ES2875228A1 - Sistema de deteccion del grado de obstruccion de los medios de filtrado de un aparato electrico - Google Patents

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Abstract

Sistema de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado de un aparato eléctrico, caracterizado porque comprende: al menos un regulador de tensión, al menos un emisor lumínico, al menos un receptor lumínico, al menos un convertidor ADC, al menos un controlador del sistema, al menos una unidad de almacenamiento en memoria y medios de filtrado de un flujo; donde: los medios de filtrado están colocados entre los emisores lumínicos y los receptores lumínicos, el almacenamiento en memoria comprende datos de correspondencias entre valores de intensidad lumínica y el grado de obstrucción de los medios de filtrado, y el controlador del sistema compara los datos de intensidad lumínica recibida por los receptores lumínicos y obtiene el correspondiente valor del grado de obstrucción de los medios de filtrado.

Description

DESCRIPCIÓN
SISTEMA DE DETECCIÓN DEL GRADO DE OBSTRUCCIÓN DE LOS MEDIOS DE
FILTRADO DE UN APARATO ELÉCTRICO
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención hace referencia a los aparatos de limpieza automáticos o semi automáticos, más concretamente a los aparatos auto desplazables de limpieza, y más concretamente a los medios de limpieza y barrido que comprenden los aparatos auto desplazables de limpieza.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad, son ampliamente conocidos los aparatos eléctricos de limpieza, ya sean de desplazamiento autónomo o desplazamiento manual que comprenden medios de limpieza y/o aspiración, medios de almacenamiento, y medios de filtrado del aire aspirado.
Estos medios de filtrado están comprendidos por un filtro que atraviesa el flujo de aire aspirado, reteniendo las partículas más pequeñas que no se han quedado en el depósito de suciedad, de forma que se evita que la suciedad vuelva a pasar al ambiente después de haber sido aspirada.
Pertenece al estado de la técnica el documento CN10900881A en el que se describe un aparato aspirador con un sistema de aviso de recambio de filtro, en el que se monitorizan los parámetros del motor de aspiración, como puede ser su velocidad, y se comparan con unos valores límite previamente programados de forma que, cuando de esta comparación surge una alerta, se avisa al usuario de que debe cambiar el filtro.
Pertenece también al estado de la técnica el documento EP2598008B1, un aparato aspirador que comprende un sistema de detección de presión y un sistema de detección de presencia de filtro, unidos a una unidad de control.
En este documento se describe que cuando el sensor de presión, colocado aguas abajo del filtro, detecta que la presión está por debajo de un límite previamente programado, se envía una señal al controlador para que desactive la conexión eléctrica. Por otro lado, el sensor de presencia de filtro, únicamente detecta si el filtro está en su posición correcta o no, evitando la utilización del aspirador si éste no se encuentra instalado en su posición.
Por otro lado, tenemos el documento WO 2007/084543A2, en el que se describen sensores de variación de presión para detectar una obstrucción del filtro o la ausencia de este, de forma que se le indiquen al usuario medidas de mantenimiento y/o colocación del filtro.
Tenemos también el documento KR930008366B1, en el que se describe una unidad óptica que mide el paso de partículas de polvo a través de un flujo de aire, de forma que cuando este número caiga de determinado valor, se desconectará la energía del motor de aspiración.
Por último, encontramos el EP2986194A1 que describe un aparato eléctrico de aspiración que comprende un motor eléctrico y un ventilador, con un sistema de control y monitorización del motor eléctrico, y con medios de memoria configurados para almacenar un parámetro de carga del motor de referencia, donde se realizará una comparación entre los valores medidos y el parámetro de carga almacenado, activando eventos operativos del aparato en función del resultado de la comparación.
Como se puede observar, estos sistemas presentan sistemas de detección de obstrucción de los medios de filtrado de aire, que comprenden sensores de presión que detectan una variación de la presión en el flujo de aire, sin embargo, este sistema puede ver falseadas sus medidas teniendo en cuenta que las disminuciones de presión pueden verse afectadas por numerosos factores más, a parte de la propia obstrucción del sistema de filtrado.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El problema técnico que pretende resolver la presente invención es lograr un sistema de detección de filtro obstruido fiable, que presente una lectura continua y gradual del grado de obstrucción del filtro, permitiendo una regulación constante de los parámetros de funcionamiento del aparato eléctrico de limpieza y de sus medios de aspiración, pudiendo, por ejemplo, mantener el valor de la succión en un valor determinado.
Para lograrlo, el sistema actual presenta una solución basada en la tecnología de reconocimiento óptico, en el que se utilizan diferentes emisores y receptores ópticos que son capaces de detectar y parametrizar la intensidad lumínica que atraviesa el filtro del aparato de aspiración.
