ITFI20090142A1 - DEVICE FOR REDUCING CURRENT WATER CONSUMPTION. - Google Patents

DEVICE FOR REDUCING CURRENT WATER CONSUMPTION. Download PDF

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    • B05B12/122—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature position or movement of the target relative to the spray apparatus responsive to presence or shape of target

Description

DOMANDA DI BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE DAL TITOLO: “Dispositivo per la riduzione del consumo di acqua corrente” PATENT APPLICATION FOR INDUSTRIAL INVENTION WITH THE TITLE: "Device for reducing the consumption of running water"

CAMPO DELL’INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION

L’invenzione oggetto della presente domanda si riferisce al campo tecnico dei dispositivi per la regolazione dell’erogazione dell’acqua corrente per uso domestico. The invention subject of this application refers to the technical field of devices for regulating the supply of running water for domestic use.

STATO DELL’ARTE STATE OF THE ART

I tema del risparmio e della riduzione del consumo di acqua è sempre più attuale. L’acqua è un bene prezioso che scarseggia in molte parti del mondo ed è quindi molto importante adoperarsi per un utilizzo responsabile e privo di sprechi di questa importante risorsa. The theme of saving and reducing water consumption is increasingly topical. Water is a precious commodity that is scarce in many parts of the world and it is therefore very important to strive for a responsible and waste-free use of this important resource.

In ambito domestico così come nei servizi igienici di ambienti pubblici, di esercizi commerciali etc., molto spesso la comoda disponibilità di acqua corrente porta gli utilizzatori a farne uso in modo scorretto. I rubinetti vengono lasciati aperti oltre il dovuto sprecando ingenti quantitativi d’acqua. Ciò comporta due tipi di sprechi, il primo legato all’uso eccessivo, rispetto all’impiego che deve esserne fatto, della materia prima cioè l'acqua stessa (cosa che è ancora più importante ove l’acqua provenga da serbatoi di capacità finita e non dall’allacciamento all’acquedotto come nel caso di navi, camper, rifugi etc.); il secondo legato all’utilizzo dell’energia relativa all’uso di questo eccesso di acqua, energia impiegata per il suo pompaggio la sua depurazione il suo riscaldamento etc. In the home as well as in the toilets of public environments, commercial establishments etc., very often the convenient availability of running water leads users to use it incorrectly. The taps are left open longer than necessary, wasting large quantities of water. This involves two types of waste, the first linked to the excessive use, compared to the use that must be made of the raw material, that is the water itself (which is even more important where the water comes from tanks of finite capacity and not from the connection to the aqueduct as in the case of ships, campers, shelters etc.); the second linked to the use of energy related to the use of this excess of water, energy used for its pumping, its purification, its heating etc.

E’ evidente, pertanto, l’esigenza di un dispositivo che consenta agli utenti finali di limitare lo spreco d’acqua in ambito domestico, e non solo, durante le normali attività quotidiane. Therefore, the need for a device that allows end users to limit the waste of water in the home, and beyond, during normal daily activities is evident.

Detto dispositivo dovrà consentire, oltre al risparmio sul volume di acqua utilizzato, la riduzione del consumo di acqua calda generata dallo scaldabagno a gas o elettrico e quindi, di conseguenza, un risparmio sull’energia consumata normalmente per il riscaldamento dell’acqua in eccesso utilizzata. Detto risparmio energetico risulta considerevole dato che normalmente la temperatura standard dell’acqua calda è 45°C, a fronte di una temperatura ambiente media di 20°C, con un ΔΤ a carico della caldaia di 25°C. This device must allow, in addition to saving on the volume of water used, the reduction of the consumption of hot water generated by the gas or electric water heater and therefore, consequently, a saving on the energy normally consumed for heating the excess water used. . Said energy saving is considerable given that normally the standard hot water temperature is 45 ° C, compared to an average ambient temperature of 20 ° C, with a ΔΤ charged to the boiler of 25 ° C.

Ciò costituisce il primo scopo della presente invenzione. This constitutes the first object of the present invention.

