ITRM20060232A1 - Dispositivo erogatore per impianti idraulici - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
dell’invenzione industriale dal titolo: “Dispositivo erogatore per impianti idraulici”
Campo dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo erogatore per impianti idraulici, ad esempio un rubinetto, un soffione doccia o altro similare dispositivo.
Stato della tecnica
Sono note svariate tipologie di dispositivi erogatori per impianti idraulicosanitari, come ad esempio rubinetti, erogatori per docce o simili. Questi componenti idraulici hanno acquistato nel corso del tempo una importanza sempre maggiore nell'arredamento dell’ambiente, come ad esempio una stanza da bagno, nella quale sono installati. Questa importanza ha indotto a curare sempre di più la linea estetica di questi componenti e ad incentivare la ricerca di nuove funzionalità volte a valorizzare ulteriormente questi oggetti. Oltre alle esigenze estetiche di arredamento, è stata sentita la necessità di migliorare le condizioni visive ed igieniche nella zona di erogazione dell’acqua e di prevedere una illuminazione variabile allo scopo di dare informazioni all'utente sulla temperatura dell'acqua erogata.
Un esempio di questi dispositivi erogatori è descrìtto nel documento US6439472. Tale dispositivo erogatore prevede, all'interno del suo alloggiamento, una parte cilindrica cava, collegata al condotto di alimentazione dell’acqua, provvista di un’apertura attraverso la quale si affacciano, internamente alla parte cilindrica, estremità elastiche di un circuito elettrico esterno, disposto comunque all'interno dell'alloggiamento. Al passaggio di un flusso di acqua, le estremità vengono a contatto chiudendo il circuito che comprende una o più pile, accoppiate ad una scheda elettronica, che forniscono energia ad emettitori di luce. Sono previsti sensori di temperatura dell'acqua su una di dette estremità che inviano segnali alla scheda elettronica che, a sua volta, comanda una variazione dell'illuminazione degli emettitori in modo da avvisare l'utente in caso di temperature elevate dell’acqua.
Svantaggiosamente questo dispositivo erogatore, pur presentando un circuito elettrico compatto interamente al suo interno, evitando un'alimentazione di energia esterna in ambiente umido, prevede l’intervento dell'utente per lo smontaggio dell'erogatore e la sostituzione delle pile, una volta esaurite. Inoltre una non perfetta tenuta in prossimità dell'apertura della parte cilindrica può causare il passaggio di acqua nella zona dell’erogatore dove sono disposte le pile e la scheda elettronica, con possibilità di un danneggiamento del sistema di controllo dell'illuminazione. E' pertanto sentita l'esigenza di realizzare un dispositivo erogatore in grado di superare i suddetti inconvenienti.
Sommario dell'invenzione
Scopo primario della presente invenzione è quello di realizzare un di spositivo erogatore per impianti idraulici provvisto di mezzi di illuminazione alimentati da generatori di energia miniaturizzati contenuti all’interno dello stesso dispositivo, nella sua parte terminale o in prossimità di essa, in modo da non rendere necessario alcun intervento da parte dell'utente finale.
Un ulteriore scopo è quello di prevedere all'interno del dispositivo erogatore, in assoluta sicurezza, un sistema di controllo elettronico in grado di regolare l'emissione della luce in funzione della temperatura dell’acqua erogata e di gestire un segnalatore acustico-vocale.
La presente invenzione, pertanto, si propone di raggiungere gli scopi sopra discussi realizzando un dispositivo erogatore per impianti idraulici conforme alla rivendicazione 1.
Vantaggiosamente la miniaturizzazione dei sistemi di generazione/alimentazione di energia elettrica e dei componenti elettronici rende possibile un'applicazione dell’invenzione nello spazio occupato da un semplice rompigetto o nella parte terminale di un rubinetto o di un soffione in modo tale da poter sostituire i rompigetto o le parti terminali esistenti in impianti idraulici già installati.
