IT202100030383A1 - Dispositivo di comunicazione per il controllo del trattamento dell'acqua - Google Patents

Description

TITOLO

DISPOSITIVO DI COMUNICAZIONE PER IL CONTROLLO DEL

TRATTAMENTO DELL' ACQUA.

DESCRIZIONE

Il presente brevetto (fig.1 ) ? attinente ad un dispositivo che comunica con uno o pi? apparecchi idrico-sanitari che filtrano, sanificano, dosano, analizzano, pi? generaln1ente trattano, acqua ad uso domestico, condominiale e industriale, alimentato da un dispositivo che genera energia con il passaggio dell'acqua (figA part.a) o con energia accumulata da una batteria (fig.3 part c e figA part c). Il presente brevetto (fig.1) analizza l'acqua e con1unica i dati tramite accoppiamento capacitivo (figA part.b) e/o sistemi wireless (fig.3) e/o ad onde convogliate (fig.3), utilizzando l'energia prodotta e/o attraverso una batteria di accumulo (figA part.c) al fine di migliorare l'acqua che circola e ottimizzare i prodotti utilizzati per il dosaggio e/o risparmiare sugli accessori usati per il filtraggio e/o sanificazione e utilizzare l'energia prodotta.

? noto che gli impianti idrico-sanitari sono soggetti al pericolo di incrostazioni e corrosioni dovute alla presenza dei sali di calcio e magnesio, inoltre sono anche soggetti all' ingresso di corpi estranei nella condotta dell' acqua proveniente dall'acquedotto oltre che alla formazione di alghe, fanghi o batteri. Per tale motivo ? conveniente utilizzare apparecchi che filtrino i corpi estranei nell' acqua, che purifichino da batteri e virus, che regolarizzino il pH dell' acqua, che tolgano l'eccedenza di cloro usato dal sistema idrico per la depurazione, che evitino il formarsi di alghe nell' impianto di riscaldamento, che addolciscano l'acqua abbassandone la durezza, con la conseguenza di evitare il formarsi di incrostazioni di calcare dovute alla stratificazione del calcio e del magnesio a seguito del riscaldamento dell' acqua per uso sanitario e non.

E' noto oggi che gli impianti idrici vengono costruiti con l'assemblaggio e quindi l'aggiunta di vari dispositivi come pompe di dosaggio, filtri e altro, mediante un raccordo a T, atto a distribuire l'acqua in ingresso.

Sono oggi noti dispositivi dosatori che imlnettono componenti chimici nel circuito idrico utilizzando giranti o stantuffi. Tali giranti usualmente sono palettate: ruotando al passaggio dell ' acqua trasformano il moto rotatorio in lineare permettendo l'immissione di prodotti chimici o altro, nell ' acqua. Sono anche noti apparecchi filtranti con un grado di filtrazione sempre pi? stretto per evitare che corpi estranei entrino nei circuiti stessi. Sono inoltre noti apparecchi di addolcimento dell' acqua applicati ai sistemi idrici che rendono l'acqua n1eno dura e apparecchi che utilizzano i raggi UV per eliminare batteri e virus nell' acqua.

Pertanto gli attuali impianti idrico-sanitari permettono di trattare l'acqua con il montaggio di molti dispositivi che non permettono il collegamento per lo scarnbio di dati tra loro o tra dispositivi elettronici, se non direttamente collegati con cavi e direttamente alimentati dalla rete elettrica.

Il presente trovato, costituito da uno (fig.1 ) o pi? componenti (fig.2) che hanno le funzioni sopra menzionate di trattare l'acqua idrico-sanitaria, ? alimentato con uno o pi? dispositivi (figA part.a) che generano energia, o al passaggio dell ' acqua e/o con una parte meccanica interna ai dispositivi di trattamento dell ' acqua come giranti (figA part.d e/o fig.2) o stantuffi. Tale energia sar? usata per controllare, monitorare, comunicare, intervenire sui componenti di trattamento dell ' acqua stessi, al fine di trattare l'acqua che circola. Mediante sensori (figA part.e) viene monitorata l' acqua senza il bisogno di prelevare energia dalla rete elettrica o utilizzare batterie non ricaricabili perch? utilizza l' energia prodotta e/o accumulata dalla batteria (figA part.c). I sensori (figA part.e) comunicheranno attraverso un accoppiamento capacitivo (fig.4 part.b) e/o sistema wireless e/o ad onde convogliate (pi? comunemente detto powerline) (fig.3) per trasmette i dati e inviarli ad una centralina elettronica (fig.4 part.f) che analizza ed interviene sui dispositivi che trattano l'acqua.

