ES2951487T3

ES2951487T3 - Sistema y procedimiento de control de la temperatura del agua

Info

Publication number: ES2951487T3
Application number: ES16783619T
Authority: ES
Inventors: Rebecca Chaky
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-04-19
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2023-10-23
Anticipated expiration: 2036-04-14
Also published as: US11459739B2; JP2021118860A; US20200385966A1; EP3285629B1; US10697159B2; CA2983274A1; EP3285629C0; JP7213299B2; EP4235345A3; JP6869223B2; US20230015469A1; EP4235345A2; US12000126B2; JP2018516720A; EP3285629A1; AU2016252007B2; CA2983274C; JP2023009075A; EP3285629A4; US20180094413A1

Abstract

Un sistema programable con control de interfaz de usuario para el caudal de agua o la temperatura del agua. Las realizaciones de la invención incluyen un sistema de control de la temperatura del agua para una ducha. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y procedimiento de control de la temperatura del agua

PRIORIDAD BASADA EN SOLICITUD RELACIONADA

La presente solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de patente provisional con número de serie 62/149.635, presentada el 19 de abril de 2015.

CAMPO DE LA INVENCIÓN:

La presente invención se refiere al control del uso del agua y, más en particular, a los sistemas y procedimientos automatizados para controlar flujos de agua tales como, por ejemplo, la selección por el usuario de valores personalizados para dispensar flujos de agua.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El proceso convencional de abrir una válvula de agua caliente y hacer correr un chorro de agua para "calentar el agua" en general significa tirar agua que está demasiado fría por el desagüe, por ejemplo, porque el agua de una línea de agua caliente se ha enfriado en la tubería de agua caliente (es decir, entre el calentador de agua y el punto de uso). Este recurso desperdiciado, agua potable previamente calentada, normalmente se purga del sistema sin recibir ningún beneficio.

Los usuarios a menudo descubren que el control manual de la temperatura del agua y el caudal de salida en duchas y lavabos puede ser difícil de hacer funcionar con coherencia. Esto puede crear una situación insatisfactoria o molesta al intentar lograr un valor deseado y mantener ese valor. Por ejemplo, pequeños ajustes de válvula pueden dar como resultado grandes respuestas de temperatura y caudal, con el consiguiente desperdicio de agua, tiempo y energía térmica. Lograr un ajuste de temperatura satisfactorio un día no es garantía de que no se vaya a experimentar un resultado diferente en otra ocasión. Es decir, ajustarse a los mismos valores puede dar como resultado repentino que el agua esté hirviendo o helada, creando un momento de distracción, trastorno o molestia otro día. Otro problema que surge en los sistemas de ducha es que cuando se produce una caída de presión repentina (por ejemplo, debido a la descarga de un inodoro), puede haber una pérdida brusca de presión de agua en una línea de suministro de agua fría, lo que puede cambiar drásticamente la mezcla de agua fría/caliente e incluso hacer que el usuario en la ducha sienta que el agua está hirviendo.

El documento DE 203 13450 U1 divulga un dispositivo de ducha con un manejo muy simplificado mediante una operación de tecla directa, que no requiere ninguna programación ni entrada complicada y que comprende un dispositivo de calentamiento controlable, una línea de suministro para agua, un desagüe, es decir, una salida para fugas de agua de la ducha, y un dispositivo de control (44) con interfaz de usuario (22). El dispositivo de control tiene programas asociados con la selección de una de al menos dos teclas de selección del dispositivo de entrada (26). Como se indica en el párrafo [0008], en cada caso, son posibles tiempos de ciclo e intervalos de temperatura diferentes, en los que preferentemente se establecen respectivamente programas fijos, que, a continuación, solo habrán de ser seleccionados por el usuario.

El documento US 6 029 094 A divulga un sistema de ducha que proporciona un controlador de memoria de temperatura y caudal, acoplado a una línea de agua fría y una línea de agua caliente y que proporciona botones de memoria en una carcasa. Una señal de valor de temperatura está asociada con el valor de un botón de memoria. Una interfaz de usuario con botones asocia un botón a cada valor de temperatura.

El documento US 2008/259056 A1 divulga accesorios de fontanería, tales como duchas de baño y bañeras de hidromasaje, y más en particular un sistema de control eléctrico para hacer funcionar componentes del accesorio de fontanería y específicamente una interfaz de usuario del sistema de control.

El documento US 4 563 780 A divulga un cuarto de baño de control automático mediante ordenador que incluye una ducha, una bañera, un lavabo y un inodoro que se pueden controlar electrónicamente. El lavabo y la ducha incluyen sensores de temperatura del agua y válvulas que dirigen el agua hacia el desagüe si está fuera de un intervalo de temperatura predeterminado. El sensor de temperatura también funciona para ajustar los suministros de agua caliente y fría para llevar el agua a una temperatura deseada.

El documento WO 2006/134391 A2 divulga un procedimiento y aparato para mezclar agua para proporcionar salidas de temperaturas selectivamente diferentes. También divulga un aparato de ducha para uso en hidroterapia.

El documento US 4756030 A divulga un controlador de fluido para controlar la temperatura y el caudal de un fluido tal como agua hacia un accesorio de fontanería, tubería, electrodoméstico u otro punto de uso. También divulga un sistema de suministro de agua que incorpora dicho controlador de fluido.

El documento US 4696428 A divulga sistemas de control de fluido pero, más específicamente, los que se pueden usar para programar y controlar el flujo y la temperatura del fluido descargado desde una salida.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un sistema de ducha como se expone en la reivindicación 1.

Los rasgos característicos opcionales de la reivindicación 1 se exponen en las reivindicaciones 2 a 5.

El controlador puede ajustar una o más de la pluralidad de válvulas automatizadas adicionales para lograr una temperatura seleccionada para mezclar agua fría y caliente. El sistema puede funcionar en la primera configuración como una condición predeterminada y de otro modo funcionar en la segunda configuración, por ejemplo, cuando un usuario selecciona el funcionamiento en el segundo modo. El controlador puede ser un microordenador que, en la segunda configuración, ejecuta un programa para proporcionar automáticamente al usuario una secuencia temporizada seleccionable de etapas automatizadas. El sistema también puede incluir un dispositivo portátil basado en un procesador que tenga un enlace de comunicación inalámbrica con el controlador. El dispositivo portátil puede ejecutar un software de aplicación mediante el cual un usuario puede programar los valores del controlador e iniciar la secuencia temporizada de etapas de ducha automatizadas en el segundo modo de funcionamiento.

El sistema de ducha también puede incluir una válvula de control de flujo accionada situada para recibir el flujo desde la segunda línea de derivación para controlar el flujo de agua hacia el cabezal de ducha cuando el sistema funciona en el segundo modo. El controlador puede ajustar la válvula de control de flujo accionada como respuesta a un flujo de agua seleccionado por el usuario a través del cabezal de ducha.

