WO2009118618A2

WO2009118618A2 - Colector multi-funções para águas cinzentas

Info

Publication number: WO2009118618A2
Application number: PCT/IB2009/005072
Authority: WO
Inventors: Manuel José BRITO MIRANDA; Luis Miguel De Amorim Ferreira Fernandes Nunes
Original assignee: Idei Critica, Lda
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2009-10-01
Also published as: WO2009118618A3; PT104005A

Abstract

O presente invento consiste num colector compacto multi-funções, que integra gradagem, desarenação, sistema de comando do sistema de bombagem, passagem alternativa e lavagem automática, tem como função fazer a colecta de águas provenientes da banheira ou base de chuveiro, sendo especialmente aplicável a equipamentos sanitários de recolha de águas cinzentas para reutilização e a sistemas de recirculação infinita, este compreende urna grelha amovível (5), para remoção de sólidos (pêlos, cabelos e pedaços de sabão), um desarenador (14) para remoção de areias, um sistema de injectores multi-direccionais e de fundo (12, 13) para limpeza do colector, um sistema de controlo da bomba composto por sondas de nível (24 e 24`), estando a sonda de mínimo instalada no limite superior da fenda de sucção de água (11) para garantir sempre carga hidráulica ao sistema de bombagem (ferrado), um sistema de estabilização do escoamento, formado por urna grelha metálica de fixação (7), que une o colector à banheira/base de chuveiro de forma estanque e amortece o escoamento passando-o de muito turbulento a laminar, uma passagem alternativa (16) que faz em simultâneo a ligação directa à rede de saneamento (1) e a desactivação do sistema de bombagem. O presente invento é aplicável em sanitarios e em equipamentos de reutilização, recirculação e racionalização de água.

Description

Title of lnvention: COLECTOR MULTI-FUNÇÕES PARA ÁGUAS

CINZENTAS

[1] A forte pressão sobre os recursos hídricos, como consequência do crescimento exponencial da população mundial, tornaram a reutilização e recirculação de água, uma pratica com aceitação por parte dos consumidores.

[2] É neste sentido que surge o presente invento, como forma de potenciar a reutilização e recirculação de águas sanitárias através do desenvolvimento de equipamento inovador: quanto à forma compacta, às características de dimensionamento, à versatilidade, à manutenção simples e automática e ao controlo do processo de tratamento e bombagem, permitindo canalizar as águas directamente para a rede de saneamento através de um saída alternativa, nos casos em que os utilizadores são portadores de doenças contagiosas, avarias do sistema de tratamento e falhas de energia.

[3] O invento é um colector para águas cinzentas do banho/duche. Caracteriza-se por ser multi-funcional por inclui gradagem, desarenação, sistema de comando de bombagem, passagem alternativa e lavagem interna automatiza. O invento pode ser acoplado a bases de chuveiro e banheiras de tipo comum, quando se utilizem sistemas de reutilização de águas cinzentas.

[4] O estado da técnica assente em sistemas que não fazem a separação das fases

(liquida/sólida), existem casos em que a água é recolhida directamente da banheira/ base de chuveiro por bombas, que são controladas por sistemas de sondas de nível convencionais, nestas situações a aspiração é feita por cima (i.e. a água utilizada no banho/ duche não é descarregada pelo ralo mas sim aspirada por um sistema de bombagem), sendo a aspiração pouco eficiente devido à pouca sensibilidade do sistema de controlo de nível, o que favorece desferrarmento da bomba.

[5] Existem outras situações em que um reservatório é ligado directamente à banheira na sua parte inferior, sendo este processo feito por sifonagem, este sistema não faz a separação das fases (líquida/sólida) e também não permite parar o sistema de reutilização no caso de o sistema ser utilizado por pessoas portadoras de doenças ou avarias.

[6] Também existem sistemas com redes de saneamento separadas, uma para águas

cinzentas e outro para águas negras, a colecta das águas cinzentas é feita por sifonagem, canalizada até à zona de tratamento que se encontra a uma cota inferior. Este processo não utiliza sistema de bombagem nem colectores, não faz a remoção de sólidos e areias, e também não apresenta um sistema alternativo para situações em que equipamento não possa ser utilizado.

