ES2645758T3

ES2645758T3 - Sistema de descarga de inodoro activado por presión de aire

Info

Publication number: ES2645758T3
Application number: ES10804848.9T
Authority: ES
Inventors: Matt Vargas; Brian Lamb; Tom Stout; Eric Bennett; Tuan Le
Original assignee: Fluidmaster Inc
Current assignee: Fluidmaster Inc
Priority date: 2009-05-31
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2030-05-25
Also published as: KR20120086245A; US8615822B2; CN102625871A; EP2438243A4; WO2010141289A1; CN102713094A; CN102625871B; BRPI1011419A2; JP2012528959A; JP5677684B2; BRPI1011420A2; KR20120085658A; US20100299824A1; EP2438243B1; WO2011014293A1; JP2012528960A; JP5823381B2; US20100299822A1; US8701220B2; EP2438243A1

Abstract

Un sistema (10) de descarga de inodoro activado por aire, que comprende: una taza de inodoro (20); un depósito (30), que comprende un volumen predeterminado de agua; un conducto de fluido (40) entre el depósito (30) y la taza de inodoro (20); y un sistema (60) para suministrar aire al interior del depósito (30), en donde un suministro de aire al interior del depósito (30) hace circular agua desde el depósito (30) a través del conducto de fluido (40) y al interior de la taza de inodoro (20); una válvula de llenado (54) situada dentro del depósito (30), que se abre cuando el nivel de agua en el depósito (30) baja durante una descarga; y en donde el sistema (60) para suministrar aire hace aumentar la presión de aire en el depósito (30) cuando se enciende el sistema (60) para suministrar aire ambiente; caracterizado por que el sistema (60) para suministrar aire al interior del depósito (30) es para suministrar aire ambiente, el sistema (60) para suministrar aire ambiente al interior del depósito (30) comprende una trayectoria de comunicación de aire abierta a través del mismo que permite el flujo libre desbloqueado de aire entre el depósito (30) y el aire ambiente cuando se apaga el sistema (60) para suministrar aire ambiente.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Sistema de descarga de inodoro activado por presion de aire REFERENCIA A LAS SOLICITUDES RELACIONADAS:

La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud provisional de patente con numero de serie 61/182.742, presentada el 31 de mayo de 2009, titulada "Tankless Flush Systems for Toilets", y de una solicitud no provisional de patente con numero de serie 12/652.586, presentada el 5 de enero de 2010, titulada "Air Pressure Activated Toilet Flushing System".

CAMPO TECNICO:

La presente invencion se refiere a inodoros que descargan sin requerir una cisterna de agua elevada, situada encima de la taza de inodoro, o una valvula de descarga con charnela, situada entre una cisterna de agua elevada y la taza de inodoro.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION:

La mayorla de inodoros residenciales convencionales hacen uso de un suministro elevado de agua en una cisterna montada encima de la taza de inodoro. Para descargar el inodoro, el usuario acciona una palanca o un boton que libera el agua elevada al interior de la taza de inodoro bajo la fuerza de la gravedad. Sin embargo, tales cisternas de inodoro elevadas son voluminosas y poco atractivas, y son propensas a correr riesgos de fuga. Por lo tanto, existe una necesidad de un inodoro que descargue sin requerir una cisterna elevada, y que tambien sea adecuado tanto para uso residencial como comercial.

Adicionalmente, en los ultimos anos, la conservation del agua es cada vez mas importante para mucha gente y muchos municipios. De hecho, muchas jurisdicciones tienen leyes que limitan la cantidad de agua que se puede usar por descarga de inodoro. Ademas, en respuesta a la necesidad de la conservacion del agua, se han desarrollado inodoros de doble descarga. En un inodoro de doble descarga, hay dos tamanos de descarga seleccionables por el usuario. Una descarga pequena se usa para desechar residuos llquidos. Una descarga grande se usa para desechar residuos solidos. Preferiblemente, el inodoro deseado serla adecuado tambien para su uso con tecnologlas de doble descarga. De modo importante, la conservacion del agua incluye tanto el cambio de los tamanos de descarga como la prevention de los fallos por fuga. Por lo tanto, es deseable tambien proporcionar un inodoro “sin charnelas”, ya que las charnelas de inodoro son propensas a desgastarse y son tambien sensibles a los productos qulmicos agresivos y las aguas grises. Como tal, la elimination de la valvula de charnela es muy deseable para reducir los gastos de servicio y las molestias de este reemplazo complicado y que consume tiempo.

El documento de patente US 4.286.342 describe un sistema de descarga de inodoro activado por aire, segun el preambulo de la reivindicacion 1, y ademas una instalacion de inodoro en la que se proporciona una cisterna para agua limpia que tiene una unidad de valvula distribuidora, que conecta selectivamente el reborde hueco del accesorio de fijacion de inodoros con el interior de la cisterna para transportar agua de descarga a la misma y poner un conducto en comunicacion con aire comprimido desde un compresor de aire.

COMPENDIO DE LA INVENCION:

La presente invencion proporciona un sistema de descarga activado por aire segun la reivindicacion 1. El presente sistema de descarga ofrece muchos beneficios adicionales y se puede usar opcionalmente para reemplazar un sistema de descarga convencional, tambien en un inodoro normal.

Segun la presente invencion, se proporciona un sistema de descarga de inodoro activado por presion de aire, que comprende: una taza de inodoro; un deposito; un conducto de fluido entre el deposito y la taza de inodoro; un sistema para suministrar agua al interior del deposito; y un sistema para suministrar aire al interior del deposito, en donde un suministro de aire al interior del deposito produce un aumento de presion, haciendo que el fluido circule desde el deposito a traves del conducto de fluido y al interior de la taza de inodoro.