Un ulteriore vantaggio è rappresentato dal fatto che il sistema di controllo, secondo la presente invenzione, può essere applicato su diversi componenti di arredamento sanitario, quali ad esempio box doccia, tavole di wc, soffioni, docce, rubinetti ecc..., in modo da realizzare anche miglioramenti estetici grazie a particolari e svariate disposizioni di una pluralità di LED su detti componenti.
Breve descrizione delle Figure
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di un dispositivo erogatore per impianti illustrato, a titolo esemplificativo e non limitativo, con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:
la Fig. 1 rappresenta schematicamente un dispositivo secondo l’invenzione in una sua prima forma di realizzazione;
la Fig. 2 rappresenta uno schema del sistema di controllo del dispositivo dell'invenzione;
la Fig. 3 rappresenta schematicamente una seconda forma di realizzazione del dispositivo dell'invenzione;
la Fig. 4 rappresenta schematicamente il dispositivo secondo l'invenzione in un'altra forma di realizzazione;
la Fig. 5 rappresenta una vista in sezione di un soffione comprendente il dispositivo dell’invenzione;
la Fig. 5a rappresenta un ingrandimento di un particolare della vista di Fig. 5;
la Fig. 6 rappresenta una vista dal basso del soffione di Fig. 5;
la Fig. 7 rappresenta una vista in sezione di una variante del soffione di Fig. 5;
la Fig. 8a e la Fig. 8b rappresentano una vista in sezione del dispositivo dell'invenzione disposto rispettivamente in due diversi punti di un impianto idraulico;
le Figure 9 e 10 rappresentano viste in sezione di due varianti di una parte terminale di un'altra forma di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione;
le Figure 11 e 12 rappresentano rispettivamente una sezione trasversale di una turbina del dispositivo dell'invenzione ed una vista dall'alto della sua girante;
le Figure 13 e 14 rappresentano rispettivamente una sezione trasversale ed una vista dall'alto di una ulteriore variante di detta parte terminale; le Figure 15, 16, 17 e 18 rappresentano ulteriori applicazioni del dispositivo dell'invenzione.
Descrizione in detaglio di forme di realizzazione preferite dell'invenzione Con riferimento alle figure il dispositivo erogatore secondo l’invenzione, indicato globalmente nelle varie forme di realizzazione con il numero di riferimento 1 , comprende un corpo 2 del dispositivo nel quale è definito un passaggio 3 per l’acqua che sfocia all’esterno attraverso almeno uno sbocco di erogazione 5.
A seconda della tipologia del dispositivo, può essere previsto un solo condotto di alimentazione dell'acqua, oppure possono essere previsti due condotti di alimentazione 8, 9 dell'acqua, uno per l'acqua calda ed uno per l'acqua fredda, che sono collegati al passaggio 3 attraverso un miscelatore o valvola miscelatrice 6 comandato da una manopola di azionamento 7, come illustrato in Fig. 1 , che si riferisce ad un dispositivo erogatore costituito da un rubinetto di acqua. Questa prima forma di realizzazione comprende mezzi di illuminazione 4 atti ad emettere almeno un fascio di luce in prossimità dello sbocco 5. Detti mezzi di illuminazione 4 comprendono almeno una sorgente di luce alimentata con energia elettrica da mezzi di generazione di energia elettrica che comprendono una prima turbina 12 o dinamo o idrogeneratore, disposta lungo il condotto 8, ed una seconda turbina 13 o dinamo o idrogeneratore, disposta lungo il condotto 9. Queste due turbine miniaturizzate possono essere, preferibilmente ma non necessariamente, assiali. Ciascuna delle turbine 12, 13 è mossa dal flusso di acqua lungo il corrispondente condotto di alimentazione così che, quando l'erogatore è aperto, viene generata energia elettrica utilizzata per alimentare la o le sorgenti di luce dei mezzi di illuminazione 4.
Preferibilmente, i mezzi di illuminazione comprendono almeno due LED atti ad emettere fasci di luce di colori mutuamente differenti. Opzionalmente, le sorgenti di luce possono essere disposte in un singolo corpo luminoso, per esempio del tipo di LED RGB o similare. Le forme di realizzazione illustrate nelle Figure sopra citate si riferiscono ad una soluzione di questo tipo. Il numero di LED può anche essere maggiore a seconda delle necessità.
