ES2904917T3 - Aparato limpiador de piscinas con dispositivo de separación de residuos por centrifugación y filtración - Google Patents

Abstract

Dispositivo (18) de separación de residuos en suspensión en un líquido, para un aparato de limpieza de piscinas, comprendiendo el dicho aparato de limpieza: - un cuerpo (11), - al menos un circuito hidráulico de circulación de líquido entre al menos una entrada (15) de líquido y al menos una salida (16) de líquido, y a través del dispositivo (18) de separación de los residuos en suspensión en el líquido, - al menos una bomba de circulación de fluido instalada en el circuito hidráulico, el dispositivo (18) de separación de residuos en suspensión en un líquido comprende medios de centrifugación de residuos en suspensión en el líquido, un tanque (23) de recolección de estos residuos centrifugados, y un canal (24) de suministro del líquido que se abre en una cámara (22) de filtración que define un volumen sustancialmente cilíndrico, de manera tangencial a una pared (201) cilíndrica de la dicha cámara de filtración, comunicándose la dicha cámara (22) de filtración con el tanque (23) de recolección de residuos centrifugados, caracterizado porque el dispositivo (18) de separación comprende, entre la cámara (22) de filtración y el tanque (23) de recolección de residuos centrifugados, un deflector (34) formado por una parte de una pared (201) cilíndrica de la cámara (22) de filtración que se prolonga por encima del tanque (23) de recolección de residuos centrifugados, cuando el dicho dispositivo de separación está colocado en el cuerpo (11) del aparato de limpieza.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato limpiador de piscinas con dispositivo de separación de residuos por centrifugación y filtración

La presente invención se refiere al campo de los equipos para piscinas. Se refiere más particularmente a un aparato de limpieza de piscinas autónomo de tipo robot que comprende un circuito de agua por limpiar y al menos un medio de filtración de los residuos presentes en suspensión en el agua.

Preámbulo y técnica anterior

La invención se refiere a un aparato limpiador de una superficie sumergida en un líquido, tal como una superficie formada por las paredes de un estanque, especialmente de una piscina. Más específicamente, la invención hace referencia a un robot móvil de limpieza de piscinas. Un tal robot de limpieza realiza la dicha limpieza recorriendo y cepillando las paredes de la piscina, y aspirando los posibles residuos hacia un filtro adaptado para recoger los dichos residuos. Se entiende, en este caso, por residuos todas las partículas presentes en el interior del estanque y que tienen una medida de superficie o volumen comprendido en un intervalo predeterminado, cuyos límites son funciones de las características técnicas del robot, de modo que, por un lado, el límite inferior permite la entrada de las dichas partículas en el dispositivo de filtración y, por otro lado, el límite superior impide la salida de las dichas partículas del dispositivo de filtración. Tales residuos pueden comprender, por ejemplo, trozos de hojas, microalgas, etc., siendo estos residuos normalmente depositados en el fondo del estanque o adheridos en las paredes laterales del mismo.

Lo más común es que, el robot se alimente de energía a través de un cable eléctrico que conecta el robot a una unidad exterior de control y alimentación.

Actualmente, existen diferentes aparatos de limpieza de superficies sumergidas, especialmente con dispositivo de filtrado extraíble. Tales aparatos incluyen un cuerpo, órganos de accionamiento del dicho cuerpo sobre la superficie sumergida, una cámara de filtración formada en el interior del cuerpo y que comprende una entrada de líquido, una salida de líquido, un circuito hidráulico de circulación de líquido entre la entrada y la salida a través de un dispositivo de filtración. Además, en estos denominados aparatos de limpieza, el dispositivo de filtración es móvil y extraíble del cuerpo del aparato sin tener que voltear el aparato de limpieza. Tales aparatos de limpieza se describen especialmente en los documentos WO 2016/181065 y FR 2989596 del solicitante.

Estos aparatos disponen de programas automáticos de limpieza del fondo del estanque y posiblemente de las paredes laterales del estanque. Un tal programa determina una limpieza de la piscina en un tiempo predeterminado. Generalmente, el robot es retirado del agua por el usuario al final del ciclo o de intervalos regulares, cuando el filtro no pueda asegurar más sus funciones debido a la presencia excesiva de partículas (hojas, micropartículas, etc.), y necesite ser limpiado. En determinados modelos recientes, la unidad exterior de control y alimentación del robot emite una señal luminosa cuando esta operación de limpieza del filtro deba ser realizada.

La acción de limpieza del filtro por el usuario obliga a este último a sacar el robot de la piscina para extraer el filtro alojado en el interior de su cuerpo, luego vaciar el filtro y finalmente lavarlo con abundante agua, por ejemplo, a través de un tubo de riego. Estas operaciones son potencialmente complicadas para el usuario en la medida en que el riesgo de contacto con los residuos y lodos de filtración es significativo. Por lo tanto, estas operaciones de limpieza constituyen para el usuario una fuente de inconvenientes.

La invención tiene por objetivo remediar especialmente este inconveniente.