En lo sucesivo, también se describe un procedimiento implementado por ordenador que controla automáticamente el funcionamiento de un sistema de ducha en un modo de programa seleccionable por el usuario. El procedimiento del sistema de ducha incluye ejecutar una primera serie de etapas de programa para proporcionar una secuencia temporizada de etapas de ducha seleccionada por el usuario combinando automáticamente una mezcla de agua caliente y fría y enviando la mezcla a través de una línea de agua hasta un cabezal de ducha. El procedimiento también incluye recibir datos digitales en un microordenador para seleccionar una secuencia programada de etapas temporizadas para una actividad de ducha, especificando, para al menos una de las etapas, una temperatura deseada para el agua que fluye a través del cabezal de ducha, y proporcionar al sensor del microordenador información indicativa de las temperaturas de las líneas de alimentación de agua caliente y fría al cabezal de ducha. Para al menos una etapa de la secuencia seleccionada, el sistema de microordenador envía señales que combinan agua fría y caliente ajustando una o más posiciones de válvula para alcanzar la temperatura deseada para el agua que fluye a través del cabezal de ducha.

En ejemplos ilustrados del procedimiento implementado por ordenador, el agua fluye a través del cabezal de ducha a la temperatura deseada durante un tiempo predeterminado, y el procedimiento incluye además hacer funcionar el sistema de microordenador para cambiar a continuación la temperatura del agua que fluye a través del cabezal de ducha de acuerdo con otra etapa de la secuencia seleccionada. Esto se puede lograr ajustando aún más la una o más posiciones de válvula para proporcionar agua a través del cabezal de ducha a una temperatura especificada por el usuario.

Antes de enviar señales que combinan agua fría y caliente, el procedimiento implementado por ordenador puede purgar agua en la línea de alimentación de agua caliente, por ejemplo, cuando la temperatura del agua de la línea de alimentación de agua caliente está por debajo de un valor umbral. El procedimiento de combinación de agua fría y caliente para lograr la temperatura deseada puede implicar un control de retroalimentación basado en la medición de la temperatura del agua que fluye hacia el cabezal de ducha. El procedimiento también puede proporcionar comunicación entre el microordenador y un dispositivo programable portátil que incluye software de aplicación cuya ejecución es una segunda serie de etapas de programa que proporcionan (i) los datos digitales basados en la secuencia temporizada de etapas de ducha seleccionada por el usuario o (ii) la temperatura deseada para el agua que fluye a través del cabezal de ducha.

Asimismo, de acuerdo con los ejemplos del procedimiento implementado por ordenador, la comunicación se puede producir entre el microordenador y un dispositivo programable portátil a través de una red con un enlace de comunicación inalámbrica. El microordenador puede seleccionar valores de válvula para emplear el flujo de agua de las líneas de alimentación fría y caliente a través de cualquiera de la primera y segunda líneas de derivación para enviar agua fría y caliente a través del cabezal de ducha. En este modo de realización, la primera línea de derivación puede proporcionar control manual para mezclar agua fría y caliente durante la ducha, teniendo la segunda línea de derivación una o más válvulas bajo control del microordenador para ajustar una posición de válvula para alcanzar la temperatura deseada para el agua que fluye a través del cabezal de ducha.

En lo sucesivo, también se describe un procedimiento automatizado para controlar el funcionamiento de una ducha de acuerdo con una preferencia del usuario. De acuerdo con el procedimiento, se selecciona una secuencia de etapas temporizadas para una actividad de ducha, especificando cada etapa una temperatura deseada del agua que fluye a través de un cabezal de ducha. Se proporcionan señales eléctricas a un sistema de control. Las señales son indicativas de las temperaturas de las líneas de alimentación de agua caliente y fría conectadas al cabezal de ducha. También se proporcionan al sistema de control señales eléctricas indicativas de la temperatura del agua que fluye a través del cabezal de ducha. Para al menos una etapa de la secuencia seleccionada, el sistema de control envía señales que combinan agua fría y caliente de las líneas de alimentación ajustando una o más válvulas para lograr una temperatura para el agua que fluye a través del cabezal de ducha de acuerdo con la especificada para la al menos una etapa. El agua fluye a través del cabezal de ducha a la temperatura especificada durante un tiempo predeterminado y, a continuación, el sistema de control envía señales que cambian la temperatura del agua que fluye a través del cabezal de ducha de acuerdo con otra etapa de la secuencia. Esto se logra ajustando aún más la una o más válvulas para proporcionar agua a través del cabezal de ducha a la temperatura especificada para dicha otra etapa.

En ejemplos del procedimiento automatizado, se puede purgar agua de una parte de la línea de alimentación caliente antes de iniciar una de las etapas temporizadas, y la una o más válvulas se pueden ajustar usando el control de retroalimentación para lograr la temperatura especificada para el agua que fluye a través del cabezal de ducha para la al menos una etapa. En otro ejemplo, el sistema de control envía señales que ajustan el caudal de agua que pasa a través del cabezal de ducha de acuerdo con un valor especificado para la al menos una etapa. El sistema de control puede recibir datos de caudal medido desde una línea de agua y usar control de retroalimentación para ajustar el caudal de agua que pasa a través del cabezal de ducha.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Los expertos en la técnica comprenderán más claramente otros aspectos y ventajas de la presente invención al consultar la siguiente descripción con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la fig. 1 ilustra, esquemáticamente, un modo de realización de ducha de un sistema de control de temperatura del agua de acuerdo con la invención;

la fig. 2A ilustra un modo de realización alternativo del sistema de control de temperatura del agua que comprende un calentador sin depósito o instantáneo;

la fig. 2B ilustra otro modo de realización del sistema de control de temperatura del agua que redirige el agua enfriada desde una línea de suministro de agua caliente;

la fig. 2C ilustra otro modo de realización más del sistema de control de temperatura del agua que permite reciclar agua enfriada de una línea de suministro de agua caliente;

la fig. 3 ilustra una interfaz de usuario del sistema de control de temperatura del agua y un sistema de monitorización de uso del agua asociado;

la fig. 4 ilustra una secuencia de etapas asociadas con la inicialización de cuenta en el sistema de monitorización de uso del agua;

las figs. 5A y 5B ilustran una secuencia de ducha programada en formato de diagrama de flujo;

la fig. 6 ilustra una secuencia de ducha programada, en formato de diagrama de flujo, de acuerdo con otro modo de realización;

la fig. 7 ilustra un funcionamiento de ducha manual en formato de diagrama de flujo;

la fig. 8 ilustra, en formato de diagrama de flujo, un proceso para controlar la temperatura y el caudal de agua; y

La fig. 9 ilustra, en formato de diagrama de flujo, un procedimiento de purga y reutilización.

En todas las figuras, se utilizan números de referencia similares para denotar componentes similares. Numerosos componentes se ilustran esquemáticamente, entendiéndose que diversos detalles, conexiones y componentes de naturaleza evidente no se muestran para destacar el rasgo característico de la invención. Diversos rasgos característicos que se muestran en las figuras no se muestran a escala para destacar los rasgos característicos de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Antes de describir en detalle procedimientos, componentes y rasgos característicos particulares relacionados con la invención, se debe observar que la presente invención reside principalmente en una combinación novedosa y no obvia de elementos y etapas de procedimiento. Para no ofuscar la divulgación con detalles que serán muy evidentes para los expertos en la técnica, determinados elementos y etapas convencionales se han presentado con menor detalle, mientras que los dibujos y la memoria descriptiva describen con mayor detalle otros elementos y etapas pertinentes para comprender la invención. Los siguientes modos de realización no pretenden definir límites en cuanto a la estructura o el procedimiento de la invención, sino solo proporcionar construcciones ejemplares. Los modos de realización son permisivos en lugar de obligatorios y son ilustrativos en lugar de exhaustivos.

