ITTO950360A1 - Disposizione per la rigenerazione delle resine di addolcimento della acqua in una macchina di lavaggio - Google Patents

Abstract

Viene descritta una disposizione per la rigenerazione di resine di addolcimento dell'acqua in una macchina di lavaggio, detta disposizione comprendendo- un contenitore (R) di resine utilizzate per ridurre il grado di durezza dell'acqua,- un contenitore (S) di sale necessario per la rigenerazione delle resine,- mezzi di dosaggio (E.V.) dell'acqua da addurre al contenitore (S) del sale necessario per realizzare la rigenerazione,ove i processi di rigenerazione delle resine vengono effettuati periodicamente nel tempo, in particolare ad ogni ciclo di lavaggio eseguito dalla macchina.La disposizione secondo l'invenzione prevede ulteriormente mezzi sensori (A, B, C, Q, MP) della durezza dell'acqua di rete ed una unità di controllo elettronica (MP), atta a stimare la quantità ottimale di acqua da utilizzare per le fasi di rigenerazione in funzione del grado di durezza dell'acqua rilevato tramite detti mezzi sensori (A, B, C, Q, MP), e a comandare conseguentemente detti mezzi di dosaggio (E.V.).

Description

"DISPOSIZIONE PER LA RIGENERAZIONE DELLE RESINE DI ADDOLCIMENTO DELL'ACQUA IN UNA MACCHINA DI LAVAGGIO"

RIASSUNTO

Viene descritta una disposizione per la rigenerazione di resine di addolcimento dell’acqua in una macchina di lavaggio, detta disposizione comprendendo

- un contenitore (R) di resine utilizzate per ridurre il grado di durezza dell’acqua, - un contenitore (S) di sale necessario per la rigenerazione delle resine,

- mezzi di dosaggio (E.V.) dell’acqua da addurre al contenitore (S) del sale necessario per realizzare la rigenerazione,

ove i processi di rigenerazione delle resine vengono effettuati periodicamente nel tempo, in particolare ad ogni ciclo di lavaggio eseguito dalla macchina.

La disposizione secondo l'invenzione prevede ulteriormente mezzi sensori (A,B,C,Q,MP) della durezza dell'acqua di rete ed una unità di controllo elettronica (MP), atta a stimare la quantità ottimale di acqua da utilizzare per le fasi di rigenerazione in funzione del grado di durezza dell'acqua rilevato tramite detti mezzi sensori (A,B,C,Q,MP), e a comandare conseguentemente detti mezzi di dosaggio (E.V.).

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione si riferisce ad una disposizione per la rigenerazione delle resine di addolcimento dell'acqua in una macchina di lavaggio, come al preambolo della rivendicazione 1, e ad un metodo di controllo della rigenerazione delle resine in un sistema di addolcimento dell'acqua, come al preambolo della rivendicazione 11.

E' noto che le macchine di lavaggio, ed in particolare le lavastoviglie di tipo domestico, sono dotate di un sistema di addolcimento, ossia di abbattimento del grado di durezza dell'acqua.

In tali sistemi un contenitore di resine viene fatto attraversare dall'acqua, prelevata dalla rete di alimentazione, necessaria per il lavaggio, al fine di ridurne il tenore di calcio, che inibirebbe l'azione degli agenti di lavaggio e produrrebbe dei depositi di calcare. Sistemi di addolcimento del tipo di quello indicato sono noti; in effetti sono usati praticamente in tutte le lavastoviglie di uso domestico.

Poiché le citate resine si esauriscono dopo un certo volume di acqua addolcita, è necessario rigenerarle facendole attraversare da una soluzione di acqua e cloruro di sodio, detta salamoia; in tal modo gli ioni calcio depositati sulle resine vengono sostituiti dagli ioni sodio della salamoia e le resine sono così pronte per una nuova fase di addolcimento; il processo di rigenerazione viene a tale scopo solitamente realizzato nel corso di ogni ciclo di lavaggio.

I sistemi di addolcimento prevedono quindi che al contenitore delle resine sia collegato un serbatoio in cui vi è la salamoia ottenuta dalla soluzione di acqua e sale da cucina, che deve essere periodicamente rabboccato, a causa del consumo dovuto ai processi di rigenerazione delle resine. I dispositivi decalcificatori del tipo citato, ed il relativo metodo di rigenerazione sono peraltro in sé noti, e quindi non si ritiene necessario, in questa sede, procedere alla loro descrizione dettagliata. In linea di principio, qui è sufficiente precisare che tanto maggiore è il grado di durezza dell’acqua, tanto maggiore è la rapidità di esaurimento delle resine e tanto maggiore è la quantità di sale consumata per rigenerare le resine medesime.

Nei sistemi di addolcimento attualmente impiegati, la rigenerazione delle resine viene effettuata a partire da una quantità fissa di acqua, che ad ogni ciclo di lavaggio viene immessa nel serbatoio del sale, in modo che un corrispondente volume di salamoia investa le resine.

