MXPA06001627A - Equipo para purificar agua en tinacos domesticos. - Google Patents

Abstract

Esta invencion se refiere a un equipo para purificar agua especificamente para su uso domestico y/o comercial que se instala con facilidad en el interior de los tinacos domesticos y trabaja de manera automatica. Este equipo filtra y desinfecta el agua pre-tratada que llega de la red urbana o municipal hasta el tinaco. Esto se logra debido a su novedosa forma de independizar el flujo de entrada de agua y el flujo de inyeccion de ozono y a su exclusivo sistema de filtracion que incorpora en una unidad al filtro de sedimentos con su propia bomba de retro lavado y actua ademas con ozono para desinfectar al filtro. Incluye ademas un sistema de control electronico con tres modos de operacion. Asi tambien utiliza al tinaco para resguardar agua ya purificada y la mantiene en un ambiente libre de contaminacion.

Description

EQUIPO PARA PURIFICAR AGUA EN TINACOS DOMÉSTICOS Campo de la Invención. La presente invención se refiere a un equipo de purificación del agua del tipo empleado dentro de una casa habitación, oficina, negocio, etc.

Antecedentes de la Invención En años recientes, la deficiencia en la calidad del agua potable para uso y consumo humano que se distribuye en las redes municipales ha propiciado el desarrollo de distintos productos que cubren esa necesidad a través de agua envasada o pequeños equipos domésticos de purificación. En ambos casos, la oferta de estos productos está limitada para aplicaciones de consumo directo y elaboración de alimentos en hogares, restaurantes, escuelas, hospitales, etc. De este modo, el consumidor se ve en la necesidad de comprar agua envasada o tratarla ya sea con algún método doméstico o un equipo comercial, cada vez que requiere de una dotación del líquido. Como hemos visto, al tratar las distintas fuentes de abastecimiento, algunas aguas pueden ser naturalmente potables y otras pueden necesitar un tratamiento corrector previo a su consumo final. Cabe señalar que, las aguas provenientes de fuentes subterráneas profundas, galerías filtrantes o manantiales, pueden ser consumidas por la gente, siempre y cuando sean tratadas químicamente y si se tienen en cuenta todas las previsiones necesarias en su captación para evitar su contaminación. Es decir, este tipo de aguas son en general naturalmente potables. Solo se recomienda un tratamiento con cloro (hipoclorito de sodio) para resguardarla de cualquier contaminación accidental en la red de distribución. Cuando el agua no es naturalmente potable habrá que hacer un tratamiento más adecuado, como sucede con las aguas superficiales. La potabilización se lleva acabo por medio de 3 tratamientos principales que pueden ser físico, químico o microbiológico. A) Físico: El tratamiento corrector para este fin consiste en : 1) Eliminación de la turbiedad y el color; es decir la eliminación de materias en suspensión, finamente divididas, que no asientan fácilmente, acompañadas muchas veces de materias orgánicas coloidales o disueltas, que no son retenidas por la simple filtración. Para ello es necesario un tratamiento previo con un agente químico (coagulante), seguido de decantación o clarificación, posteriormente una filtración, a través de un manto de arena u otro material inerte y finalmente un tratamiento de desinfección, mas o menos intenso, según el grado de contaminación. 2) Eliminar o reducir la intensidad de los gustos u olores para lo cual se recomienda distintos procedimientos, que dependen de la naturaleza del problema, para lo cual es recomendable una aireación, el uso de carbón activado, cloro u otros oxidantes, tales como el ozono, etc., y algunos veces combinando con tratamiento previo del agua natural con un alguicida. B) Químico: El tratamiento corrector químico se refiere a la corrección del pH del agua, a la reducción de la dureza, a la eliminación de los elementos nocivos o al agregado de ciertos productos químicos, buscando siempre mejorar la calidad del agua. 1) Medición del pH, que puede hacerse agregando cal o carbonato de sodio, antes o después de la filtración. La reducción de la dureza, puede hacerse por métodos simples( cal, soda, Zeolita o resinas) o métodos compuestos ( cal-soda; cal zeolita, cal-resinas). Asimismo, la eliminación de elementos nocivos puede referirse a bajar los contenidos excesivos de hierro, manganeso, flúor, arsénico o vanadio. Por ultimo con respecto al agregado de productos químicos, decimos que se refiere al agregado de flúor ( prevenir caries) C) Microbiológico: El tratamiento bacteriológico se refiere casi exclusivamente a la desinfección con cloro, pudiéndose utilizar cloro puro, sales clorogenas o hipocloritos. Las dosis a utilizar generalmente se fijan en base al cloro residual, cuyo valor debe estar entre 0.05 mg/ 1 y 0.1 mg/l para evitar con ello cualquier contaminación secundaria. Tomando como principio las técnicas de purificación o potabilización anteriormente descritas, se han comercializado desde hace unos años, una serie de equipos purificadores de agua para uso domestico, que llevan a cabo los mismo principios que establecen las normas mexicanas, sobre la purificación de agua para consumo humano. Sin embargo, no todos ellos contienen las etapas necesarias para obtener dicha purificación de forma adecuada. Más aún, existen otros equipos para uso industrial y/o comercial, generalmente costosos, con procesos de éxito reconocido durante años, pero hasta el momento, no se han presentado propuestas de aplicación para instalaciones domésticas.