Se describe un sistema programable para controlar el caudal o la temperatura del agua que sale de las líneas de agua fría y caliente hacia una ducha, bañera, lavabo, piscina o estanque ornamental. La invención incluye un sistema de control de temperatura del agua (sistema de CT) 12 para uso comercial o personal. Los modos de realización ilustrados del sistema de CT 12 también son sistemas de control de uso de agua. El sistema 12 proporciona al usuario una secuencia de control de temperatura y tiempo programable, por ejemplo, para la ducha con una secuencia temporizada de temperaturas y caudales de agua. La programación y el funcionamiento del sistema, que incluye el control de temperatura del agua, se pueden efectuar a través de una interfaz de usuario remota, por ejemplo, una aplicación de dispositivo móvil ("app") o software de aplicación, un centro de electrodomésticos conectado a Internet ("inteligente") o un navegador. La secuencia de control de temperatura programable se puede preprogramar y es programable por el usuario antes o en el momento del uso. El sistema 12 también puede aprender preferencias personales y modificar la secuencia del programa en consecuencia.

La secuencia de control ilustrada de las temperaturas del agua y los caudales incluye una operación de purga de agua, una operación de recalentamiento o una operación de reutilización para eliminar agua fría de una línea de agua caliente (es decir, una tubería de suministro) de modo que solo se suministra para el uso el agua que cumple con los criterios de temperatura predefinidos. Otras personas de una comunidad en línea pueden almacenar datos de uso de agua y energía en el sistema 12 o cargarlos en un servidor remoto para agregarlos con datos de uso similares, por ejemplo, como parte de un sistema de monitorización de uso de agua (MUA). Esto permite la evaluación de la conservación de agua y energía resultante del uso del sistema.

Con referencia a la fig. 1, un modo de realización del sistema de control de temperatura del agua 12 incluye una interfaz de usuario remota 16 configurada para reducir el desperdicio de agua enfriada durante el proceso de suministro de agua caliente para el uso. Se proporciona una mejor experiencia de ducha al eliminar los ajustes manuales y manipular los controles para encontrar un valor de temperatura o de caudal de agua deseado. El sistema mejora el control de temperatura y caudal, reduce el tiempo de ducha, reduce el uso de agua y reduce el consumo de energía al reducir el uso de agua caliente. El sistema 12 puede proporcionar una experiencia de ducha mejorada, por ejemplo, a las personas mayores y discapacitadas, al reducir el esfuerzo físico necesario para ajustar los valores. En su lugar, un dispositivo de control, por ejemplo, un controlador o una unidad portátil remota, realiza los ajustes. El dispositivo que realiza los ajustes puede responder a mandatos de control de voz para programar la secuencia de temperaturas y caudales del agua para mejorar aún más la capacidad de los usuarios de controlar el sistema, en particular, de personas que están discapacitadas o tienen movilidad reducida. Los modos de realización de la invención pueden proporcionar diagnósticos para el calentador de agua o los componentes de ferretería de la ducha con funciones tales como la de alertar al usuario cuando un calentador de agua proporciona una temperatura del agua por encima o por debajo de un intervalo predefinido, o alertar al usuario cuando hay un flujo restringido en el suministro de agua fría, el suministro de agua caliente o el cabezal de ducha. Otros rasgos característicos de la invención pueden incluir una capacidad de calcular e informar de ahorros reales de agua, tiempo, energía y gases de efecto invernadero; convertir los ahorros de agua, tiempo y energía en unidades monetarias; poner dichos datos a disposición de los usuarios individuales; e informar de datos de ahorro de costes agregados adquiridos de múltiples usuarios a miembros de una comunidad que participa en la monitorización en línea.

Los sistemas y procedimientos de conservación de agua divulgados pueden proporcionar una entrega de temperatura y flujo de agua más fiable que el que se disponía. El sistema de CT 12 es programable para facilitar el acceso y la personalización. Esta capacidad es en particular ventajosa para ayudar a las personas mayores y discapacitadas. En general, el sistema de CT 12 permite a un usuario seleccionar, modificar e iniciar una secuencia 20 de temperaturas y caudales de agua programados. En una serie de modos de realización, una aplicación de aprendizaje ajusta una secuencia programada de valores de temperatura y caudal temporizados para adaptarla a las preferencias personales. Los modos de realización del sistema son adecuados para uso comercial, uso en lugares públicos (por ejemplo, instalaciones de fitness) y hoteles y uso doméstico. Los sistemas 12 se pueden proporcionar readaptando los sistemas de fontanería existentes o instalando nuevos sistemas en una nueva construcción. De forma breve, los modos de realización de la invención proporcionan un control de temperatura y flujo del agua mejorado, con la consiguiente conservación de agua y energía.

El término "dispositivo de control" se refiere a una unidad electrónica que incluye, pero sin limitarse a, uno de una estación base montada en la pared, un dispositivo móvil inteligente portátil 240, un ordenador de tableta, un ordenador portátil 332, un ordenador personal 336, un controlador de juego, una palanca u otro dispositivo con el que se pueda hacer funcionar el sistema de CT 12.

Los términos "interfaz de red" e "interfaz de Internet" se refieren a una conexión a Internet u otra conexión de red que incluye, pero sin limitarse a, una conexión por cable, una conexión wifi u otra interfaz de dispositivo, a través de la cual se puede dirigir el sistema de CT del agua 12. Una aplicación de teléfono celular que interactúa con el sistema 12 puede proporcionar un acceso conveniente que parece instantáneo al usuario, mientras que las capas de complejidad necesarias para respaldar el servicio permanecen transparentes. El tipo de interfaz de Internet no es limitante del alcance de la presente invención.

El término "válvula de mezcla de temperatura" o "válvula de mezcla" se refiere a una válvula de tres vías para recibir entradas de agua tanto desde un suministro de agua caliente como desde un suministro de agua fría y proporcionar una salida de agua de temperatura combinada. La válvula de mezcla puede controlarse de forma manual o automática.

El término “agua de temperatura mezclada” se refiere al agua cuya temperatura se podría ajustar variando las proporciones de agua derivada de las líneas de suministro de agua fría y caliente. De acuerdo con varios modos de realización de la invención, el agua de temperatura mezclada 44 de temperatura Tm es el resultado de la mezcla del agua fría de entrada 100 y el agua caliente de entrada 96.

El término "sistema de fontanería" se refiere a cualquier sistema de control de agua, que incluye duchas, bañeras, lavabos, piscinas o estanques ornamentales. Los sistemas de fontanería en general incluyen una línea de suministro de agua caliente 144 (que incluye una válvula de cierre manual de línea caliente 268) que entrega agua caliente 96, una línea de suministro de agua fría 148 (que incluye una válvula de cierre manual de línea fría 272) que entrega agua fría 100, y un medio para mezclar agua caliente 96 y agua fría 100 tal como, por ejemplo, una válvula de mezcla manual 64. Los sistemas de fontanería pueden incluir un dispositivo de entrega de agua, como una ducha, una bañera, un lavabo, una piscina o un estanque ornamental.