In commercio esistono rubinetti completi di dispositivi per l’interruzione del flusso, sia di tipo meccanico che elettromeccanico, che sono forniti come prima installazione in impianti sanitari. Dispositivi di questo tipo sono largamente utilizzati, ad esempio, nei servizi igienici degli autogrill o di esercizi commerciali. E’ chiaro però che dispositivi di questo tipo non sono applicabili a impianti preesistenti; resta pertanto insoddisfatta l’esigenza di disporre di un dispositivo per la riduzione del consumo di acqua corrente che possa essere utilizzato anche per installazioni già in opera. On the market there are taps complete with devices for interrupting the flow, both mechanical and electromechanical, which are supplied as the first installation in sanitary systems. Devices of this type are widely used, for example, in the toilets of motorway restaurants or commercial establishments. However, it is clear that devices of this type are not applicable to pre-existing systems; therefore, the need to have a device for reducing the consumption of running water that can also be used for installations already in place remains unsatisfied.

Ciò costituisce il secondo scopo della presente invenzione. This constitutes the second object of the present invention.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Fig. 1 Illustra una prima realizzazione preferita del dispositivo secondo la presente invenzione, destinato ai rubinetti. Fig. 1 illustrates a first preferred embodiment of the device according to the present invention, intended for taps.

Fig. 2 Illustra una seconda realizzazione preferita del dispositivo secondo la presente invenzione, destinato agli erogatori d’acqua per docce. Fig. 2 illustrates a second preferred embodiment of the device according to the present invention, intended for water dispensers for showers.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce al campo dei dispositivi per la limitazione del consumo d’acqua e dell’energia connessa a detto consumo. In particolare si riferisce ai dispositivi per la limitazione del consumo d’acqua per impianti sanitari. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE The present invention refers to the field of devices for limiting the consumption of water and energy related to said consumption. In particular, it refers to devices for limiting water consumption for sanitary systems. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Il dispositivo secondo la presente invenzione è atto ad interrompere il flusso d’acqua da erogatori tradizionali quali rubinetti e simili. Si tratta di un dispositivo esterno, a sé stante, non solidale o integrato nel corpo rubinetto ma atto ad essere fissato semplicemente al rubinetto stesso svitandone la parte terminale solitamente comprendente la retina o il rompi getto. The device according to the present invention is designed to interrupt the flow of water from traditional dispensers such as taps and the like. It is an external device, independent, not integral with or integrated in the tap body but able to be simply fixed to the tap itself by unscrewing the terminal part usually comprising the mesh or the jet breaker.

Una delle caratteristiche innovative del dispositivo oggetto della presente invenzione consiste nella possibilità di montaggio e installazione su impianti già in uso, senza alcuna necessità di modifiche murarie, idrauliche e senza richiedere l’utilizzo di attrezzi per il montaggio. In pratica l’utente finale potrà applicarlo direttamente sul rubinetto al posto del terminale rompi getto o del diffusore a retina. One of the innovative features of the device object of the present invention consists in the possibility of assembly and installation on systems already in use, without any need for wall or hydraulic modifications and without requiring the use of tools for assembly. In practice, the end user can apply it directly to the tap instead of the jet breaker or the mesh diffuser.

Il dispositivo oggetto della presente invenzione è assolutamente stand alone e non deve essere collegato all’impianto elettrico durante il suo funzionamento. E’ munito di alimentazione indipendente e può essere provvisto di una piccola cella solare per la ricarica della batteria di alimentazione interna, così da evitare la necessità di dispositivi di ricarica esterni. The device object of the present invention is absolutely stand alone and must not be connected to the electrical system during its operation. It is equipped with an independent power supply and can be equipped with a small solar cell for recharging the internal power battery, so as to avoid the need for external charging devices.

In riferimento alle Fig. 1 e 2 allegate, il dispositivo oggetto della presente invenzione comprende un corpo principale 10 attraversato da un condotto 11 comunicante con l’esterno mediante un’apertura di ingresso 12 e una di uscita 13. Detto corpo principale 10 comprende ulteriormente: With reference to the attached Figs. 1 and 2, the device object of the present invention comprises a main body 10 crossed by a conduit 11 communicating with the outside by means of an inlet 12 and an outlet 13. Said main body 10 further comprises :

una ghiera filettata 14 disposta in corrispondenza di detta apertura d’ingresso 12 e atta ad impegnarsi con analoga filettatura di tipo standard presente sulla parte terminale del rubinetto; a threaded ring 14 arranged in correspondence with said inlet 12 and able to engage with a similar standard type thread present on the end of the tap;

un filtro rompi getto 19 disposto in corrispondenza di detta apertura d’uscita 13; un’elettrovalvola 15, preferibilmente di tipo NC (normalmente chiusa) associata a detto condotto 11 , preferibilmente azionata da un solenoide a bassa tensione in corrente continua; a jet break filter 19 arranged at said outlet opening 13; a solenoid valve 15, preferably of the NC type (normally closed) associated with said conduit 11, preferably operated by a low voltage direct current solenoid;