In tali sistemi è possibile, entro certi limiti, modificare il processo di rigenerazione in funzione della durezza dell'acqua di rete; ciò viene effettuato tramite una regolazione manuale, mediante la quale è possibile modificare il percorso dell'acqua aH'intemo del serbatoio del sale (si veda ad esempio EP-A-0433676). In questo modo variando il percorso dell'acqua, la salamoia spinta nel contenitore delle resine può essere più o meno ricca di sale.

Tale regolazione viene effettuata di solito al momento dell'installazione della macchina di lavaggio e presuppone la conoscenza del grado di durezza dell'acqua presente nella rete idrica.

Tale sistema è tuttavia estremamente rigido e di difficile uso da parte dell'utente; la citata regolazione può non essere efficace, in quanto essa non consente di adattare il sistema ad eventuali variazioni del grado di durezza dell'acqua (che possono avvenire, ad esempio, col cambio delle stagioni), che l'utente può non rilevare; ciò determina quindi un errato sfruttamento delle resine e, entro certi limiti, un non corretto consumo del sale ed eventualmente un eccessivo consumo di acqua.

Scopo della presente invenzione è quello di risolvere gli inconvenienti citati ed in particolare di indicare una macchina di lavaggio dotata di un sistema di addolcimento che, in modo completamente automatico, consenta di ottimizzare nel tempo i processi di rigenerazione delle resine, in funzione del grado effettivo di durezza dell'acqua da addolcire, in modo da ottenere un migliore utilizzo delle resine e del sale ed un impiego globalmente più efficace del sistema di addolcimento.

Tale scopo viene raggiunto secondo la presente invenzione dalla disposizione per la rigenerazione delle resine della rivendicazione 1, e dal metodo di controllo della rivendicazione 11, nonché attraverso gli insegnamenti descritti nelle rivendicazioni allegate che formano parte integrante della presente descrizione.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi fomiti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

- la figura 1 rappresenta schematicamente il circuito idraulico di una macchina lavastoviglie realizzata secondo l'invenzione;

- la figura 2 rappresenta lo schema a blocchi semplificato del sistema di controllo della macchina lavastoviglie di fig. 1, nonché della disposizione di addolcimento dell’acqua;

- la figura 3 rappresenta, in forma di diagramma schematico, la relazione esistente tra il grado di durezza dell’acqua (in gradi francesi), la quantità di acqua utilizzata per la rigenerazione delle resine (in centilitri) e la quantità di acqua addolcita (in litri). Con riferimento alla figura 1, nella quale è rappresentato schematicamente il circuito idraulico di una lavastoviglie realizzata secondo i dettami della presente invenzione, il numero di riferimento 1 indica un dispositivo complesso che svolge numerose funzioni.

Tale dispositivo riceve l'acqua di alimentazione attraverso un condotto 2 (collegato con la rete idrica di alimentazione), una elettrovalvola 3 ed un raccordo di ingresso 4. L'acqua entra nel dispositivo 1 e lo percorre in un primo condotto sino alla sommità, ove, nella zona indicata con 5, è situato il cosiddetto "air breaker", ossia una interruzione, che l'acqua supera in virtù dell'energia cinetica acquisita; detta interruzione ha lo scopo di evitare possibili fenomeni di riflusso nella rete idrica di acqua sporca.

Superato l'air breaker, l'acqua passa in un secondo condotto, che la porta ad un raccordo d'uscita 6; tale secondo condotto possiede tuttavia un foro calibrato (non indicato), attraverso il quale una piccola quantità d'acqua passa in una cavità volumetrica 7, dove si raccoglie; da tale cavità 7, quando questa è piena, l'acqua trabocca, cadendo nel fondo del dispositivo 1 ; in tale fondo è presente un foro 8, dal quale l'acqua traboccata può passare direttamente nella vasca di lavaggio della macchina. L'acqua raccolta nella cavità volumetrica 7 viene periodicamente prelevata, come sarà in seguito descritto, tramite un raccordo 9 ed un dispositivo di intercettazione E.V., quale una elettrovalvola. Nel fondo del dispositivo 1 si raccoglie anche l'acqua dispersa che non riesce a superare l'air breaker; anche tale acqua passa direttamente nella vasca attraverso il foro 8; il foro 8 serve altresì da sfiato per i vapori di lavaggio, che condensano nel dispositivo 1 e ricadono sul fondo dello stesso.

Il dispositivo 1 assolve quindi ad una pluralità di funzioni; esse sono tutte note, e pertanto non saranno descritte in ulteriore dettaglio (si veda ad esempio il brevetto ΓΓ-B-l.238.419).

Il raccordo 6 è utilizzato per portare l'acqua, tramite un condono AL, ad un contenitore di resine R, facente parte di un dispositivo di addolcimento, indicato nel suo complesso con. DD; il raccordo 9 è invece connesso ad un condotto AR, che viene utilizzato per addurre al contenitore S una determinata quantità di acqua, raccolta nella cavità 7, tramite la quale viene formata la salamoia necessaria per effettuare le rigenerazioni delle resine; più precisamente, quando il dispositivo programmatore della macchina comanda l'apertura dell'elettrovalvola E.V., l'acqua raccolta nella cavità 7 può raggiungere il contenitore S ed un corrispondente volume di salamoia può passare nel contenitore delle resine R.

