PT2357423E

PT2357423E - Dispositivo para a preparação de água de chuveiro para uma sanita com jacto inferior e processo para o funcionamento de um tal dispositivo

Info

Publication number: PT2357423E
Application number: PT94052321T
Authority: PT
Inventors: Rolf Kuster; Marco Oberholzer; Armin Gierer
Original assignee: Geberit Int Ag
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2014-09-29
Also published as: HRP20140985T1; SI2357423T1; EP2357423A1; CN102108732A; CN102108732B; ES2507516T3; US20110154564A1; PL2357423T3; DK2357423T3; US9021623B2; EP2357423B1

Description

DESCRIÇÃO

"DISPOSITIVO PARA A PREPARAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVEIRO PARA UMA SANITA COM JACTO INFERIOR E PROCESSO PARA O FUNCIONAMENTO DE UM TAL DISPOSITIVO" A presente invenção refere-se ao funcionamento de um dispositivo para a preparação de água de chuveiro para uma sanita com jacto inferior, com uma disposição de tubos, que apresenta uma entrada, que está ligada a um tubo de abastecimento e uma saída, que está ligada a um braço com chuveiro e com um elemento de aquecimento, para proporcionar água quente.

Tais dispositivos são conhecidos desde há muito no estado da técnica. Uma sanita com um jacto inferior ou um jacto de água quente dispensa em grande parte a utilização de papel higiénico. Na prática, tais sanitas comprovaram-se já extraordinariamente. A água de chuveiro deve ser aquecida à temperatura do corpo humano, de modo que possa ser descarregada pelo braço com chuveiro. Para isso é adequado, em especial, um termoacumulador, como o que é divulgado no caso do dispositivo de acordo com o documento DE-A-2630671. Neste termoacumulador está colocado um dispositivo térmico para o aquecimento de água, que está acoplado a um termostato. Com auxílio do termostato, a temperatura da água é mantida ao nível desejado de, por exemplo, 40 °C. O nível de temperatura pode ser ajustado. O documento DE-A-2630671 está subjacente ao conceito genérico da reivindicação 1. 1

Através do documento WO 2006/079231 foi tornado conhecido um dispositivo, no qual está previsto um termoacumulador para a preparação de água de chuveiro à temperatura do corpo humano. O termoacumulador para água quente possui elementos de aquecimento controlados por termostato. No termoacumulador a água a aquecer é aquecida por pouco tempo, em intervalos estabelecidos de modo fixo, a pelo menos 70 °C e, de resto, mantida permanentemente a pelo menos 55 °C. 0 aquecimento por pouco tempo a pelo menos 70 °C está aqui previsto para reduzir a quantidade de germes e de bactérias na água de chuveiro. Para conseguir uma temperatura próxima da do corpo humano, a água de chuveiro é misturada com água da canalização, através de uma torneira misturadora, a montante do bocal de saida do jacto inferior.

Na preparação da água num termoacumulador pode ser calculado um débito de 5,5 L/min e uma temperatura da água de 37 °C, com uma duração do jacto de aproximadamente 20 segundos. Após esta duração do jacto decresce então gradualmente a temperatura da água. Uma duração mais longa do jacto seria em si mesma possível, com um termoacumulador maior e, correspondentemente, um consumo de energia mais elevado. Um termoacumulador maior, no entanto, por razões de espaço não é possível ou pelo menos não é desejável. Também deveria ser evitado um consumo de energia substancialmente mais elevado.

Além disso, remete-se para o documento EP 1548376 Al, que propõe, com a finalidade da redução da temperatura duradoura da água num termoacumulador, ligar um esquentador a montante e/ou a jusante desse termoacumulador.

