WO2018224713A1 - Dispositivo de tratamiento de agua - Google Patents

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WO2018224713A1
WO2018224713A1 PCT/ES2018/070404 ES2018070404W WO2018224713A1 WO 2018224713 A1 WO2018224713 A1 WO 2018224713A1 ES 2018070404 W ES2018070404 W ES 2018070404W WO 2018224713 A1 WO2018224713 A1 WO 2018224713A1
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water
tank
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pump
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PCT/ES2018/070404
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Roque RUBIO SALAS
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Corporacion De Organizacion Y Representaciones Sa Corsa
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/24—Specific pressurizing or depressurizing means
    • B01D2313/246—Energy recovery means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05—Conductivity or salinity
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a water treatment device. Background of the invention.
  • Water treatment devices are known, especially for domestic use, which are connected to a water supply network and which allow obtaining at least one point of treated water supply.
  • the water treatment is carried out by means of a series of filters and membranes that allow a reverse osmosis procedure to be purified and to eliminate residues and impurities present in the water coming from the supply network.
  • the osmosis process is based on a natural phenomenon that consists of the passage of a solvent through a semipermeable membrane between two solutions of different concentration separated by said membrane due to the natural tendency to balance the concentration of both solutions.
  • the membrane does not allow the solute or solutes to pass through it, so that, after a while, the concentration of the two solutions on both sides of the membrane will be the same, and said concentration equalization will be compensated by net solvent flow (osmotic pressure) of the solution with a lower initial concentration to the solution with a higher initial concentration.
  • the inversion of this osmosis procedure (reverse osmosis) consists in applying a pressure higher than the osmotic pressure in the solution of greater concentration to make the solvent pass through the membrane towards the solution of lower concentration, so that it is obtained a solution with a minimum concentration of solutes.
  • This widely used water purification procedure has the disadvantage that the amount of osmotized water (water purified by the osmosis process) obtained is less than the amount of rejection water (water that contains the highest concentration of solute or solutes resulting from the osmosis process).
  • the proportion of osmotized water produced with respect to the rejection water produced can usually be 1 liter of osmotized water per 3 liters of rejection water.
  • the objective of the present invention is to solve the drawbacks of the devices known in the art, by providing a water treatment device comprising a water circuit and a component control unit of said circuit, the circuit including the following components : a connection key to a water supply network, a pressure reading transducer in the supply network, a pressure regulator to limit the working pressure of the water in the circuit, a solenoid valve for opening and closing the passage of the water in the circuit, a mesh filter, a sediment filter, an activated carbon filter and two osmosis membranes in series, a first osmotic water outlet from said membranes connected to a remineralization filter and a first water tank osmotized, a water level detector in the first tank to determine the opening or closing of the opening solenoid valve a and closing depending on said level, a pump for the extraction of water from the first reservoir through an osmotic water supply point, an ultraviolet lamp for the removal of bacteria from the osmotic water and a conductivity detector of the os
  • the opening and closing solenoid valve opens when the water level detector in the first tank detects that the water level reaches a predetermined fill level.
  • the water pump of the first reservoir is activated when an osmotic water supply point is used and deactivated when the osmotic water supply point is stopped when the water level detector in the first reservoir detects that the water level is higher than a predetermined minimum level.
  • the water pump of the first tank is deactivated when the water level detector in the first tank detects that the water level reaches a predetermined minimum level.
  • the water pump of the first tank is activated when the water level detector in the first tank detects that the water level reaches a predetermined maximum level.
  • the water pump of the second tank is activated when the transducer detects a pressure drop in the supply network and the water level detector in the second tank detects that the water level is above a predetermined minimum level .
  • the control unit determines that the water pump of the second tank begins to empty the second tank when the transducer detects a drop in pressure in the supply network (because someone is using the osmotic or treated water supply point or an untreated water supply point) and when the water level in the tank is above a minimum level, that is, when it is not empty. This water will be sent to the supply network for reuse.
  • the water pump of the second tank is deactivated when the transducer detects a pressure rise in the supply network.
  • the transducer will detect a pressure rise in the supply network, which will cause the control unit to deactivate the water pump of the second tank to allow the tank to be filled again with the rejection water produced by the osmosis process.
  • the water pump of the second tank is deactivated when the water level detector in the second tank detects that the water level reaches a predetermined minimum level. If the water pump of the second tank is running and the Water level detector in the second tank detects that the water level reaches a predetermined minimum level (the tank is empty), the control unit will determine the deactivation of said pump to allow the second tank to be refilled.
  • an outlet of the evacuation solenoid valve is opened to send the rejection water from the membranes to the evacuation conduit to the drain when the water level detector in the second reservoir detects that the water level reaches a predetermined maximum level .