Si consideri anche che nei posti dove sono alloggiati tali dispositivi ? potenzialmente pericoloso collegarsi alla rete elettrica per alimentare qualsiasi dispositivo causa la presenza di acqua in condotte. Oltre a ci?, tale energia prodotta consentir? di comunicare tramite sistemi di accoppiamento capacitivo e/o wireless, ad un server e/o cloud e/o altri dispositivi (fig.3), per permettere all 'utente, anche in maniera automatica preimpostata, di gestire le varie funzioni degli apparecchi installati. I sensori (fig.4 part.e) trasmetteranno le informazioni alla centralina (fig.4 part f) tramite accoppiamento capacitivo (fig.4 part.b) quindi senza l'ausilio di alcun filo, a sua volta, la centralina (fig.4 part f), comunicher? via wireless ad un server esterno o ad un cloud o PC o ad una memoria esterna (fig.3). Si esemplifica citando un impianto idrico-sanitario costruito e contenuto nel locale apposito, mentre il monitoraggio o l'uso pu? essere monitorato attraverso un PC ubicato in altro luogo, il quale ? collegato tramite accoppiamento capacitivo, senza l'ausilio quindi di alcun filo per la comunicazione, ma semplicemente usando le tubature stesse che contengono l'acqua.

Si esemplifica anche che lo stesso impianto potr? comunicare i dati inviandoli tramite sistemi wireless, con1e Bluetooth o altro, ad applicazioni mobili, clouds, server, computers, etc.

Per meglio specificare il funzionamento del presente brevetto denominato dispositivo di comunicazione per il controllo del trattamento dell'acqua, si illustra e descrive passopasso il funzionamento del trovato dall'ingresso del flusso dell'acqua dato dal circuito idrico presente in un luogo, alla sua uscita trattato e/o monitorato, al fine di ottimizzare i prodotti per il dosaggio e gli accessori per la filtrazione. Pertanto basandoci sulla fig. 4 si dettaglia quanto segue:

Un corpo principale (fig.4 part.g) costituito da qualsiasi materiale come plastica e/o alluminio o altro, di misure sufficienti a contenere gli elementi che lo compongono e a titolo puramente esemplificativo circa di 20 cm per 30 cm, cavo al suo interno, potr? contenere un dispositivo girante, tipo dinamo, con palette (fig.4 part a) posto all?ingresso del flusso dell?acqua (fig.4 part. h), cavi di collegamento (fig.4 part.m), batteria di accumulo (fig.4 part. c), scheda elettronica (part.4 fig.f) con assemblati parti come antenna (fig.4 part.i), microprocessore di controllo (fig.4 part.p), modulo di comunicazione capacitivo (fig.4 part.b), antenna di trasmissione capacitiva (fig.4 parto), uno o pi? sensori per verificare i trattamenti dell?acqua (fig.4 part. e) come durezza dell?acqua, prodotti chimici aggiunti, etc.., ed un dispositivo per il dosaggio e/o il filtraggio (fig.4 part. DEVICE 0) contenente a sua volta una girante a palette (fig.4 part.d) atta ad inserire nel flusso d?acqua i prodotti chimici e/o a filtrare, in generale a trattare l?acqua. Si evidenzia che il Device 0 pu? essere un qualsiasi dispositivo che si trova in commercio, cos? come qualsiasi altro componente (vedi fig. 2), che sar? inserito nel presente trovato tramite accoppiamento a tenuta stagna gi? presente nel corpo principale (fig. 4 part.g). Pertanto, il flusso di acqua che si riceve dalla rete idrica viene allacciato all?ingresso (fig.4 part.h) che usualmente utilizza un accoppiamento filettato con una misura di ? o ? di pollice. Detto flusso di acqua, entrando nel canale (fig.4 part.q) ricavato nel corpo centrale del presente trovato, intercetta la girante del dispositivo (fig.4 part. a) sulla quale si esplica l?azione del fluido. Il flusso intercetter? in modo tangente le palette della girante creando cos? il moto rotatorio necessario a creare energia meccanica. Attraverso una dinamo (fig.4 part.r) accoppiata alla girante (fig.4 part. a) si crea energia elettrica che verr? utilizzata direttamente o immagazzinata su una o pi? batterie di accumulo fig. 4 part.c). Ogni utilizzo dell'impianto idrico, come l?apertura di un rubinetto, l?utilizzo da parte della caldaia, l?uso di servizi igienicosanitari nel bagno e/o qualsiasi altro consumo d?acqua, comporta la richiesta di acqua dalla rete idrica e la conseguente generazione di energia come precedentemente descritto.