Exposición de la invención

La invención se refiere en un primer aspecto a un dispositivo, o caja, de separación de residuos en suspensión en un líquido, para un aparato de limpieza de piscinas, el dicho aparato de limpieza de piscinas comprende:

- un cuerpo,

- al menos un circuito hidráulico de circulación de líquido entre al menos una entrada de líquido y al menos una salida de líquido, y a través del dispositivo de separación de residuos en suspensión en el líquido,

- al menos una bomba de circulación de fluido instalada en el circuito hidráulico.

El dispositivo de separación de residuos en suspensión en un líquido incluye las características técnicas de la reivindicación 1.

Se denomina “aparato de limpieza de piscinas” a un aparato para la limpieza de una superficie sumergida, es decir, típicamente un aparato, móvil en el interior o en el fondo de un estanque de piscina, y adaptado para efectuar la filtración de residuos depositados tanto en el fondo como en una pared. Un tal aparato es comúnmente conocido bajo el nombre de robot de limpieza de piscinas, cuando incluye medios de gestión automatizada de los desplazamientos en el fondo y en las paredes de la piscina para cubrir toda la superficie por limpiar.

Se denomina, en este caso, por abuso del lenguaje “líquido” a la mezcla de agua y residuos, o partículas, en suspensión en la piscina o en el circuito de circulación del fluido en el interior del aparato de limpieza.

Se designa por “separación de residuos” cualquier forma de segregación de residuos en suspensión para producir, en la salida del dispositivo de separación, un líquido liberado de sus residuos. Los medios de segregación pueden incluir especialmente medios de centrifugación o filtración.

Los medios de centrifugación permiten ventajosamente una separación mecánica de las partículas, a través de la fuerza centrífuga.

Según la invención, el dispositivo de separación incluye un canal de suministro, o de admisión, del líquido que se abre según una dirección tangencial en una cámara de separación de residuos, o cámara de filtración, definiendo un volumen sustancialmente cilíndrico, comunicando la dicha cámara de filtración con el tanque de recolección de residuos centrifugados.

En otras palabras, el canal de suministro del líquido se abre tangencialmente a una pared cilíndrica de la cámara de filtración.

El canal de suministro del líquido está configurado, en forma y tamaño, para conducir una velocidad importante del líquido cargado de residuos.

Según los modos de realización particulares, la invención responde además a las siguientes características, implementadas por separado o en cada una de sus combinaciones técnicamente operativas.

En un modo de realización, la cámara de filtración y el tanque de recolección de residuos centrifugados se comunican a través de una abertura presente en la pared cilíndrica de la cámara de filtración. La abertura está preferencialmente dispuesta en la parte inferior del volumen cilíndrico de la cámara de filtración, cuando el dispositivo de separación está colocado en el cuerpo del robot.

En otras palabras, el tanque de recolección de residuos centrifugados forma una protuberancia radial externa al volumen cilíndrico definido por la cámara de filtración, desde la pared cilíndrica. El tanque de recolección de residuos centrifugados se extiende radialmente al exterior de la cámara de filtración, desde la pared cilíndrica. El eje de la cámara de filtración es preferencialmente paralelo a un plano XY horizontal del aparato de limpieza.

El tanque de recolección de residuos centrifugados se encuentra en la parte inferior del dispositivo de separación cuando el dicho dispositivo de separación se inserta en el cuerpo del robot.

Con un tal dispositivo de separación, los residuos cuyo tamaño y masa volúmica son importantes con respecto al líquido, son centrifugados y empujados contra la pared periférica de la cámara de filtración mientras continúan su movimiento circular inducido por el movimiento del líquido y luego son expulsados hacia el tanque de recolección. cuando llegan cerca de él.

En un modo de realización particular que permite una muy buena separación de los residuos en el líquido, el dispositivo de separación también incluye un dispositivo de filtración.

En un ejemplo de realización, el dispositivo de filtración está dispuesto en el centro de la cámara de filtración. Por tanto, son filtrados los residuos más ligeros y pequeños, los que no son centrifugados.

En este caso, en un modo de realización más particular, el dispositivo de filtración incluye un dispositivo de filtración tangencial.

En un modo de realización, el dispositivo de filtración incluye un dispositivo de filtración frontal.

Más particularmente en este caso, el dispositivo de filtración frontal se inserta en el dispositivo de filtración tangencial de manera extraíble, lo que permite una fácil limpieza y una gran compacidad del dispositivo.

En un modo de realización particular, el dispositivo de separación es tal que el dispositivo de filtración es extraíble del dicho dispositivo de separación de residuos. Esto también favorece una fácil limpieza del aparato de limpieza de piscinas.

En este caso, en un modo de realización más particular, el dispositivo de separación incluye dos caras laterales, formando una de las caras una tapa y estando montada herméticamente , de manera extraíble, en la cámara de filtración.

En un modo de realización particular, el dispositivo de filtración forma un volumen principalmente cilíndrico montado coaxialmente en la parte central de la cámara de filtración, y configurado para separar el volumen interno de la dicha cámara de al menos un orificio de salida de líquido filtrado.

La invención está caracterizada porque el dispositivo de separación incluye, entre la cámara de filtración y el tanque de recolección de residuos centrifugados, un deflector formado por una parte de la pared cilíndrica de la cámara de filtración que se prolonga por encima del tanque de recolección de residuos centrifugados.