Está subjacente à invenção o objectivo de conceber um processo de funcionamento de acordo com o conceito genérico da 2 reivindicação 1, que torne possível uma duraçao mais longa do jacto com água aquecida. 0 objectivo é solucionado com um processo de acordo com o género, por o dispositivo apresentar um armazenador de energia, com o qual pode ser ampliado o âmbito da capacidade para proporcionar água de chuveiro e por o dispositivo, após uma utilização, ser ligado numa condição de poupança de energia e ser monitorizado tendo em vista uma utilização e, após uma detecção de um utilizador, o armazenador de energia ser carregado antes da descarga de água de chuveiro ou, após uma ocorrência de jacto, o armazenador de energia ser carregado e, em seguida, o dispositivo ligado no modo de poupança de energia. 0 dispositivo apresenta, portanto, um armazenador de energia, com o qual pode ser ampliado o âmbito da capacidade para proporcionar água de chuveiro. Neste armazenador de energia é armazenada temporariamente uma determinada quantidade de energia. Este armazenador de energia está à disposição durante a ocorrência do jacto, como fonte de energia adicional para a preparação da água de chuveiro. 0 armazenador de energia complementa, por exemplo, um esquentador. 0 esquentador, durante a ocorrência do jacto, pode então ser alimentado com a potência que se encontra à disposição, por exemplo, de uma rede eléctrica a que esteja ligado. A água do esquentador pode então, por exemplo, ser misturada com a água de um termoacumulador, o qual forma o armazenador de energia. Este termoacumulador pode ser mantido a uma temperatura mais elevada, por exemplo, superior a 40 °C e inferior a 90 °C. Através da combinação de um tal esquentador e de um termoacumulador é possível, por exemplo, uma duração do jacto de um minuto, com um débito de 5,5 L/min e uma temperatura do jacto de 37 °C. Em vez de um armazenador de 3 energia sob a forma de um termoacumulador é também concebível, por exemplo, um armazenador de energia sob a forma de um armazenador de energia por processo eléctrico, electroquímico ou químico. 0 armazenador de energia poderia ser, por exemplo, um acumulador que está ligado a uma rede eléctrica e cuja potência aumenta durante a ocorrência do jacto. Após uma ocorrência do jacto, o acumulador é então carregado novamente através da rede. São possíveis também armazenadores de energia nos quais um processo químico ou electroquímico cede energia, em caso de necessidade.

De acordo com um aperfeiçoamento da invenção está previsto que o armazenador de energia seja um acumulador de alta temperatura, no qual pode ser proporcionada água com uma temperatura que é superior à temperatura de água adequada ao corpo humano. A temperatura prevista do acumulador de temperatura elevada situa-se, de um modo preferido, na gama de aproximadamente 40 °C a 90 °C. Através de adição de água da canalização a temperatura é então reduzida para uma temperatura compatível com a do corpo humano, de por exemplo 37 °C.

De acordo com um aperfeiçoamento da invenção está previsto que a disposição de tubos apresente um circuito de água que pode ser ligado ao jacto inferior, de modo que através de um primeiro ramo de tubagem do jacto inferior pode ser alimentada água não aquecida e através de um segundo ramo de tubagem, alimentada água aquecida. A água aquecida e a água não aquecida podem ser misturadas previamente ou no braço com chuveiro, de modo que finalmente saia do braço com chuveiro água de chuveiro aquecida à temperatura do corpo humano. A água não aquecida, além disso, pode ser utilizada para a saída do braço com chuveiro e, por conseguinte, como meio de accionamento. 4

De acordo com um aperfeiçoamento da invenção, o primeiro ramo de tubagem está ligado a um esquentador. Neste caso, de um modo preferido, de acordo com um aperfeiçoamento da invenção, no segundo ramo de tubagem está colocado um termoacumulador, que está ligado ao primeiro ramo de tubagem através de uma válvula de comutação. Na ocorrência do jacto pode então ser alimentada a água aquecida no esquentador ao termoacumulador, que neste caso debita ao mesmo tempo água aquecida, que é misturada com água proveniente do primeiro ramo de tubagem. Isto torna possível um funcionamento especialmente economizador de energia. De um modo muito geral é possível uma duração mais longa do jacto, sem aumento substancial da energia necessária.

