IT201900001151A1 - Robot per la pulizia di piscine - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Robot per la pulizia di piscine”

La presente invenzione riguarda il settore tecnico dei dispositivi per operazioni di manutenzione, quale ad esempio pulizia, di piscine.

In particolare, la presente invenzione riguarda un dispositivo autonomo semovente, o robot, per la pulizia di piscine.

Allo stato attuale sono noti dispositivi di pulizia costituiti da apparecchi semoventi che, dopo essere stati immersi all'interno di una piscina, possono spostarsi sul fondo e sulle pareti della stessa per eseguire al loro interno un’operazione di pulizia per esempio mediante spazzole e/o opportuni circuito di aspirazione che permettono di rimuovere detriti presenti nell’acqua quali foglie o piccoli insetti.

I robot della tecnica nota sono configurati per raggiungere la parete di fondo della piscina in cui operano e scorrere su di esso grazie a delle ruote che vengono usualmente coadiuvate dall’azione di un rotore il quale è configurato per generare una spinta idrodinamica rivolta perpendicolarmente alla parete di appoggio sulla quale il robot deve scorrere in maniera tale da migliorarne l’aderenza alla stessa.

Durante le operazioni di pulizia della piscina il robot provvede quindi, mediante i summenzionati mezzi di pulizia, a raccogliere tutti gli elementi estranei che incontra sul suo cammino.

Sono altresì noti robot in grado di muoversi anche sulla pareti laterali della piscina all’interno della quale sono posti ad operare, permettendo in questo modo di trattarne tutte le superfici.

In altre parole, i rotori permettono di coadiuvare (quando necessario) l’immersione del robot e a mantenerlo in adesione con la parete della piscina sulla quale devono scorre, mentre la movimentazione degli stessi lungo la traiettoria di avanzamento su tale superficie è ottenuta mediante le ruote accoppiate al corpo principale del robot.

Tuttavia, i dispositivi dell’arte nota presentano degli svantaggi che riducono significativamente l’efficienza del processo di pulizia. Infatti, i dispositivi noti non sono in grado di processare efficientemente l’intero volume d’acqua contenuto all’interno della piscina, in quanto sono in grado di raggiungere unicamente quelle porzioni di liquido che si trovano nelle immediate prossimità del fondo o di una delle pareti della piscina.

Questo problema risulta essere particolarmente gravoso in piscine di grandi dimensioni, nelle quali la quantità di acqua contenuta nel volume che risulta essere non raggiungibile dal robot diventa preponderante rispetto a quella che il robot è in grado di raggiungere e quindi ripulire. Risulta evidente che tale inefficienza può avere numerose conseguenze negative, sia di carattere prettamente estetico, quali la non rimozione di foglie o altri detriti presenti nella piscina, che di più grave carattere sanitario, in quanto si genera il rischio concreto che non venga filtrata e ripulita una quota parte preponderante dell’acqua presente all’interno della piscina.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un robot per la pulizia di piscine che superi almeno alcuni degli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un robot per la pulizia di piscine in grado di permettere una pulizia efficiente ed accurata dell’intero volume della piscina all’interno della quale tale robot viene posto ad operare.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un robot per la pulizia di piscine, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni. Secondo la presente invenzione viene mostrato un robot per la pulizia di piscine che comprende un corpo principale, una pluralità di rotori, un’unità di controllo e mezzi di pulizia della piscina.

Il corpo principale presenta almeno un volume di contenimento a tenuta stagna.

La pluralità di rotori è configurata per generare una spinta idrodinamica adatta a movimentare il robot all’interno di un intero volume della piscina lungo una traiettoria di avanzamento orizzontale e/o verticale rispetto ad un pelo libero della piscina.

L’unità di controllo è inserita nel volume di contenimento ed è configurata per modificare almeno un rispettivo parametro operativo di ciascun rotore in maniera tale da direzionare la spinta idrodinamica.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un robot per la pulizia di piscine, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 mostra una vista prospettica di un robot per la pulizia di piscine in accordo con la presente invenzione.

Nella figura allegata con il numero di riferimento 1 è stato indicato in generale un robot per la pulizia di piscine, il quale verrà indicato nel seguito della presente descrizione come robot 1.

In particolare, il robot 1 della presente invenzione è un robot semovente, ovvero mobile in maniera sostanzialmente autonoma all’interno di una piscina, in particolare per eseguire un’operazione di pulizia delle pareti della piscina e dell’intero volume di acqua presente al suo interno.

Il robot 1 comprende un corpo principale 2, una pluralità di rotori (o turbine) 3, un’unità di controllo e mezzi di pulizia della piscina.