En un modo de realización particular, el dispositivo de separación incluye, entre la cámara de filtración y el tanque de recolección de residuos, un deflector que forma una pared de continuidad convexa con la pared cilíndrica de la cámara. Un deflector crea una zona en la cual la velocidad del líquido es baja con respecto a su velocidad en la cámara de filtración centrífuga. Por lo tanto, los residuos que vienen de manera natural se depositan en el dicho tanque de recolección y permanecen allí. Además, este deflector permite homogeneizar la velocidad periférica en la cámara de filtración y así mejorar la centrifugación de los residuos. También permite generar una circulación inversa en la zona de la trampa evitando así que los residuos vuelvan a entrar en la cámara de filtración.

Más particularmente, el deflector determina una abertura (a) angular de aproximadamente 60 ° desde la cámara de filtración hacia el tanque de recolección.

La invención se refiere en un segundo aspecto a un aparato de limpieza de piscinas que comprende un dispositivo de separación tal como se ha explicado anteriormente, estando el dispositivo de separación montado de manera extraíble en el aparato de limpieza de piscinas.

Más particularmente en este caso, el eje de la cámara de filtración cilíndrica es paralelo a un plano XY horizontal del aparato.

De manera alternativa, el eje de la cámara de filtración cilíndrica es paralelo a un eje Y transversal del aparato. La invención también se refiere a un kit de modificación para un aparato de limpieza de piscinas, comprendiendo el dicho kit un dispositivo de separación tal como se ha explicado, y medios de adaptación de este dispositivo de separación en el cuerpo del aparato de limpieza de piscinas.

La invención también se refiere a un aparato de limpieza de superficies sumergidas según la reivindicación 11. Presentación de las figuras

Las características y ventajas de la invención se apreciarán mejor gracias a la descripción que sigue, descripción que expone las características de la invención a través de un ejemplo de aplicación no limitativo.

La descripción se basa en las figuras adjuntas en las cuales:

La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un aparato de limpieza de piscinas que implementa un dispositivo de separación de residuos tal como se expone.

La Figura 2 ilustra una vista frontal del mismo aparato,

La Figura 3 ilustra una vista superior del mismo aparato,

La Figura 4 es una vista en sección del aparato de limpieza, según un plano vertical longitudinal,

La Figura 5 ilustra el desmontaje del conjunto de filtro de la dicha caja de separación.

La Figura 6 ilustra el desmontaje de la caja de separación extraída del cuerpo del aparato,

La Figura 7 es una vista en sección del aparato de limpieza, según un plano vertical longitudinal.

La Figura 8 ilustra con más detalle los elementos constitutivos del conjunto de filtro.

La Figura 9 ilustra las líneas de corriente en el interior del aparato de limpieza, cuando este último está en funcionamiento en el interior de una piscina.

La Figura 10 ilustra dos curvas de delimitación entre las partículas que se centrifugarán y las que no se obtendrán, para dos ejemplos de aparatos de limpieza.

Descripción detallada de un modo de realización de la invención.

La invención encuentra su lugar dentro de un entorno técnico de piscina, por ejemplo, una piscina enterrada del tipo familiar.

Un sistema de limpieza de superficies sumergidas incluye, en el presente ejemplo de realización, un aparato 10 de limpieza, en lo sucesivo denominado robot de limpieza de piscinas, y una unidad de alimentación y control del dicho robot de limpieza de piscinas (no se ilustra en las figuras). En una variante, esta unidad de alimentación y control puede integrarse en el aparato de limpieza.

El robot 10 de limpieza de piscinas se representa según un modo de realización dado aquí a título de ejemplo, en las Figuras 1, 2 y 3. En estas figuras, el tipo de robot 10 de limpieza de piscinas está aquí con eyección de agua inclinada hacia la parte posterior del aparato de limpieza, con relación a un plano de rotación del robot de limpieza de piscinas.

El robot 10 de limpieza de piscinas comprende un cuerpo 11 y órganos 12 de accionamiento y guía del cuerpo 11 sobre una superficie sumergida. En el presente ejemplo, estos órganos 12 de accionamiento y guía están constituidos de ruedas dispuestas de manera lateral en el cuerpo 11 (véase especialmente la Figura 1).

Los órganos de accionamiento y guía definen un plano de guía XY sobre una superficie sumergida por sus puntos de contacto con la dicha superficie sumergida. El dicho plano de guía es en general sustancialmente tangente a la superficie sumergida en el punto en el cual se encuentra el robot de limpieza de piscinas. El dicho plano de guía XY es, por ejemplo, sustancialmente horizontal cuando el robot de limpieza de piscinas se desplaza sobre una superficie sumergida del fondo de la piscina.

A lo largo del texto, los conceptos «superior» e «inferior» se definen a lo largo de una recta Z, perpendicular al dicho plano de guía XY, estando un elemento «inferior» más próximo del plano de guía que un elemento superior. Por abuso del lenguaje, el plano de guía se denomina horizontal, y la dirección perpendicular a este plano se denomina vertical. El eje de desplazamiento del robot se denomina eje longitudinal X, y el eje perpendicular a esta dirección en el plano de guía se denomina eje Y transversal.