Il dispositivo DD è in ogni caso di tipo e funzionamento in sé noto, e pertanto non si ritiene necessario descriverlo in dettaglio.

Il contenitore delle resine R è collegato tramite un condotto V alla vasca di lavaggio, ossia ad un pozzetto 11 fissato al fondo della vasca stessa.

Tale pozzetto 11 è a sua volta collegato, tramite tre raccordi, ad un braccio spruzzatore inferiore (12), ad un braccio spruzzatore superiore (13) e ad uno scarico (14).

Nella figura 2 viene rappresentato il sistema di controllo della macchina lavastoviglie di figura 1 nonché la disposizione di addolcimento dell'acqua; in tale figura 2 vengono utilizzati i medesimi numeri di riferimento della figura 1, per indicare i medesimi elementi.

Con G è rappresentato schematicamente un dispositivo a galleggiante, la cui posizione varia a seconda della quantità di sale presente all interno del contenitore S. Il dispositivo a galleggiante G è di tipo in sé noto, ad esempio del tipo presentante un contatto di tipo reed, azionato da un magnete posto su di idoneo galleggiante mobile alfinterno di una camera associata al contenitore S.

Con MP è indicato un microcontrollore elettronico facente parte del sistema di controllo della macchina; tale microcontrollore MP può ad esempio essere quello facente parte di un timer di tipo elettronico o ibrido della macchina, ossia il dispositivo che sovrintende alla esecuzione dei cicli di lavaggio che la macchina può realizzare su comando dell'utente.

Il microcontrollore MP presenta un opportuno orologio interno, indicato con CLOCK, mezzi di memoria permanente indicati con ROM e mezzi di memoria non volatile a lettura/scrittura, non indicati.

Con L è indicata una spia di segnalazione della mancanza di sale all'interno del contenitore S; secondo una variante dell'invenzione, in seguito descritta, l'accensione della spia L non viene comandata dal dispositivo a galleggiante G, come avviene nell arte nota, ma bensì tramite il microcontrollore MP.

Secondo la presente invenzione, la quantità di acqua da introdurre nel contenitore S per realizzare i processi di rigenerazione delle resine non è fissa e costante, ma è variata automaticamente in funzione del grado di durezza dell’acqua di rete.

Come detto, la macchina di lavaggio secondo la presente invenzione dispone di un'unità di controllo del tipo a microcontrollore, il quale è vantaggiosamente programmato in accordo alle regole della logica sfumata (fuzzy logie); nella memoria permanente ROM associata a tale microcontrollore è codificata un'adeguata base di conoscenza, ottenuta dall’esperienza dei tecnici e mediante indagini sperimentali.

Come sarà chiarito, in virtù di tale base di conoscenza il microcontrollore MP è atto a decidere la quantità di acqua ottimale da utilizzare per realizzare il processo di rigenerazione delle resine, in funzione del grado di durezza dell'acqua rilevato ad ogni ciclo di lavaggio.

A tale scopo, l'unità di controllo ha a disposizione, tramite opportuni mezzi di misura, informazioni relative alle caratteristiche fisiche dell'acqua da utilizzare per il lavaggio. In particolare, la macchina secondo l'invenzione è dotata di un dispositivo per la misura della resistivi tà dell’acqua proveniente dalla rete idrica, il quale viene utilizzato secondo l'invenzione per realizzare la misurazione del grado di durezza dell'acqua stessa.

Tale dispositivo comprende due elettrodi, indicati in figura 1 con le lettere A e B, costituiti da elementi elettricamente conduttivi, inseriti sul condotto 2 di adduzione dell'acqua dalla rete idrica; naturalmente i due elettrodi A e B sono tra loro elettricamente isolati.

Collegando l'elettrodo A al polo positivo di un generatore di tensione continua E (esempio E=5V) e ponendo l'elettrodo B a massa (polo negativo dello stesso generatore di tensione E), attraverso un condensatore C di opportuna capacità, e visto che l'acqua in 2 è sicuramente conduttiva, si ha un flusso di corrente da A verso B, proporzionale alla resistività dell'acqua di lavaggio prelevata dalla rete idrica.

Tale flusso di corrente va ad alimentare un transitorio di carica del condensatore C e si arresta quando tale transitorio è concluso, cioè quando ai capi del condensatore C è presente una tensione pari al valore di E. Il transitorio è generato dal microcontrollore MP e la sua durata dipende dal valore della capacità del condensatore C e dal valore della resistività del mezzo attraverso cui fluisce la corrente dì carica, ossia l'acqua di rete. Stabilito un opportuno valore del condensatore C (per esempio C=1 microfarad), è possibile ricavare informazioni sulla resistività dell'acqua di lavaggio attraverso la misura della durata del tempo di carica dello stesso condensatore C. Tale misura della durata del tempo di carica viene effettuata tramite il microcontrollore MP, il cui orologio interno (CLOCK) è in grado di misurare il tempo con buona risoluzione (per esempio con la risoluzione di 1 microsecondo).

Un ingresso digitale del microcontrollore MP, indicato con INP in figura 1, è connesso ai capi del condensatore C, mentre una sua uscita digitale, indicata con OUT, viene utilizzata per pilotare un transistore Q, impiegato come interruttore che comanda il transitorio ed il cui collettore è a sua volta connesso ai capi del condensatore C.