Segun la invencion, el sistema para suministrar aire al interior del deposito suministra aire ambiente al interior del deposito. Ademas, el deposito tiene preferiblemente una trayectoria de comunicacion de aire abierta al aire ambiente a traves del sistema de suministro de aire (p. ej.: un soplador) cuando se apaga el sistema para suministrar aire. As! (cuando esta encendido), el sistema de suministro de aire se cierra o supera de otro modo esta conexion al ambiente, y dirige aire al interior del deposito. Esto tiene la ventaja de impedir que se forme el vaclo en el deposito si se atasca el inodoro. En contraste a esto (cuando esta apagado), existe un flujo libre desbloqueado de aire entre el deposito y el aire ambiente.

En funcionamiento, el deposito contiene aire y agua, y el suministro de aire al interior del deposito supera la trayectoria de aire abierta al aire ambiente y hace aumentar la presion de aire en el deposito, forzando por ello a que el agua salga del deposito a traves del conducto de fluido y entre en la taza de inodoro. Preferiblemente, el sistema para suministrar aire al interior del deposito tiene una salida de aire al interior del deposito, que esta situada encima de una entrada del conducto de fluido, que conduce desde el deposito al interior de la taza de inodoro. El conducto de fluido puede comprender opcionalmente un tubo que tiene un desague hacia abajo que entra en la taza de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

inodoro. En diversas realizaciones, el conducto de fluido puede tener tambien un tramo medio situado mas alto que el reborde de la taza de inodoro.

En otra realizacion preferida, el presente sistema incluye una taza de inodoro con una cisterna de deposito que alimenta agua a la taza de inodoro. La cisterna incluye un deposito de agua que contiene un volumen predeterminado de agua y un conducto de subida que tiene un extremo superior encima de la superficie del volumen predeterminado de agua y un extremo inferior que se extiende por debajo de la superficie del volumen predeterminado de agua. Un desague proporciona una trayectoria para flujo de fluido entre el extremo superior del conducto de subida y la taza de inodoro. Un conducto de entrada de aire esta provisto de una salida en el interior del deposito de agua, encima de la superficie del volumen predeterminado de agua. El conducto de entrada de aire esta conectado a una fuente de aire comprimido. Un accionador de descarga esta asociado con la fuente de aire comprimido de modo que, cuando se activa el accionador de descarga, circula aire comprimido a traves de la salida del conducto de entrada de aire en el deposito de agua, encima de la superficie del volumen predeterminado de agua, presurizando por ello el deposito de agua y forzando, al menos, a una parte del volumen predeterminado de agua a subir el conducto de subida, a traves del desague y al interior de la taza de inodoro.

Una primera ventaja de la presente invention es que evita la valvula de charnela flexible que separa comunmente una cisterna de agua para inodoro elevada de la taza de inodoro que esta debajo. Las valvulas de charnela flexible son tlpicamente la parte mas debil de un sistema de inodoro y son, por lo tanto, las mas propensas a fallar (haciendo que el agua se fugue hacia abajo de la cisterna de inodoro al interior de la taza de inodoro). Como consecuencia, la valvula de charnela es, tlpicamente, la primera parte a reemplazar del sistema de inodoro.

Otras ventajas del presente sistema incluyen el hecho de que conserva agua de varios modos diferentes. En primer lugar, se evita completamente la fuga de agua de la cisterna a la taza (dado que no hay ninguna cisterna elevada que este asentada encima de la taza y, asl, ninguna separation por valvula de charnela entre la cisterna y la taza). En segundo lugar, el presente sistema esta disenado para usar solamente la cantidad de agua que se desea realmente para la descarga. En el presente sistema, se usa una duration especificada de flujo de aire para controlar el volumen de fluido de la descarga. Otras realizaciones pueden incluir opcionalmente, en cambio, sistemas sensores para medir volumenes de agua. Ya que la duracion del flujo de aire se puede preestablecer a diversos niveles intermedios, como se desee, se puede preestablecer tambien el volumen de agua preciso de la descarga. Como consecuencia, no es necesario usar una “cisterna” de tamano estandar de agua para la descarga. Mas bien, de acuerdo con la presente invencion, se puede proporcionar una option para seleccionar en una escala deslizante de volumenes de descarga. Esto contrasta con inodoros de doble descarga existentes en los que el usuario selecciona “media” descarga o una “completa”.

En tercer lugar, usando flujo de aire para causar la descarga de agua, la temporizacion del regimen de descarga se puede establecer en precisos perfiles deseados. Por ejemplo, puede ser preferible usar una descarga con un volumen de caudal constante de principio a fin. Sin embargo, puede ser preferible, en cambio, usar una descarga con un caudal que disminuye (o aumenta) con el paso del tiempo. Con el presente sistema, el caudal de agua exacto se puede aumentar y disminuir a niveles diferentes en momentos diferentes durante la descarga, como se desee. Por consiguiente, son posibles muchos perfiles de descarga. Por ejemplo, es posible disenar un perfil de descarga que comience inicialmente en un alto nivel de fluido, disminuya durante un perlodo de tiempo y aumente a continuation de nuevo hacia el final de la descarga. Como se puede apreciar, con el presente sistema, es facil disenar “perfiles” de descarga que tienen volumenes de descarga y caudales de fluido de descarga diferentes que cambian con el paso del tiempo. Esta caracterlstica puede dar como resultado ahorros de agua, ya que los perfiles de descarga pueden estar disenados con el objetivo de ser optimos para la forma geometrica particular de la taza de inodoro particular utilizada. O se pueden optimizar para otras necesidades como el ruido, el tipo de efluente del usuario, la limpieza, etc. En cuarto lugar, usando perfiles de descarga eficaces, la presente cisterna de agua puede ser menor que la que se encuentra en inodoros estandares utilizados comunmente.