Como se puede ver mejor en la Figura 4, el robot 10 de limpieza de piscinas comprende además un motor 13 que acciona los dichos órganos 12 de accionamiento y guía, siendo el dicho motor 13, en el presente ejemplo, alimentado con energía por la unidad de mando y control a través de un cable 14 flexible estanco, parte de la cual es visible en las Figuras 1 a 4, en el punto de inserción de este cable 14 en el cuerpo 11 del robot 10 de limpieza de piscinas.

Aún con referencia a la Figura 4, el robot 10 de limpieza de piscinas presenta al menos una entrada 15 de líquido y una salida 16 de líquido. La entrada 15 de líquido está ubicada en la base del cuerpo 11 (en otras palabras, bajo el último según el eje vertical Z), es decir, justo enfrente de una superficie sumergida en la cual se desplaza el robot 10 de limpieza de piscinas con el fin de poder aspirar los residuos acumulados en la dicha superficie sumergida. Como se puede ver especialmente en la Figura 1, el robot 10 de limpieza de piscinas incluye habitualmente un cepillo, por ejemplo, de múltiples palas concéntricas, destinado a despegar las partículas, o residuos, depositados en las paredes de la piscina.

La salida 16 de líquido está ubicada, en este caso, en la parte posterior y en la parte superior del robot 10 de limpieza de piscinas según la dirección longitudinal X. En el presente ejemplo, la salida 16 de líquido tiene lugar en una dirección orientada hacia la parte posterior del aparato. Sin embargo, esta disposición no es limitativa, y una salida de agua sustancialmente perpendicular al plano de guía XY, es decir orientado verticalmente (dirección Z) si el robot 10 de limpieza de piscinas descansa sobre el fondo de la piscina, también es posible.

El aparato comprende un circuito hidráulico que conecta la entrada 15 de líquido con la salida 16 de líquido. El circuito hidráulico está adaptado para poder asegurar una circulación de líquido desde la entrada 15 de líquido hacia la salida 16 de líquido. El aparato comprende para tal efecto, una bomba de circulación que comprende el motor 13 de tipo eléctrico ya mencionado, y una hélice 17 (véase la Figura 4), el dicho motor 13 que acciona la hélice 17 en rotación, estando la dicha hélice 17 dispuesta en el circuito hidráulico.

El aparato comprende un dispositivo de separación de residuos en suspensión en un líquido, en lo sucesivo denominado caja 18 de separación. La caja 18 de separación dispuesta, en el circuito hidráulico, antes de la entrada 15 de líquido. Esta caja 18 de separación es ventajosamente, pero no necesariamente, de tipo extraíble del cuerpo 11 del robot 10 de limpieza de piscinas. Esta disposición está ilustrada por la Figura 5.

Como aparece en las Figuras 1 a 4, la caja 18 de separación comprende en primer lugar un volumen sustancialmente cilindrico, cuya parte interna forma una cámara 22 de filtración. Cuando la caja 18 de separación se inserta en el cuerpo 11 del robot 10, el eje de este volumen cilíndrico es, en el presente ejemplo no limitativo de realización, paralelo al eje Y transversal del robot 10 de limpieza de piscinas. La caja 18 de separación se completa en la parte inferior por un tanque 23 de almacenamiento, o tanque de recolección, de residuos, entrando el dicho tanque 23 en continuidad con el volumen cilíndrico en la parte inferior del mismo. En otras palabras, el tanque 23 de recolección de residuos no está contenido en el volumen cilíndrico. El tanque de recolección de residuos se comunica con el volumen cilíndrico.

La caja 18 de separación se completa en la parte frontal por un canal de admisión, o de suministro, de líquido 24 en la dicha cámara 22 de filtración cilíndrica, estando este canal 24 de admisión de líquido conectado a la entrada 15 de líquido.

Como se ve en la Figura 6, la caja 18 de separación se desmonta en forma, por un lado, de un cuerpo 20 de caja, y, por otro lado, un conjunto 21 de filtro. En el modo de realización aquí descrito a título de ejemplo no limitativo, el cuerpo 20 de caja incluye en su parte superior un asa 19 de agarre, en este caso, realizada de manera monobloque con el dicho cuerpo 20 de caja, y adaptado para permitir la extracción de la caja 18 de separación del cuerpo 11 del robot 10 de limpieza de piscinas. De manera alternativa, el asa 19 se puede mover con respecto al cuerpo 20 de caja.

Aún con referencia a la Figura 6, se puede constatar que el volumen sustancialmente cilíndrico que forma la cámara 22 de filtración se compone de una pared 201 cilíndrica (en este caso, de eje paralelo al eje Y transversal cuando la caja 18 de separación está montada en el cuerpo 11 del robot 10), y dos caras laterales (perpendiculares a este eje Y transversal), estando la pared 201 cilíndrica y una primera cara lateral, denominada cara lateral externa, del volumen cilíndrico que forma la cámara 22 de filtración comprendida en el cuerpo 20 de caja, mientras que la segunda cara lateral, denominada cara lateral interna, está comprendida en el conjunto 21 de filtro. Una vez que el conjunto 21 de filtro se ha ensamblado en el cuerpo 20 de caja de manera hermética, por tanto, se determina eficazmente un volumen cilíndrico para la cámara 22 de filtración.

La pared 201 cilíndrica presenta dos aberturas:

- una abertura para permitir la entrada de líquido en la cámara de filtración,

- una abertura para permitir el paso de los residuos hacia el tanque de recolección de residuos.