La misura del tempo di carica del condensatore C viene effettuata attraverso le seguenti operazioni del microcontrollore MP:

- scarica veloce del condensatore C, ottenuta applicando un breve impulso (per esempio con durata di 1 millisecondo) sulla base del transistore Q tramite l'uscita OUT, che così satura e cortocircuita a massa il condensatore C;

- inizio del conteggio del tempo nell 'istante in cui, terminato l'impulso di scarica del condensatore, il transistore Q torna nello stato di interdizione, consentendo l'inizio della carica del condensatore stesso;

- interruzione del conteggio del tempo nell'istante in cui la tensione ai capi del condensatore raggiunge la soglia di scatto dell'ingresso digitale INP, il valore della quale è tipicamente pari alla metà della tensione di alimentazione del microcontrollore MP (cioè E/2=2.5 V);

- il valore raggiunto dal contatore del tempo presente all'interno del MP, nell'istante dell'interruzione del conteggio, costituisce il risultato della misura ed è in diretta relazione con le caratteristiche di resistività proprie del liquido di lavaggio.

Come si intuisce, il microcontrollore MP, convenientemente programmato secondo le tecniche della fuzzy logie e dotato di adeguata base di conoscenza, è in grado di calcolare la resistività presentata dall'acqua a seguito della misurazione del tempo di carica del citato condensatore.

In modo analogo, il microcontrollore è in grado di calcolare il grado di durezza dell'acqua di rete, il quale è desunto in modo assai agevole, grazie alla citata base di conoscenza in fuzzy logie, tramite il valore di resistività dell'acqua.

Come si evince, quindi, il sistema di controllo elettronico della macchina secondo l'invenzione è atto a conoscere il grado di durezza dell'acqua, tramite i sensori A e B; inoltre risulta assai agevole inserire nella memoria ROM del microcontrollore MP anche informazioni, derivate dall'esperienza, relative alla quantità ottimale di acqua da utilizzare per la rigenerazione in funzione del grado di durezza dell'acqua e, ove desiderato, del numeri di cicli di lavaggio effettuati, ovvero della quantità complessiva di acqua addolcita, in un certo periodo di tempo.

A tale scopo, nella memoria non volatile ROM sono contenute opportune tavole, o algoritmi, che ad esempio indicano, per ciascun grado di durezza rilevato, compreso in un campo prefissato di valori, la quantità ottimale di acqua da utilizzare per ogni rigenerazione delle resine (e cioè, nel caso specifico, il tempo di apertura deU'elettrovalvola E.V.).

Il funzionamento della macchina di lavaggio secondo l'invenzione è il seguente.

L'utente avvia la macchina e l’elettrovalvola 3 si apre, in modo che l'acqua proveniente in .2 dalla rete idrica, nel modo sopra descritto, attraversi il dispositivo 1 e giunga nella vasca di lavaggio attraverso il condotto V; al raggiungimento di un determinato livello di acqua nella vasca (rilevato tramite un apposito dispositivo sensore, quale un pressostato o un misuratore a turbina), il sistema di controllo provoca la chiusura dell'elettrovalvola 3.

Durante tale caricamento di acqua, come già accennato, la cavità volumetrica 7 del dispositivo 1 si riempie, essendo in tale fase l'elettrovalvola E.V. chiusa; sempre in tale fasti di caricamento, il microcontrollore MP, tramite i mezzi A, B, C, Q calcola il grado di durezza dell'acqua caricata, nel modo in precedenza descritto.

L'acqua caricata dalla rete giunge in vasca addolcita, in virtù del passaggio nel contenitore delle resine; il ciclo di lavaggio viene effettuato in modo in sé noto.

Ad un certo punto del ciclo di lavaggio, il sistema di controllo della macchina comanda l'esecuzione della fase di rigenerazione delle resine.

Tale fase viene realizzata dal microcontrollore MP comandando l'apertura dell'elettrovalvola E.V., per un determinato periodo di tempo, conteggiato tramite l'orologio interno CLOCK; a tale tempo determinato di apertura dell'elettrovalvola corrisponde naturalmente una ben determinata quantità di acqua che fluisce dalla cavità 7 al contenitore del sale S: una corrispondente quantità di salamoia passerà quindi dal contenitore S al contenitore delle resine R (naturalmente tale quantità determinata di acqua sarà inferiore, o al massimo, uguale alla capacità della cavità 7, che nel caso descritto a mò d'esempio è di 190 cc).

Come detto, il tempo di apertura dell'elettrovalvola E.V. viene scelto dal microcontrollore MP in funzione del grado di durezza dell'acqua in precedenza caricata e fatta transitare attraverso le resine.

