciones de
temperatura dentro de dicho segundo conducto 9.
Además, dicho tercer sensor de temperatura 30
puede utilizarse idénticamente aún cuando la máquina esté provista
del sensor de temperatura normal; por tanto, puede obtenerse también
un provechoso ahorro adicional en los costes de producción de la
máquina.
Básicamente, dichos medios de control 11 pueden
programarse así ventajosamente tal como con referencia a la
temperatura definida "Td" en un ciclo de lavado ajustado en la
máquina, y si la temperatura detectada por dicho tercer sensor 30
es más alta que dicha temperatura "Td", se abre entonces dicha
cuarta válvula 21 para admitir agua fría de la red general de
distribución de agua en la tina de la máquina hasta que se alcance
una temperatura igual a dicha temperatura predefinida Td.
Cuando se alcanza esta condición, se mantienen
abiertas las dos válvulas 8B y 21.
Por el contrario, si la temperatura detectada
sube otra vez por encima de dicha temperatura predefinida Td, se
cierra entonces dicha segunda válvula 8B y se deja abierta solamente
dicha cuarta válvula 21.
En cambio, si la temperatura cae por debajo de
dicha temperatura definida Td, se activan entonces dichas dos
válvulas 8B y 21 en sentido opuesto al que se acaba de explicar, con
lo que se eleva progresivamente la temperatura del baño en la tina
de la máquina.
Este procedimiento prosigue automáticamente
hasta que se alcance la carga de agua establecida por el programa
de lavado seleccionado.
Ventajosamente, y con referencia a la figura 3,
si la máquina es una lavadora de ropa con un tambor 40 que gira
dentro de una tina 41, parece conveniente entonces que dicho tercer
sensor de temperatura 30 sea colocado a una altura "d", con
respecto al fondo de la tina, que sea más baja que la altura
"D" del fondo del tambor con respecto a dicho fondo de la
tina.
De hecho, si la máquina extrae del segundo
conducto 9 un flujo de agua cuya temperatura es demasiado alta y
nociva para el tipo de ropa que se debe lavar, la presencia del
tercer sensor 30 en la porción inferior de la tina es capaz de
detectar la temperatura del baño mucho antes de que el nivel del
agua alcance el nivel del fondo del tambor.
En realidad, si el nivel del agua alcanza la
ropa que se debe lavar dentro del tambor y la temperatura del agua
es todavía demasiado alta, esta agua puede evidentemente dañar la
carga de ropa antes de que se reduzca apropiadamente la temperatura
del baño.
La presencia de este tercer sensor 30 en el
fondo de la tina fuerza entonces, con ayuda de dichos medios de
control, a introducir y mezclar apropiadamente también, según los
modos anteriormente explicados, el agua fría, evitando así el
riesgo de dañar la carga de ropa debido a la excesiva temperatura
del agua.
Claims (15)
1. Un aparato para suministrar agua caliente a
una máquina lavadora (1), que es preferiblemente de tipo doméstico,
y que comprende:
- -
- un depósito de almacenamiento o caldera (4) que contiene una cantidad de líquido, especialmente agua, suministrado por una fuente exterior apropiada, incluida la red general de distribución de agua (5),
- -
- unos medios de calentamiento (2, 3) del líquido contenido dentro de dicha caldera, caracterizado porque comprende también:
- -
- un depósito de recuperación (7) distinto de dicha caldera (4),
- -
- un primer conducto (6) que conecta dicha caldera (4) a dicho depósito de recuperación (7),
- -
- unos medios de desviación hidráulica (8) selectivamente controlables colocados en dicho primer conducto (6),
- -
- un segundo conducto (9) que conecta dichos medios de desviación hidráulica (8) a dicha máquina lavadora (1),
- -
- un primer sensor de temperatura (10) dispuesto en dicho primer conducto (6) aguas abajo de dichos medios de desviación hidráulica (8) y
- -
- unos medios de control (11) capaces de recibir y procesar la señal emitida por dichos primer sensor de temperatura (10) y de transmitir órdenes de conexión/desconexión adecuadas y correspondientes a dichos medios de desviación hidráulica (8).
2. Un aparato según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de desviación hidráulica
(8) comprenden una primera válvula (8A) dispuesta dentro de dicho
primer conducto (6), porque dicho segundo conducto (9) se deriva de
dicho primer conducto aguas arriba de dicha primera válvula (8A) y
porque una segunda válvula (8B) está dispuesta dentro de dicho
segundo conducto (9).