El canal 24 de admisión de líquido y la cámara 22 de filtración forman parcialmente los medios de centrifugación de residuos. El canal 24 de admisión de líquido presenta en el plano XY horizontal una sección sustancialmente rectangular alargada. En el presente ejemplo de realización, debido a la forma del cuerpo 11 del robot, el canal de admisión de agua, que conecta la entrada 15 de líquido con la cámara 22 de filtración en la parte frontal de la misma, presenta en el plano XZ vertical un perfil ligeramente curvado que se termina en la parte 24a superior del dicho canal 24 de admisión de líquido por una dirección del flujo de agua sustancialmente vertical. Por tanto, el canal 24 de admisión de líquido está dispuesto en su parte 24a superior tangencialmente a la pared 201 cilíndrica de la cámara 22 de filtración. El canal 24 de admisión de líquido se fusiona luego con la cámara 22 de filtración, cuya pared cilíndrica presenta en este lugar una abertura, denominada boca, permitiendo la entrada de líquido casi tangencialmente a la pared 201 cilíndrica en su cara interna. De esta manera, el flujo de líquido en la cámara 22 de filtración es tangencial a la pared, lo que confiere al líquido un movimiento de rotación en el interior de la dicha cámara 22 de filtración, siendo la velocidad de este flujo determinada por varios parámetros que incluyen la potencia de la bomba de circulación de fluido, la sección de la entrada 15 de líquido y las perdidas de carga en el circuito de líquido. Por tanto, se genera un efecto de centrifugación de intensidad predeterminada para las partículas, más densas, presentes en el líquido y, por lo tanto, impulsadas en movimiento circular en el volumen cilíndrico de la cámara 22 de filtración. Las partículas centrifugadas se recogen en el tanque 23 de recolección de residuos.

El efecto de centrifugación también se obtiene a partir de una geometría adecuada del canal 24 de admisión de líquido y de la cámara 22 de filtración, y de una dimensión adecuada de la boca.

Los expertos en la técnica pueden, en vista de sus conocimientos, definir las condiciones y las geometrías particulares para permitir una centrifugación de los residuos en suspensión en un líquido.

El tanque 23 de recolección de residuos, dispuesto debajo de la cámara 22 de filtración, presenta en el plano XZ vertical longitudinal una sección formada en la parte frontal por la pared curvada del canal 24 de admisión de líquido, en la parte posterior por una superficie plana, en este caso, dispuesta de manera tangencial a la pared 201 cilíndrica del cuerpo 20 de caja. Estas dos paredes están en el presente ejemplo, dispuestas en planos prácticamente perpendiculares.

En su parte superior, esta sección del tanque 23 de recolección está, por lo tanto, abierta a la cámara 22 de filtración en como máximo un cuarto de la circunferencia de la dicha cámara 22 de filtración cilíndrica. El ángulo preciso a (Figura 9) de abertura angular de la cámara cilindrica hacia el tanque 23 de recolección está determinado por la elección de la longitud de una parte de la pared cilíndrica de la cámara 22 de filtración que se prolonga por encima del tanque 23 de recolección y forma así un deflector 34 que restringe la circulación del líquido. En el presente ejemplo de realización, la abertura a angular de la cámara 22 de filtración cilindrica hacia el tanque 23 de recolección de residuos es de aproximadamente 60 ° de la circunferencia de la dicha cámara 22 de filtración cilindrica. Sin embargo, son posibles valores inferiores o superiores de este ángulo de abertura a.

El efecto del deflector 34 es crear en el interior del tanque de recolección una zona de velocidad casi nula del líquido, lo que permite que los residuos centrifugados en la cámara 22 de filtración cilíndrica se depositen en el tanque 23 de recolección y permanezcan allí sin ser nuevamente impulsados al flujo por el rápido movimiento del líquido en la cámara 22 de filtración.

El conjunto 21 de filtro se puede desmontar del cuerpo 20 de caja, para permitir que el usuario limpie el interior del cuerpo 20 de caja y el conjunto 21 de filtro. En la posición cerrada, el conjunto 21 de filtro está ensamblado de manera hermética sobre el cuerpo 20 de caja.

Los medios de fijación hermética del conjunto 21 de filtro en el cuerpo 20 de caja son de un tipo conocido por los expertos en la técnica y, como tales, quedan fuera del marco de la presente invención. Lo mismo ocurre con los medios de fijación de la caja 18 de separación sobre el cuerpo 11 del robot 10 de limpieza de piscinas.

El conjunto 21 de filtro comprende una placa 25 de soporte, formando la segunda cara lateral de la cámara 22 de filtración mencionada más arriba, y dos filtros 26, 27 coaxiales. El filtro 26 externo es de tipo filtro de malla sostenido por una estructura de soporte, en este caso, representada por tres círculos conectados por cuatro separadores. Este filtro está realizado de un material adecuado para retener partículas de dimensiones superiores a 300 micrones. Este valor se da a título indicativo; puede variar entre 200 y 700 pm. Este filtro permite recoger partículas grandes no centrifugadas (trozos de hojas o hierba). Este filtro puede ser utilizado solo fuera del periodo de utilización de la piscina para eliminar residuos grandes tales como hojas.