Il corpo principale presenta almeno un volume di contenimento 4 a tenuta stagna, ovvero configurato per impedire l’ingresso di liquidi al suo interno quando il robot 1 si trova immerso almeno parzialmente nell’acqua contenuta nella piscina.

Vantaggiosamente, il volume di contenimento 4 può contenere al suo interno tutte le componenti elettroniche e di controllo del robot 1 evitando che queste entrino a contatto con l’acqua e si deteriorino durante le operazioni di pulizia della piscina.

La movimentazione del robot 1 all’interno della piscina viene ottenuta per mezzo di una pluralità di rotori 3 che sono accoppiati al corpo principale 1 e sono configurati per generare una spinta idrodinamica preposta a sospingerlo all’interno dell’intero volume racchiuso dalla piscina e non solamente in corrispondenza delle sue superfici laterali o di fondo.

La spinta idrodinamica generata dai rotori 3 presenta quindi sostanzialmente una componente verticale ed una componente orizzontale tali da permetter la generazione di una traiettoria in tre dimensioni all’interno dell’intero volume della piscina.

In altre parole la pluralità di rotori permette di modificare, anche contemporaneamente, tanto la direzione di avanzamento del robot 1 quanto la sua quota rispetto al pelo libero della piscina.

In particolare, l’unità di controllo, che si trova inserita all’interno del volume di contenimento 3, è configurata per modificare almeno un rispettivo parametro operativo di ciascun rotore in maniera tale da direzionare la spinta idrodinamica risultante.

In altre parole, l’unità di controllo può modificare le condizioni operative dei singoli rotori 3 in maniera tale da ottenere un direzionamento della spinta idrodinamica, variandone la componente verticale o la componente orizzontale rispetto al pelo libero della piscina.

In questo modo il robot 1 può essere movimentato all’interno della piscina variandone la quota di immersione e la posizione rispetto alle pareti laterali della stessa, andando a modificare la direzione della spinta idrodinamica mediante una variazione dei parametri operativi dei singoli rotori 3.

In particolare, un possibile parametro operativo modificabile è la velocità di rotazione dei singoli rotori 3, in maniera tale da aumentare o diminuire il contributo di quel particolare rotore 3 alla spinta idrodinamica complessiva alla quale è sottoposto il robot 1.

Ne consegue che, in funzione delle posizioni relative dei singoli rotori e del loro punto di accoppiamento al corpo principale 2, si otterrà una variazione delle componenti della spinta idrodinamica complessiva causando una variazione della direzione di avanzamento del robot 1, permettendo in questo modo di controllarne la traiettoria lungo tre dimensioni all’interno della piscina.

In accordo con una particolare aspetto della presente invenzione, ciascun rotore 3 è incernierato al corpo principale 2 ed uno dei parametri operativi modificabili dall’unità di controllo può essere, in aggiunta od in alternativa alla velocità di ogni singolo rotore 3, l’angolo di inclinazione dei rotori 3 rispetto al corpo principale 2.

In altre parole, l’unità di controllo può essere inoltre configurata per modificare l’inclinazione dell’asse di rotazione dei rotori 3 in maniera tale da modificare il direzionamento della spinta idrodinamica generata da ciascun singolo rotore 3 individualmente.

In accordo con una possibile forma realizzativa, come viene per esempio mostrato in Fig. 1, il corpo principale 2 presenta una conformazione sostanzialmente parallelepipoidale e la pluralità di rotori 3 comprende quattro rotori 3 disposti in corrispondenza di rispettivi vertici del parallelepipedo, preferibilmente alla medesima quota rispetto al corpo principale 2.

Per migliorare la mobilità del robot 1, ottimizzando quindi il processo di pulizia della piscina, la pluralità di rotori 3 comprende almeno un rotore di rotazione 3a configurato per generare una spinta idrodinamica in grado di promuovere una rotazione del robot attorno ad un asse di rotazione sostanzialmente verticale rispetto al pelo libero della piscina.

In accordo con una possibile forma realizzativa, mostrata per esempio in Fig. 1, la pluralità di rotori 3 comprende una coppia di rotori di rotazione 3a configurati per generare una spinta idrodinamica adatta a promuovere una rotazione del robot attorno ad un asse di rotazione sostanzialmente verticale.

Vantaggiosamente, i rotori di rotazione 3a sono configurati per generare una spinta idrodinamica sostanzialmente orizzontale che oltre a promuovere una rotazione del robot 1, può favorirne anche un movimento di avanzamento.

Nella particolare forma realizzativa mostrata nell’allegata Fig. 1, i rotori di rotazione 3a sono accoppiati al corpo principale 2 in corrispondenza di rispettivi superfici laterali opposte.