In altre parole, secondo l’invenzione, nella base di conoscenza codificata nella memoria ROM sono contenute le informazioni che permettono al microcontrollore di decidere la quantità di acqua, o salamoia, ottimale da utilizzare per la rigenerazione delle resine, in funzione della diminuzione della loro efficacia di addolcimento: visto che tale efficacia diminuisce in modo proporzionale al grado di durezza dell'acqua, la citata base di conoscenza comprenderà dei dati sperimentali, basati sull'esperienza, che indicano la quantità di acqua ottimale da addurre al contenitore del sale, per ottenere la corretta quantità di salamoia necessaria alla rigenerazione. Nella memoria non volatile ROM sono quindi contenute opportune tavole o algoritmi che indicano al microcontrollore MP, per ogni valore fornito dal sensore della durezza dell'acqua e compreso in un campo prefissato di valori, quale debba essere il tempo di apertura dell'elettrovalvola E.V..

Un esempio della base di conoscenza citata viene esplicitata, in forma di diagramma, in figura 3, ove sull’asse delle ascisse è indicata la somma delle quantità (in litri) di acqua addolcita, in più cicli di lavaggio successivi, sull'asse delle ordinate sono indicati i possibili valori di durezza dell'acqua (in gradi francesi, o dHF) e, sulle frecce orizzontali, le quantità di acqua (in centilitri) utilizzate per la rigenerazione delle resine ed i relativi tempi di attivazione dell'elettrovalvola E.V. di controllo dell'acqua di rigenerazione.

Come si nota, ad esempio in presenza di acqua di rete con durezza pari a 60 dHF, che è un valore di durezza molto alto, ogni operazione di rigenerazione verrà effettuata con 190 cc di acqua, ossia utilizzando tutta l’acqua contenuta nella cavità 7 (il tal caso l'elettrovalvola E.V. verrà eccitata, ossia mantenuta aperta per 40 secondi).

In presenza di acqua di rete con durezza pari a 30 dHF, che è un valore di durezza medio, ogni operazione di rigenerazione verrà effettuata con 80 cc di acqua, il che corrisponde a 8 secondi di eccitazione dell'elettrovalvola E.V.

In presenza di acqua di rete con durezza pari a 10 dHF, che è un valore di durezza relativamente basso, ogni operazione di rigenerazione verrà invece effettuata con 30 cc di acqua, il che corrisponde a 3 secondi di apertura dell'elettrovalvola E.V.

Secondo l'invenzione, il microcontrollore MP è inoltre programmato per realizzare periodicamente una fase di rigenerazione che utilizza tutta l'acqua contenuta nella cavità volumetrica 7, ossia 190 cc di acqua

Tale fase di rigenerazione completa viene attivata dal sistema di controllo allo scopo di impedire che col tempo si formino percorsi preferenziali della salamoia, all inteno nel contenitore R, che potrebbero danneggiare nel tempo l'efficacia di parte delle resine; ad esempio, utilizzando a lungo quantità ridotte di acqua per la rigenerazione, una parte delle resine potrebbe risultare non investita dalla salamoia, a causa dei citati percorsi, e quindi rischiare di esaurirsi.

Pertanto, secondo l'invenzione, viene prevista tale fase di rigenerazione completa, la periodicità della quale dipende dal grado di durezza e dalla quantità di acqua (la fase completa è inutile nel caso di rigenerazioni effettuate con livello di durezza pari a 60 dHF) complessivamente addolcita dalle resine a partire dall'ultima rigenerazione completa effettuata.

Ad. esempio, nel caso di durezza dell'acqua fino ai 24 dHF, la rigenera completa verrà effettuata quando le resine hanno addolcito 125 litri di acqua; con durezza tra i 25 ed i 34 dHF la rigenera completa verrà effettuata quando le resine hanno addolcito 100 litri di acqua; con durezza tra i 35 ed i 44 dHF la rigenera completa verrà effettuata quando le resine hanno addolcito 75 litri di acqua; con durezza tra i 45 ed i 54 dHF la rigenera completa verrà effettuata quando le resine hanno addolcito 50 litri di acqua; oltre i 55 dHF le rigenerazioni saranno in pratica sempre complete, ossia realizzate con 190 cc di acqua.

E’ chiaro che il sistema di controllo della macchina è perfettamente in grado di effettuare anche tale conteggio, poiché le quantità di acqua caricate in macchina possono essere conteggiate dal microcontrollore in modo assai agevole (ad esempio in funzione del numero o del tipo di cicli di lavaggio effettuati, o tramite conteggi effettuati con l'ausilio del pressostato della macchina).

Da quanto sopra descritto risulta quindi evidente che nella macchina secondo l'invenzione i processi di rigenerazione vengono effettuati in funzione delle reali necessità di ristabilimento dell'efficacia delle resine, e ciò è realizzato in modo completamente automatico, ad ogni ciclo di lavaggio, e senza che l'utente debba compiere alcuna operazione. Il sistema descritto consente quindi anche di realizzare un consumo migliore del sale e dell'acqua di rigenerazione.

Dalla descrizione effettuata risultano pertanto chiare le caratteristiche della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi.

E' chiaro che numerose varianti sono possibili per l'uomo del ramo alla macchina di lavaggio descritta come esempio, così come è chiaro che nella pratica attuazione dell'invenzione gli elementi descritti potranno essere sostituiti con elementi tecnicamente equivalenti.

Una prima possibile variante riguarda il sistema di attivazione della spia L, di segnalazione della mancanza di sale nel serbatoio S.