El filtro 27 interno es de tipo filtro de cartucho en acordeón. Es adecuado para retener partículas en suspensión en el líquido que tengan dimensiones superiores a 50 micrones. Los pliegues permiten aumentar significativamente la superficie de filtrado y, por tanto, limitar la obstrucción de este filtro.

El diámetro del filtro 27 interno está adaptado para insertarse en el interior del filtro 26 externo con una holgura inferior a unos pocos milímetros. Para cada uno de estos dos filtros 26, 27, la entrada del agua por filtrar se realiza por la parte exterior del filtro y la salida del agua filtrada por la parte interior del dicho filtro. De esta forma, la salida del agua que ha pasado a través de los dos filtros 26, 27 coaxiales se realiza por la zona axial del conjunto 21 de filtro.

Para este efecto, la placa 25 de soporte presenta en su parte central una abertura 28 axial, destinada a venir en frente de la zona axial de los filtros 26, 27, cuando estos últimos están ensamblados en la caja 18 de separación y permitir la salida de agua filtrada fuera de la caja de separación a través de esta segunda pared de extremo lateral. El diámetro de esta abertura axial es sustancialmente idéntico al diámetro interno del cartucho 27 de filtro, de manera de limitar las perdidas de carga en el circuito hidráulico. Del mismo modo, de manera simétrica con respecto al plano XZ vertical longitudinal, el cuerpo 20 de caja presenta una abertura axial (28 en las Figuras 4, 7 y 9) en la parte central de la primera pared de extremo del volumen cilíndrico, de modo que se proporcione otra salida de líquido filtrado en el otro extremo de los filtros 26, 27 coaxiales, cuando estos últimos están ensamblados en la caja 18 de separación.

Se entiende que los dos filtros 26, 27 coaxiales se sujetan entre, por un lado, la cara lateral del cuerpo 20 de la caja que forma la primera cara lateral de la caja 18 de separación y, por otro lado, la placa 25 de soporte que forma la segunda cara lateral de la caja 18 de separación, cuando el conjunto 21 de filtro está montado en el cuerpo 20 de la caja para formar la caja 18 de separación. Este ensamblado de los dos filtros 26, 27 coaxiales en las caras laterales de la caja 18 de separación es hermético para evitar en la medida de lo posible el paso de agua sin filtrar hacia la bomba de circulación de agua.

En el presente ejemplo de realización, el cuerpo 20 de la caja y la placa 25 de soporte están realizados de material plástico u otro material adecuado, mediante técnicas conocidas por los expertos en la técnica, por ejemplo, moldeado, pegado, etc.

Como se puede ver especialmente en las Figuras 5 y 6 que ilustran un modo no limitativo de realización, la caja 18 de separación se inserta, cuando está ensamblada sobre el cuerpo 11 del robot 10 de limpieza de piscinas, entre dos paredes 29 planas en forma de discos (solo una de estas paredes planas es visible en las Figuras 5 y 6). Estas paredes 29 planas protegen, en este caso, las caras laterales del cuerpo 20 de la caja y permiten una mejor guía durante la colocación de la caja 18 de separación.

Además, estas paredes 29 planas incluyen puntos 31 de fijación (véase la Figura 1) en el marco del cuerpo 11 que determinan el posicionamiento de la caja 18 de separación con respecto al cuerpo 11 del robot 10 y en particular permiten el posicionamiento del canal 24 de admisión de agua por encima de la entrada 15 de agua (véanse las Figuras 4 y 8) para asegurar una continuidad del flujo líquido.

Se entenderá que entonces es posible diseñar diferentes juegos de paredes 29 planas según varios modelos de robot, conservando un solo modelo de caja 18 de separación, de modo que permita adaptar a posteriori una tal nueva caja 18 de separación en un robot preexistente, desmontando la parte filtrante preexistente del marco de un robot 10 de limpieza de piscinas, y luego fijando las paredes 29 laterales adecuadas, cuya geometría habrá sido adaptada para este efecto. Por tanto, es posible definir un conjunto de kits de adaptación de la nueva caja 18 de separación en un determinado número de modelos anteriores, por ejemplo, en el caso de la geometría de la caja 18 de separación descrita, en este caso, a título no limitativo, los modelos de robot que presentan una entrada 15 de agua que se extiende lateralmente, y una salida 16 de agua dispuesta en la parte posterior del cuerpo 11 del robot, siendo el filtro original retirado por encima del robot. Esta disposición confiere una mayor flexibilidad de uso de la caja de separación, y permite mejorar el rendimiento de filtración de los robots preexistentes.

Cada una de estas paredes 29 planas incluye en su centro una abertura 30 (véase la Figura 5) destinada al paso de agua filtrada, estando la dicha abertura 30 en frente de la correspondiente abertura 28 axial del cuerpo 20 de la caja cuando esta última está ensamblada sobre el cuerpo 11 del robot 10. Del mismo modo, cada una de las paredes 29 planas incluye una junta adaptada para asegurar una estanqueidad del circuito de agua filtrada, cuando el robot 10 está en uso. Estas juntas son de material y geometría conocidos como tal por los expertos en la técnica.