No caso do processo de acordo com a invenção está previsto, em especial, que o dispositivo em repouso esteja no modo de poupança de energia e que seja monitorizado, tendo em vista um utilizador. Se for detectado um utilizador, então é suspenso o modo de poupança de energia e o armazenador de energia pode ser carregado antes da saída de água de chuveiro. No caso de um termoacumulador, a água de chuveiro é aquecida neste ou levada a uma temperatura mais elevada. A alimentação de energia pode verificar-se aqui, por exemplo, através de uma rede eléctrica. 0 sistema de aquecimento pode funcionar, neste caso, a plena carga. Durante a ocorrência do jacto tem lugar aqui, de um modo preferido, uma mistura regulada de água armazenada proveniente do termoacumulador e água proveniente do esquentador. 0 sistema de aquecimento pode funcionar, neste caso, além disso, a plena carga. É concebível aqui também uma adição de água que não foi aquecida previamente. Se o armazenador de energia for, por exemplo, um acumulador, então é descarregado durante a ocorrência do jacto, de modo que a potência da rede é apoiada pela potência 5 do acumulador. Neste caso a água é aquecida, por exemplo, exclusivamente no esquentador. Comparada com o estado da técnica, pode ser conseguida neste caso, assim, com a mesma potência de rede, uma duração mais longa do jacto, uma vez que é proporcionada energia a partir do acumulador.

Após a ocorrência do jacto, o armazenador de energia é carregado novamente. No caso de um termoacumulador, a temperatura da água pode ser aumentada neste e mantida a uma determinada temperatura, por meio de um termostato. No caso de um acumulador, este é carregado novamente através da rede. É concebível também uma forma de realização com vários armazenadores de energia, por exemplo, um termoacumulador e um acumulador.

Outras características vantajosas resultam das reivindicações dependentes, da descrição que se segue, bem como do desenho.

Alguns exemplos de realização da invenção são explicados em seguida, com base na única figura. A figura mostra esquematicamente um exemplo de realização de um processo de acordo com a invenção para o dispositivo a implementar para a preparação de água de chuveiro. 0 dispositivo 1 mostrado na única figura possui uma disposição 2 de tubos, que apresenta uma entrada 3. Esta entrada 3 pode ser ligada a um tubo de abastecimento, não mostrado aqui, por exemplo, um tubo para água sob pressão. A ligação pode verificar-se, por exemplo, através de uma união aparafusada, não mostrada aqui ou semelhantes. A direcção do fluxo na qual pode ser alimentada água à disposição de tubos está indicada pela seta 18. A jusante da entrada está colocado um filtro 9, no qual 6 é filtrada a água alimentada. 