Come descritto precedentemente l?energia prodotta verr? inviata ad una batteria di accumulo (fig.4 part. c) tramite cavi elettrici collegati (fig.4 part.m) tra la dinamo e la batteria stessa. Il flusso di acqua, che ora si trova all? interno del presente brevetto, procede attraversando ora un dispositivo, che usualmente essendo il primo sar? di filtraggio ( fig.4 DEVICE 0) per eventuali residui che si trovassero nell?acqua. Potrebbe anche essere un dosatore, in quanto un filtro potrebbe trovarsi anteposto all?ingresso (fig.4 part.h) del presente trovato. Se si tratta di un dosatore (fig.4 DEVICEO), considerando che questo tipo di dispositivi usualmente utilizzano palette (fig.4 part.d) per generare il moto rotatorio ed inserire i prodotti per il dosaggio (vedi elementi chimici come polifosfati atti a contrastare le incrostazioni nelle tubature e salvaguardare quindi rimpianto idrico e/o la caldaia), lo stesso moto rotatorio generato dal passaggio dell?acqua, potr? essere utilizzato per generare energia e accumularla nella batteria (fig.4 part.c) del presente trovato allacciata anch?essa tramite cavi elettrici (fig.4 part.m). Inoltre, il presente trovato, se ? collegato ad altri dispositivi finalizzati ad altri tipi di trattamento (fig.2), potr? essere utilizzato allo stesso modo per generare energia elettrica al fine di accumularla e/o utilizzarla direttamente come precedentemente descritto.

Pertanto il flusso dell?acqua potr? proseguire verso l?uscita del dispositivo (fig.4 part.l ). Durante il percorso all?interno del presente trovato, l?acqua verr? monitorata tramite sensori (fig.4 part. e) per verificare se i dispositivi di filtraggio, dosaggio o altro, avranno effettuato modifiche migliorando il pH o aggiungendo i prodotti chimici a salvaguardia delle tubature o qualsiasi altra cosa che sono preposti a fare. Per fare questo monitoraggio i sensori necessitano di energia elettrica e soprattutto devono essere controllati da un microprocessore, che a sua volta necessita anch?esso di energia per funzionare. Tale energia elettrica verr? prelevata dalla batteria di accumulo precedentemente caricata o direttamente fornita dalla dinamo (f?g.4 part.r) descritta precedentemente. Oltre a ci? il metodo di comunicazione utilizzato sar? ad accoppiamento capacitivo in quanto si utilizzer? l?acqua stessa per veicolare le informazioni che i sensori e/o di dispositivi di filtraggio, dosaggio o altri potranno comunicare (se dotati anch?essi di elementi elettronici per il controllo e/o la comunicazione). Infatti qualsiasi contatto con materiali conduttivi potr? veicolare segnali elettrici che contengano informazioni. Il contatto capacitivo ? un modo di trasmettere i segnali elettrici, cio? quando il trasferimento del segnale avviene per induzione elettrostatica tra due elementi. Oltre a ci?, eventuali cavi elettrici che veicolano l?energia elettrica per l?alimentazione dei dispositivi, possono veicolare anche i segnali di comunicazione; questo sistema viene definito a onde convogliate anche comunemente detto powerline.