Como se puede ver especialmente en las Figuras 1 a 3, 5 y 6, el robot 10 incluye un tubo 31 colector de agua filtrada. Este tubo 31 colector de agua filtrada con forma sustancialmente en «U», está dispuesto en la parte posterior del cuerpo 11 del robot, e incluye dos brazos 32 laterales, conectándose cada uno de estos brazos 32 a una pared 29 lateral al nivel de la abertura 30 axial.

Los dos brazos 32 laterales se encuentran por encima de una zona 33 de admisión de agua de la hélice 17 de la bomba de circulación de fluido. De esta forma, el agua recolectada en la salida de las dos caras laterales de la caja 18 de separación, a través de las paredes 29 laterales, se devuelve hacia la bomba de circulación y se evacua por la parte posterior del robot 10 de limpieza de piscinas.

Por tanto, como se mencionó más arriba, en el caso de la adaptación de la nueva caja de separación a un robot preexistente, el tubo 31 colector de agua filtrada presenta una geometría tal que la salida de agua del tubo se ubica en frente de la entrada de agua de la bomba de circulación de líquido. En este caso de una adaptación de una caja 18 de separación a un robot preexistente, las paredes 29 laterales y el tubo 31 colector de agua filtrada son, por lo tanto, específicos para el modelo de robot 10, a la vez que la caja 18 de separación no se cambia para un conjunto de robots.

Modo de funcionamiento

En el presente ejemplo de implementación, durante la puesta en funcionamiento del robot, un movimiento rápido de circulación del líquido por filtrar tiene lugar en el interior de la cámara 22 de filtración cilíndrica alrededor de su eje. Como se ha visto más arriba, las partículas más pesadas se centrifugan y se depositan de manera gradual en el interior del tanque 23 de recolección.

Por otro lado, las otras partículas, en suspensión en el líquido, continúan girando en la cámara cilíndrica y son aspiradas de manera gradual hacia el conjunto de filtro por el efecto de la depresión creado por la bomba de circulación del líquido. Las partículas más grandes (diámetro superior a 300 micrones) son retenidas por el filtro 26 externo, que barren constantemente de manera tangencial bajo el efecto de la circulación de fluido en la cámara 22 de filtración. Este filtro 26 externo se puede comparar con un dispositivo de filtración tangencial. Por tanto, contribuyen a desatascar de manera continua este filtro 26 externo. Las partículas más pequeñas (dimensiones inferiores a 300 micrones) atraviesan el filtro 26 externo, y el flujo de líquido es entonces sustancialmente frontal en la salida del filtro 26 externo y en la entrada del filtro 27 interno con cartucho filtrante, lo que constituye condiciones favorables de utilización de este tipo de filtro. Este filtro 27 interno se puede comparar con un dispositivo de filtración frontal. En la medida en que el filtro 27 interno se obstruye, la presión de aspiración disminuye en el circuito de líquido, a una potencia de bombeo sin cambios, y la velocidad de circulación disminuye en la cámara 22 de filtración, lo que disminuye el efecto de barrido del filtro externo por las partículas grandes, y, por lo tanto, aumenta la obstrucción de este filtro externo. Durante este tiempo, los residuos más grandes permanecen en el tanque 23 de recolección de residuos, cuya velocidad interna del líquido es muy baja con respecto a la velocidad en la cámara 22 de filtración.

Más allá de un umbral de baja presión predeterminado en el circuito de fluido, se envía una señal de alerta al usuario del robot 10 de limpieza de piscinas, quien luego lo saca de la piscina, extrae la caja 18 de separación, la abre para extraer el conjunto 21 de filtro, desmonta el filtro 26 externo y el filtro 27 interno, y los limpia con abundante agua, así como el tanque 23 de recolección. La eficacia de filtración se mejora significativamente mediante la utilización de centrifugación y segregación de residuos centrifugados junto con un dispositivo de filtración de dos niveles, tangencial y frontal, lo que reduce el número de limpiezas de los filtros que se realizan por el usuario para una misma cantidad total de residuos extraídos del líquido.

Se han realizado simulaciones, utilizando un software de modelización CFD (Computational Fluid Dynamic), para determinar si una partícula se centrifugará o no. Al establecer la densidad y el tamaño de la partícula, se resuelven las ecuaciones de cantidad de movimiento de la partícula (las fuerzas que se tienen en cuenta son el peso, el empuje de Arquímedes, la fuerza de arrastre y la fuerza de masa agregada).

Analizando la trayectoria de la partícula, es posible determinar si este último entrará en contacto con el filtro 26 externo, y por lo tanto lo atravesará o apoyará contra él, o si este último será centrifugado y permanecerá en rotación y/o quedarán atrapados en el tanque de recolección.

La Figura 10 ilustra dos curvas obtenidas para dos dispositivos de limpieza que se diferencian únicamente al nivel de la dimensión de la boca. Cada curva es una curva de delimitación entre las partículas que serán centrifugadas y las que no, según la densidad y el tamaño (diámetro) de las partículas.

La curva 1 ha sido obtenida para un aparato de limpieza con una boca de forma rectangular de 38 mm de alto, que induce una velocidad de fluido de aproximadamente 0.75 m s-1 en la cámara 22 de filtración para un caudal de líquido de 15 m3 h-1.

La curva 2 ha sido obtenida para un aparato de limpieza con una boca de forma rectangular de 20 mm de alto, que induce una velocidad de fluido de aproximadamente 1.15 m s-1 en la cámara 22 de filtración para un caudal de líquido de 15 m3 h-1.