Sumario de la Invención Considerando la situación arriba expuesta, se propone proporcionar un equipo de uso doméstico que permita a los consumidores contar con agua potable en toda la casa al instante con un costo razonablemente bajo. Uno de los objetivos de la presente invención, es por tanto ofrecer un equipo, que purifique el agua que se distribuye a la instalación de toda la casa, proveniente de la red urbana o municipal, a la cual se le ha aplicado un tratamiento previo de potabilización, la cual es susceptible de contaminación debida a microorganismos patógenos y otras partículas presentes en la red de distribución o generadas en el tinaco. Otro objetivo de la invención es proporcionar un equipo de fácil instalación en el interior de un tinaco Más aún, es un objetivo de la presente invención proporcionar un equipo específicamente diseñado para uso doméstico y/o comercial. Asimismo, la invención contempla proporcionar un equipo que tenga un control electrónico para su operación automática, además de auto-limpieza y auto desinfección, para cumplir satisfactoriamente con las regulaciones nacionales e internacionales para la purificación de agua para consumo humano. Estos objetivos son logrados mediante el equipo de la presente invención el cual elimina los contaminantes en dos etapas: siendo la primera una separación mecánica de partículas suspendidas a través de un filtro de medios granulares (filtro de arena) y la segunda comprende la eliminación de microorganismos patógenos mediante desinfección con gas Ozono disuelto en agua. La presente invención permite independizar el flujo de entrada de agua y el flujo de inyección de ozono, a su exclusivo sistema de filtración que incorpora en una unidad al filtro de sedimentos con su propia bomba de retro lavado y actúa además con ozono para desinfectar al filtro, y a su sistema de control electrónico con sus tres modos de operación.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1, es una vista en despiece de los componentes del equipo para purificar agua en tinacos de agua; La figura 2 muestra al equipo instalado dentro del tinaco en modo de operación en servicio. Las figuras 2a y 2b, muestran en detalle al flotador en sus posiciones mínima y máxima. La figura 3, ilustra el modo de operación en retro lavado; La figura 4, ilustra el modo de operación en espera en caso de falla de energía; La figura 5, ilustra el modo de operación en espera cuando está suspendido el suministro de agua.