Le due turbine 12, 13, come illustrato in Fig. 1, sono connesse ai mezzi di illuminazione 4 mediante una centralina elettronica di controllo e monitoraggio 10, che è capace di modulare l'alimentazione di energia elettrica alle sorgenti luminose ed è anche connessa ad un sensore di temperatura 11, disposto nel passaggio 3, per rilevare la temperatura dell'acqua erogata. In questa prima forma di realizzazione il sensore 11 è disposto in prossimità dello sbocco di erogazione 5. Tale sensore 11 è connesso in input alla centralina elettronica 10 e, praticamente, in funzione della temperatura dell'acqua in erogazione, controllata dal sensore stesso, detta centralina 10 regola l'intensità luminosa delle sorgenti luminose. La regolazione viene preferìbilmente effettuata in modo che la colorazione del flusso luminoso prodotto dalla combinazione dei flussi di luce emessi dalle sorgenti luminose corrisponda alla temperatura dell'acqua in erogazione. In questo modo l’utente ha un’informazione visiva sulla predominanza di acqua calda o di acqua fredda nell’acqua che viene erogata attraverso lo sbocco di erogazione.
Vantaggiosamente la centralina elettronica 10 è settabile mediante un pulsante di setting, a seconda della temperatura rilevata dal sensore 11 ed è in grado di gestire i colorì del LED RGB ed eventualmente un segnalatore acustico-vocale 14.
Lo schema rappresentato nella figura 2 rappresenta il sistema di controllo incorporato nel dispositivo erogatore della figura 1 dove gli elementi corrispondenti sono indicati con gli stessi numeri. E’ previsto un sensore di flusso 23 che chiude il circuito al passaggio dell'acqua nel passaggio 3. Tale sensore di flusso può essere, ad esempio, di tipo capacitivo o provvisto di estremità di un circuito elettrico atte a chiudersi sfruttando la conducibilità elettrica dell’acqua nel suo passaggio.
Per quanto riguarda i LED 4, si potrà scegliere, ad esempio, una colorazione blu se la temperatura T dell'acqua in erogazione è minore o uguale a 30°C; una colorazione verde (o blu più rosso) se T è compresa tra 30 e 38°C; una colorazione rossa se T è maggiore di 38°C.
Per quanto riguarda il segnalatore acustico-vocale 14, questo può emettere un segnale acustico se la temperatura supera un predeterminato valore, ad esempio 38°C; e/o può emettere un messaggio vocale che informa l'utente sulla temperatura attuale dell’acqua in erogazione.
Può essere sempre prevista una batterìa tampone 15 o un accumulatore, in casi di emergenza quando la turbina o le turbine del dispositivo per esempio non riescono a generare corrente sufficiente. Tale batterìa tampone 15 sarà ricaricata dalle turbine, o dinamo, che ne allungheranno la durata.
Questa configurazione, che prevede turbine idrauliche miniaturizzate per fornire energia ai mezzi di illuminazione mediante la centralina elettronica, può essere vantaggiosamente utilizzata in altre forme di realizzazione del dispositivo erogatore. Nelle figure, inoltre, la posizione del sensore di temperatura 11 è puramente esemplificativa; essa infatti può essere variata in funzione del tipo di assemblaggio e dei requisiti di occupazione dello spazio del dispositivo erogatore.
Una seconda forma di realizzazione del dispositivo erogatore è rappresentata in Fig. 3, dove gli elementi costituenti corrispondenti a quelli della variante precedente sono indicati con gli stessi numeri. In questa variante la parte incorporante almeno una turbina 12 e il sistema di controllo miniaturizzato, comprendente sia la centralina 10 che il sensore di temperatura 11 , è disposta a valle del miscelatore 6. Sono previsti anche la batterìa tampone 15 ed il dispositivo acustico-vocale 14, disposto sulla superficie esterna del corpo 2. La turbina 12 di Fig. 3 è meglio illustrata nell'ingrandimento di Fig. 9.