Para cada aparato de limpieza y curva asociada, las partículas que se encuentran en la zona inferior de la curva no se pueden centrifugar. Las que se encuentran en la zona superior se pueden centrifugar. Se puede constatar que con el aparato de limpieza que presenta la boca de dimensión más pequeña, se centrifugan más partículas.

Variantes

En una variante de realización no limitativa, en la parte superior del canal 24 de admisión de agua está dispuesta una válvula de retención de líquido de tipo conocido en sí.

En otra variante de realización, el eje de la cámara de filtración cilíndrica no es paralelo al eje Y transversal, sino que toma otra orientación, paralela al plano XY horizontal o no. Sin embargo, la disposición en la cual la cámara cilíndrica presenta un eje paralelo al eje Y transversal del robot es ventajosa porque minimiza los efectos del giroscopio durante los giros del robot en el estanque.

En otra variante de realización, cada salida 28 está conectada con un tubo colector 31 independiente que conduce agua potable hacia una zona 33 de admisión de agua de cada hélice 17 de circulación de fluido. Cada hélice 17 es impulsada por un motor 13 de bomba independiente y empuja el agua hacia una salida independiente ubicada en la parte posterior del robot 10 de limpieza de piscinas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (18) de separación de residuos en suspensión en un líquido, para un aparato de limpieza de piscinas, comprendiendo el dicho aparato de limpieza:

- un cuerpo (11),

- al menos un circuito hidráulico de circulación de líquido entre al menos una entrada (15) de líquido y al menos una salida (16) de líquido, y a través del dispositivo (18) de separación de los residuos en suspensión en el líquido, - al menos una bomba de circulación de fluido instalada en el circuito hidráulico,

el dispositivo (18) de separación de residuos en suspensión en un líquido comprende medios de centrifugación de residuos en suspensión en el líquido, un tanque (23) de recolección de estos residuos centrifugados, y un canal (24) de suministro del líquido que se abre en una cámara (22) de filtración que define un volumen sustancialmente cilíndrico, de manera tangencial a una pared (201) cilíndrica de la dicha cámara de filtración, comunicándose la dicha cámara (22) de filtración con el tanque (23) de recolección de residuos centrifugados,

caracterizado porque el dispositivo (18) de separación comprende, entre la cámara (22) de filtración y el tanque (23) de recolección de residuos centrifugados, un deflector (34) formado por una parte de una pared (201) cilíndrica de la cámara (22) de filtración que se prolonga por encima del tanque (23) de recolección de residuos centrifugados, cuando el dicho dispositivo de separación está colocado en el cuerpo (11) del aparato de limpieza.

2. Dispositivo (18) de separación según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara (22) de filtración y el tanque (23) de recolección de residuos centrifugados se comunican por una abertura presente en la pared cilíndrica de la cámara de filtración.

3. Dispositivo (18) de separación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque también comprende un dispositivo (21) de filtración.

4. Dispositivo (18) de separación según la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo (21) de filtración comprende un dispositivo (26) de filtración tangencial.

5. Dispositivo (18) de separación según la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo (21) de filtración comprende un dispositivo (27) de filtración frontal.

6. Dispositivo (18) de separación según la reivindicación 4 y 5, caracterizado porque el dispositivo (27) de filtración frontal se inserta en el dispositivo (26) de filtración tangencial de manera extraíble.

7. Dispositivo (18) de separación según la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo (21) de filtración es extraíble del dicho dispositivo (18) de separación de residuos.

8. Dispositivo (18) de separación según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende dos caras laterales, formando una de las caras (25) una tapa y estando montada herméticamente, de manera extraíble, en la cámara (22) de filtración.

9. Dispositivo (18) de separación según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (21) de filtración forma un volumen principalmente cilíndrico montado coaxialmente en la parte central de la cámara (22) de filtración, y configurado para separar el volumen interno de la dicha cámara (22) de al menos un orificio (28) de la salida de líquido filtrado.

10. Dispositivo (18) de separación según la reivindicación 1, caracterizado porque el deflector (34) determina una abertura (a) angular de aproximadamente 60 ° desde la cámara (22) de filtración hacia el tanque (23) de recolección.

11. Aparato (10) de limpieza de piscinas caracterizado porque comprende un dispositivo (18) de separación según una de las reivindicaciones 1 a 10, estando el dispositivo (18) de separación montado de manera extraíble en el aparato (10) de limpieza de piscinas.

12. Aparato (10) de limpieza de piscinas según la reivindicación 11, caracterizado porque el eje de la cámara (22) de filtración cilíndrica es paralelo a un plano XY horizontal del aparato (10).

13. Aparato (10) de limpieza de piscinas según la reivindicación 11, caracterizado porque el eje de la cámara (22) de filtración cilíndrica es paralelo a un eje Y transversal del aparato (10).

14. Kit de modificación para un aparato (10) de limpieza de piscinas, comprendiendo el dicho kit un dispositivo (18) de separación según una de las reivindicaciones 1 a 10, y medios (29, 31) de adaptación de este dispositivo (18) de separación en el cuerpo (11) de un aparato (10) de limpieza de piscinas.