Gracias a estos parámetros, la presente invención puede conocer a tiempo real y de manera exacta el nivel de obstrucción del filtro, lo que no sólo permite saber cuándo hay que limpiar o sustituir el filtro, si no que también permite regular el funcionamiento del sistema, para mantener los rangos de operación del aparato en su punto óptimo.
Por ejemplo, podría regularse el caudal de aire y la potencia del motor de aspiración para mantener el parámetro de succión invariable durante las operaciones de limpieza, de manera que el usuario no perciba una disminución de la aspiración del aparato a causa de la obstrucción del filtro.
Esto se realiza gracias a que el parámetro de emisión - recepción lumínica no es un valor binario, sino que se trata de un valor analógico que puede variar dentro de un intervalo finito de valores, pudiendo conocer una curva de grado de obstrucción frente a intensidad lumínica recibida.
Siguiendo este razonamiento, obtenemos una curva inversamente proporcional entre la obturación del filtro y la intensidad lumínica recibida por el receptor, es decir, a mayor intensidad lumínica recibida, menos grado de obturación del filtro, y viceversa.
Esto nos permite, como se ha comentado anteriormente una regulación proporcional de los parámetros de funcionamiento del aparato eléctrico con respecto al grado de intensidad lumínica recibida.
Por lo que, a menor intensidad lumínica recibida, el controlador del aparato eléctrico de limpieza podría aumentar el régimen de funcionamiento del motor que acciona los medios de aspiración del propio aparato, para mantener el poder de succión invariable durante todo el régimen de funcionamiento, sea cual sea el grado de obturación de los medios de filtrado.
Si bien es cierto que este último tendría una limitación clara, ya que no podría extenderse el funcionamiento del aparato eléctrico más allá de cierto grado de obturación, ante el cual, el controlador, al detectar a través de los sensores lumínicos que ha superado un valor límite, debería desconectar la alimentación y avisar al usuario de que debe proceder a su limpieza y/o sustitución.
En resumen, la presente invención plantea un sistema de detección de obstrucción de los medios de filtrado del aire de un aparato eléctrico de limpieza, basado en la colocación de determinados emisores y receptores lumínicos que, en función del grado de obturación detectado, le envían información al procesador para que pueda variar los parámetros de funcionamiento del propio aparato de limpieza o, incluso, recomendar al usuario la sustitución y/o limpieza del filtro de aire.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Ejemplo de realización de la presente invención
Figura 2.- Gráfico de intensidad frente a grado de obstrucción y frente a parámetro de regulación del aparato eléctrico
Relación referencias de los dibujos
1. Emisor lumínico
2. Receptor lumínico
3. Medios de filtrado
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
En la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferentes, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de esta memoria, y en los que se muestran a modo de ilustración realizaciones preferentes específicas en las que la invención puede llevarse a cabo. Estas realizaciones se describen con el suficiente detalle como para permitir que los expertos en la técnica lleven a cabo la invención, y se entiende que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden realizarse cambios lógicos estructurales, mecánicos, eléctricos y/o químicos sin apartarse del alcance de la invención. Para evitar detalles no necesarios para permitir a los expertos en la técnica llevar a cabo la descripción detallada no debe, por tanto, tomarse en un sentido limitativo.
Concretamente, la presente invención hace referencia a un Sistema de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado de un aparato eléctrico, caracterizado porque comprende: al menos un regulador de tensión, al menos un emisor lumínico 1, al menos un receptor lumínico 2, al menos un convertidor ADC, al menos un controlador del sistema, al menos una unidad de almacenamiento en memoria, y medios de filtrado 3 de un flujo, que preferiblemente será de aire, donde:
- los medios de filtrado 3 están colocados entre los emisores lumínicos 1 y los receptores lumínicos 2,
- el almacenamiento en memoria comprende datos de correspondencias entre valores de intensidad lumínica y el grado de obstrucción de los medios de filtrado 3,
- el controlador del sistema compara los datos de intensidad lumínica recibida por los receptores lumínicos 2 y obtiene el correspondiente valor del grado de obstrucción de los medios de filtrado 3.
En esta realización preferente, el regulador de tensión será el encargado de alimentar el circuito electrónico, evitando que haya fluctuaciones en la medida del receptor, que pueden deberse a una supuesta descarga de la batería.
Por otro lado, el convertidor ADC será utilizado para poder digitalizar la señal obtenida, siendo posible tratarla posteriormente por el controlador del sistema.
Según esta primera realización preferida, se tendría un sistema en el que los emisores lumínicos estarían colocados en un lado de los medios de filtrado de aire, y los receptores lumínicos estarían colocados en el lado contrario, de forma que los emisores emitirían siempre con una intensidad determinada, y los receptores recibirían un porcentaje de esta intensidad, que sería inversamente proporcional al grado de obstrucción de los medios de filtrado.