  • the device control unit will determine the activation of the evacuation solenoid valve (the opening of an outlet of the same) to allow the rejection water produced by the osmosis process it is evacuated directly to the drain, in order to avoid the overflow of the second deposit.
  • the deposits are of the non-pressurized type, that is, the interior of the deposits is communicated with the atmosphere.
  • the maximum working water pressure set by the pressure regulator is 3.5 bar.
  • control unit comprises a communication module for sending and receiving information related to the operation and status of the device.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of the water treatment device of the invention. Preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of the water treatment device of the present invention.
  • the device components and their operation will be described in detail below.
  • the water treatment device of the invention is preferably a compact system that can be connected to an outlet of the water supply network, preferably at a home, or at another location, to obtain one or more points of treated water supply.
  • the device may be installed connected to an outlet of the water supply network (2) at various points (25) of conventional water use of a home.
  • the device of the invention comprises a circuit for the circulation of water and a control unit (U) comprising an electronic processing unit or CPU and which is connected to the power grid (1).
  • This control unit (U) allows to control the operation of all the components of the device and will be described in more detail below.
  • the device circuit includes a connection to a water supply network (2) by means of a three-socket wrench (3).
  • the water from the supply network (2) passes through the inlet of said tap (3) to a transducer (4) that allows to detect the water pressure of the supply network (2) (and whose function will be explained in more detail later).
  • the water passes through a pressure regulator (5) set, for example, to 3.5 bar to limit the maximum working pressure of the water in the device and through a solenoid valve (7) for opening and closing the passage of the water according to the needs of the equipment equipped with a filter (6) of knitted mesh to retain part of the impurities present in the water.
  • a pressure regulator (5) set, for example, to 3.5 bar to limit the maximum working pressure of the water in the device and through a solenoid valve (7) for opening and closing the passage of the water according to the needs of the equipment equipped with a filter (6) of knitted mesh to retain part of the impurities present in the water.
  • the water passes to a pre-filtration system with a sediment filter (8a) and an activated carbon filter (8b) and with two osmosis membranes (9a, 9b) in series in which a process is carried out of reverse osmosis.
  • a remineralization filter 10 comprising a means of remineralization and carbon activated and in which mineral osmotic water (Ca and Mg) is added to the osmotized water, improving its properties for human consumption (turbidity, flavor), and an alkaline pH of the water is established (for example, 7.4).
  • a remineralization filter 10 comprising a means of remineralization and carbon activated and in which mineral osmotic water (Ca and Mg) is
  • the device comprises a water level detector (1 1) in the tank (13) which, among other things, and as will be explained in more detail below, determines the opening and closing of the solenoid valve (7) of entry by the control unit (U) according to the amount of water accumulated in the tank (13).
  • a pump (14) is present for the extraction of the water contained in said tank through a tap (16) or osmotic water supply point according to the needs of the end user.
  • an ultraviolet lamp (12) is disposed that eliminates the bacteria possibly present in the osmotized water.
  • the lamp (12) radiates the osmotic water every time the osmotic water supply point (16) is used.
  • a conductivity meter (15) of the water is arranged next to the lamp (12) to allow the evaluation by the permeated water quality control unit (U) to be supplied by the supply point (16) of osmotized water (tap).
  • the control unit (U) commands the opening of the inlet solenoid valve (7), allowing the circulation inside the circuit of the device of the water coming from the outlet of the network ( 2) Supply through the key (3) to ultimately fill the tank (13).
  • the control unit (U) closes the solenoid valve (7), preventing the entry of more water into the circuit of the device.
  • the control unit (U) activates the pump (14), which begins to empty the tank (13) and send treated water to the tap (16) until the user stops using the osmotic water supply point (16) or tap (16), at which time the control unit (U) deactivates the pump (14).
  • the control unit (U) deactivates the pump (14 ). If the detector (1 1) detects that the water level in the tank (13) reaches a predetermined maximum level due to some failure (overflow level), the control unit (U) activates the pump (14) to empty the tank (13) through a tap bypass valve (16). Referring again to the membranes (9a, 9b), the rejection water from them passes through a second outlet through an anti-return valve (17) that prevents the rejection water from returning to the membranes (9a, 9b ) and then arrives at an evacuation solenoid valve (18).
  • the evacuation solenoid valve (18) comprises a constant passage leading to a second reservoir (20) of rejection water for its accumulation therein. This step limits the flow of rejection water from the second membrane (9b) in order to compensate for the loss of pressure of the water that passes through the membranes (9a, 9b) and maintain the optimum operating pressure in said membranes ( 9a, 9b).