I mezzi di pulizia possono essere del tipo attivo o passivo, ovvero possono essere mezzi la cui operatività dipende dalla movimentazione del robot 1 all’interno della piscina oppure mezzi in grado di operare in maniera autonoma indipendentemente dalla movimentazione del robot 1.

In particolare, i mezzi di pulizia possono comprendere almeno uno tra una spazzola e una superficie abrasiva attive sulle superfici della piscina per rimuovere eventuali impurità che aderiscono a tali superfici.

I mezzi di pulizia possono alternativamente od ulteriormente comprendere una spazzola motorizzata la cui attivazione può essere vantaggiosamente controllata dall’unità di controllo.

Inoltre, i mezzi di pulizia possono comprendere un condotto di filtraggio ed un filtro di raccolta.

Il condotto di filtraggio è realizzato nel corpo principale 2 e presenta un ingresso realizzato su una sua superficie, preferibilmente una superficie affacciata in uso in direzione della parete di fondo della piscina, ed almeno un uscita affacciata ad un rispettivo rotore 3, preferibilmente, il condotto di filtraggio presenta un uscita per ciascun rotore 3 del robot 1.

In questo modo, l’azione del rotore genera un flusso di acqua che viene risucchiata attraverso l’ingresso del canale di filtraggio e lo attraversa tutto fino ad esserne espulsa attraverso l’uscita.

Il filtro di raccolta è quindi disposto lungo il condotto di filtraggio in maniera tale da trattenere tutte le impurità ed i detriti che sono stati risucchiati assieme all’acqua aspirata per mezzo dell’azione esercitata dai rotori 3. Vantaggiosamente, i mezzi di pulizia possono essere posizionati in corrispondenza di punti specifici del corpo principale 2, oppure essere disposti uniformemente o secondo schemi specifici su tutta la sua superficie esterna.

Il robot 1 può essere commutato tra una configurazione operativa in cui viene movimentato all’interno dell’intero volume della piscina ed una configurazione non operativa in cui galleggia in corrispondenza del pelo libero dell’acqua della piscina.

In altre parole, durante l’esecuzione di un operazione di pulizia della piscina, il robot 1 viene movimentato all’interno della piscina e mediante i mezzi di pulizia provvede a rimuovere e raccogliere detriti e impurità sia che si trovino depositati sulle pareti della piscina che nel caso in cui si trovino in sospensione in porzioni di acqua lontane da tali pareti.

Al termine dell’operazione di pulizia, oppure anche nel caso in cui si verifichino guasti, il robot viene a trovarsi in una configurazione non operativa, in cui si trova a galleggiare in corrispondenza del pelo libero dell’acqua della piscina.

In altre parole il robot 1 è realizzato in maniera tale da galleggiare sull’acqua ogniqualvolta per un qualunque motivo i rotori 3 non siano attivi. In questo modo risulta particolarmente agevole per un operatore effettuare interventi di manutenzione e/o riparazione sul robot 1 quando questo non sta effettuando un’operazione di pulizia, in quanto viene evitata la necessità di doverlo recuperare dalla parete di fondo della piscina.

Il robot 1 secondo la presente invenzione comprende inoltre almeno un sensore di posizione orizzontale e/o verticale del robot.

In particolare, il sensore di posizione è configurato per rilevare una posizione relativa del robot rispetto ad almeno uno tra un pelo libero dell’acqua della piscina e una parete laterale o di fondo della piscina.

In altre parole, il sensore di posizione permette all’unità di controllo di determinare la posizione del robot 1 all’interno dell’intero volume della piscina, in modo tale da poter valutare l’eventuale necessità di modificarne la traiettoria al fine di evitare ostacoli e di garantire che durante l’operazione di pulizia l’intero volume della piscina venga correttamente processato e ripulito.

L’alimentazione del robot 1, in particolare dei suoi rotori 3, avviene mediante motori elettrici, alimentati da una batteria di alimentazione, preferibilmente del tipo ricaricabile.

Preferibilmente la batteria può anche alimentare altri dispositivi elettrici/elettronici previsti a bordo del robot 1, quale ad esempio i sensori di posizione.

Preferibilmente, la ricarica del robot 1, che avviene presso una stazione fissa o base di ricarica, è ottenuta tramite accoppiamento elettrico, in particolare di tipo induttivo.

In accordo con una possibile forma realizzativa, la base di ricarica comprende un vano di contenimento e uno scivolo configurato per agevolare l’ingresso del robot 1 all’interno del vano di contenimento.

Inoltre, la base di ricarica è provvista di una alimentazione esterna, preferibilmente a basso voltaggio, nella quale può inserirsi una presa di alimentazione elettrica, preferibilmente anch’essa di tipo induttivo e/o capacitivo.