un sensore di presenza 17 preferibilmente di tipo ottico (ad esempio del tipo proximity infrared o fotodiodo); a presence sensor 17 preferably of the optical type (for example of the proximity infrared or photodiode type);

un modulo di controllo 18 comprendente una schedina elettronica atta a svolgere le funzioni di: azionamento di detta elettrovalvola 15 a seguito del segnale impartito dal sensore di presenza 17 e gestione della temporizzazione di apertura della suddetta elettrovalvola 15; a control module 18 comprising an electronic card able to perform the functions of: actuation of said solenoid valve 15 following the signal given by the presence sensor 17 and management of the opening timing of said solenoid valve 15;

una batteria 16, preferibilmente del tipo ricaricabile, associata a detta elettrovalvola 15 e a detto modulo di controllo 18. a battery 16, preferably of the rechargeable type, associated with said solenoid valve 15 and with said control module 18.

Nel caso in cui detta batteria 16 sia del tipo ricaricabile, il dispositivo secondo la presente invenzione comprenderà ulteriormente una presa atta a collegarsi con lo spinotto di uscita di un alimentatore esterno, preferibilmente di tipo AC / DC, detta presa avendo i contatti elettrici collegati ai terminali di detta batteria 16. If said battery 16 is of the rechargeable type, the device according to the present invention will further comprise a socket adapted to connect with the output pin of an external power supply, preferably of the AC / DC type, said socket having the electrical contacts connected to the terminals of said battery 16.

In una realizzazione preferita della presente invenzione, detto corpo principale 10 comprende ulteriormente un pannello solare comprendente una pluralità di celle solari e un modulo di ricarica di detta batteria 16, associato a detto pannello solare e a detta batteria 16 e atto a convertire la tensione in uscita da detto pannello solare in una tensione continua stabilizzata compatibile con la tensione di ricarica di detta batteria 16. In a preferred embodiment of the present invention, said main body 10 further comprises a solar panel comprising a plurality of solar cells and a recharging module for said battery 16, associated with said solar panel and said battery 16 and adapted to convert the output voltage from said solar panel into a stabilized direct voltage compatible with the recharging voltage of said battery 16.

Il funzionamento del dispositivo in accordo alla presente invenzione è semplice. Detto dispositivo viene installato sul rubinetto al posto del terminale rompigetto. Nel caso in cui venga impiegata una elettrovalvola di tipo NC (normalmente chiusa), detta elettrovalvola 15 risulta inizialmente chiusa per cui non viene erogata acqua dall’apertura di uscita 13 di detto corpo principale 10. Quando si avvicina un oggetto - ad esempio la mano dell’utente, uno spazzolino da denti, un rasoio, un bicchiere, una stoviglia etc. - a detto sensore di presenza 17 - ad una distanza regolabile dell’ordine di qualche centimetro - detto sensore 17 invia un segnale a detto modulo di controllo 18 che provvede ad azionare detta elettrovalvola 15; questa rimarrà aperta in posizione di mantenimento (quindi con bassissime correnti assorbite) per un tempo T prefissato, ad esempio 5 secondi. Trascorso detto tempo T l’elettrovalvola 15 si richiude automaticamente sospendendo l’erogazione di flusso d’acqua erogato tramite detta apertura d’uscita 13. The operation of the device according to the present invention is simple. This device is installed on the tap in place of the jet breaker terminal. If a solenoid valve of the NC type (normally closed) is used, said solenoid valve 15 is initially closed so that no water is supplied from the outlet opening 13 of said main body 10. When an object - for example, the hand - is approached user, a toothbrush, a razor, a glass, a dish etc. - to said presence sensor 17 - at an adjustable distance of the order of a few centimeters - said sensor 17 sends a signal to said control module 18 which activates said solenoid valve 15; this will remain open in the maintenance position (therefore with very low absorbed currents) for a predetermined time T, for example 5 seconds. After said time T, the solenoid valve 15 closes automatically, suspending the supply of water flow delivered through said outlet opening 13.

L’utente può quindi decidere quanto flusso effettivamente utilizzare semplicemente avvicinandosi o allontanandosi dal sensore 17. The user can then decide how much flow to actually use by simply approaching or moving away from the sensor 17.