Al fine di comprendere anche il funzionamento della parte elettronica del presente trovato, si descrive passo-passo il sistema di trasmissione dei dati. Per illustrare meglio il flusso dei dati si allega lo schema elettrico esposto nella figura 5. Come descritto precedentemente, all?ingresso dell?acqua nel dispositivo, il flusso incontra le palette del dispositivo che genera energia (fig4 part.a e fig.5 part.a e/o fig.5 part.b) e pertanto iniziando a girare quando l?acqua passa (quindi con l?utilizzo del sistema idricosanitario, come aprire i rubinetti di casa o utilizzare il wc etc..) la girante palettata inizia a girare e tale movimento rotatorio genera energia elettrica. L?energia prodotta sar? proporzionale alla portata dell?acqua. L?energia verr? convogliata tramite cavi elettrici (fig.4 part.m) verso la batteria di accumulo (fig.4 part.c e fig.5 part.c). La scheda elettronica (fig.4 part.f), che ? collegata tramite cavi elettrici alla batteria di accumulo, riceve l?energia e permetter? quindi alla suddetta scheda elettronica di far funzionare un microprocessore di controllo (fig.4 part.p fig.5 part.d) che, contenendo un firmware precedentemente compilato con sistemi informatici, per il controllo ed il funzionamento della stessa, consentir? di trasmettere dati e di riceverli eseguendo le funzioni preposte dal firmware stesso. La suddetta scheda elettronica potr? contenere una batteria tampone di emergenza (fig.4 part.n) per sopperire alla eventuale mancanza di energia e comunicare quindi lo stato all?utente. Le funzioni inserite con sistemi informatici saranno atte a calcolare, monitorare e correggere i funzionamenti del presente trovato ed eventualmente di qualsiasi altro dispositivo collegato come evidenziato dalla fig.2. e potranno essere inviate ad un utente via Bluetooth e/o ad un cloud tramite server collegato via wireless, che agir? in funzione dei dati ricevuti visualizzandoli su dispositivi come uno smartphone e/o PC o altro. La trasmissione dei dati avviene con accoppiamento capacitivo tramite il componente elettronico (fig.4 part.b e fig.5 parte) che invier? all?antenna capacitiva (fig.4 part.o). Il flusso di dati elaborati dal microprocessore di controllo precedentemente descritto, usualmente, ma non esclusivamente, viene trasmesso con una portante a 125 kHz e modulazione ASK, e ricevuto con una portante a 8 MHz sempre con modulazione ASK dall?antenna stessa che ? a contatto con il corpo principale (fig.4 part.g). Infatti i dati viaggiano attraverso i materiali e attraverso l?acqua stessa che funge da veicolo per la trasmissione dei dati. Il contatto ? quindi costante e sicuro. In alternativa alcuni dati possono essere veicolati attraverso i cavi elettrici (fig.4 part.m) di collegamento tra il dispositivo (fig.4 part.a) e la batteria (fig.4 part.c), con il sistema a onde convogliate anche detto powerline. I cavi elettrici quindi fungono anche da cavi di trasmissione dei dati. Gli stessi cavi di collegamento tra il dispositivo di dosaggio (fig.4 DEVICE n.O) o qualsiasi altro dispositivo collegato in sequenza (fig.2) potranno veicolare la corrente di alimentazione e la trasmissione dei dati.