CONFIRMATION COPY [7] O presente invento distingue-se por fazer a remoção de sólidos, a remoção de areias, por apresentar um sistema de lavagem automática que remove das areias alojadas no desarenador, tem também características de dimensionamento que diminui muito a turbulência, o que confere grande fiabilidade e precisão ao sistema de controlo do processo de bombagem.

[8] Distingue-se também dos equipamentos existentes por ter uma válvula de passagem alternativa que controla simultaneamente o sistema de bombagem do processo de tratamento e a ligação alternativa à rede de saneamento.

[9] Também comporta um sistema de controlo do nível da água muito sensível e estável, que resulta da forma geométrica do colector, mantendo qualquer equipamento de bombagem convencional sempre ferrado.

[10] A presente invenção consiste num equipamento que faz a colecta de água com

separação simultânea de vários tipos de sólidos existentes nas águas cinzentas, o processo é feito através de uma grade amovível e um desarenador, sendo depois canalizadas cada uma das fases líquida/sólida para diferentes locais.

[11] O presente invento tem como principais aplicações sistemas de reutilização de águas cinzentas e também sistemas de recirculação infinita de água. Apresenta uma forma inovadora que lhe permite ser adaptado a qualquer tipo de banheira ou base de chuveiro já instaladas, ou em cabines de banho equipadas com sistema de tratamento e armazenamento de água para posterior reutilização.

[12] A presente invenção permite o desenvolvimento de novos sistemas de reutilização de águas cinzentas e recirculação infinita, sendo um órgão perfeitamente adaptado à montagem de cabines de banho/duche.

[13] O colector apresenta características próprias em relação à forma e dimensão, que proporcionam uma desarenação, uma lavagem e um bom funcionamento do sistema de bombagem. É uma peça que apresenta alternativas para situações de avaria ou falha de corrente eléctrica, nestes casos a água passa directamente pela passagem alternativa.

[14] O presente invento anula a necessidade de construção de um sistema complexo e de dimensões consideráveis, em espaço próprio para a colocação do equipamento de tratamento e armazenamento de águas cinzentas para reutilização e recirculação.

[15] O invento apresenta grandes vantagens no que diz respeito às tecnologias existentes, na medida em que possibilita uma bombagem directa da água colectada para o depósito de armazenamento, mesmo que este se encontre na parte superior da banheira ou do poliban.

[16] O invento é acoplado à banheira/base de chuveiro de forma estanque através de uma grelha metálica de fixação, que devido ao seu desenvolvimento vertical diminui a turbulência de forma a favorecer a sedimentação de areias de dimensões reduzidas.

[17] O invento dispõe de um passagem alternativa para fazer a ligação directa à rede de saneamento e a respectiva activação/desactivação do sistema de bombagem e tratamento. Outra das vantagens é a possibilidade da ligação da passagem alternativa e das sondas de nível ser feita do lado direito ou esquerdo do dito colector, de forma a eliminar constrangimentos relacionados com a localização e orientação do

equipamento.

[18] O invento foi desenvolvido de forma a manter sempre o sistema hidráulico ferrado, para tal, o nível da água é controlado através da activação/desactivação da elec- trobomba por indicação de um conjunto de sondas nível, uma electroválvula, uma válvula manual na passagem alternativa e uma válvula anti-retorno.

[19] A fixação das sondas de nível é feita através de um casquilho de rosca de forma a facilitar eventuais manutenções ou substituições, embora não esteja prevista a manutenção deste tipo de equipamento, visto que o colector está munido de um vasto conjunto de injectores de lavagem.

[20] O invento apresenta uma grelha amovível com pega anatómica, para remoção de sólidos de maiores dimensões presentes nas águas cinzentas tais como: (cabelos, pêlos, pedaços de sabão e pequenos objectos), pega anatómica torna o processo de limpeza da grelha cómodo e fácil.

[21] O invento compreende um desarenador na base, duas grelhas, uma amovível e outra metálica de fixação, para estabilização do caudal afluente ao colector, um conjunto de sondas de nível de forma que, o sistema de bombagem não desferre e que actue quando o colector recebe água, uma passagem alternativa com válvula manual de comando, ligada em simultâneo a um interruptor que activa/desactiva o sistema de bombagem, um sistema de lavagem, composta por injectores multi-direccionais, e de fundo para a remoção das areias depositadas no desarenador e dois pontos laterais simétricos para a ligação da passagem alternativa e sondas de nível, sendo que o pontos não utilizados são eliminados por casquilhos roscados.