Para el algoritmo ilustrado en las figs. 5 y la Tabla 2 a continuación, los caudales de agua de entrada se dan como un porcentaje de los caudales que se producen cuando las válvulas de entrada 128 y 124 de la fig. 1 están completamente abiertas. Cuando la válvula accionada 128 está completamente abierta, el caudal de agua fría de entrada Cf es 100; y cuando la válvula accionada 124 está completamente abierta, el caudal de agua caliente de entrada Cc es 100. Con esta convención, el caudal de agua mezclada Cm se puede comparar con la suma del caudal de agua caliente de entrada Cc y el caudal de agua fría de entrada Cf, sin tener en cuenta cualquier retardo en el flujo de agua. Sumando Cf y Cc, el caudal de agua de temperatura mezclada Cm de esta convención varía de 0 a aproximadamente 200. Un caudal de agua bastante alto deseado, por ejemplo, un punto de referencia de caudal Cpr, de 150 en la figura 5 es, por lo tanto, razonable y está dentro del intervalo esperado.

El término "punto de referencia" se refiere a un valor deseado en el punto de entrega de agua, por ejemplo, el cabezal de ducha. El gráfico de consulta de secuencia de control de temperatura ejemplar de la Tabla 2 (tabla que se describe a continuación con la fig. 5) especifica un punto de referencia de temperatura del agua de temperatura mezclada Tpr (por ejemplo 105 °F, 41 °C) y un punto de referencia de caudal de agua de temperatura mezclada Cpr (por ejemplo, 150).

Como alternativa, Cf , Cc, Cm y Cpr se pueden expresar en unidades tales como galones o litros por minuto. Esto facilita la agregación de datos de uso de agua en un sistema de monitorización de uso de agua (MUA) 244.

El sistema de control de temperatura del agua (CT) 12 comprende una interfaz de Internet 36 (no mostrada), un controlador 32, una o más secuencias de control de temperatura programables 20, un algoritmo de control termostático programable y un conjunto de sensores, válvulas, controles y medidores en un sistema de fontanería. El controlador 32 interactúa con los sensores, válvulas, controles y medidores para controlar las operaciones de las válvulas, y monitoriza las salidas de sensores y medidores y otros parámetros junto con la ejecución de procesos del sistema. El controlador ilustrado 32 es un microordenador que contiene un procesador, almacenamiento y memoria. Como se ilustra en la fig. 1, el sistema de CT 12 se puede implementar en una nueva construcción o en una readaptación de un sistema de fontanería convencional que consiste en una ducha 60 que tiene una línea de suministro de agua caliente 48 y una línea de suministro de agua fría 52 que alimentan un cabezal de ducha 56 a través de una válvula de mezcla manual 64. La válvula de mezcla manual 64 se sitúa en una primera línea de derivación 102 entre una válvula de control de suministro caliente normalmente abierta (NA) 168 y una válvula de control de suministro frío normalmente abierta (NA) 176. La primera línea de derivación se extiende entre la línea de suministro de agua caliente 48 y la línea de suministro de agua fría 52 para recibir agua fría y caliente por medio de un accesorio en T de suministro caliente 172 y un accesorio en T de suministro frío 180. El sistema de CT 12 incluye una segunda línea de derivación que también se extiende entre la línea de suministro de agua caliente 48 y la línea de suministro de agua fría 52 para recibir agua caliente y fría por medio de un accesorio en T de suministro caliente 172 y un accesorio en T de suministro frío 180. Un accesorio de 4 vías 76 se sitúa en la segunda línea de derivación entre una válvula de control de agua caliente normalmente cerrada (NC) 116 y una válvula de control de agua fría normalmente cerrada (NC) 120. La primera y segunda líneas de derivación están dispuestas en paralelo entre los accesorios en T 172, 180. En base a los valores de las válvulas de las líneas de derivación, el sistema de CT envía agua al cabezal de ducha 56 a través de la primera línea de derivación 102 o a través de la segunda línea de derivación 106. En cualquier caso, el agua fluye a través del accesorio de 4 vías 76 para llegar al cabezal de ducha 56.

El sistema de CT ejemplar 12 de la fig. 1 incluye dos segmentos de línea de agua en serie que reciben agua de temperatura mezclada 44. El primer segmento, denominado segmento de línea de agua mezclada controlado manualmente (CM) 68, está conectado para proporcionar al cabezal de ducha 56 como única salida una mezcla de agua caliente y fría desde la primera línea de derivación 102, solo bajo el control manual de la válvula de mezcla 64, por ejemplo, cuando el sistema de CT 12 está en un modo de desactivación predeterminado. El segundo segmento de línea de agua, denominado segmento de línea de agua mezclada controlado programablemente (CP) 72, está conectado para recibir (i) una mezcla de agua caliente y fría solo bajo el control de la válvula de mezcla manual por medio del primer segmento de línea de agua 68, o (ii) una mezcla de agua caliente y fría de la segunda línea de derivación 106 únicamente bajo el control del sistema de CT 12, que hace funcionar unas válvulas de control que hacen que el flujo de agua pase por alto la válvula de mezcla manual 64.

Las válvulas de control 168, 176 se accionan para su cierre cuando el sistema de CT 12 de ducha está en uso. El segmento de línea de agua mezclada CP 72 y el segmento de línea de agua mezclada CM 68 están conectados en serie para llevar agua de temperatura mezclada 44 al cabezal de ducha desde la válvula de mezcla manual 64 cuando el sistema de CT 12 no está en uso activo, es decir, está desactivado. Con la adición del sistema de CT 12 ejemplar, el accesorio de 4 vías 76 está conectado para recibir agua desde tres puertos de entrada 80, 84 y 88, y para proporcionar agua a través de un puerto de salida 92. La disposición permite que el segmento de línea de agua mezclada CP 72 reciba agua de dos entradas corriente abajo de la válvula de mezcla manual: agua caliente 96 de un segmento de línea de agua caliente 104 (descrito a continuación) y agua fría 100 de un segmento de línea de agua fría 108 (descrito a continuación).

El segmento de línea de agua mezclada CM 68 suministra agua 112 que sale de la válvula de mezcla manual 64 y entra en el segmento de línea de agua mezclada CP 72 por medio de un primer puerto de entrada 80 al accesorio de 4 vías 76. El segmento de línea de agua caliente 104 está conectado para recibir agua caliente de la línea de suministro 48 a través de un accesorio en T de suministro caliente 172, y está conectado a una válvula de control de agua caliente accionada 116 (descrita a continuación) para enviar el agua caliente 96 al segmento de línea de agua mezclada CP 72 por medio de un segundo puerto de entrada 84 al accesorio de 4 vías 76. Con esto se pasa por alto la válvula de mezcla manual 64 para proporcionar agua caliente 96 desde el segmento de línea de agua caliente 104 directamente al segmento de línea de agua mezclada CP 72. El segmento de línea de agua fría 108 está conectado para recibir agua fría de la línea de suministro 52 a través de un accesorio en T de suministro frío 180, y está conectado a una válvula de control de agua fría accionada 120 (descrita a continuación) para enviar el agua fría 100 al segmento de línea de agua mezclada CP 72 por medio de un tercer puerto de entrada 88 al accesorio de 4 vías 76. Con esto se pasa por alto la válvula de mezcla manual 64 para proporcionar agua fría 100 del segmento de línea de agua fría 108 directamente al segmento de línea de agua mezclada CP 72. Por tanto, el sistema de CT 12 proporciona una mezcla de agua fría y caliente que sale del puerto de salida 92 del accesorio de 4 vías 76 para la entrega al cabezal de ducha 56. Con esta configuración, el segmento de línea de agua caliente 104 y el segmento de línea de agua fría 108 del sistema de CT 12 pasan por alto la válvula de mezcla manual 64 para hacer funcionar el sistema de CT 12 independientemente del funcionamiento de la válvula de mezcla manual 64.