Il presente trovato (fig.1) intende innovare l?utilizzo, il consumo e il montaggio dei sistemi di filtraggio, purificazione, sanificazione, dosatura, etc., non utilizzando la corrente di rete e risparmiando energia elettrica. Permette inoltre l?installazione senza l?uso di fili per la comunicazione in quanto user? un sistema capacitivo (fig.4 part.b) per comunicare i dati necessari attraverso l?acqua stessa, e/o sistemi di comunicazione wireless attraverso antenna (fig.4 part.i). Inoltre la batteria (fig.4 parte) sar? costantemente ricaricata o con l?utilizzo di un apparecchio apposito (fig.4 part.r) che al passaggio dell?acqua generi energia e/o con il movimento di particolari interni (fig.4 part.d), come giranti o palette, di uno o pi? apparecchi installati per il trattamento dell?acqua (fig.2 e fig.4). Tale energia prodotta permetter? la comunicazione con sistemi wireless o altro attraverso un?applicazione mobile (App) (fig.3) e quindi permetter? all?utente l?uso, la correzione e il monitoraggio, risparmiando sui prodotti usati per il trattamento dell?acqua, e risparmiando corrente elettrica in quanto ? generata dal presente trovato. Oltre a ci?, l?utilizzo di corrente a bassa tensione ? intrinsecamente sicuro. Si consideri che usualmente tali dispositivi sono montati su impianti idricosanitari locati in luoghi angusti e di difficile movibilit?, ma l?assenza di fili per i collegamenti e l?assenza di utilizzo dalla rete elettrica per l?alimentazione, rende il presente trovato di facile montaggio e di utile risparmio.

Pertanto il presente brevetto si caratterizza per il fatto di essere costituito da un corpo principale (fig.4 part.g) di qualsiasi materiale, il cui interno contiene uno o pi? dispositivi che generi corrente al passaggio dell?acqua (fig.4 part.a), uno o pi? accumulatori ricaricabili (fig.4 part.c) dal dispositivo sopraindicato, uno o pi? sistemi di accoppiamento capacitivo (fig.4 part.b), una o pi? schede elettroniche (fig.4 part.f), una o pi? antenne di trasmissione (fig.4 part.i), uno o pi? sensori (fig.4 parte), uno o pi? dispositivi (fig.2) atti a trattare l?acqua come descritto precedentemente oltre che eventuali una o pi? valvole e/o saracinesche e/o fili di collegamento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di costruzione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo per il trattamento dell?acqua secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra il presente brevetto attinente ad un dispositivo idrico-sanitario che filtra, sanifica, analizza, dosa, pi? genericamente tratta acqua ad uso domestico, condominiale e industriale, alimentato da un dispositivo che genera energia con il passaggio dell?acqua, con una vista prospettica in 3D.

la figura 2 illustra, a titolo indicativo e non limitativo, un insieme di dispositivi per trattare l?acqua, aggiunti alla figura 1.

la figura 3 schematizza il presente trovato con uno o pi? dispositivi ed illustra, a titolo indicativo e non limitativo, i vari collegamenti.

la figura 4 evidenzia alcuni componenti interni della figura 1 specificandone i collegamenti, il funzionamento e la disposizione, a titolo indicativo e non limitativo. La figura 5 illustra lo schema elettrico/elettronico di funzionamento.

Per meglio specificare le figure:

nella figura 4 il ?part.g? rappresenta un corpo principale, costruito in un qualsiasi materiale, che contiene un ingresso per l?acqua ?part.h? e una uscita per l?acqua (part.i), la quale, per la forza della pressione esercitata dalla stessa, fa girare un particolare palettate ?part. a? che genera corrente elettrica. Tale corrente generata andr? ad accumularsi in una batteria ricaricabile (part.c) la quale a sua volta, invier? corrente alla scheda elettronica (part.f) per il funzionamento di tutti i componenti elettronici che la compongono. Il suddetto funzionamento servir? per regolare e trattare l?acqua tramite uno o pi? dispositivi installati (fig.2) per filtrare, sanificare, purificare, dosare, pi? genericamente trattare, l?acqua stessa. Per tale scopo verranno usati dei sensori (fig.4 part.b) di rilevamento in entrata ed in uscita. I sensori (fig.4 parte) invieranno i dati tramite accoppiamento capacitivo (fig.4 part.b) e quindi senza l?ausilio di cavi. La scheda elettronica (fig.4 part.f) invier? quindi il risultato, ad un dispositivo esterno per il monitoraggio (fig.3), l?uso e l?intervento dell?utente.