[22] Assim, a presente invento caracteriza-se por ser um equipamento mecânico,

concebido essencialmente para separação de líquidos dos sólidos de forma autónoma e lavagem automática no fim de cada utilização.

[23] O presente invento é seguidamente descrito em pormenor, sem carácter limitativo e a titulo exemplificativo, por meio de uma forma de realização preferida, representada nos desenhos anexos, nos quais:

- a fig. 1/8 é a representação em perspectiva do invento, onde é possível ver alguns dos elementos que concretizam a sua parte exterior;

- a fig. 2/8 é a representação em perspectiva com corte equatorial do colector, com representação dos principais elementos internos;

- a fig. 3/8 é a representação da planta do colector;

- a fig. 4/8 é a representação do alçado esquerdo do colector; - a fig. 5/8 é a representação em perspectiva do primeiro elemento da passagem alternativa, aquele que estabelece a ligação entre o corpo do colector e a válvula de comando;

- a fig. 6/8 é a representação em perspectiva do segundo elemento da passagem alternativa, aquele que estabelece a ligação entre a válvula de comando e o tubo de ligação à rede de saneamento;

- a fig. 7/8 é a representação em perspectiva de uma sonda de controlo de nível e respectivo sistema de fixação (casquilho);

- a fig. 8/8 é a representação de uma vista em corte axial da sonda de controlo de nível e respectivo sistema de fixação (casquilho).

Descrição pormenorizada da invenção

[24] Fazendo referência às figuras, vai ser agora descrita de forma pormenorizada da invenção, em que o equipamento é constituído por um conjunto de elementos representados nas ditas figuras e dispostos como seguidamente se descreve, indicando-se entre parênteses o número das peças.

[25] Com utilização da banheira base de chuveiro a água resultante dessa utilização pode ser colectada para reutilização ou recirculação através do invento, estando este ligado ao tubo da rede de saneamento (1), tubo do sistema de tratamento (2), tubo de alimentação dos injectores multi-direccionais e de fundo (12) e (13), ao descarregador de emergência da banheira base de chuveiro (4) e também à banheira/base de chuveiro através da grelha metálica de fixação (7).

[26] A fixação do invento é feita por acção da pressão exercida entre o invento e a grelha metálica de fixação (7), por aperto do parafuso (10), que promove a estanquicidade por acção do vedante (8).

[27] A grelha metálica de fixação (7) apresenta uma forma cilíndrica com desenvolvimento vertical que serve de suporte a um grande número de drenos horizontais (9) na sua metade frontal, esta configuração garante a passagem de um escoamento altamente turbulento a escoamento laminar e também um maior caudal de escoamento.

[28] O material sólido de maiores dimensões, pêlos e cabelos são, retidos na fase inicial do processo de tratamento, através da grelha amovível (5) que se encaixa no interior da grelha de metálica de fixação (7). Este dispositivo é de manuseamento simples, visto que dispõe de uma pega (6), que garante uma fácil e cómoda remoção da grelha amovível (5) para posterior limpeza.

[29] O dito invento dispõe de uma passagem alternativa (16) com a respectiva válvula manual (17), sendo o comando da mesma, feito a partir de manipulo (20), que se encontra na parte exterior lateral da banheira ou base de chuveiro. A ligação entre o comando (20) e a válvula (17) é feito através de um eixo extensível composto por dois elementos (18) e (19), sendo que o primeiro eixo faz a ligação entre a válvula (17) ín- terruptora (21), por sua vez o segundo eixo (19) entra no interior do primeiro (18), de forma a fazer o ajuste adequado entre a válvula (17) e o respectivo comando (20). O comando (20) ao abrir/fechar a válvula (17) activa/desactiva em simultâneo o sistema bombagem de processo de tratamento através do interruptor eléctrico (21).

[30] O invento dispõe de um sistema de controlo do nível de água, composto por três sondas de nível uma de nível máximo (24) e uma de mínimo (24") e outra de contacto (sonda de terra, não representada), a água quando atinge a sonda de máximo (24) o sistema de bombagem entra em funcionamento e pára quando a água atingir a sonda de mínimo (24"). O dito sistema de controlo garante que a aspiração da água não se faça abaixo do limite superior da fenda de sucção (11), por forma, a que a bomba não desferre.