0 filtro 9 pode ser um filtro para água, em si mesmo conhecido. A jusante do filtro 9 na disposição 2 de tubos está colocada uma válvula 10, em especial uma válvula de fecho. Com esta pode ser interrompida a alimentação de água aos elementos referidos mais abaixo. A disposição 2 de tubos forma a jusante da válvula 10 um circuito de água. Este possui um primeiro ramo 2a de tubagem, no qual está colocada uma bomba 11, que é uma bomba de água, em si mesma conhecida e com a qual pode ser alimentada água de canalização a um braço 5 com chuveiro de um jacto inferior não mostrado aqui em pormenor. Entre a bomba 11 e o braço 5 com chuveiro estão colocados, como se mostra, um regulador 14 e uma outra válvula 15. A válvula 15 é, de um modo preferido, uma válvula reguladora, com a qual pode ser regulada a alimentação de água ao braço 5 com chuveiro. O referido circuito de água possui, além disso, um segundo ramo 2b de tubagem, que está ligado a jusante da bomba 11 ao primeiro ramo 2a de tubagem, através de um tubo 19 de ligação. Este tubo 19 de ligação conduz a um elemento 6 de aquecimento, que é, por exemplo e de um modo preferido, um esquentador. 0 esquentador está aqui ligado a um cabo 13 de alimentação eléctrica. Este cabo 13 é, por exemplo, uma rede eléctrica ou uma outra fonte de energia adequada. Através de um outro tubo 2d de ligação, o elemento 6 de aquecimento está ligado a um armazenador 7 de energia. A água aquecida no elemento 6 de aquecimento pode assim ser alimentada ao armazenador 7 de energia, através deste tubo 2d de ligação. 0 armazenador 7 de energia é aqui, por exemplo, um termoacumulador ou uma caldeira, que está aqui igualmente ligado 7 ao cabo 13 de alimentação e no qual pode ser aquecida e armazenada água, por exemplo através de um elemento de aquecimento eléctrico. 0 armazenador 7 de energia, de um modo preferido, está isolado termicamente, de modo que pode ser minimizada a perda de energia. No armazenador 7 de energia a água pode ser aquecida e mantida, por exemplo, a uma temperatura entre aproximadamente 40 a 90 °C. Através de um regulador de temperatura, não mostrado aqui, pode ser mantida uma temperatura definida previamente. Os meios de controlo adequados para isso são em si mesmos conhecidos do especialista. 0 armazenador 7 de energia está ligado a uma válvula 12 de comutação, que é, por exemplo, uma válvula de três vias. Esta válvula 12 está aqui ligada à entrada 3, através de um outro tubo 2c de ligação. Através do tubo 2c de ligação e da válvula de comutação pode ser alimentada água directamente ao armazenador 7 de energia. Com isso pode ser alimentada água aquecida ao armazenador 7 de energia, por um lado, através do tubo 2d de ligação e água não aquecida ou água proveniente da entrada 3, através da válvula 12 de comutação. A válvula 12 de comutação, além disso, está ligada ao braço 5 com chuveiro através do segundo 2b ramo de tubagem. Entre a válvula 12 de comutação e o braço 5 com chuveiro estão colocados um regulador 17 e uma válvula 16. Ao braço 5 com chuveiro pode assim ser alimentada água quente, regulada através do segundo 2b ramo de tubagem. Esta água pode ser misturada com a água proveniente do primeiro ramo 2a de tubagem. Estão previstos sensores para a detecção das correspondentes temperaturas da água, no entanto não mostrados aqui. Igualmente não mostrado é um dispositivo de controlo adequado, o qual regula as referidas válvulas, bem como o elemento 6 de aquecimento e o armazenador 7 de energia. Igualmente não mostrados e em si mesmos conhecidos são meios de accionamento, com os quais pode ser iniciada a ocorrência do jacto. A iniciação pode verificar-se, por exemplo, através de uma tecla ou sem contacto.