Una ulteriore forma di realizzazione, rappresentata in Fig. 4, è costituita da una doccia e prevede LED 4 luminosi indicanti la temperatura dell'acqua e comandati nello stesso modo delle forme di realizzazione precedenti.
Nelle figure 5, 6 è illustrato, invece, un soffione che comprende il dispositivo dell’invenzione ed in cui è previsto un sistema di condotti radiali e tangenziali acceleranti 16 che fanno ruotare il soffione grazie alla spinta generata dalla quantità di moto dell'acqua deviata dalla forma particolare degli stessi condotti 16. Il sistema di rotazione del soffione comprende, oltre ai detti condotti 16, un sistema a cuscinetti 17, come ad esempio quello illustrato in Fig. 5a, disposto sul passaggio 3 di ingresso dell’acqua nel soffione.
Nella variante del soffione rappresentata nella figura 7 il sistema di generazione di elettricità e di controllo è posto, invece, esternamente al soffione stesso. In questo caso il soffione è dotato di un ulteriore meccanismo che gli permette di ruotare attorno al proprio asse sfruttando l'energia dell'acqua.
Nelle ulteriori varianti rappresentate nelle figure 8a e 8b, il sistema di generazione di elettricità e di controllo è posizionato rispettivamente all'interno di un braccio di sostegno 20 di un soffione e in prossimità di una presa d'acqua del flessibile 21 di una doccia.
Nelle figure da 4 a 8b gli elementi costituenti del dispositivo dell'invenzione, corrispondenti a quelli della forma di realizzazione di Fig. 1 precedentemente descritta, sono indicati con gli stessi numeri di riferimento.
La forma di realizzazione dell'erogatore, rappresentata nelle figure 9 e 10 in due varianti, illustra il sistema di generazione di elettricità e il sistema di controllo del dispositivo dell'invenzione disposti nella parte terminale di un rubinetto. La miniaturizzazione dei sistemi di generazio ne/alimentazione di energia elettrica e dei componenti elettronici rende vantaggiosamente possibile una applicazione dell'invenzione in uno spazio normalmente occupato da un semplice rompigetto o nella parte terminale di un rubinetto o di un soffione in modo tale da poter sostituire i rompigetto o le parti terminali esistenti in impianti idraulici già installati, o da aggiungersi ad essi senza stravolgere l'ingombro totale del rubinetto.
Nelle diverse forme di realizzazione dell'invenzione la turbina o le turbine 12 utilizzate sono preferìbilmente, ma non necessariamente, di tipo assiale con pale 45, ad esempio ad elica, che trascinano in rotazione un rotore 46, che è un magnete permanente, rispetto ad uno statore 47 generando in modo noto una corrente elettrica. Varianti di turbina sono illustrate nelle figure 9, 10 e 11.
Una ulteriore forma di realizzazione dell'erogatore, con il sistema di generazione di elettricità ed il sistema di controllo elettronico disposti nella sua parte terminale, è rappresentata nelle Figure 13 e 14. Questa forma di realizzazione prevede l’utilizzo di batterìe 40, ad esempio in numero di tre, disposte tra il passaggio 3 per l'acqua e la cassa 41 del rompigetto o parte terminale. Per l’attivazione delle batterìe 40 è previsto un sistema di accensione 42 che prevede, ad esempio, un sensore di tipo capacitivo 0 un pressostato, o un flussostato, o due estremità di un circuito elettrico atte a chiudersi sfruttando la conducibilità elettrica dell’acqua nel suo passaggio.
1 mezzi di illuminazione 8 sono preferìbilmente disposti in modo atto ad emettere il fascio di luce concordemente alla direzione di erogazione dell’acqua attraverso lo sbocco di erogazione 5 e, a seconda delle esigenze, tale fascio di luce può essere sostanzialmente parallelo alla direzione di erogazione dell’acqua, oppure orientato secondo una direzione che incide il getto di acqua erogato, oppure può essere emesso all'interno del getto stesso.