Il sistema di segnalazione a galleggiante, tipico dell'arte nota, si dimostra sufficientemente affidabile solo nel provocare lo spegnimento della spia di segnalazione L, a seguito di un rabbocco di sale nel relativo serbatoio, effettuato dall'utente: al contrario, tale sistema a galleggiante si dimostra sovente molto grossolano nel segnalare la mancanza di sale.

L'idea alla base della variante proposta è pertanto quella di sfruttare solo l'attendibilità della segnalazione di ripristino del livello del sale da parte dell'utente, e di gestire in modo elettronico il processo di accensione della spia L, sulla base di misurazioni ed elaborazioni che il microcontrollore MP effettua sempre in funzione della durezza dell'acqua, e quindi dei cicli rigenerazione delle resine, effettuati dalla macchina.

Come detto, il sistema di controllo elettronico della macchina secondo l'invenzione è atto a conoscere il grado di durezza dell'acqua, tramite i sensori A e B; inoltre risulta assai agevole inserire nella memoria ROM del microcontrollore MP anche informazioni, derivate dall'esperienza, relative alle modalità tipiche di consumo del sale in funzione del tipo di rigenerazioni effettuate.

Nel corso di ciascun lavaggio, quindi, il microcontrollore MP, tramite i propri mezzi di memoria non volatile a lettura/scrittura, può provvedere ad aggiornare un apposito contatore dei cicli di rigenerazione, o delle quantità di acqua addolcita.

Da quanto sopra, quindi, risulta già chiaro come secondo l'invenzione, il numero totale dei cicli da raggiungere prima di segnalare l'esaurimento del sale può essere automaticamente scelto dal sistema di controllo, tenendo conto del capacità di ciascun ciclo di lavaggio di consumare sale.

Per svolgere adeguatamente la citata funzione di conteggio, è necessario che il sistema di controllo della macchina sia in grado di accorgersi quando l'utente ripristina il livello del sale nell'apposito contenitore S, in modo che il microcontrollore MP possa azzerare il suo contatore interno dei cicli di rigenerazione (o di quantità d'acqua addolcita), e cominciare un nuovo ciclo di conteggi. A tale scopo, ossia per avere un idoneo feedback al riguardo del momento di ripristino del livello del sale da parte dell'utente, può essere convenientemente utilizzato il segnale associato al contatto reed del dispositivo a galleggiante G il quale, come detto, è affidabile praticamente solo quando il sale viene introdotto nel relativo contenitore. Una condizione importante da soddisfare a tal fine è rappresentata dal fatto che la posizione del reed deve essere scelta in modo tale da garantire la chiusura del relativo contatto anche con concentrazioni di sale non molto elevate: ciò poiché il contatto reed ha, secondo l'invenzione, il solo scopo di "riarmare" il sistema di segnalazione, e non quello di informare l'utente sulla necessità di effettuare il ripristino del livello del sale. Ciò si può ottenere, ad esempio, scegliendo la posizione del reed in modo tale da provocare la chiusura del contatto già quando solo la metà del sale necessario è presente, o comunque una posizione tale da garantire, anche nelle condizioni di lavoro più sfavorevoli, la chiusura del contatto con concentrazioni di sale inferiori a quella massima prevista.

Il funzionamento della macchina di lavaggio, secondo la variante proposta è il seguente. Il sistema a galleggiante G è tarato per rilevare l’introduzione da parte dell'utente di una determinata quantità di sale; pertanto, per determinare lo spegnimento della spia L, se questa è accesa, l'utente deve introdurre nel contenitore S almeno tale quantità di sale, il che determina anche l'apertura del contatto reed e quindi il riarmo del dispositivo di comando della spia L. In tale modo l'apertura del contatto reed associato al galleggiante informerà anche in microcontrollore MP che l’utente ha introdotto almeno una certa quantità di sale; il microcontrollore provvede quindi a resettare, o azzerare, il citato contatore interno.

Il microcontrollore MP inizia quindi un nuovo conteggio dei cicli successivi all'introduzione del sale nel contenitore S.

Tale conteggio viene effettuato, come detto, rilevando per ogni ciclo il grado di durezza dell'acqua. In questo modo il microcontrollore MP, in base alle conoscenze codificate nella propria memoria, provvede a stimare la capacità di ciascun ciclo di consumare sale nel corso dei relativo processo di rigenerazione; in un certo senso, quindi, il microcontrollore opera una "media ponderata" delle rigenerazioni delle resine, sino a che non viene raggiunto un valore limite predeterminato, basato sull'esperienza e codificato nella memoria del microcontrollore, in corrispondenza del quale nel contenitore S non dovrebbe esserci quasi più sale. Nella macchina secondo l’invenzione, quindi, la scarsità di sale non viene rilevata in maniera fisica, ma dedotta dal microcontrollore MP, sulla base di dati ricavati da indagini basate su misure effettuate e sull’esperienza; il microprocessore MP è quindi in grado di calcolare, lavaggio dopo lavaggio, un livello "virtuale" del sale all'interno del relativo contenitore S e, quando tale livello virtuale scende ad un valore minimo prestabilito, il microcontrollore stesso provvede a comandare l'accensione della spia L.