Ademas, edificios diferentes tienen comunmente presiones de agua muy diferentes en las llneas principales. Se ha demostrado que esto es a menudo diflcil cuando se disenan o se instalan inodoros convencionales. Aun otra ventaja del presente sistema, sin embargo, es que no se ve afectado por tales diferencias en la presion de agua que se encuentran entre diversos edificios y hogares. Esto se debe a que el presente sistema funciona ventajosamente por presiones de aire que activan la descarga; y no por presiones de agua que activan la descarga.

El presente sistema de descarga de inodoro activado por aire es facil de instalar, mantener y accionar, y se puede usar con diferentes tamanos y formas geometricas de la taza. El presente sistema tiene menos partes de fluido moviles que los inodoros de cisterna elevada convencionales y esta asl mejor adaptado a condiciones de aguas agresivas debido a la reutilizacion de productos qulmicos o, incluso, de aguas grises. Por ultimo, otras ventajas de la presente invencion son que proporciona una descarga muy consistente; y que es duradera y perdurable.

Otras ventajas incluyen, pero no estan limitadas a que el sistema esta a presion ambiente cuando no esta en funcionamiento. Ademas, es sencillo cambiar los caudales del sistema facilmente sin tener que cambiar los tamanos de la valvula de descarga (lo que permite que el usuario ajuste el volumen de descarga incluso sin entrar en contacto con el agua en la cisterna).

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS:

La figura 1 es una ilustracion esquematica de una primera realizacion del presente sistema.

Las figuras 2A y 2B muestran ilustraciones esquematicas de una segunda realizacion del presente sistema.

La figura 3 es una ilustracion esquematica de una tercera realizacion del presente sistema.

La figura 4 es una ilustracion esquematica de una cuarta realizacion del presente sistema.

La figura 5 es un sistema distribuidor de presion de aire para una pluralidad de inodoros.

DESCRIPCION DETALLADA DE LOS DIBUJOS:

Se describen en lo que sigue realizaciones a modo de ejemplo de la invencion. Las figuras no estan necesariamente dibujadas a escala y no muestran necesariamente cada detalle o estructura de las diversas realizaciones de la invencion, sino ilustran mas bien realizaciones a modo de ejemplo y caracterlsticas mecanicas a fin de proporcionar una descripcion apta de tales realizaciones.

En diversos aspectos de la invencion, se proporciona un sistema de descarga de inodoro activado por aire, que comprende: una taza de inodoro; un deposito; un conducto de fluido entre el deposito y la taza de inodoro; un sistema para suministrar agua al interior del deposito; y un sistema para suministrar aire al interior del deposito, en donde una inyeccion de aire en el deposito hace circular fluido desde el deposito a traves del conducto de fluido y al interior de la taza de inodoro.

Haciendo referencia primero a la figura 1, se proporciona un sistema 10 de descarga de inodoro activado por aire. El sistema 10 comprende: una taza de inodoro 20; un deposito (es decir: una cisterna de agua) 30; un conducto de fluido 40 entre el deposito 30 y la taza de inodoro 20; un sistema 50 para suministrar agua al interior del deposito 30; y un sistema 60 para suministrar aire al interior del deposito 30. El sistema 60 suministra aire ambiente al interior del deposito 30. Ademas, el deposito 30 tiene preferiblemente una comunicacion de aire abierta al aire ambiente a traves del sistema 60, cuando se apaga dicho sistema 60.

El sistema de inodoro 10 y la taza 20 se pueden incluir en cualquier sistema estandar de diseno de inodoros y tazas, incluyendo tanto los inodoros con sifon como los de lavado. Ademas, la presente invencion se puede usar tanto en los inodoros montados en el suelo como en los montados en la pared.

El deposito 30 contiene aire y agua (colocados a presion ambiente) de manera que un suministro de aire al interior del deposito 30 hace circular fluido desde dicho deposito 30 a traves del conducto de fluido 40 y al interior de la taza de inodoro 20. El sistema 10 es as! un sistema de descarga activado por aire, ya que una inyeccion de aire en el deposito 30, mediante el sistema de suministro de aire 60, hace que el aire llegue a comprimirse en la parte superior del deposito 30, lo que empujara hacia arriba, a su vez, algo del fluido en el deposito 30 a traves del conducto de fluido 40 y al interior de la taza de inodoro 20. Como se puede ver, la descarga en la presente invencion no esta activada por la gravedad actuando sobre el agua liberada de una cisterna elevada encima de la taza de inodoro. En vez de eso, se usa flujo de aire para activar la descarga. Especlficamente, la inyeccion de aire en el deposito 30 hace aumentar la presion de aire en dicho deposito 30, forzando por ello a que el fluido salga del deposito 30 a traves del conducto de fluido 40 y al interior de la taza de inodoro 20.