El segmento de línea de agua caliente 104 y el segmento de línea de agua fría 108 incluyen válvulas en línea normalmente cerradas (NC) accionadas 116 y 120 respectivamente, y dichas válvulas están en una posición cerrada cuando el sistema de CT 12 no recibe energía y está inactivo. Las válvulas accionadas NC 116, 120 son ajustables solo hasta (i) una posición completamente cerrada cuando el sistema de CT 12 no recibe energía y no funciona, o (ii) una posición completamente abierta cuando el sistema de CT 12 recibe energía y funciona. Una válvula de control de flujo accionada 132 entre el accesorio de 4 vías 76 y el cabezal de ducha 56 proporciona control de agua de temperatura mezclada 44 al cabezal de ducha 56.

Una válvula de agua caliente normalmente abierta (NA) accionada 124 situada en la línea de suministro de agua caliente 48 controla el caudal de agua caliente Cc de entrada del agua caliente 96 suministrada a través del segundo puerto de entrada de agua 84 a través del accesorio de 4 vías 76 al cabezal de ducha 56. Una válvula de agua fría NA accionada 128 situada en la línea de suministro frío de ducha 52 controla el caudal de agua fría Cf de entrada del agua fría 100 suministrada a través de una tercera entrada de agua 88 a través del accesorio 76 de 4 vías al cabezal de ducha 56. El control simultáneo, el control alternativo o el control individual de la válvula de control de agua caliente accionada 124 y la válvula de control de agua fría accionada 128 proporcionan la capacidad de ajuste de mezcla para controlar la temperatura del flujo de agua al cabezal de ducha 56 y, dentro de los límites establecidos por la válvula de control de flujo accionada 132, el caudal Cm del flujo de agua al cabezal de ducha 56.

Con referencia a el modo de realización de la fig. 1, un rasgo característico del sistema de CT 12 es la inclusión de un par de válvulas de control normalmente abiertas (NA) para inhabilitar la válvula de mezcla manual cuando el sistema de CT está en uso. Una válvula de control NA 168 se coloca entre el accesorio en T de suministro caliente 172 y la válvula de mezcla manual 64, y una válvula de control NA 176 se coloca entre el accesorio en T de suministro frío 180 y la válvula de mezcla manual 64. El flujo de la línea de suministro de agua caliente 48 y la línea de suministro de agua fría 52 hasta la válvula de mezcla manual 64 se corta accionando las válvulas de control NA 168, 176 hasta las posiciones cerradas. Cuando el sistema de CT 12 no está activado para su uso, las dos válvulas de control NA 168, 176 están en las posiciones abiertas. Cuando el sistema de CT 12 está activado para su uso, las dos válvulas de control NA 168, 176 están en las posiciones cerradas para evitar la salida de agua de la válvula de mezcla manual 64 hacia el segmento de línea de agua mezclada CM 68 y hacia el cabezal de ducha 56.

Un sensor de temperatura de línea de agua caliente 184 se sitúa en la línea de suministro de agua caliente 48 para medir una temperatura de agua caliente Tc. Un sensor de temperatura de línea de agua fría 192 se sitúa en la línea de suministro de agua fría 52 para medir una temperatura de agua fría Tf. Un sensor de temperatura de agua mezclada 200 situado en el segmento de línea de agua mezclada CP 72 mide la temperatura, Tm, del agua mezclada dispensada a través del punto de entrega de agua que, en este ejemplo, es un cabezal de ducha 56. Un medidor de flujo 136, situado en el segmento de la línea de agua mezclada CP 72, mide el caudal, Cm, del agua de temperatura mezclada 44 que pasa a través del cabezal de ducha 56. En el modo de realización de la fig. 1, una válvula de control de flujo accionada 132 se sitúa en el segmento de línea de agua mezclada CP 72 corriente abajo del accesorio de 4 vías 76 para modificar el caudal Cm del agua 44 dispensada a través del cabezal de ducha 56 en base al caudal medido Cm y la selección del caudal por el usuario, es decir, con un punto de referencia de caudal Cpr seleccionable.

Con referencia a la fig. 5, la secuencia de control de temperatura programable 20 de etapas temporizadas puede incluir una operación de purga 288 para eliminar el agua enfriada 216 de la línea de suministro de agua caliente 48 enviando el agua a través del cabezal de ducha 56 y por el desagüe (no mostrado). Para limitar la pérdida de agua, el sistema de CT 12 acorta la operación de purga 288 monitorizando la temperatura Tm y señalando (por ejemplo, de forma audible o con luces de pantalla LED) cuándo el agua de temperatura mezclada 44 está a la temperatura de punto de referencia predefinido Tpr. Un control automático puede detener la operación de purga 288 cuando se alcanza una temperatura de punto de referencia Tpr.

En algunos ejemplos, la secuencia de control de temperatura programable puede incluir una opción de reutilización que elimina el agua enfriada 216 de la tubería de suministro de agua caliente 48 para garantizar que solo se suministre agua dentro de un intervalo predefinido para el uso. Con referencia a las figuras 2A, 2B y 2C, se ilustran ejemplos que captan, desvían o usan el agua enfriada 216 obtenida de la tubería de suministro de agua caliente 48. La figura 2A ilustra un calentador sin depósito o instantáneo 224 que calienta por separado el agua enfriada 216 para su uso posterior como parte del suministro de agua caliente 48. En el ejemplo de la figura 2B, se usa una válvula de control y desvío de agua caliente accionada 260 para enviar el agua enfriada 216 a una reserva o depósito de almacenamiento doméstico 228, por ejemplo, para su reutilización como suministro de agua fría o para descargar un inodoro. En el ejemplo de la figura 2C, se usa una válvula de control y desvío de agua caliente accionada 260 para enviar el agua enfriada 216 a un calentador de agua doméstico o comercial 232 para recalentar y usar posteriormente como suministro de agua caliente. Estas opciones de reutilización reducen el desperdicio de agua potable que, de otro modo, se perdería por el desagüe sin recibir ningún beneficio.

El control de la temperatura del agua se puede hacer funcionar con una estación base montada en la pared (no mostrada), conectada por cable o de forma inalámbrica al controlador 32, o a través de cualquiera de un número de interfaces remotas, tales como una aplicación de dispositivo móvil 240, o a través de un navegador de Internet en un ordenador personal 336 u otro dispositivo. Se pueden usar las secuencias de control de temperatura programables 20 tal como las ha preprogramado un proveedor o un usuario, o se pueden ajustar en línea o en el momento del uso o con una capacidad de aprendizaje mediante la cual la secuencia del programa aprende preferencias personales. Un ejemplo incluye el uso de las válvulas de control de flujo accionadas 124, 128 para proporcionar un control de caudal de agua automatizado que puede incluir un caudal de masaje de ducha y otros valores de control de flujo. La Tabla 1 ilustra un conjunto ejemplar de secuencias de ducha 20 del programa de ducha, cada una de las cuales comprende una secuencia de N etapas.