  • the solenoid valve (18) also has an additional outlet connected to a discharge terminal (24) through an evacuation conduit, said terminal (24) being connected to a drain (23) of a sink (22), for the evacuation of rejection water. Said additional output is normally closed, and its operation will be described later.
  • the device comprises a water level detector (19) in the tank (20), whose function will also be explained in more detail below.
  • a pump (21) is present for the extraction of the water contained in said reservoir through a conduit that connects the reservoir (20) and the pump (21) to another socket of the tap (3) for the purpose of reintroducing the rejection water into the water supply network (2) through said faucet (3), said rejection water may be used at any point of use (25) of conventional household water or from the location where the device is located.
  • the transducer (4) detects a pressure drop in the supply network (2), because the osmotic water supply point (16) or another untreated or conventional water supply point (25) is used the mains supply network or installation, and the detector or probe (19) located in the tank (20) detects that the water level in the tank (20) is higher than a predetermined minimum level (there is water in the tank ( 20)) the control unit (U) activates the rejection water pump (21), which re-enters the water previously accumulated in the tank (20) through the tap (3) ) of three shots.
  • the control unit (U) deactivates the pump (21). If the detector (19) detects that the water level in the tank (20) reaches a predetermined maximum level (overflow level), the control unit (U) opens the additional output of the solenoid valve (18) connected to the terminal ( 24) discharge, causing the rejection water from the membranes (9a, 9b) to pass to said discharge terminal (24) for evacuation through the drain (23).
  • the number of times the rejection water pump (21) is activated will preferably be controlled by the control unit (U) and limited to a certain number of times in a specific period of time.
  • the maximum number of activations of the rejection water pump (21) can be three times a day. This is because part of the rejection water reintroduced by the Pump (21) at the inlet of the water supply network (2) can re-enter the device circuit when using the point (16) of treated or osmotic water supply. This rejection water with a higher concentration of solutes can be detrimental to the functioning of the membranes (9a, 9b) of osmosis.
  • the device comprises an electronic control unit (U) that allows to control the operation of all the components of the device and process data or signals obtained by means of said components (detectors, transducer, etc.) and command the operation of part of the components (pumps, solenoid valves, etc.) in accordance with said data or signals or according to additional data or parameters.
  • U electronic control unit
  • the control unit (U) may comprise a communication module for sending and receiving information about the operation and status of the device to remote terminals (for example, servers, mobile phones, etc.) and from them, and either wirelessly (for example, by GPRS) or by cable.
  • remote terminals for example, servers, mobile phones, etc.
  • GPRS global positioning system
  • This feature allows you to collect information about the activity of one or more devices in order to optimize its operation, as well as remotely control the device to implement specific measures in case of device malfunction or to modify any operating parameter of the device.
  • control unit (U) may stop the operation of the device and send an alarm signal to a server or a remote terminal to take the necessary measures to solve the incident.
  • control unit (U) detects or determines any other failure, need for replacement or malfunction of any of the other components of the device (for example, any valve, detector, filter, etc.) it will emit a signal of warning or corresponding failure or will implement the corresponding measures to solve the problem.
  • osmotic water, treated or permeated to purified water by the osmosis process will be referred to herein, and rejection or untreated water will be referred to as water containing the highest concentration of solute or solutes resulting from osmosis process
  • Both reservoirs (13, 20) are of the non-pressurized or open type, that is, the water contained therein is not pressurized by means of a supply pump to the reservoir or by some type of pressurization element present inside the reservoir, such as a globe or membrane
  • the water level detectors (1 1, 19) in both reservoirs can be of any suitable type, for example, of the buoy type.
  • said conventional water use point can be any point of use of Water from the conventional water supply facility of a home or other location.
  • the device of the present invention allows to obtain treated and osmotized water with optimum taste, appearance and hygienic properties and, at the same time, to avoid wasting untreated water from the membranes. (9a, 9b) of osmosis, reintroducing it into the water supply network (2). Under normal conditions of use, all rejection water may be reused for use at other points of use (16, 25) of treated or untreated water.

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Abstract

Dispositivo de tratamiento de agua, que comprende un circuito para el agua y una unidad (U) de control de componentes de dicho circuito. Entre otros componentes, el circuito comprende un filtro de sedimentos (8a), un filtro de carbón activado (8b) y dos membranas (9a, 9b) de ósmosis en serie y una primera salida de agua osmotizada procedente de dichas membranas (9a, 9b) conectada a un primer depósito (13) de agua osmotizada para alimentar un punto (16) de suministro de agua osmotizada. El dispositivo comprende además una segunda salida de agua de rechazo procedente de las membranas (9a, 9b) conectada a un segundo depósito (20) de agua de rechazo para la reintroducción del agua no tratada en la red (2) de suministro de agua a la que está conectada el dispositivo.