A questo punto, quindi, l'utente è chiamato ad introdurre nel contenitore S del nuovo sale, determinando un nuovo azzeramento del citato contatore del microcontrollore MP, lo spegnimento della spia L e l'inizio di un nuovo conteggio, nei modi sopra descritti. Secondo la variante proposta, quindi, l'unità di controllo è in grado di mettere in relazione i valori della durezza dell'acqua, della quantità di acqua di rigenerazione e della quantità di acqua addolcita, ai fini di realizzare la segnalazione della mancanza di sale.

Ad esempio, tornando alla figura 3, con durezza pari a 60 dHF, ogni rigenerazione verrà effettuata con 190 cc di acqua: in questo caso, come evidenziato sull'asse delle ascisse, l'attivazione della spia di segnalazione verrà abilitata dal microcontrollore dopo che sono stati addolciti circa 740 litri di acqua.

Con durezza pari a 10 dHF, invece, ogni rigenerazione verrà effettuata con 30 cc di acqua: in questo caso, l'attivazione della spia verrà abilitata dal microcontrollore dopo che sono stati addolciti quasi 3000 litri di acqua.

Da quanto in precedenza descritto risulta chiaro come, tramite una opportuna programmazione, il microcontrollore MP sarà in grado di stimare con precisione il consumo del sale, ed attivare la relativa segnalazione con estrema precisione.

Nel caso descritto a mò d'esempio, si è già sottolineato che il sistema a galleggiante G ha in pratica l'unica funzione di informare la logica di controllo MP su quando il sale viene rabboccato nel serbatoio S. E' però chiaro che tale informazione potrebbe essere fornita al microcontrollore MP in un modo diverso, ad esempio prevedendo un apposito mezzo di comando operabile dall'utente.

Va infine detto che l'impiego di un sistema di controllo a microcoprocessore, programmato in accordo alle regole della fuzzy logie, permette al microcontrollore MP di realizzare elaborazioni ancor più sofisticate, ai fini del calcolo delle quantità di acqua da utilizzare per le rigenerazioni e/o del calcolo delle quantità di sale consumato.

In tale ottica la base di conoscenza del microcontrollore MP potrebbe contenere informazioni che consentano di calcolare le quantità ottimali di acqua di rigenerazione o il grado di consumo del sale, oltre che in funzione della durezza dell’acqua, anche in funzione del numero di cicli di lavaggio effettuali (qualora ogni ciclo di lavaggio che la macchina può effettuare preveda un consumo costante di acqua) ovvero della quantità di acqua complessivamente addolcita nel tempo, lavaggio dopo lavaggio.