La figura 2 illustra un insieme di dispositivi come dosatori, filtri, etc., aggiunti alla figura 1 per poter trattare l?acqua.

La figura 3 illustra lo schema che rappresenta il funzionamento del presente trovato dall?ingresso dell?acqua corrente alla sua uscita trattata.

Nella figura 4 rappresenta in maniera esplicita, ma non esclusiva, alcuni dei componenti che costituiscono il presente trovato ed il loro funzionamento.

Nella figura 5 si illustra lo schema elettrico/elettronico per il funzionamento e la trasmissione del presente trovato.

Pertanto con riferimento alla descrizione precedente e alle tavole accluse, si esprimono le seguenti rivendicazioni:

Claims (1)

1. TITOLO

   DISPOSITIVO DI COMUNICAZIONE PER IL CONTROLLO DEL

   TRATTAMENTO DELL? ACQUA

   RIVENDICAZIONI

   Dispositivo di comunicazione per il controllo del trattamento dell?acqua idricosanitaria costituito da un corpo principale comprendente:

   almeno un ingresso e almeno un?uscita per il fluido;

   uno o pi? dispositivi con una girante palettata, rotante per effetto del fluido in passaggio, accoppiata ad una dinamo che, ruotando, genera energia elettrica; uno o pi? accumulatori di energia collegati al dispositivo girante con dinamo per l?alimentazione del presente trovato;

   una o pi? schede elettroniche di elaborazione dei dati raccolti;

   almeno un sistema di trasmissione per lo scambio dei dati raccolti ed elaborati; uno o pi? sensori per la misura delle caratteristiche chimico/fisiche del fluido che attraversa il presente dispositivo;

   uno o pi? dispositivi per il trattamento dell?acqua idrico-sanitaria atti a filtrare e/o dosare additivi e/o sanificare i fluidi che attraversano il presente trovato.

   Dispositivo di comunicazione per il trattamento dell?acqua idrico-sanitaria come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di avere inoltre un sistema di trasmissione a onde convogliate, il quale permette di trasmettere i dati raccolti ed elaborati, utilizzando gli stessi cavi destinati all?alimentazione del presente trovato.

   Dispositivo di comunicazione per il trattamento dell?acqua idrico-sanitaria come da una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di avere inoltre almeno un dispositivo per recuperare energia dalle correnti parassite.

   Dispositivo di comunicazione per il trattamento dell?acqua idrico-sanitaria come da una o pi? rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di avere inoltre un sistema wireless per la comunicazione dei dati a server e/o Applicazione mobile e/o cloud e/o PC.

   Dispositivo di comunicazione per il trattamento dell?acqua idrico-sanitaria come da una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di avere inoltre un trasmettitore ad accoppiamento capacitivo al fine di trasmettere i dati elaborati.

   Dispositivo di comunicazione per il trattamento dell'acqua idrico-sanitaria come da una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dai fatto di avere inoltre almeno una guarnizione resistente agli agenti chimici presenti in fluidi diversi dall?acqua idrico-sanitaria.

   Dispositivo di comunicazione per il trattamento dell?acqua idrico-sanitaria come da una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di avere inoltre saracinesche e/o valvole bypass, per il passaggio dei fluidi ai fine di facilitare la manutenzione del presente trovato.

   8 Dispositivo di comunicazione per il trattamento dell' acqua idrico-sanitaria come da una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di avere inoltre almeno una lampada a raggi UV per la sanificazione del fluido che attraversa il presente trovato.

   9 Dispositivo di comunicazione per il trattamento dell?acqua idrico-sanitaria come da una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dai fatto di avere inoltre almeno un dispositivo per scambiare dati con sistemi di trattamento dell?acqua collegati allo stesso impianto idrico del presente trovato.

   10 Dispositivo di comunicazione per il trattamento dell?acqua idrico-sanitaria come da una o pi? rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di avere inoltre almeno un sistema di comunicazione che trasmette le informazioni relative all? acqua trattata a software installati su altri dispositivi.