Como se puede ver tambien, el deposito 30 contiene una mezcla de aire y fluido a presion ambiente, y el nivel de fluido en el deposito 30 es, como sigue, una caracterlstica importante del diseno. Como se ilustra, el deposito de agua 30 contiene un volumen predeterminado de agua con un pequeno espacio vaclo encima del mismo. El sistema de suministro de aire 60 tiene preferiblemente una salida de aire 61 al interior del deposito 30, que esta situada encima de una entrada 42 del conducto de fluido 40. Opcionalmente, la salida de aire 61 al interior del deposito 30 comprende un tubo de aire 62 que puede estar situado para extenderse hacia arriba a traves del fluido en el deposito 30, estando su abertura superior 63 dispuesta, como se muestra, encima del nivel de fluido en el deposito 30. Como se puede ver, el deposito de agua 30 tiene un extremo superior cerrado encima del espacio vaclo.

Como se ha indicado anteriormente, el deposito de agua 30 no tiene que estar situado encima y por detras del inodoro. En vez de eso, existe flexibilidad para colocar el deposito 30, dado que puede estar situado encima de la taza de inodoro, a un lado de la taza de inodoro, estar oculto en una pared o un armario cercano, o incluso estar situado bajo el suelo. Ya que la taza de inodoro y el deposito de fluido no tienen que estar situados justo proximos entre si (o uno delante del otro), la presente invencion puede estar situada, por lo tanto, en cuartos de bano pequenos y/o requerir un pequeno recinto del cuarto de bano, cuando esta montada derecha contra una pared. La cisterna del deposito de agua 30 puede estar hecha de material acrllico, o de cualquier otro material adecuado que cree un sellado adecuado contra la entrada de aire, incluyendo, pero sin estar limitado a polietileno (HDPE), polipropileno (PP) y ABS. Alternativamente, el deposito 30 podrla tambien estar hecho de ceramica, metal u otros materiales. Ademas, el deposito 30 puede estar realizado con diversas formas para aprovechar cualquier “espacio residual” en el inodoro. Por ejemplo, la mayorla de inodoros presentan una pared exterior cosmetica (ademas de la taza y el tubo sifon). Por lo tanto, hay un espacio conformado irregularmente que se encuentra comunmente entre la taza y el tubo sifon. La totalidad, o al menos una parte del deposito 30, puede estar situada opcionalmente en este “espacio residual”, sin aumentar el espacio total del inodoro.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

El suministro de agua 50 puede comprender simplemente una fuente de agua 52 externa (tal como una ilnea de agua principal) conectada para circulacion de fluido a una valvula de llenado 54 estandar situada dentro del deposito 30. La valvula de llenado 54 puede ser una valvula de llenado mecanica estandar, incluyendo las valvulas de relleno controladas por flotador existentes y las valvulas de llenado vertical u horizontal estandares. Una trampilla o puerta 51 desmontable puede estar dispuesta sobre el deposito 30 para reemplazar facilmente la valvula de llenado 54.

El conducto de fluido 40 comprende preferiblemente un tubo o conducto de paso con un conducto de subida 42 situado en el deposito 30 y un desague hacia abajo 44 que discurre al interior de la taza de inodoro 20. En realizaciones preferidas, el conducto de fluido 40 tiene un tramo medio 43 situado mas alto que el reborde, que desagua al interior de la taza de inodoro. Una ventaja de este diseno es que impide cualquier flujo inverso desde la taza de inodoro 20 al interior del deposito 30 (en caso de un bloqueo en el fondo de la taza de inodoro durante una descarga).

En diversas realizaciones, el suministro de aire 60 comprende un soplador de aire 64. El soplador 64 puede ser un soplador centrlfugo, pero se ha de entender que la presente invencion no esta limitada a ninguna realization particular de suministro de aire. El soplador, debido a su diseno abierto cuando no funciona, sirve preferiblemente como conexion al ambiente para el deposito y como entrada de aire. Por ejemplo, se pueden usar sopladores axiales, centrlfugos, centrlfugos multietapa, centrlfugos accionados por correa, de tipo Roots, bombas de aire lineal o ventiladores regenerativos. Ademas, se puede usar una bomba de aire. Se contemplan tambien, dentro del alcance de la invencion, camaras de aire comprimido con valvulas mecanicas o electricas que hacen de compuerta de una salida de aire. Se puede usar cualquier fuente de aire comprimido, incluyendo un tubo de entrada de aire comprimido conectado a una fuente de aire comprimido montada a distancia del inodoro.

En aspectos preferidos, el soplador 64 puede estar hecho con un material de amortiguacion situado alrededor de su armazon de cuerpo envolvente y/o su montaje para reducir el ruido (y/o la vibration). El recinto cerrado del soplador de aire puede estar realizado con ceramica y espuma o con otro medio adecuado de reduction del ruido (para reducir el ruido y la vibracion). El material de amortiguacion puede estar situado tambien alrededor de la entrada y la salida del soplador 64 para reducir el ruido/vibracion. Por ejemplo, una realizacion preferida comprende una trayectoria tortuosa para la entrada y la salida, que esta creada por el material de amortiguacion para capturar las ondas sonoras. En diversas realizaciones alternativas, esta trayectoria tortuosa puede estar enrollada alrededor del soplador de aire, compartiendo as! alguno de su material de amortiguacion y su tamano de reduccion del ruido. Alternativamente, se elimina la trayectoria tortuosa y se sopla simplemente aire a traves de un material de celdas abiertas para su amortiguacion del ruido. La energla electrica (por ejemplo, a traves de una clavija en una conexion de enchufe de pared o a traves de baterlas) puede alimentar opcionalmente el suministro de aire 60. Existe flexibilidad para colocar el soplador de aire 64, dado que puede estar situado encima de la taza de inodoro, a un lado de la taza de inodoro, estar oculto en una pared o un armario cercano, o incluso estar situado bajo el suelo. Como consecuencia, la presente invencion puede estar situada en cuartos de bano pequenos y/o requerir un pequeno recinto del cuarto de bano.