Claims (21)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Disposizione per la rigenerazione di resine di addolcimento dell'acqua in una macchina di lavaggio, detta disposizione comprendendo - un contenitore (R) di resine utilizzate per ridurre il grado di durezza dell’acqua, - un contenitore (S) di sale necessario per la rigenerazione delle resine, - mezzi di dosaggio (E.V.) dell'acqua da addurre al contenitore (S) del sale necessario per realizzare la rigenerazione, ove i processi di rigenerazione delle resine vengono effettuati periodicamente nel tempo, in particolare ad ogni ciclo di lavaggio eseguito dalla macchina, caratterizzato dal fatto che la disposizione prevede ulteriormente mezzi sensori (A,B,C,Q,MP) della durezza dell'acqua di rete ed una unità di controllo elettronica (MP), atta a stimare la quantità ottimale di acqua da utilizzare per le fasi di rigenerazione in funzione del grado di durezza dell'acqua rilevato tramite detti mezzi sensori (A,B,C,Q,MP), e a comandare conseguentemente detti mezzi di dosaggio (E.V.).
2. 2. Disposizione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che all'unità di controllo (MP) sono associati mezzi di memoria non volatile (ROM), nei quali sono codificati dati sperimentali che rappresentano, per ciascun valore di durezza dell'acqua rilevabile tramite detti mezzi sensori (A,B,C,Q,MP) e compreso in un campo prefissato di valori, la quantità di acqua da addurre al contenitore (S) del sale al fine di ottenere una rigenerazione ottimale delle resine.
3. 3. Disposizione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi per il dosaggio dell’acqua di rigenerazione comprendono un dispositivo per intercettazione (E.V.) di un flusso d'acqua (AR) diretto al contenitore (S) del sale, comandato da detta unità di controllo (MP), ove in delti mezzi di memoria non volatile (ROM) sono codificati dati sperimentali che indicano, per ciascun valore di durezza dell'acqua rilevabile tramite detti mezzi sensori (A,B,C,Q,MP) e compreso in un campo prefissato di valori, i tempi di apertura di detto dispositivo di intercettazione (E.V.).
4. 4. Disposizione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che sono previsti mezzi (G) per rilevare la presenza del sale all'interno del relativo contenitore (S) e mezzi (L) per segnalare la necessità di un rabbocco del sale, quando questo raggiunge nel relativo contenitore (S) un livello minimo prefissato, ove detti mezzi di rilevazione comprendono detti mezzi sensori (A,B,C,Q,MP) del grado di durezza dell'acqua e detta unità di controllo (MP), che provvede a stimare il consumo del sale in funzione del grado di durezza dell'acqua proveniente dalla rete idrica, e ad attivare all'occorrenza detti mezzi per segnalare (L), quando il livello stimato di sale raggiunge una soglia prede terminata.
5. 5. Macchina di lavaggio, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che in detti mezzi di memoria non volatile (ROM) sono codificati dati sperimentali che rappresentano la quantità di sale consumato nel corso di ciascun processo di rigenerazione delle resine, in funzione dei valori di durezza dell'acqua rilevati tramite detto sensore (A,B,C,Q,MP) e compresi in un campo prefissato di valori.
6. 6. Macchina di lavaggio, secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che in detti mezzi di memoria non volatile (ROM) sono codificati dati sperimentali che rappresentano la quantità di sale consumato nel corso di ciascun processo di rigenerazione anche in funzione delle quantità di acqua addolcita e/o delle quantità di acqua utilizzate per le rigenerazioni.
7. 7. Macchina di lavaggio, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta unità di controllo è del tipo a microcontrollore (MP) programmato in accordo alle regole della logica sfumata (fuzzy logie).
8. 8. Macchina di lavaggio, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caraatterizzata dal fatto che detto sensore comprende mezzi di rilevazione del grado di resistività dell’acqua, dal quale l'unità di controllo (MP) è in grado di rilevare il valore di durezza dell'acqua proveniente dalla rete idrica.
9. 9. Macchina di lavaggio, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che sono previsti mezzi di comando (G) per informare l'unità di controllo deH'avvenuto rabbocco di detta seconda sostanza nel relativo contenitore (S).
10. 10. Macchina di lavaggio, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di comando comprendono un sistema di rilevazione automatica, in particolare del tipo a galleggiante (G), del livello della concentrazione del sale entro il relativo contenitore (S), ovvero mezzi di comando manuale, quali uno o più tasti operabili dall'utente della macchina.
11. 11. Metodo di controllo della rigenerazione delle resine in un sistema di addolcimento dell'acqua impiegata in una macchina di lavaggio, detto sistema comprendendo un contenitore (R) di resine ed un serbatoio (S) di sale, ove dette resine debbono essere periodicamente sottoposte ad un processo di rigenerazione tramite una soluzione di acqua e sale prodotta in detto serbatoio (S), caratterizzato dal fatto cha la quantità di acqua da addurre al serbatoio (S) del sale per produrre la quantità di soluzione di acqua e sale che deve essere inviata al contenitore delle resine (R) per rigenerarle è variabile nel tempo e viene calcolata nel corso di cicli di lavaggio da una unità di controllo (MP), in funzione del grado di durezza dell'acqua utilizzata per il lavaggio.
12. 12. Metodo, secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il valore della quantità di acqua da addurre al contenitore (S) del sale viene calcolato anche in funzione della quantità di acqua addolcita nel tempo dalle resine e/o del numero di cicli di rigenerazione effettuati.
13. 13. Metodo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è prevista periodicamente l'effettuazione di una fase di rigenerazione completa, nella quale al contenitore (S) del sale viene addotta la quantità massima di acqua prevista, la periodicità di detta rigenerazione completa dipendendo dal grado di durezza e dalla quantità di acqua addolcita dalle resine a partire dall’ultima rigenerazione completa effettuata.
14. 14. Metodo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il dosaggio dell'acqua da addurre al contenitore (S) del sale viene effettuato aprendo per tempi determinati una elettrovalvola (E.V.).
15. 15. Metodo, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il valore del consumo del sale, ovvero del grado di concentrazione del medesimo entro il relativo serbatoio, viene stimato da detta unità di controllo (MP) col passare del tempo ed aggiornato in occasione di ogni programma di lavaggio, in funzione del valore della durezza dell'acqua di rete.
16. 16. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che al raggiungimento di un predeterminato grado di concentrazione o valore di consumo di sale vengono attivati dei mezzi di segnalazione (L).
17. 17. Metodo, secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che un nuovo ciclo di stima del consumo o del grado di concentrazione inizia quando l'unità di controllo (MP) riceve- una informazione indicativa del fatto che almeno una determinata quantità di nuovo sale è stata inserita nel relativo serbatoio.
18. 18. Metodo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il consumo e/o il grado di concentrazione del sale viene stimato anche in funzione del numero e/o delle modalità con cui i cicli di lavaggio o i processi di rigenerazione acqua.
19. 19. Metodo, secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che la stima del consumo e/o della concentrazione del sale viene effettuata in funzione del grado di durezza dell'acqua e della quantità di acqua utilizzata per ogni processo di rigenerazione.
20. 20. Metodo, secondo le rivendicazioni 16 e 17, caratterizzato dal fatto che la stima del consumo e/o della concentrazione del sale viene effettuata in funzione del grado di durezza dell'acqua, della quantità di acqua utilizzata per ogni processo di rigenerazione e della quantità di acqua addolcita.
21. 21. Macchina di lavaggio, incorporante il sistema secondo almeno una delle rivendicazioni da 1 a 13, e/o implementante il metodo di controllo secondo almeno una delle rivendicazioni da 14 a 20.