3. Un aparato según la reivindicación 2,
caracterizado porque dichas válvulas primera y segunda (8A,
8B) son controlables selectivamente por dichos medios de control
(11).
4. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque:
- -
- un tercer conducto (12) conecta dicho depósito de recuperación (7) a dicha máquina lavadora (1) y
- -
- unos medios hidráulicos selectivamente controlables (13) están dispuestos en este tercer conducto (12), siendo dichos medios hidráulicos (13) capaces de permitir que circule un fluido desde dicho depósito de recuperación (7) hasta dicha máquina lavadora (1).
5. Un aparato según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos medios hidráulicos (13)
comprenden una válvula o una bomba.
6. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos
medios de control (11) son capaces de controlar dichos medios de
desviación hidráulica (8, 8A, 8B) de modo que se permita un flujo
desde dicha caldera (4) hasta dicho depósito de recuperación (7) a
través de dicho primer conducto (6) cuando la señal generada por
dicho primer sensor de temperatura (10) sea representativa de una
temperatura más baja que un valor predeterminado.
7. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
dispuesto un cuarto conducto (20) que desemboca en dicho segundo
conducto (9) aguas abajo de dichos medios de desviación hidráulica
(8, (8A, 8B) y aguas arriba de dicha máquina (1), siendo dicho
cuarto conducto (20) alimentado con agua fría y preferiblemente
desde la red general de distribución de agua (5) y estando provisto
de una válvula correspondiente (21) colocada aguas arriba del punto
de conexión de dicho cuarto conducto (20) con dicho segundo
conducto (9).
8. Un aparato según la reivindicación 7,
caracterizado porque en la porción de dicho segundo conducto
(9) situada aguas abajo del punto de conexión de dicho cuarto
conducto (20) está previsto un segundo sensor de temperatura
(22).
(22).
9. Un aparato según la reivindicación 7 u 8,
caracterizado porque dicha máquina lavadora (1) está provista
de una tina (41) destinada a contener la ropa que se debe lavar, y
porque un tercer sensor de temperatura (39) está dispuesto dentro
de dicha tina (41).
10. Un aparato según la reivindicación 9, en el
que dicha máquina lavadora es, además, una lavadora de ropa (1)
provista de un tambor rotativo (49) separado del fondo de dicha tina
(41), caracterizado porque dicho tercer sensor (30) está
colocado cerca del fondo de dicha tina (41).
11. Un aparato según la reivindicación 10,
caracterizado porque dicho tercer sensor (30) está colocado a
una distancia (d) tal, respecto del fondo de la tina, que sea capaz
de detectar la temperatura del agua dentro de la tina (41) a un
nivel más bajo que la distancia inferior (D) de dicho tambor
rotativo (49) con respecto al mencionado fondo de la tina.
12. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 8 y siguientes, caracterizado porque,
durante la carga de agua para la fase de lavado, dichos medios de
control (11) son capaces de ajustar la apertura/cierre selectivos
de dichos medios de desviación hidráulica (8, 8B) y de dicha cuarta
válvula (21) de acuerdo con la temperatura detectada por dicho
sensor de temperatura segundo (22) o tercero (30).
13. Un aparato según la reivindicación 12,
caracterizado porque si la temperatura detectada por dicho
segundo sensor (22) o dicho tercer sensor (30) es más alta que un
nivel predeterminado, dichos medios de desviación hidráulica (8,
8B) son activados para detener el flujo de agua hacia dentro de
dicho segundo conducto (9) y para abrir el flujo de agua desde
dicho cuarto conducto (20).
14. Un aparato según las reivindicaciones 12 ó
13, caracterizado porque si la temperatura del agua detectada
por dicho segundo sensor (22) o dicho tercer sensor (30) es más
baja que un nivel predeterminado, dichos medios de control (11)
activan:
- -
- dichos medios de desviación hidráulica (8B) para abrir el flujo de agua hacia dentro de dicho conducto (9) y
- -
- dicha cuarta válvula (21) para cerrar el flujo de agua desde dicho cuarto conducto (20).
15. Un aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 4 y siguientes, caracterizado porque durante
la carga de agua de aclarado dichos medios de control (11) son
capaces de activar dichos medios hidráulicos (13) en dicho tercer
conducto (12) para permitir que el agua contenida dentro de dicho
depósito de recuperación (7) fluya hacia dicha máquina (1).
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