En disenos alternativos, tanto el deposito 30 como el soplador 64 pueden estar situados dentro del mismo armario o cuerpo envolvente. Por ejemplo, ambos pueden estar situados en un cuerpo envolvente que sea parte del propio inodoro. Como tal, tanto el deposito 30 como el soplador 64 pueden estar situados dentro de un cuerpo envolvente de porcelana encima y detras de la taza de inodoro. En esta realizacion, la presente invencion puede asemejarse incluso a un inodoro estandar disponible comercialmente.

Cualquier tipo de bomba de aire o soplador se puede usar en el sistema de suministro de aire 60, incluyendo una bomba alimentada por una baterla recargable, por una salida electrica, o por ambas (por ejemplo, con una baterla que proporciona refuerzo en un corte de la corriente electrica). Preferiblemente, una baterla alimenta la bomba de aire, o una baterla se usa como refuerzo en caso de una parada de la alimentation. Ademas, se puede usar una baterla recargable, de manera que la baterla se recarga simplemente usando una salida estandar de corriente alterna. Adicionalmente, un aislamiento acustico, tal como gomaespuma u otro material de amortiguacion del ruido, puede estar incluido en el interior de la taza para amortiguar el sonido de la bomba de aire. Preferiblemente, un circuito de recarga puede estar incorporado en el inodoro, o la baterla puede ser extralble.

El sistema 10 comprende tambien un accionador de descarga 70, con microprocesador electronico, activado por el usuario. Preferiblemente, el accionador de descarga 70 proporciona un control, con microprocesador electronico, de una variedad de entradas de perfil de descarga. Por ejemplo, el accionador de descarga 70 puede tener un ajuste para una descarga “completa” y un ajuste para “media” descarga. Otras opciones incluyen “3/4 de descarga” o una “descarga nocturna lenta y silenciosa”. Se ha de entender que la presente invencion no esta limitada a ningun perfil o perfiles de descarga particulares. Mas bien, ya que el accionador de descarga 70 se puede establecer para controlar la temporizacion y la cantidad de agua exactas (por ejemplo, si se utilizan sensores en el deposito o la taza) suministradas por el sistema 60, entonces, se puede disenar o usar cualquier numero de perfiles de descarga diferentes. Como se puede ver tambien, el accionador de descarga 70 no tiene que estar situado proximo al deposito 30 (o en contacto flsico con el mismo). En vez de eso, el accionador de descarga puede estar montado donde se quiera sobre la pared, dentro del alcance desde el inodoro. En diversas realizaciones, la comunicacion entre el accionador de descarga 70 y el soplador 62 puede ser por cableado electrico o puede hacerse de modo inalambrico.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

El accionador de descarga 70 puede estar alimentado, a su vez, por un enchufe estandar de pared, o a traves de alimentacion con baterias. Ademas, ya que se suministra potencia al soplador 62 y al accionador de descarga 70, se pueden situar tambien sobre el inodoro unas interfaces de alimentacion auxiliar opcionales para otros aparatos del cuarto de bano, la iluminacion o para sensores de autodescarga. Se ha de entender, sin embargo, que el accionador de descarga 70 no tiene que ser un microprocesador. Por ejemplo, la presente invencion abarca tambien un sencillo temporizador o un accionador de descarga con circuito RC.

Para descargar el inodoro, se empuja o se conmuta el accionador de descarga 70 de manera que se acciona la fuente de aire comprimido para permitir que entre aire comprimido en el espacio vacio encima del agua en el deposito de agua 30. Aunque la salida 61 de la fuente de aire comprimido esta situada preferiblemente encima de la superficie del agua en el deposito de agua en el estado de predescarga, puede estar tambien sumergida, sin salirse del alcance de la invencion. En caso de que la fuente de aire comprimido sea una bomba de aire 64 local, se puede conseguir una descarga simplemente activando la bomba de aire. En caso de que la fuente de aire comprimido sea una linea de entrada de aire comprimido (por ejemplo conectada a un compresor de aire a distancia), esto se puede conseguir abriendo una valvula que permite que entre aire en el deposito de agua y cierra el paso libre de aire entre el deposito y el aire ambiente. El conducto de fluido 40 tiene un extremo inferior abierto sumergido debajo de la superficie del agua cuando el inodoro esta en un estado de predescarga. A medida que entra aire en el espacio vacio encima del agua en el deposito 30, dicho espacio vacio llega a comprimirse con relacion a la atmosfera. Sin embargo, el extremo superior del conducto de fluido 40 esta abierto a la atmosfera mediante el desague 44 al interior de la taza de inodoro 20. Asi, la presion de aire en el deposito 30 llega a ser mayor que la presion de aire en el conducto de fluido 40, y el agua en el deposito 30 es forzada asi a subir por el conducto de fluido 40 y a bajar al interior del desague 44 y al interior de la taza de inodoro 20, iniciando asi una descarga del inodoro.

Cuando el nivel del agua en el deposito 30 baja durante una descarga, se abre la valvula de relleno 54 controlada por flotador y el agua comienza a entrar en el deposito 30. Esto sigue hasta que el nivel de agua alcanza el estado de predescarga predeterminado, momento en el que se cierra la valvula de relleno controlada por flotador y se completa el ciclo de descarga.