In una prima variante, non illustrata, i mezzi di illuminazione 8 comprendono almeno una sorgente luminosa, che può comprendere una lampadina o un LED, applicata esternamente al corpo del dispositivo erogatore in prossimità dello sbocco di erogazione, ed orientata in modo tale da emettere un fascio di luce secondo una direzione sostanzialmente parallela o incidente la direzione del getto di acqua erogato.
In una seconda variante detta almeno una sorgente luminosa è disposta internamente al corpo del dispositivo erogatore in prossimità dello sbocco di erogazione. Preferibilmente, la sorgente luminosa è posta al centro di detto sbocco. E’ il caso illustrato, ad esempio, nelle figure 1 , 3, 4, 9, 10, 13.
In una terza variante, non illustrata, detta almeno una sorgente luminosa è disposta in una zona remota rispetto allo sbocco di erogazione. La luce emessa dalla sorgente luminosa viene trasmessa ad una zona prossima allo sbocco di erogazione attraverso mezzi di trasmissione della luce, ad esempio almeno una fibra ottica che presenta una sua estremità iniziale affacciata alla sorgente luminosa e l'estremità opposta, o estremità finale, disposta in prossimità dello sbocco di erogazione. Preferibilmente, la fibra ottica si sviluppa almeno parzialmente internamente al corpo dell’erogatore e, ancora più preferibilmente, almeno nel suo tratto di finale, si sviluppa coassialmente allo sbocco di erogazione terminando proprio in corrispondenza di detto sbocco. In queste varianti i fili elettrici 21 di alimentazione delle sorgenti luminose o la fibra ottica, così come i fili elettrici 22 che collegano il sensore di temperatura 11 alla centralina elettronica 10, visibili nello schema di Fig. 2, possono essere alloggiati in un tubetto disposto internamente al passaggio 3 del corpo 2 del dispositivo erogatore, che è già disponibile, anche se per altri scopi, in alcuni tipi di rubinetti in commercio.
Convenientemente è anche possibile prevedere una lampada atta ad emettere raggi UVC in aggiunta, o come alternativa, alle sorgenti luminose di cui sopra, quali LED. Tale lampada UVC viene disposta in prossimità allo sbocco di erogazione in modo da emettere un fascio di luce che ha anche un vantaggioso effetto igienizzante sia sul getto di acqua erogato sia sull'oggetto sottoposto a lavaggio. Tale lampada UVC può essere alimentata autonomamente o mediante almeno un generatore di corrente, quali una o più turbine 12, con o senza batterie tampone.
Tutte le varianti di erogatori descritte sopra possono disporre di pile o accumulatori, per consentire l'accensione dei LED anche con insufficiente energia prodotta dalle turbine.
I mezzi di alimentazione elettrica possono prevedere anche un sistema di emergenza alimentato dalla rete elettrica alla quale i mezzi di illuminazione vengono collegati attraverso un trasformatore in modo tale da alimentare dette sorgenti in bassa tensione.
Vantaggiosamente, qualora i mezzi di alimentazione siano costituiti dalla rete elettrica o da pile o accumulatori, lungo il circuito elettrico di alimentanone è disposto un interruttore che comanda l'azionamento delle sorgenti luminose. Tale interruttore può essere costituito da un interruttore integrato o collegato alla manopola di apertura-chiusura del dispositivo erogatore. L’interruttore può essere anche di tipo automatico prevedendo, ad esempio, un sensore di pressione disposto lungo il condotto di alimentazione dell'acqua o due sensori di pressione disposti sui due condotti di alimentazione dell'acqua che risente o che risentono delle variazioni di pressione lungo tale condotto o condotti e che azionano l'interruttore per chiudere il circuito elettrico all’atto dell’erogazione dell'acqua attraverso lo sbocco di erogazione.
Vantaggiosamente il sistema di generazione ed alimentazione modulata di energia ai mezzi di illuminazione, mediante la centralina elettronica ed il sensore di temperatura ad essa connesso, previsto nel dispositivo dell'invenzione può essere applicato su svariati componenti appartenenti a bagni.