Descripción Detallada de la Invención El equipo de la invención esta compuesto por los siguientes sistemas: un sistema de almacenamiento y distribución, un sistema de filtración, un sistema de desinfección y preferentemente incluye también un sistema de control que se encuentran ilustrados en las figuras 1 a 5 anexas. De conformidad con la invención, el sistema de almacenamiento y distribución está constituido por un ducto de entrada de agua (1), un ducto de salida de agua (2) y un tinaco doméstico (3) o lo similar. El sistema de Filtración se compone de un filtro de medios granulares (4) acoplado en la parte inferior con una bomba sumergible (5) que puede retro lavarse y desinfectarse de manera automática empleando gas ozono disuelto en agua. El sistema de desinfección está integrado por un generador de ozono (6), una bomba sumergible (7), un venturi (8), un ducto de succión (9), y un tanque de contacto (10). El sistema de control por su parte esta compuesto por una tarjeta de control (11), una fuente de voltaje (12), una tarjeta de potencia (13), un sensor de nivel (14), un sensor de presión (15), un sensor de flujo (16), un flotador (17), un electro-válvula de entrada (18) y una válvula maestra (19). En la figura 1 se muestran los componentes más importantes del equipo en despiece y sus relaciones de ensamble. Como se aprecia en dicha figura, en el sistema de filtrado, el filtro (4), se acopla a la bomba de retro lavado (5), y se disponen en el interior del tanque de contacto (10), junto con la bomba (7) y el venturi (8), La tapa del tanque de contacto (10) cierra y ajusta este sub-ensamble. Una vez armado, se monta la válvula principal (19) en el extremo superior del filtro de sedimentos (4) y sobre ésta, el cabezal (22). Dentro del cabezal (22) se montan el generador de ozono (6), la tarjeta de control (11), la fuente de voltaje (12), la tarjeta de potencia (13), y los sensores de nivel (14). Finalmente, el conjunto completo se introduce al tinaco, se conecta a la toma de agua y a la de energía eléctrica. El equipo opera automáticamente en tres modos principales, modo de servicio, modo de retro lavado y modo de espera. En el modo de servicio ilustrado en la figura 2, el flotador (17) se encuentra en su posición más baja, activando el sensor de posición mínima (20). En esta condición, el agua que llega por el ducto de entrada (1) pasa por la electro-válvula (18), luego por la válvula maestra (19) y posteriormente por el filtro de sedimentos (4), atravesando la bomba inactiva (5) hasta el tanque de contacto (10). Ya en el tanque de contacto (10), el agua que entra, es impulsada por la bomba (7) a través del venturi (8) y el vacío producido por el flujo de agua en la garganta del venturi (8) arrastra al gas producido por el generador de ozono (6), mediante el ducto de succión (9). Las finas burbujas de ozono mezcladas con agua ascienden por el tanque de contacto (10) disolviendo de esta manera el gas en el agua. El tiempo que permanece en contacto el agua con el gas dentro del tanque de contacto (10) es suficiente para desinfectar el agua de acuerdo con las normas establecidas. De este modo, ya no es necesario que el venturi (8) trabaje directamente con el flujo de entrada del filtro (4) y se puede inyectar una dosis constante de ozono asegurando la cantidad mínima requerida para la desinfección. Cuando el agua alcanza el nivel máximo del tanque de contacto (10), comienza a derramarse y se almacena en el tinaco (3) para su uso. Durante este proceso, el agua que se almacena en el fondo del tinaco (3), también está protegida por el efecto del gas de Ozono remanente en la parte superior del tinaco (3). Este proceso continúa hasta que el flotador (17) alcance su límite superior, aunque exista una interrupción de energía o una interrupción del suministro de agua, en cuyo caso, el equipo entrará en modo de espera. El proceso de retro lavado ilustrado en la figura 3 puede realizarse debido a una activación periódica programada en el control (11) o bien, cuando el sensor de presión (15) índica que el filtro de sedimentos (4) está saturado. En cualquier caso, el sensor de posición máxima (21) del flotador (17) debe indicar que el tinaco (3) está completamente lleno. Entonces, la bomba (7) se activa, de modo que el venturi (8) mezcla el agua del tanque de contacto (10), con el gas de ozono que succiona desde el generador de ozono (6) a través del ducto de succión (9). Las burbujas de gas ascienden por el tanque de contacto (10) y se diluyen en el agua. Una vez que se ha disuelto gas ozono en el agua contenida en el tanque de contacto (10), se activa la bomba (5). En esta posición, la electro-válvula de entrada (18) está cerrada y la válvula maestra (19) permite el paso de agua con ozono a través del filtro de sedimentos (4) desde el tanque de contacto (10) hasta el ducto de salida (2). El modo de espera implica rutinas de protección en caso de falla de energía, falta de suministro de agua o bien cuando pasan periodos largos sin consumo de agua. Como se ilustra en la figura 4, en el caso de falla de energía, la electro-válvula (18) queda abierta y el flujo de agua depende directamente de la válvula maestra (19) que se activa mecánicamente con los niveles del flotador (17), en este caso, sólo trabaja el filtro de sedimentos (4). En relación con la figura 5, cuando se interrumpe el suministro de agua, estando energizado el equipo, se mantiene la concentración de ozono en el tanque de contacto (10) con la activación prolongada de la bomba (7), el venturi (8) y el generador de ozono (6). Así cuando se reestablece el suministro, el agua permanece desinfectada. En los periodos largos sin consumo, se programan ciclos periódicos de ozonificación, activando la bomba (7), el venturi (8) y el generador de ozono (6) para mantener un ambiente desinfectado.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Un Equipo para purificar agua en tinacos domésticos caracterizado porque se instala al interior del tinaco y esta compuesto por un sistema de almacenamiento y distribución, un sistema de filtración para eliminar sedimentos y sólidos suspendidos a través de un filtro de arena, un sistema de desinfección basado en gas ozono disuelto en el agua que opera de manera independiente al flujo real de entrada

2. Equipo para purificar agua en tinacos domésticos según la reivindicación 1 , caracterizado porque: el sistema de almacenamiento esta constituido por el propio tinaco doméstico una conexión de entrada y una conexión de salida; el sistema de filtración esta conformado por un filtro, una bomba sumergible acoplada directamente al extremo inferior del filtro que permite el paso libre del agua mientras está filtrando y bombea agua con ozono a través del filtro para lavar y desinfectar simultáneamente; y el sistema de desinfección esta formado por un generador de ozono, un ducto de succión y un tanque de contacto en el que se dispone un venturi instalado en una bomba sumergible en el fondo del tanque de contacto de donde se acumula transitoriamente un volumen constante de agua proveniente del sistema de filtrado y la bombea a través del venturi que succiona el gas ozono que proviene de un generador instalado en la parte superior del equipo y lo disuelve en el agua.

3. Equipo para purificar agua en tinacos domésticos según la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además un sistema de control.

4. Equipo para purificar agua en tinacos domésticos según la reivindicación 3, caracterizado porque el sistema de control esta conformado por una fuente de voltaje, una tarjeta de potencia , dos sensores de nivel, un sensor de presión, un sensor de flujo y una tarjeta de control para ejecutar los modos de servicio automático, retro lavado y en espera.

5. Equipo para purificar agua en tinacos domésticos según la reivindicación 4, caracterizado porque el sistema de control incluye además una electro-válvula de entrada y un válvula maestra activada por un flotador que conmuta de manera mecánica entre el modo de operación en servicio y el modo de retro lavado y actúa como una válvula convencional de llenado mientras no exista energía eléctrica.