La presente invencion es ventajosa tambien con respecto a las estrategias de reduccion del ruido para el uso de aire. Por ejemplo, la taza 20 puede estar hecha junto con un material de amortiguacion del ruido (por ejemplo, pulverizando a su lado inferior un material de amortiguacion del ruido). Como se ha indicado anteriormente, el soplador 64 podria ser un soplador de simple o doble etapa, pero podria ser alternativamente un soplador centrifugo de baja vibracion accionado por correa. Ademas, el ruido y la vibracion se pueden reducir tambien mediante software, como sigue. En primer lugar, se puede frenar el motor en el soplador 64, durante el viento contrario del soplador, para reducir la cantidad de ruido percibido. En segundo lugar, el motor en el soplador 64 puede tener una puesta en marcha lenta para reducir la cantidad de ruido percibido. En tercer lugar, el soplador 64 puede funcionar opcionalmente a un bajo nivel durante el accionamiento del usuario. En cuarto lugar, el soplador 64 puede estar situado en una zona rebajada dentro del deposito 30, de manera que el agua en dicho deposito 30 ayuda tambien a la amortiguacion. Otras estrategias de reduccion del ruido incluyen “la cancelacion del ruido electronica de bucle cerrado”, en la que se usa un microfono para detectar la frecuencia del ruido del soplador y se emite un ruido desde los altavoces a una frecuencia para cancelar o bloquear el ruido del soplador. Aun en otra realizacion, se puede conseguir la cancelacion del ruido usando camaras de ondas u otras camaras sonoras reflectoras que estan disenadas para reflejar ciertas frecuencias del sonido de vuelta al interior del flujo de aire, cancelando asi el mismo. Consiguen esto a traves del diseno geometrico de la camara para “hacer rebotar” la clase correcta de sonido. Esto se hace comunmente en aplicaciones para silenciadores de automovil. Aun otra estrategia de atenuacion del ruido es que el soplador de aire 64 tenga un conducto de aire en helice para su entrada y otro conducto de aire en helice para su salida, estando los conductos situados concentricamente alrededor del soplador para hacer que toda la unidad sea compacta.

La presente invencion tiene tambien ventajas de como se controla, e incluso se personaliza, facilmente la duracion y el perfil de la descarga. Aunque la duracion de la descarga se puede controlar con una valvula de flotador que corta el flujo de aire comprimido cuando el agua en el deposito 30 alcanza un nivel suficientemente bajo, el flujo de aire comprimido se puede controlar electronicamente con un circuito de temporizacion en el accionador de descarga 70. Por ejemplo, un circuito puede estar programado para activar el soplador 64 durante una cantidad de tiempo para una descarga completa, y una cantidad menor de tiempo para una descarga pequena. Las cantidades de tiempo que es activado el soplador 64 (o, en el caso de una linea de entrada de aire comprimido, que se abre la valvula de entrada) no son criticas y dependen de la presion y el caudal del aire que se esta suministrando. Asi, es posible tambien controlar o personalizar el perfil de descarga. Por ejemplo, el circuito de control puede estar programado para proporcionar inicialmente una presion de aire relativamente alta en el deposito a fin de iniciar la descarga, y disminuir lentamente a continuacion la presion a medida que se completa la descarga.

El circuito de control puede ser (pero no es necesariamente) un microcontrolador programable. El circuito de control puede controlar la propia fuente de aire comprimido, o puede controlar una valvula que regula el flujo de aire comprimido al interior del deposito de agua. Tal circuito de control podria estar acoplado a una interfaz de usuario montada en el exterior del inodoro o en la pared adyacente al mismo. La interfaz de usuario permite que el usuario controle y personalice los ajustes de descarga. Por ejemplo, el usuario puede desear que se tenga una descarga

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

mas lenta y mas silenciosa por la noche para evitar despertar a otros en casa. Alternativamente, el usuario puede que no este preocupado con el ruido generado y podrla seleccionar una descarga mas rapida y mas potente. Una “descarga de limpieza” mas larga se puede preestablecer tambien adicionalmente como una opcion. La interfaz de usuario 70 puede ser tan sencilla como uno o dos botones, o tan compleja como un teclado numerico con una pequena pantalla que muestra informacion sobre los perfiles de descarga seleccionados y almacenados. La interfaz de usuario puede tener tambien un puerto de comunicaciones, tal como un puerto de bus en serie universal, que permite que el usuario cargue perfiles de descarga en el inodoro desde un ordenador o desde un dispositivo portatil USB. Por supuesto, todas estas caracterlsticas son opcionales. La interfaz de usuario podrla proporcionar realimentacion digital del funcionamiento. Un sistema opcional de calibracion puede estar incluido tambien en la interfaz de usuario 70. Tal sistema de calibracion se podrla usar durante la instalacion inicial para asegurar que los volumenes de agua de descarga estan dentro de los intervalos apropiados para los codigos particulares de edificacion municipales, estatales o nacionales. Ademas, el sistema de calibracion de descargas puede ser opcionalmente “de autocalibracion”, de manera que el sistema volverla a calibrarse despues de un perlodo de tiempo. Esto puede ser deseable a medida que se desgasta el motor o el sistema cambia de otro modo con el paso del tiempo.