Em seguida é explicado em pormenor o processo de acordo com a invenção.

Na condição de repouso o armazenador 7 de energia é enchido com água. A válvula 10 está fechada e o dispositivo 1 está num modo de poupança de energia. No armazenador 7 de energia é mantida uma determinada temperatura, por exemplo 40 °C ou inferior. Durante a condição de repouso é monitorizada, por exemplo, através de um sensor, uma eventual utilização num assento de sanita. Se for detectado um utilizador, então a água é aquecida no armazenador 7 de energia, de modo que a temperatura se situe finalmente na gama entre aproximadamente 40 °C e 90 °C. O armazenador 7 de energia é assim carregado. O carregamento verifica-se aqui, de um modo preferido, a plena carga. O armazenador 7 de energia é carregado num tempo comparativamente curto ou a temperatura aumenta para o valor desejado. Ao mesmo tempo ou em alternativa pode ser carregado o armazenador 8 de energia. Se este for um acumulador, então este é carregado, correspondentemente, através dos cabos 13 de alimentação.

Se for iniciada a ocorrência do jacto pelo utilizador, então é ligada a válvula 12 de comutação e a bomba 11 é activada. Igualmente é ligado o elemento 6 de aquecimento. No elemento de aquecimento é aquecida água e esta é alimentada ao armazenador 7 de energia. A água proveniente do elemento 6 de aquecimento é misturada, neste caso, com a água do armazenador 7 de energia. Para conseguir a temperatura desejada para a ocorrência do jacto, pode ser alimentada através do tubo 2c de ligação água 9 comparativamente fria, através da válvula 12 de comutação. Através do segundo ramo 2b de tubagem chega agora água ao braço 5 com chuveiro. A válvula 16 está correspondentemente aberta e regulada. Ao braço 5 com chuveiro, ao mesmo tempo, através do primeiro ramo 2a de tubagem pode também ser alimentada e adicionada água comparativamente fria. A água proveniente do segundo ramo 2b de tubagem, no entanto, pode também ser utilizada para deslocar o braço 5 com chuveiro para a posição de prontidão. Isto é regulado igualmente através da válvula 15. A água proveniente do segundo ramo 2b de tubagem serve assim, neste caso, como meio de accionamento para deslocar o braço 5 com chuveiro. Os braços 5 com chuveiro movidos por processo hidráulico são, em si mesmos, conhecidos do especialista. Durante a ocorrência do jacto, o sistema de aquecimento continua a funcionar, de um modo preferido, a plena carga. A ocorrência do jacto é interrompida pelo utilizador ou automaticamente. Em seguida, o armazenador 7 de energia é carregado novamente e regulado para uma determinada temperatura. Em alternativa ou ao mesmo tempo, o armazenador 8 de energia pode igualmente ser carregado. 0 dispositivo 1 é finalmente deslocado novamente para o modo de poupança de energia. 0 dispositivo 1 está agora novamente pronto para uma outra ocorrência do jacto.

LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1: Dispositivo 2 : Disposição de tubos 2a: Primeiro ramo de tubagem 2b: Segundo ramo de tubagem 2c: Tubo de ligação 2d: Tubo de ligação 10

Entrada

Saída

Braço com chuveiro

Elemento de aquecimento

Armazenador de energia

Filtro Válvula

Bomba Válvula de comutação

Cabos de alimentação eléctrica

Regulador Válvula Válvula

Regulador

Seta

Tubo de ligação

Lisboa, 22 de Setembro de 2014 11

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo para o funcionamento de um dispositivo para a preparação de água de chuveiro para uma sanita com jacto inferior, com uma disposição (2) de tubos, que apresenta uma entrada (3), que está ligada a um tubo de abastecimento e uma saída (4), que está ligada a um braço (5) com chuveiro e com um elemento (6) de aquecimento, para proporcionar água quente, caracterizado por o dispositivo apresentar um armazenador (7, 8) de energia, com o qual pode ser ampliado o âmbito da capacidade para proporcionar água de chuveiro, e por o dispositivo, após uma utilização, ser ligado numa condição de poupança de energia e ser monitorizado tendo em vista uma utilização e, após uma detecção de um utilizador, o armazenador (7, 8) de energia ser carregado antes da descarga de água de chuveiro ou após uma ocorrência de jacto, o armazenador (7, 8) de energia, ser carregado e, em seguida, o dispositivo ser ligado no modo de poupança de energia.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento (6) de aquecimento para proporcionar água quente ser um esquentador.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o armazenador (7, 8) de energia ser um armazenador de energia por processo térmico, eléctrico, electroquímico ou químico.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o armazenador (7) de energia ser um 1 acumulador de alta temperatura, no qual pode ser proporcionada água com uma temperatura que é superior à temperatura de água adequada ao corpo humano.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a disposição (2) de tubos apresentar um circuito de água que pode ser ligado ao jacto (5) inferior, de modo que através de um primeiro ramo (2a) de tubagem do jacto (5) inferior pode ser alimentada água, no essencial não aquecida e através de um segundo ramo (2b) de tubagem, alimentada água aquecida.
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por estar colocada uma bomba (11) de água no primeiro ramo (2a) de tubagem.
7. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por o primeiro ramo (2a) de tubagem estar ligado ao referido elemento (6) de aquecimento.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado por o segundo ramo (2b) de tubagem ligar o armazenador (7) de energia ao braço (5) com chuveiro.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o armazenador (7) de energia estar colocado a jusante do elemento (6) de aquecimento, visto na direcção do fluxo e por o elemento (6) de aquecimento estar ligado ao armazenador (7) de energia, através de um tubo (19) de ligação. 2
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por, durante uma ocorrência de jacto, ser misturada no armazenador (7) de energia água proveniente do elemento (6) de aquecimento com água substancialmente mais fria.
11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por ser alimentada água ao armazenador (7) de energia através de uma válvula (12) de comutação.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o braço (5) com chuveiro ser accionado e em especial deslocado para fora, com água proveniente do primeiro ramo (2a) de tubagem. Lisboa, 22 de Setembro de 2014 3