En la presente invención podrían colocarse tantos emisores y tantos sensores como fuese necesario para que la lectura del grado de obstrucción del filtro sea correcta.
En una realización preferente, los receptores lumínicos 2 serán fototransistores.
En una realización preferente, el sistema de detección de la presente invención comprende, adicionalmente, un filtro electrónico para asegurar la ausencia de ruido en la señal obtenida de la lectura, de forma que no haya irregularidades que puedan alterar los resultados.
En una realización preferente, el sistema de detección de la presente invención los emisores lumínicos 1 estarán colocados aguas arriba de los medios de filtrado 3, y los receptores lumínicos 2 estarán colocados aguas debajo de los medios de filtrado 3.
De esta forma, siguiendo la dirección del flujo del fluido, primero se encontrarían los emisores lumínicos, luego el filtro y, finalmente, los receptores lumínicos.
En una realización preferente, el sistema comprenderá adicionalmente un amplificador de señal que logre amplificar la señal filtrada.
Finalmente, se puede decir que este sistema podrá estar instalado en un aparato eléctrico de limpieza automática o semiautomática que comprende: medios de limpieza, medios de aspiración, medios de accionamiento de los medios de aspiración, al menos un depósito de almacenamiento de la suciedad recogida, y medios de filtrado del aire aspirado. Ejemplos de este tipo de aparatos pueden ser los robots aspiradores, los aspiradores de mano o los aspiradores de trineo.
Aunque también puede instalarse en cualquier aparato eléctrico que contenga un flujo que deba ser filtrado, pudiendo ser tanto aire como agua, para que su funcionamiento sea efectivo, como puede ser un purificador de aire o un sistema de filtrado y purificación de agua.
En una realización preferente de la anterior realización, el controlador del sistema de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado podrá controlar los parámetros de funcionamiento del aparato eléctrico en función de los valores obtenidos de obstrucción de los medios de filtrado.
Así, por ejemplo, en un aparato eléctrico con medios de aspiración se podrá regular el caudal de aire movido y la presión aspirado, aumentándolos conforme lo hace el grado de obturación del filtro, y manteniendo un valor de succión constante durante todo el periodo de utilización, de esta forma el usuario no percibiría ningún cambio en la efectividad de su aparato de aspiración, hasta que el propio sistema le advierta de que debe proceder a la sustitución o limpieza del filtro instalado.
La aplicación industrial de la presente invención es clara, ya que permite obtener un sistema de detección de los medios de filtrado de cualquier aparato eléctrico que requiera el filtrado de un flujo de un fluido; y devuelve un parámetro de grado de obstrucción que permitirá regular los parámetros de funcionamiento del propio aparato eléctrico en función de la lectura obtenida, pudiendo mantener un régimen óptimo de mismo.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado de un aparato eléctrico, caracterizado porque comprende:
• al menos un regulador de tensión
• al menos un emisor lumínico (1)
• al menos un receptor lumínico (2)
• al menos un convertidor ADC
• al menos un controlador del sistema
• al menos una unidad de almacenamiento en memoria
• y medios de filtrado (3) de un flujo
donde:
• los medios de filtrado (3) están colocados entre los emisores lumínicos (1) y los receptores lumínicos (2),
• el almacenamiento en memoria comprende datos de correspondencias entre valores de intensidad lumínica y el grado de obstrucción de los medios de filtrado (3),
• el controlador del sistema compara los datos de intensidad lumínica recibida por los receptores lumínicos (2) y obtiene el correspondiente valor del grado de obstrucción de los medios de filtrado (3).
2. Sistema de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado de un aparato eléctrico según la reivindicación anterior, caracterizado porque el receptor lumínico (2) es un fototransistor.
3. Sistema de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado de un aparato eléctrico según la reivindicación primera, caracterizado porque comprende, adicionalmente, un filtro electrónico.
4. Sistema de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado de un aparato eléctrico según la reivindicación primera, caracterizado porque los emisores lumínicos (1) están colocados aguas arriba de los medios de filtrado (3), y los receptores lumínicos (2) están colocados aguas abajo de los medios de filtrado (3).
5. Sistema de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado de un aparato eléctrico según la reivindicación primera, caracterizado porque comprende, adicionalmente, un amplificador de señal
6. Aparato eléctrico de limpieza automática o semiautomática que comprende:
• medios de limpieza,
• medios de aspiración
• medios de accionamiento de los medios de aspiración
• al menos un depósito de almacenamiento de la suciedad recogida • medios de filtrado del aire aspirado
caracterizado porque comprende un sistema de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
7. Aparato eléctrico de limpieza automática o semiautomática según la reivindicación anterior, caracterizado porque el controlador del sistema del de detección del grado de obstrucción de los medios de filtrado controla los parámetros de funcionamiento del aparato eléctrico, en función de los valores obtenidos de obstrucción de los medios de filtrado.
1
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