[31] Também para garantir que o sistema de bombagem não perca a carga hidráulica

quando parado, por retorno da água, existe uma válvula anti-retorno (23) na parte exterior do dito colector onde é ligado o tubo de bombagem de água para a rede de tratamento (2).

[32] As sondas de nível de máximo e mínimo (24) e (24"), são fixadas de forma estanque ao dito colector, por um casquilho roscado (25), de forma a facilitar eventuais substituições para manutenção. Quanto à ligação entre as sondas e o sistema eléctrico de comando, este é feita através de uma ficha eléctrica de ligação rápida (26).

[33] A água afluente ao invento, quando carregada com areias sofre uma desarenação. É por acção dos drenos horizontais (9) que o escoamento passa a laminar, facilitando a sedimentação da areia no desarenador (14), sendo a água depois bombeada pela fenda de sucção (11) devidamente desarenada.

[34] Para bombear a água do colector, a válvula de passagem alternativa (17) tem de se encontrar fechada, o interruptor eléctrico (21) tem de estabelecer a ligação de comando à bomba, este processo é simultâneo dependendo da posição correcta do comando (20), também a electroválvula (22) tem que estar fechada, isto para que quando o nível da água alcançar a sonda de máximo (24), o sistema de bombagem entre em actividade, de forma a aspirai- a água pela fenda de sucção (11).

[35] No processo de lavagem a passagem alternativa (16) mantém-se fechado, a

electroválvula (22) abre de forma a estabelecer a ligação à rede de saneamento (1), a água de lavagem bombada para os injectores multi-direccionais e de fundo (12) e (13) sobre pressão, sendo que os primeiros fazem a limpeza das partes internas laterais e superior do colector, os segundos têm como objectivo impelir os sedimentos alojados na base do desarenador (14) para o tubo de ligação à rede de saneamento (1), sendo a remoção das areias facilitada pela forma geométrica da parte frontal do colector (15).

[36] Em situações em que não se pretenda, ou não possa fazer a reutilização/recirculação, o sistema pode funcionar através da passagem alternativa (16), sendo apenas necessária a comutação do manipulo (20), que vai abrir a válvula (17) e desliga todo o sistema de bombagem para que a água seja descarregada na rede de saneamento (1).

[37] O invento também apresenta uma estrutura de estabilização regulável em altura para manter a posição correcta do mesmo. Esta compreende vários suportes com rosca (27) e (27^s) instalados nas partes laterais exteriores do dito colector, com os respectivos eixos (28) e (28^s) também com rosca, para uma estabilização simples da peça.

[38] O presente invento apresenta um eixo de simetria em relação aos pontos de ligação da passagem alternativa (16) e das sondas (24) e (24^s), um do lado direito e outro do lado esquerdo respectivamente, logo a passagem alternativa (16) pode ser ligado em função da orientação do dito colector, o mesmo acontece com as sondas de nível (24) e (24^s).

[39] A passagem alternativa (16) é constituída por dois elementos independentes. O

segmento (16") comporta o interruptor (22) e faz a ligação entre a estrutura principal do colector (30) ou (30^s) e a válvula (17). Quanto ao segundo segmento (16 ) este faz a ligação entre a válvula (17) e o tubo de ligação à rede de saneamento (1). As ligações dos respectivos elementos são feitas através de anilhas roscadas.

Claims

[Claim 1] O invento colecta as águas cinzentas, provenientes da banheira, base de chuveiro e outras origens, para reutilização ou