Nel caso in cui, invece, venga impiegata un’elettrovalvola del tipo NA (normalmente aperta) detto sensore di presenza 17 è posizionato in un punto più elevato, ad esempio vicino all’attacco del rubinetto, in modo da non interferire con il posizionamento di oggetti o delle mani dell’utente in prossimità del getto d’acqua. In questo caso l’erogazione dell’acqua viene comandata dall’utente tramite un movimento dedicato atto ad interferire con il campo d’azione di detto sensore di presenza 17. If, on the other hand, an NA (normally open) solenoid valve is used, said presence sensor 17 is positioned at a higher point, for example near the tap connection, so as not to interfere with the positioning of the valve. objects or user's hands near the water jet. In this case, the water supply is controlled by the user through a dedicated movement designed to interfere with the field of action of said presence sensor 17.

Nonostante l’apparente complessità, che farebbe supporre una dimensione notevole, la miniaturizzazione dei componenti consente il montaggio su praticamente ogni rubinetto di tipo tradizionale. La potenza elettrica assorbita dal solenoide di detta elettrovalvola 15 è dell’ordine di pochi watt, con correnti di spunto relativamente sostenute ma inferiori abbondantemente a 1A. Despite the apparent complexity, which would suggest a considerable size, the miniaturization of the components allows them to be mounted on virtually any traditional tap. The electrical power absorbed by the solenoid of said solenoid valve 15 is of the order of a few watts, with relatively high inrush currents but well below 1A.

Sono sufficienti pertanto batterie piccole, dato anche lo scarsissimo tempo di ciclo effettivamente compiuto nell’arco di una giornata tipo. Per tale motivo risulta particolarmente vantaggiosa la realizzazione preferita della presente invenzione comprendente il circuito di ricarica alimentato dal pannello solare poiché il rapporto tra il tempo di ricarica e il tempo di ciclo è elevatissimo, dell’ordine di qualche centinaio di volte. Therefore, small batteries are sufficient, also given the very short cycle time actually completed over a typical day. For this reason, the preferred embodiment of the present invention, comprising the charging circuit powered by the solar panel, is particularly advantageous since the ratio between the charging time and the cycle time is very high, of the order of a few hundred times.

Per tutte quelle funzioni in cui è necessario disporre di un getto di acqua continuo, il sensore di presenza 17 può essere by-passabile manualmente, ad esempio tramite un apposito interruttore posizionato sull’esterno di detto corpo principale 10. Ciò può essere utile sia per il riempimento di un recipiente che per raggiungere inizialmente la temperatura dell’acqua richiesta se maggiore di quella ambiente. I vantaggi connessi all’impiego del dispositivo oggetto della presente invenzione consistono nella riduzione del consumo di acqua corrente sia fredda che calda in impianti esistenti. For all those functions in which it is necessary to have a continuous jet of water, the presence sensor 17 can be by-passable manually, for example by means of a special switch positioned on the outside of said main body 10. This can be useful both for the filling of a container which to initially reach the required water temperature if higher than the ambient one. The advantages associated with the use of the device object of the present invention consist in the reduction of the consumption of both cold and hot running water in existing systems.