Ad esempio il dispositivo erogatore 1 può essere utilizzato come tratto di un tubo di acqua di alimentazione di una doccia e la corrente generata viene utilizzata per accendere LED 25 disposti in modo opportuno su una cabina 26 per doccia allo scopo di mostrare coi segnali luminosi, all'esterno o all’interno della cabina 26, quale è la temperatura dell'acqua. Tale forma di realizzazione è illustrata nella figura 15. Può essere previsto un segnalatore 14 acustico-vocale disposto sulla cabina 26. Grazie ad un sensore di flusso, che chiude il sistema al passaggio dell'acqua, e ad un sensore di temperatura, entrambi posizionati ad esempio in prossimità della sezione di uscita dell'acqua, la centralina elettronica 10 modula la luminosità e/o il colore dei LED 25 ed attiva il segnalatore 14.
La figura 16 illustra invece l'utilizzo di un dispositivo erogatore 1 di acqua che genera corrente per accendere LED 27 disposti opportunamente su un corpo radiante o termoarredo 28 di un impianto di riscaldamento per indicare quale è la temperatura del corpo radiante. In questo caso il dispositivo 1 è disposto lungo il condotto di mandata dell’acqua calda. La figura 17 illustra una applicazione del dispositivo erogatore 1 per accendere in modo controllato una pluralità di LED o una striscia di LED 29 disposti su un copriwater 30. In prossimità dello scarico del water è disposta nel passaggio dell'acqua una turbina 12 atta ad alimentare le batterie 15 e la striscia di LED 29.
Infine, in Fig. 18 è illustrata una ulteriore applicazione del dispositivo erogatore 1 dell'invenzione su un rubinetto termostatico 100, ossia un rubinetto che consente di ottenere velocemente la temperatura desiderata e la mantiene costante nel tempo.
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo erogatore (1 ) di acqua in impianti idraulici, in particolare un rubinetto o un soffione, disposto lungo un condotto idraulico, comprendente mezzi generatori di corrente elettrica (12, 13) atti ad essere alimentati dall'acqua che scorre nel condotto, mezzi di segnalazione luminosa (4, 25, 27, 29) atti ad essere alimentati da detti mezzi generatori di corrente, mezzi elettronici di controllo (10) per il controllo della corrente elettrica e il monitoraggio della temperatura dell'acqua nel condotto, almeno un sensore di temperatura (11) dell'acqua nel condotto collegati a detti mezzi elettronici (10), in cui i mezzi generatori di corrente e i mezzi elettronici di controllo sono incorporati in un unico corpo disposto nel dispositivo erogatore di acqua.
- 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui i mezzi generatori di corrente sono turbine ad acqua.
- 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui detto corpo è disposto a monte di una valvola miscelatrice (6) di acqua.
- 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui detto corpo è disposto a valle di una valvola miscelatrice (6) di acqua.
- 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 in cui detto corpo è disposto in prossimità di una sezione di sbocco (5) di erogazione dell'acqua.
- 6. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti comprendente accumulatori (15, 40) di corrente.
- 7. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui è previsto un segnalatore acustico (14) atto a segnalare la temperatura dell'acqua su comando dei mezzi elettronici di controllo (10).
- 8. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un sensore di temperatura (11) è disposto all'interno di detto corpo.
- 9. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detto almeno un sensore di temperatura (11) è disposto all’esterno di detto corpo.
- 10. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di segnalazione luminosa comprendono almeno un LED (4).
- 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi di segnalazione luminosa comprendono una pluralità di LED (25, 27, 29).
- 12. Cabina per doccia comprendente un dispositivo erogatore (1) secondo le rivendicazioni da 1 a 11.
- 13. Radiatore di un impianto di riscaldamento comprendente un dispositivo erogatore (1 ) secondo le rivendicazioni da 1 a 11 , disposto lungo un condotto di mandata di acqua in detto radiatore.
- 14. Tazza da gabinetto comprendente in prossimità di un condotto di scarico di acqua in detta tazza un dispositivo erogatore (1) secondo le rivendicazioni da 1 a 11.
Priority Applications (12)
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