Tabla 1. Conjunto ejemplar de secuencias de ducha 20

Los valores ejemplares para temperaturas frías, medias y calientes son 80 °F (27 °C), 105 °F (41 °C) y 120 °F (49 °C), respectivamente. Los valores ejemplares para caudales bajo, medio y alto son 50, 100 y 150, respectivamente, usando la convención descrita en la descripción de la fig. 1 de las válvulas 124, 128. Estos valores ejemplares se usan en la descripción de las figs. 5 a continuación.

Los datos de uso de agua y energía se pueden guardar o cargar en un servidor remoto para su agregación con datos de uso similares para una comunidad en línea, como parte de un sistema de monitorización de uso de agua (MUA) 244. Esto permite evaluar el éxito de la conservación del agua y la energía. El sistema de MUA 244 puede monitorizar el uso de una pluralidad de dispositivos de control de temperatura o flujo de agua en una red usando uno o más ordenadores. La fig. 3 ilustra un sistema de MUA 244 conectado a un sistema de CT programable ejemplar 12, así como una pluralidad de sistemas de CT 12 adicionales en una comunidad en línea 312. El sistema de CT programable ejemplar 12 que se muestra comprende sensores 280, actuadores 276, una interfaz de usuario 16 y un controlador 32. La infraestructura para la transmisión de datos comprende un enlace de datos por cable o inalámbrico 304, un enlace de datos inalámbrico 308, un encaminador/módem 324, un proveedor de servicios de Internet (PSI) 320 e Internet 300, a través de los cuales se produce la comunicación de datos 326 para la asimilación y la generación de informes por el sistema de MUA 244. El enlace de datos inalámbrico 308 puede usar Bluetooth u otra tecnología inalámbrica. El controlador 32 del sistema de CT 12 puede ser un controlador lógico programable cableado o con una conexión de comunicación inalámbrica. Una o más secuencias programadas 20 se pueden ejecutar en el controlador 32 en lugar de en un MUA 244 por medio de Internet 300 para evitar la variabilidad de la velocidad de comunicación y los problemas de conectividad del servicio de Internet 328 que se pueden producir con las variaciones del tráfico de la red y la intensidad de la señal.

El sistema de MUA 244 puede incluir capacidades típicamente asociadas con una comunidad en línea, que incluyen el registro de cuenta de usuario, el emparejamiento dispositivo-cuenta de usuario, las actualizaciones de software, y una interfaz de usuario 16. El sistema de MUA 244 puede comprender capacidades específicas de la aplicación asociadas con un valor de referencia de usuario, las preferencias de usuario y el almacenamiento y acceso de modificaciones de secuencia. El sistema de MUA 244 puede comprender capacidades informáticas y de generación de informes típicamente asociadas con la agregación de datos, que incluyen la generación de informes sobre el uso de agua y energía. El sistema de MUA 244 también puede incluir capacidades para proponer secuencias alternativas que reduzcan los niveles de consumo de agua y energía. La fig. 4 muestra un ejemplo de secuencia de inicialización de cuenta típica, que puede incluir la instalación, el encendido y la comprobación del dispositivo; el registro de cuenta de usuario; el emparejamiento del dispositivo con la cuenta de usuario; y la gestión de la cuenta de usuario.

El diagrama de flujo de las figs. 5 ilustra la operación de ducha programada basada en el programa 1 de la Tabla 1, que comprende una secuencia ejemplar de siete etapas de ducha (es decir, N = 7). La secuencia de ducha de ejemplo se implementa a partir de una tabla de consulta ilustrada en la

Tabla 2. Cada etapa de la secuencia (n = 1 a 7) tiene una duración de tiempo seleccionable dt, indicada en la Tabla 1. El tiempo transcurrido total (acumulativo) al final de cada etapa se indica como tn en la Tabla 2.

Tabla 2

Inicialmente, el usuario emplea la interfaz de usuario 16. El controlador 32 responde visualizando opciones de secuencias de ducha 20, y el usuario selecciona o modifica una secuencia 20 y, a continuación inicia la secuencia de ducha 20 (por ejemplo, Tabla 1 programa 1). El controlador 32 crea una tabla de consulta (por ejemplo, la Tabla 2) a partir de la secuencia de ducha 20 e inicia los parámetros del sistema a partir de la tabla de consulta (por ejemplo, N = 7, n = 1, tn = 1:00, Tpr = 41 °C, Cpr = 100). Se inicia una función de temporizador en el controlador 32 con C1 = 00:00, y el controlador 32 acciona las válvulas NC y NA hasta las posiciones programadas. Las válvulas NA 168, 176 se activan para impedir el flujo de agua hasta la válvula de mezcla manual 64, y las válvulas NC 124, 128 se activan para permitir el flujo de agua hasta el accesorio de 4 vías 76. El controlador 32 inicia un procedimiento de purga o reutilización 288 para agua caliente enfriada 216 en base a los valores de purga/reutilización específicos de la instalación. En la fig. 9, se ilustra un ejemplo de procedimiento de purga/reutilización 288 para los ejemplos de las figs. 2A, 2B y 2C. La función de temporizador se usa en el procedimiento de purga/reutilización para monitorizar el tiempo y el agua usados para la purga/reutilización. El controlador 32 monitoriza los sensores: sensor de temperatura de agua caliente 184 , sensor de temperatura de agua fría 192 y sensor de temperatura del agua mezclada 200; los valores de válvula: válvula accionada normalmente abierta (NA) de agua caliente en línea 124 y válvula accionada normalmente abierta (NA) de agua fría en línea 128; y caudalímetro de agua mezclada 136 para los valores medidos Tc, Tf, Tm, Cc , Cf y Cm, respectivamente. El controlador ejecuta un procedimiento de bucle de control 292 que controla los actuadores y que, en este ejemplo, son las válvulas 124, 128 y 132, que ajustan la Tm medida al punto de referencia inicial Tpr, y para ajustar el Cm medido al punto de referencia inicial Cpr. Un ejemplo de procedimiento de bucle de control 292 se ilustra en la fig. 8. El controlador 32 visualiza el estado del sistema e inicia una primera señal audible para comunicar al usuario que la temperatura y el caudal están en los puntos de referencia. Una función de temporizador en el controlador 32 cuenta un período de retardo que, en este ejemplo, es de 10 segundos, para que el usuario entre en la ducha. Con referencia también a la fig. 5B, el controlador 32 visualiza el estado del sistema y una segunda señal audible para comunicar al usuario que se ha iniciado la secuencia de ducha 20. El controlador 32 inicia otra función de temporizador C2 = 00:00 correspondiente a los valores de tn de la Tabla 2. El controlador 32 visualiza de nuevo un estado del sistema y cuenta un retardo (por ejemplo, 1 segundo). El controlador 32 compara el valor C2 de la función de temporizador con tn (por ejemplo, 1:00), y si C2 es menor que tn, entonces el controlador 32 ejecuta el bucle de control 296 para mantener Tm en Tpr y Cm en Cpr, y una vez más visualiza el estado del sistema. Si después de otro retardo de 1 segundo, C2 ya no es menor que tn, la etapa de la secuencia 20 habrá terminado y el controlador incrementa el contador de etapas de secuencia n (por ejemplo, n = 2) y compara n (por ejemplo, n = 2) con el número de etapas N (por ejemplo, N = 7) de la secuencia 20. Si n es menor que N+1, el controlador 32 lee los nuevos parámetros del sistema de la tabla de consulta (por ejemplo, tn = 3:00, Tpr = 27 °C, Cpr = 100) y ejecuta el procedimiento de bucle de control 292 para detectar los valores medidos y hacer funcionar los actuadores para ajustar Tm y Cm a los nuevos puntos de referencia Tpr y Cpr, respectivamente. A este respecto, el término “ajustar” denota cambiar Tm y Cm por nuevos puntos de referencia Tpr y Cpr, respectivamente, mientras que el término “mantener” denota mantener Tm y Cm en los puntos de referencia actuales Tpr y Cpr respectivamente. El controlador 32 cuenta un retardo de tiempo, comprueba el reloj C2, detecta los parámetros medidos y mantiene Tm y Cm en Tpr y Cm, respectivamente, a lo largo de cada etapa de la secuencia. El controlador 32 continúa la ejecución de las etapas de la secuencia hasta que el valor incrementado en el contador de etapas de secuencia n ya no es menor que N+1, en cuyo caso el controlador 32 visualiza un estado de sistema actual y una tercera señal audible para comunicar al usuario el final de la secuencia de ducha 20. A continuación, el controlador 32 envía señales para desactivar gradualmente las válvulas 124, 128 y a continuación envía señales para desactivar las válvulas 116, 120, 168, 176. Esto hace pasar al sistema de CT 12 a un estado inactivo desactivado, lo que permite que la válvula manual 64 controle el flujo de agua hasta el cabezal de ducha 56. La descripción anterior es un ejemplo de tiempos de retardo, valores de tablas de consulta y uso de señales audibles.