recirculação infinita é caracterizado por compreender uma ligação à rede de saneamento (1) com uma electroválvula (22), outra de ligação à rede de tratamento (2) com válvula anti-retorno (23), outra ligação à rede de alimentação dos injectores de lavagem e desarenação do dito colector (3) e outra de ligação ao descarregador (4), uma grelha metálica de fixação (7) com desenvolvimento vertical e drenos horizontais (9) em apenas metade do cilindro para estabilizar o caudal, de forma a sedimentar as areias no desarenador (14), a dita grelha (7) também faz a ligação do invento à banheira/base do chuveiro, a sua afixação é estanque por compressão do vedante (8) devido ao ajuste do parafuso (10), a grelha amovível (5) encaixa no interior da dita grelha metálica de fixação (7) e apresenta uma pega (6) para fácil manutenção, o invento tem duas sondas de nível, máximo e mínimo (24, 24"), ajustadas através de um casquilho roscado (25) e com ficha de ligação rápida (26); a sonda de mínimo está colocada no limite superior da fenda de sucção de água (11), uma passagem alternativa (16) com uma válvula (17) de comando (20) e de eixos reajustáveis (18, 19), ligado em simultâneo ao interruptor (21) que faz a ligação ao sistema de bombagem, um sistema de injectores multi-direccionais e de fundo (11, 12) que faz a limpeza do interior do colector e desarenador (14) enviando a água para o tubo de ligação à rede de saneamento (1) devido à forma geométrica da parte frontal interior (15) do invento, apresenta também várias estruturas de estabilização (27, 27") para reajustes em altura (28, 28"); a passagem alternativa (16) e as sondas de nível (24) e (24") podem ser montados no ponto de fixação (30 ou 30") em função da orientação do invento.

[Claim 2] O invento descrito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por poder ser instalado em qualquer tipo (modelo) de banheira ou base de chuveiro; a sua fixação é feita através do aperto do parafuso (10), que une a peça (7) à banheira ou base de chuveiro, sendo a estabilização do dito colector feita por uma estrutura de estabilização regulável em altura (27 e 27") que o mantém em posição nivelada e estável.

O invento descrito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar uma grelha metálica de fixação (7) com desenvolvimento vertical e drenos horizontais (9) em apenas metade do cilindro, que transforma o escoamento do tipo muito turbulento em laminar, de forma a facilitar a sedimentação das areias no de- sarenador (14), na zona de convergência (15).

O invento descrito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a grelha amovível de retenção de sólidos (5), encaixar no interior da peça (7), apresentando também desenvolvimento vertical, e tem uma pega anatómica (6) para a fácil remoção sempre que necessário proceder a sua limpeza.

O invento descrito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar uma fenda de sucção da água para tratamento (11); a dita fenda ocupa toda a largura do interior do colector e tem um desenvolvimento horizontal transversal que mantêm o escoamento laminar, esta encontra-se a uma cota intermédia na parte superior do degrau, que faz a separação entre a fenda de sucção (11) e o desarenador (14).

O invento descrito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por possuir sondas de nível (24, 24^N) amovíveis para manutenção, que podem ser colocadas em qualquer posição (vertical, horizontal ou obliqua); estas sondas são fixadas por um casquilho de rosca (25), estando as sondas de máxima e mínimo (24, 24 ) instaladas, respectivamente, no limite superior interno do colector e no limite superior da fenda de sucção (11).

O invento descrito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a lavagem e desarenação ser feita automaticamente, através dos injectores multi-direccionais (12) e de fundo (13); a água de limpeza e as areias são impelidas pelos injectores de fundo (13) para tubo de ligação à rede de saneamento (1) devido à forma e geometria da zona de convergência de fluidos (15), após a abertura da electroválvula (22).

O invento descrito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar uma válvula manual (17) na passagem alternativa (16) que comuta em simultâneo a dita válvula (17) e o interruptor de activação/desactivação do sistema de bombagem (21), quando o dito válvula (17) se encontrar fechado o sistema de bombagem fica automaticamente ligado.

[Claim 9] O invento descrito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar um eixo de simetria em relação às ligações do passagem alternativa (16) e as sondas de nível (24, 24 ), para facilitar a orientação do equipamento, sendo que os pontos de ligação não utilizados (24, 24\ 30 ou 30 ) são inutilizados por um casquilho roscado.

[Claim 10] O colector descrito de acordo com qualquer das reivindicações anteriores caracterizado por ser um equipamento altamente compacto com multifunções que faz a remoção de sólidos (pêlos, cabelos, pedaços de sabão e pequenos objectos), sedimentos (areias), alimentar o sistema de bombagem sem desferrar a bomba, sistema de passagem alternativa (16) e apresentar um sistema injectores de lavagem e remoção das areias (3, 12, 13) para manutenção do invento.