Las figuras 2A y 2B muestran una realization alternativa en donde la entrada de aire 61A (desde un suministro de aire 60A) en el deposito 30 esta dispuesta, en cambio, en la parte superior de dicho deposito 30. En esta realizacion, no se requiere un tubo interno de aire (62 en la figura 1). En todos los otros aspectos, el sistema de la figura 2 funciona basicamente de la misma manera que el sistema de la figura 1. En la figura 2A, el deposito 30 esta montado en el inodoro. En contraste a esto, en la figura 2B, el deposito 30 esta montado, en cambio, directamente dentro de la pared por detras del inodoro.

La figura 3 muestra una tercera realizacion del sistema 10, en la que se describen varias caracterlsticas opcionales adicionales, como sigue. En primer lugar, el tramo medio 43 del conducto 40 esta dispuesto a una distancia nominal mayor que cero, encima de la parte superior de la taza de inodoro 20. Esta caracterlstica impide que cualquier rebosamiento de la taza de inodoro 20 (causado por la detention en el fondo de la taza de inodoro) vuelva a pasar hacia arriba a traves del desague 44 y entre en el deposito 30. Alternativamente, o ademas, una valvula de retention de una via 43 opcional puede estar instalada en el conducto de fluido 40 para impedir flujo inverso desde la taza 20 al interior del deposito 30. Otra caracterlstica opcional de la invention es un sensor de nivel de agua 22 en la taza 20. El sensor 22 funciona para detectar un rebosamiento de agua en la taza 20. Si el nivel de agua en la taza alcanza la altura del sensor 22, dicho sensor 22 enviara a continuation una senal al suministro de aire 60 para que corte la descarga (a fin de impedir el sobrellenado de la taza 20). Ademas, la salida 61 del suministro de aire esta situada encima de la altura maxima del agua en el deposito 30. Preferiblemente, la valvula de llenado 54 permite solamente un nivel de fluido maximo en el deposito 30, que esta justamente por debajo de la parte media 43 del conducto de fluido 40. Esta caracterlstica asegura que el fluido en el deposito 30 no puede drenar al interior de la taza 20 en ausencia de una descarga. Otros sensores opcionales (no mostrados) podrlan estar tambien colocados dentro del deposito 30 para determinar el nivel de fluido dentro del deposito (para cortar el flujo de entrada en el deposito si su nivel de agua llega a ser demasiado alto o para controlar con mas precision los volumenes de descarga). Ademas, es posible tambien supervisar la position del flotador sobre la valvula de llenado 54 para obtener una realimentacion mas detallada del nivel de agua en el deposito 30. Ademas, la entrada de fluido al deposito 30 esta situada preferiblemente encima del nivel de agua (como esta establecido por las alturas del conducto de subida/reborde). Esto impide que agua contaminada del deposito se meta en el suministro de agua de la llnea de agua potable.

La figura 4 ilustra una realizacion alternativa de la invencion, en la que se puede tambien inyectar aire directamente en la taza de inodoro para iniciar la action de descarga. En esta realizacion, el sistema 10A incluye una taza 20, un deposito 30, un conducto de fluido 40, un suministro de agua 50 y un suministro de aire 60, que funcionan de modo similar al sistema 10 descrito anteriormente. Sin embargo, el sistema 10 comprende ademas una tapa 25, que tiene un cierre estanco al aire, sobre la taza 20. Una pieza de enganche 26 opcional puede estar dispuesta tambien para cerrar hermeticamente la tapa 25. En esta realizacion, se introduce directamente tambien aire en la taza 20. Esta inyeccion de aire aumenta la presion de aire en la taza y desplaza as! el agua en la misma de manera que comienza la descarga. Como se puede ver, el aire que entra a traves de un tubo de aire 62 puede ser dirigido al interior del deposito 30 (a traves de una abertura 61), o al interior de la taza 20 y el deposito 30. Se pueden disponer valvulas y/o sistemas de control para dirigir aire al interior de la trayectoria o trayectorias deseadas. Asl, el flujo de aire desde un soplador 64 se puede enviar al interior del deposito 30 (para iniciar una descarga), o a la taza y el deposito.

La figura 5 ilustra otra realizacion de la invencion, en la que una pluralidad de sistemas de inodoro 10 comparten un unico suministro de aire 60 por medio de un distribuidor 66 (con unas valvulas de control 67). Este sistema tiene la ventaja de usar solamente un suministro de aire central, y es asl muy adecuado para su uso en el mercado comercial. Ademas, este mismo suministro de aire se puede usar para alimentar un ventilador de cuarto de bano o secador de manos 69, que puede anadirse. Se ilustra tambien un filtro de aire 71 opcional. Una salida para un sistema de vaclo central se podrla usar tambien junto con un sistema de vaclo central.

Diversas modificaciones y variaciones de la invencion resultaran evidentes para los expertos en la tecnica, como se define por las reivindicaciones que se acompanan. Por ejemplo, el tipo de accionador de descarga utilizado puede

variar ampliamente, y puede estar montado en una amplia variedad de emplazamientos, incluyendo en la parte superior de la cisterna, en el lado de la cisterna, ser un accionador activado con el pie en el suelo o un accionador activado con la mano montado en la pared por detras del inodoro y sustancialmente encima del mismo. Las reivindicaciones que se acompanan deberlan interpretarse teniendo estos principios en mente.