La fig. 6 ilustra un subprograma ejemplar mediante el cual un usuario puede modificar la secuencia de funcionamiento de ducha programada 20 de las figs. 5 y la Tabla 1. Las funciones de control de temperatura del agua efectuadas con una interfaz de usuario 16 pueden incluir una anulación manual in situ de la secuencia programada 20 para modificar la secuencia de la ducha, retroceder o cambiar los puntos de referencia actuales o futuros. Se puede emplear una capacidad de aprendizaje, en cuyo caso el programa aprende las preferencias individuales de un usuario y ajusta la secuencia del programa 20 para uso futuro. La fig. 6 ilustra la implementación de las modificaciones del usuario en el procedimiento de bucle de control 298, y dicho procedimiento puede modificar los valores de tabla de consulta, que incluyen el tiempo de etapa tn, antes de continuar de forma similar con los procedimientos de bucle de control 292, 296 incluidos en la fig. 5.

La fig. 7 ilustra brevemente la secuencia de funcionamiento manual de la ducha. Cuando el sistema de CT está instalado y el sistema de CT no recibe energía, el sistema 12 está en un modo de operación manual predeterminado, donde las válvulas NA 116, 120, 124, 128 están completamente abiertas para permitir que el agua fluya hacia la válvula de mezcla manual 64, y las válvulas NC 116, 120 están completamente cerradas para bloquear cualquier flujo de agua que, de otro modo, pasaría por alto la válvula de mezcla manual 64. El modo de funcionamiento manual predeterminado permite que la ducha funcione manualmente en caso de corte de energía. Para hacer funcionar la ducha manualmente, el usuario abre la válvula de mezcla manual 64, modifica los valores de la válvula de mezcla manual 64 como desea y, después de usarla, cierra la válvula de mezcla manual 64.

El diagrama de flujo de la fig. 8 ilustra un procedimiento ejemplar para los bucles de control 292, 296, 298 que actúan sobre la temperatura del agua de temperatura mezclada Tm y el caudal de agua mezclada Cm. El controlador 32 lee los parámetros actuales (por ejemplo, N = 7, n = 5, tn = 8:00, Tpr = 41 °C, Cpr = 100) en una tabla de consulta (por ejemplo, Tabla 2) para una de las secuencias de ducha 20 (por ejemplo, Tabla 1). El controlador 32 monitoriza los valores del sensor de temperatura de agua caliente 184, el sensor de temperatura de agua fría 192, el sensor de temperatura de agua mezclada 200 y el caudalímetro de agua mezclada 136: Tc, Tf, Tm y Cm. Para alcanzar el punto de referencia de temperatura del agua de temperatura mezclada Tpr mezclando agua caliente a la temperatura Tc con agua fría a la temperatura Tf, Tpr debe ser mayor que Tf y menor que Tc. Si no es así, el controlador 32 envía una pantalla de error de temperatura y, en este ejemplo, apaga el sistema 12. Si Tpr está entre Tf y Tc, el controlador 32 ordena a la válvula de control de flujo accionada 132 que incremente o disminuya el flujo de agua de temperatura mezclada 44 hasta que Cm esté en el caudal de punto de referencia, Cpr (por ejemplo, Cm alcanza el valor de Cpr = 100). El controlador 32 puede abrir o cerrar de forma incremental las válvulas 124, 128 para incrementar o disminuir Cc y Cf, respectivamente, para proporcionar un control fino de Cm y Tm. El controlador 32 cuenta un retardo que, en este ejemplo, es de 1 segundo. El controlador 32 compara el valor de la función de temporizador C2 con tn (por ejemplo, 8:00), y si C2 no es menor que tn, la etapa habrá terminado y el controlador vuelve al proceso ilustrado en las figs. 5. Si C2 es menor que tn, el controlador 32 monitoriza Tf, Tc, Tm y Cm. Si Cm es menor o mayor que Cpr, el controlador 32 envía una señal para abrir o cerrar la válvula 132 de forma incremental. Si Tm es menor que Tpr, el controlador 32 abre de forma incremental la válvula 124 y cierra de forma incremental la válvula 128. Si Tm es mayor que Tpr, el controlador 32 envía una señal para cerrar la válvula 124 de forma incremental y abrir la válvula 128 de forma incremental. A continuación, el controlador 32 repite el retardo, determina si el valor del temporizador C2 es menor que tn y continúa realizando etapas de medición y ajuste hasta que tn no es menor que C2, momento en el cual la etapa de secuencia habrá terminado, y el controlador vuelve al proceso ilustrado en las figs. 5.

El flujo de agua del suministro de agua fría 52 y el suministro de agua caliente 48 se mezclan mediante el sistema de CT 12 y se ajustan para proporcionar una salida como el agua de temperatura mezclada 44 que se adapta a los valores de temperatura de punto de referencia y de caudal. Después de esto, la temperatura Tm del agua de temperatura mezclada 44 se monitoriza de forma continuada durante cada etapa temporizada de la secuencia 20 y se mantiene como se ha descrito anteriormente. Para evitar los "sonidos de aviso", es decir, que se sobrepasen repetidamente los puntos de referencia, la opción de cambios incrementales en las posiciones de las válvulas 124, 128, 132 se puede optimizar para limitar los sonidos de aviso, por ejemplo, usando un factor de atenuación multiplicativo en el algoritmo del bucle de control. En la fig. 8, los detalles específicos, que incluyen los tiempos de retardo, la comprobación de errores y los factores de atenuación, son ilustrativos y no limitativos del alcance de la presente invención.