Secondo l’invenzione, il robot 1 è quindi provvisto di una presa di corrente che si inserisce automaticamente in una spina di alimentazione elettrica prevista nella base di ricarica.

In particolare, quando il pulitore rientra nella base di ricarica, i suddetti collegamenti vanno in contatto con rispettivi collegamenti ricavati all'interno della base di ricarica stessa i quali sono, a loro volta, connessi ad una qualsiasi presa di alimentazione esterna.

La presa di alimentazione esterna può provenire da un pannello solare disposto a terra oppure su un apposito supporto galleggiante, da una batteria o da qualsiasi altra fonte di energia elettrica adatta allo scopo. L’alimentazione viene fornita preferibilmente con un accoppiamento spina/presa di tipo induttivo a basso voltaggio, allo scopo di evitare ogni possibile contatto tra parti metalliche e alimentazione elettrica di rete in presenza di acqua.

Una volta all’interno dell’apposito vano presente nella base di ricarica, il robot 1può quindi iniziare a ricaricare la propria batteria di alimentazione. Vantaggiosamente il robot 1 della presente invenzione supera gli inconvenienti dell’arte nota sopra delineata, in quanto dotato di un sistema di movimentazione che non lo vincola unicamente a scorrere lungo le pareti della piscina, ma gli permette di muoversi liberamente lungo una traiettoria tridimensionale all’interno dell’intero volume della stessa.

In questo modo i mezzi di pulizia possono operare efficientemente su tutta l’acqua contenuta nella piscina e non solamente su quelle porzioni che si trovano in prossimità delle sue pareti.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Robot per la pulizia di piscine comprendente: - un corpo principale (2) presentante almeno un volume di contenimento (4) a tenuta stagna; - una pluralità di rotori (3) configurati per generare una spinta idrodinamica atta a movimentare il robot all’interno di un intero volume di una piscina; - un’unità di controllo inserita in detto volume di contenimento (4) e configurata per modificare almeno un rispettivo parametro operativo di ciascun rotore (3) in maniera tale da direzionare detta spinta idrodinamica; - mezzi di pulizia della piscina.
2. 2. Robot secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun rotore (3) è incernierato al corpo principale (2) e detto almeno un rispettivo parametro operativo comprende un inclinazione di detti rotori (3) rispetto al corpo principale (2).
3. 3. Robot secondo la rivendicazione 1, in cui detto almeno un rispettivo parametro operativo comprende la velocità di rotazione di ognuno di detti rotori (3).
4. 4. Robot secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 1 -3, in cui il corpo principale (2) presenta una conformazione sostanzialmente parallelepipoidale e la pluralità di rotori (3) comprende quattro rotori (3) disposti in corrispondenza di rispettivi vertici del parallelepipedo.
5. 5. Robot secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui la pluralità di rotori (3) comprende almeno un rotore di rotazione (3a) configurato per generare una spinta idrodinamica atta a promuovere una rotazione del robot attorno ad un asse di rotazione sostanzialmente verticale.
6. 6. Robot secondo la rivendicazione 4, in cui la pluralità di rotori (3) comprende una coppia di rotori di rotazione (3a) disposti in corrispondenza di rispettive pareti laterali opposte del corpo principale (2), detta coppia di rotori di rotazione (3a) essendo configurata per generare una spinta idrodinamica atta a promuovere una rotazione del robot attorno ad un asse di rotazione sostanzialmente verticale.
7. 7. Robot secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di pulizia comprendono almeno una tra una spazzola, una spazzola motorizzata, una superficie abrasiva.
8. 8. Robot secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui i mezzi di pulizia comprendono: - un condotto di filtraggio presentante un ingresso affacciato su una superficie del corpo principale (2) ed almeno un uscita affacciata ad un rispettivo rotore (3), - un filtro di raccolta disposto lungo il condotto di filtraggio.
9. 9. Robot secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, commutabile tra una configurazione operativa in cui il robot viene movimentato all’interno dell’intero volume della piscina ed una configurazione non operativa in cui il robot galleggia in corrispondenza del pelo libero dell’acqua della piscina.
10. 10. Robot secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un sensore di posizione orizzontale e/o verticale del robot, in particolare detto sensore di posizione essendo configurati per rilevare una posizione relativa di detto robot rispetto ad almeno uno tra un pelo libero dell’acqua della piscina e una parete laterale o di fondo di detta piscina.
11. 11. Robot secondo una o più delle rivendicazioni precedenti comprendente una batteria di alimentazione configurata per fornire alimentazione elettrica almeno alla pluralità di rotori (3), detta batteria di alimentazione comprendendo mezzi di ricarica, preferibilmente detti mezzi di ricarica essendo del tipo induttivo e/o capacitivo.