5

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (10) de descarga de inodoro activado por aire, que comprende:

una taza de inodoro (20);

un deposito (30), que comprende un volumen predeterminado de agua; un conducto de fluido (40) entre el deposito (30) y la taza de inodoro (20); y

un sistema (60) para suministrar aire al interior del deposito (30), en donde un suministro de aire al interior del deposito (30) hace circular agua desde el deposito (30) a traves del conducto de fluido (40) y al interior de la taza de inodoro (20);

una valvula de llenado (54) situada dentro del deposito (30), que se abre cuando el nivel de agua en el deposito (30) baja durante una descarga; y

en donde el sistema (60) para suministrar aire hace aumentar la presion de aire en el deposito (30) cuando se enciende el sistema (60) para suministrar aire ambiente;

caracterizado por que el sistema (60) para suministrar aire al interior del deposito (30) es para suministrar aire ambiente, el sistema (60) para suministrar aire ambiente al interior del deposito (30) comprende una trayectoria de comunicacion de aire abierta a traves del mismo que permite el flujo libre desbloqueado de aire entre el deposito (30) y el aire ambiente cuando se apaga el sistema (60) para suministrar aire ambiente.
2. El sistema segun la reivindicacion 1, en donde el deposito (30) contiene ademas aire, y en donde el suministro de aire ambiente al interior del deposito (30) hace aumentar la presion de aire en el deposito (30), forzando por ello a que salga agua del deposito (30) a traves del conducto de fluido (40) y al interior de la taza de inodoro (20).
3. El sistema segun la reivindicacion 1, en donde el sistema (60) para suministrar aire ambiente al deposito (30) tiene una salida de aire (61) al interior del deposito (30), que esta situada encima de una entrada del conducto de fluido (40) en la taza de inodoro (20).
4. El sistema segun la reivindicacion 1, en donde el conducto de fluido (40) comprende un conducto de subida (42) en el deposito (30) y un desague (44) al interior de la taza de inodoro (20).
5. El sistema segun la reivindicacion 1, en donde el sistema (60) para suministrar aire ambiente al deposito (30) comprende: un soplador de aire (64), que es tanto el suministro de aire como la conexion al ambiente para el deposito (30), siendo opcionalmente el soplador de aire (64) un soplador centrlfugo o estando encapsulado en un material de amortiguacion del ruido.
6. El sistema segun la reivindicacion 1, en donde el conducto de fluido (40) comprende un tubo que tiene un desague hacia abajo (44) al interior de la taza de inodoro (20).
7. El sistema segun la reivindicacion 6, en donde la salida de la valvula de llenado (54) esta situada encima del conducto de subida (42) o del tramo medio (43) del conducto de fluido (40).
8. El sistema segun la reivindicacion 1, en donde el sistema (60) para suministrar aire ambiente al deposito (30) comprende un tubo de aire (62) que entra en el deposito (30), teniendo opcionalmente el tubo de aire (62) una abertura (61) al interior del deposito (30) que esta situada encima de una entrada al conducto de fluido (40) o que esta situada para extenderse hacia arriba a traves del fluido en el deposito (30), con una abertura del tubo de aire (62) dispuesta encima del fluido en el deposito (30), comprendiendo ademas el sistema segun la reivindicacion 1 un sistema (50) para suministrar agua al interior del deposito (30), conectado operativamente a la valvula de llenado (54).
9. El sistema segun la reivindicacion 1, en donde el sistema (60) para suministrar aire ambiente al interior del deposito (30) comprende un accionador de descarga activado por el usuario.
10. El sistema segun la reivindicacion 1, en donde el sistema (60) para suministrar aire ambiente al interior del deposito (30) esta alimentado electricamente, en particular alimentado con baterlas.
11. El sistema segun la reivindicacion 1, en donde el deposito (30) comprende una trampilla (51) desmontable.
12. El sistema segun la reivindicacion 4, que comprende ademas:

una cisterna fijada a la taza de inodoro (20), en donde el deposito (30) esta dispuesto dentro de la cisterna; comprendiendo ademas el conducto de subida (42) un extremo superior encima de la superficie del volumen predeterminado de agua y un extremo inferior que se extiende por debajo de la superficie del volumen predeterminado de agua;

proporcionando el desague (44) una trayectoria para flujo de fluido entre el extremo superior del conducto de subida (42) y la taza de inodoro (20);

10

15

20

un conducto de entrada de aire (62) en el deposito de agua (30) para suministrar aire ambiente al interior del deposito de agua (30), en donde el sistema (60) de aire ambiente comprimido esta conectado al conducto de entrada de aire (62); y

un accionador de descarga (70) asociado con la fuente (60) de aire comprimido, en donde, cuando se activa el accionador de descarga (70), circula aire comprimido a traves de la salida (61) del conducto de aire, al interior del deposito de agua (30) encima de la superficie del volumen predeterminado de agua, presurizando por ello el deposito de agua (30) y forzando, al menos, a una parte del volumen predeterminado de agua a subir el conducto de subida (42), a traves del desague (44) y al interior de la taza de inodoro (20).
13. El sistema segun la reivindicacion 12 o la reivindicacion 1, que comprende ademas una fuente de agua (52) externa conectada a la valvula de llenado (54) situada dentro del deposito (30).
14. El sistema segun la reivindicacion 12, en donde el sistema (60) de aire comprimido comprende un soplador de aire (64).
15. El sistema segun la reivindicacion 12 o la reivindicacion 6, en donde el conducto de subida o de fluido (40), respectivamente, comprende un tramo medio (63) situado mas alto que un reborde de la taza de inodoro (20).
16. El sistema segun la reivindicacion 12 o la reivindicacion 9, en donde el accionador de descarga (70) comprende una pluralidad de entradas de perfil de descarga o comprende un control, con microprocesador electronico, del perfil de descarga.