El diagrama de flujo de la fig. 9 ilustra un procedimiento 288 para purgar y reutilizar agua. Antes de que comience el procedimiento, el controlador 32 inicia una función de temporizador C1 y lee los puntos de referencia iniciales, que incluyen el punto de referencia de temperatura del agua de temperatura mezclada Tpr y el punto de referencia de caudal del agua de temperatura mezclada Cpr. De acuerdo con los valores de instalación con respecto a las opciones de purga o reutilización, el controlador 32 puede seleccionar una de tres opciones para: (i) dirigir una operación de purga para permitir que el agua enfriada 216 de la línea de suministro de agua caliente 144 fluya a través del cabezal de ducha 56 hasta el desagüe de la ducha (no mostrado); (ii) dirigir el funcionamiento del calentador sin depósito o instantáneo 224 para que caliente el agua enfriada 216 como se muestra en la fig. 2A; o (iii) iniciar una operación de reutilización que desvía agua enfriada 216 hacia el depósito de almacenamiento 228 como se muestra en la fig. 2B o al calentador de agua 232 como se muestra en la figura 2C. La selección de la opción (iii) puede depender de la capacidad disponible en el depósito de almacenamiento 228 o el calentador de agua 232, en cuyo caso el controlador puede iniciar la opción (i). Cualquiera que sea la opción que se emplee, de acuerdo con el algoritmo ejemplar de la fig. 9, el controlador 32 abre la válvula 124 hasta el 80 %, por lo que Cc es 80, y abre la válvula 128 hasta el 20 %, por lo que Ff es 20. El algoritmo ejemplar de la fig. 9 limita la operación de purga/reutilización a 3 minutos como máximo, después de los cuales, si el sistema no indica que se ha purgado todo el agua enfriada de la línea de agua caliente, el controlador visualiza un mensaje de error de purga y el sistema se apaga. Esto evita el flujo continuo de agua cuando, por ejemplo, el calentador de agua no proporciona agua a la temperatura mínima requerida. En incrementos de 1 segundo, el controlador 32 monitoriza Tc, Tf y los compara con Tpr. Inicialmente, con agua enfriada en la línea de agua caliente, Tc no será mayor que Tpr. Después de que el agua enfriada 216 se purgue o se desvíe al depósito de almacenamiento 228 o al calentador de agua 232 el tiempo suficiente para que Tc sea mayor que Tpr, el controlador 32 inicia el cierre de la válvula de control y desvío de agua caliente accionada 260, visualiza un mensaje que indica que la operación de purga ha terminado y reanuda las etapas de proceso de las figs. 5. La descripción anterior es un ejemplo de tiempos de retardo, comprobación de errores y valores iniciales.

Las ilustraciones descritas son meramente descriptivas de los principios de la invención y no son limitativas con respecto a los modos de realización. Estos y otros modos de realización pueden emplear una función de enunciador para la comunicación auditiva de etapas de avance de una secuencia de ducha.

Los modos de realización de la presente invención dirigidos todavía a otras aplicaciones más resultarán evidentes a los expertos en la técnica. También se pueden hacer numerosas variaciones, cambios y sustituciones sin apartarse de la invención. En consecuencia, se pretende que la invención esté limitada solo por el alcance de las reivindicaciones siguientes.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de ducha (12), que comprende:

un cabezal de ducha (56);

un controlador (32) para usar con el cabezal de ducha (56) para recibir agua de acuerdo con una primera o segunda configuraciones,

proporcionando la primera configuración un primer modo de funcionamiento que permite un control manual para mezclar agua caliente y fría (96, 100) para que fluya hasta el cabezal de ducha (56) durante la ducha y cuando el controlador (32) no está activado, y

proporcionando la segunda configuración un segundo modo de funcionamiento seleccionable por un usuario en el que un usuario puede programar unos valores de sistema con el controlador (32) para ejecutar una secuencia temporizada de etapas de ducha automatizadas, en el que el segundo modo de funcionamiento combina automáticamente agua fría y caliente (96, 100) durante una pluralidad de las etapas de ducha para enviar agua (44) a través del cabezal de ducha (56) a una temperatura predefinida (264) especificada por el usuario;

una línea de alimentación (144) que proporciona agua caliente (96);

una línea de alimentación (148) que proporciona agua fría (100);

una primera y segunda líneas de derivación (102, 106) acopladas cada una a las líneas de alimentación (144, 148) para enviar agua caliente y fría (96, 100) a través del cabezal de ducha (56);

al menos una válvula de control manual (64) situada en la primera línea de derivación (102) para controlar un flujo de agua (44) a través del cabezal de ducha (56) cuando el sistema se hace funcionar en el primer modo;

una primera y segunda válvulas normalmente abiertas (176, 168) situadas en la primera línea de derivación (102) y configuradas por el controlador (32) para impedir un flujo de agua a través de la primera línea de derivación (102) hacia el cabezal de ducha (56) cuando el sistema (12) se hace funcionar en el segundo modo; y

una pluralidad de válvulas automatizadas adicionales, que incluyen una primera y segunda válvulas normalmente cerradas (116, 120) situadas en la segunda línea de derivación (106), para controlar un flujo de agua a través de la segunda línea de derivación (106) hacia el cabezal de ducha (56), estando configurada la pluralidad de válvulas automatizadas adicionales para controlar automáticamente una mezcla de agua caliente y fría (96, 100) cuando el sistema (12) está funcionando en el segundo modo.

2. El sistema de ducha (12) de la reivindicación 1, en el que el controlador (32) responde a una selección de temperatura por un usuario para mezclar agua caliente y fría (96, 100) ajustando una o más de la pluralidad de válvulas automatizadas adicionales.

3. El sistema de ducha (12) de la reivindicación 1, en el que el sistema (12) funciona en la primera configuración como condición predeterminada y funciona en la segunda configuración solo cuando un usuario selecciona un funcionamiento en el segundo modo.

4. El sistema de ducha (12) de la reivindicación 1, en el que el controlador (32) es un microordenador que, en la segunda configuración, ejecuta un programa para proporcionar automáticamente la secuencia de tiempos seleccionable por un usuario (20) de etapas automatizadas, incluyendo además el sistema (12) un dispositivo portátil basado en procesador (16) que tiene un enlace de comunicación inalámbrica (308) con el controlador (32), incluyendo el dispositivo portátil (16) software de aplicación ejecutable en el mismo mediante el cual el usuario programa unos valores de controlador (32) e inicia la secuencia de tiempos (20) de etapas de ducha automatizadas en el segundo modo de funcionamiento.

5. El sistema de ducha (12) de la reivindicación 2 que incluye además una válvula de control de flujo accionada (132) situada para recibir un flujo desde la segunda línea de derivación (106) para controlar un flujo de agua hacia el cabezal de ducha (56) cuando el sistema (12) funciona en el segundo modo, en el que el controlador (32) ajusta la válvula de control de flujo accionada (132) como respuesta a un flujo de agua seleccionable por un usuario a través del cabezal de ducha (56).