In riferimento alla Fig. 2 allegata vediamo illustrata una ulteriore realizzazione preferita della presente invenzione atta a rimpiazzare i normali erogatori per docce, in particolare quelli in uso nelle utenze domestiche e negli impianti sportivi. La struttura di questa realizzazione preferita della presente invenzione è analoga a quella descritta in precedenza. Anche in questo caso è sufficiente sostituire il corpo doccia esistente con quello nuovo, senza necessità di intervento dell'idraulico. Anche in questo caso il sensore farà scorrere l’acqua solo quando una parte del corpo sia sufficientemente vicina e venga rilevata dal sensore di presenza 17. With reference to the attached Fig. 2 we see illustrated a further preferred embodiment of the present invention suitable to replace the normal dispensers for showers, in particular those used in domestic users and in sports facilities. The structure of this preferred embodiment of the present invention is similar to that described above. Also in this case it is sufficient to replace the existing shower body with the new one, without the need for the intervention of the plumber. Also in this case the sensor will make the water flow only when a part of the body is sufficiently close and is detected by the presence sensor 17.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la regolazione del flusso di acqua corrente comprendente un corpo principale (10) attraversato da un condotto (11) comunicante con l’esterno mediante un’apertura di ingresso (12) e una di uscita (13), detto corpo principale (10) comprendendo: una ghiera filettata (14) disposta in corrispondenza di detta apertura d’ingresso (12) e atta ad impegnarsi con analoga filettatura di tipo standard presente sulla parte terminale del rubinetto o del tubo doccia; un’elettrovalvola (15) associata a detto condotto (11); un sensore di presenza (17); un modulo di controllo (18) associato a detta elettrovalvola (15) e a detto sensore di presenza (17) e atto a gestire la temporizzazione di apertura della suddetta elettrovalvola (15) in base alle rilevazioni operate da detto sensore di presenza (17); una batteria (16) associata a detta elettrovalvola (15) e a detto modulo di controllo (18). CLAIMS 1. Device for regulating the flow of running water comprising a main body (10) crossed by a conduit (11) communicating with the outside through an inlet (12) and an outlet (13), said main body (10) comprising: a threaded ring nut (14) arranged in correspondence with said inlet opening (12) and able to engage with a similar standard thread present on the end part of the tap or shower tube; a solenoid valve (15) associated with said duct (11); a presence sensor (17); a control module (18) associated with said solenoid valve (15) and with said presence sensor (17) and able to manage the opening timing of the aforesaid solenoid valve (15) based on the detections operated by said presence sensor (17); a battery (16) associated with said solenoid valve (15) and with said control module (18). 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta elettrovalvola è del tipo cosiddetto normalmente chiuso e detto sensore di presenza (17) è posizionato in modo tale da interferire con il posizionamento di oggetti o delle mani dell’utente in prossimità del getto d’acqua. 2. Device according to claim 1 characterized by the fact that said solenoid valve is of the so-called normally closed type and said presence sensor (17) is positioned in such a way as to interfere with the positioning of objects or the user's hands near the jet of 'water. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta elettrovalvola è del tipo cosiddetto normalmente aperto e detto sensore di presenza (17) è posizionato in modo tale da non interferire con il posizionamento di oggetti o delle mani dell’utente in prossimità del getto d’acqua affinché l’erogazione dell’acqua venga comandata dall’utente tramite un movimento dedicato atto ad interferire con il campo d’azione di detto sensore di presenza (17). 3. Device according to claim 1 characterized in that said solenoid valve is of the so-called normally open type and said presence sensor (17) is positioned in such a way as not to interfere with the positioning of objects or the user's hands near the jet water so that the water supply is controlled by the user through a dedicated movement capable of interfering with the range of action of said presence sensor (17). 4. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 - 3 caratterizzato dal fatto che detto sensore di presenza è del tipo proximity infrared o del tipo a fotodiodo. 4. Device according to claims 1 - 3 characterized in that said presence sensor is of the proximity infrared type or of the photodiode type. 5. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 - 4 caratterizzato dal fatto che detta batteria (16) è del tipo ricaricabile. 5. Device according to claims 1 - 4 characterized in that said battery (16) is of the rechargeable type. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente una presa atta a collegarsi con lo spinotto di uscita di un alimentatore esterno, detta presa avendo i contatti elettrici collegati ai terminali di detta batteria (16). 6. Device according to claim 5 characterized in that it further comprises a socket adapted to connect with the output pin of an external power supply, said socket having its electrical contacts connected to the terminals of said battery (16). 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un pannello solare comprendente una pluralità di celie solari e un modulo di ricarica di detta batteria (16), associato a detto pannello solare e a detta batteria (16) e atto a convertire la tensione in uscita da detto pannello solare in una tensione continua stabilizzata compatibile con la tensione di ricarica di detta batteria (16). 7. Device according to claim 6 characterized in that it further comprises a solar panel comprising a plurality of solar cells and a recharging module for said battery (16), associated with said solar panel and said battery (16) and adapted to convert the output voltage from said solar panel in a stabilized direct voltage compatible with the recharging voltage of said battery (16). 8. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 - 7 caratterizzato dal fatto che detto sensore di presenza (17) è by-passabile manualmente tramite un apposito interruttore posizionato sull’esterno di detto corpo principale (10). 8. Device according to claims 1 - 7 characterized by the fact that said presence sensor (17) can be bypassed manually by means of a special switch positioned on the outside of said main body (10). 9. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 - 8 caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un filtro rompi-getto (19) disposto in corrispondenza di detta apertura d’uscita (13).9. Device according to claims 1 - 8 characterized by the fact that it further comprises a jet-breaking filter (19) arranged in correspondence with said outlet opening (13).
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