Description

DESCRIPCIÓN
Título.
Dispositivo de tratamiento de agua.
Objeto de la invención.
La presente invención se refiere a un dispositivo de tratamiento de agua. Antecedentes de la invención.
Son conocidos dispositivos de tratamiento de agua, especialmente de uso doméstico, que se conectan a una red de suministro de agua y que permiten obtener al menos un punto de abastecimiento de agua tratada. El tratamiento del agua se lleva a cabo mediante una serie de filtros y de membranas que permiten realizar un procedimiento de osmosis inversa para purificar y eliminar residuos e impurezas presentes en el agua procedente de la red de suministro.
El procedimiento de osmosis se basa en un fenómeno natural que consiste en el paso de un disolvente a través de una membrana semipermeable entre dos soluciones de distinta concentración separadas por dicha membrana debido a la tendencia natural al equilibrio de la concentración de ambas soluciones. La membrana no permite el paso del soluto o solutos a través de la misma, de modo que, después de un tiempo, la concentración de las dos soluciones a ambos lados de la membrana será igual, y dicha igualación de concentraciones se verá compensada por un flujo neto de disolvente (presión osmótica) de la solución con una menor concentración inicial a la solución con una mayor concentración inicial.
La inversión de este procedimiento de osmosis (osmosis inversa) consiste en aplicar una presión superior a la presión osmótica en la solución de mayor concentración para hacer que el disolvente pase a través de la membrana hacia la solución de menor concentración, de modo que se obtiene una solución con una concentración mínima de solutos. Este procedimiento de purificación de agua, ampliamente utilizado, presenta el inconveniente de que la cantidad de agua osmotizada (agua purificada mediante el proceso de osmosis) obtenida es inferior a la cantidad de agua de rechazo (agua que contiene la mayor concentración de soluto o solutos resultante del proceso de osmosis). La proporción de agua osmotizada producida con respecto al agua de rechazo producida puede ser habitualmente de 1 litro de agua osmotizada por cada 3 litros de agua de rechazo.
En soluciones anteriores, el agua de rechazo se envía directamente al desagüe, lo que supone un gasto de agua que puede resultar considerable.
Teniendo en cuenta lo anteriormente descrito, existe la necesidad de una solución que permita obtener agua purificada con unas propiedades de sabor, aspecto e higiénicas y con un contenido de minerales óptimos, evitando al mismo tiempo el gasto de agua de rechazo mencionado anteriormente.
Descripción de la invención.
El objetivo de la presente invención es solventar los inconvenientes que presentan los dispositivos conocidos en la técnica, proporcionando un dispositivo de tratamiento de agua que comprende un circuito para el agua y una unidad de control de componentes de dicho circuito, incluyendo el circuito los siguientes componentes: una llave de conexión a una red de suministro de agua, un transductor de lectura de presión en la red de suministro, un regulador de presión para limitar la presión de trabajo del agua en el circuito, una electroválvula de apertura y cierre del paso del agua en el circuito, un filtro de malla, un filtro de sedimentos, un filtro de carbón activado y dos membranas de osmosis en serie, una primera salida de agua osmotizada procedente de dichas membranas conectada a un filtro de remineralización y a un primer depósito de agua osmotizada, un detector del nivel de agua en el primer depósito para determinar la apertura o el cierre de la electroválvula de apertura y cierre dependiendo de dicho nivel, una bomba para la extracción del agua del primer depósito a través de un punto de suministro de agua osmotizada, una lámpara ultravioleta para la eliminación de bacterias del agua osmotizada y un detector de conductividad del agua osmotizada, y una segunda salida de agua de rechazo procedente de las membranas conectada a una válvula anti retorno que evita la circulación del agua de rechazo hacia las membranas, caracterizado por el hecho de que comprende una electroválvula de evacuación conectada a la segunda salida de agua de rechazo que permite el paso del agua de rechazo a un segundo depósito de agua de rechazo, un detector del nivel de agua en el segundo depósito y una bomba para la extracción del agua del segundo depósito hacia la llave a efectos de reintroducirla en la red de suministro de agua, determinando la lectura realizada por el transductor el funcionamiento de dicha bomba y siendo activada la electroválvula de evacuación cuando el detector del nivel de agua en el segundo depósito detecta que dicho nivel alcanza un nivel predeterminado para enviar el agua de rechazo procedente de las membranas a un conducto de evacuación entre la electroválvula de evacuación y un desagüe.
Gracias a estas características, es posible obtener un dispositivo de tratamiento de agua que permite conseguir agua de una calidad óptima y, al mismo tiempo, evitar el gasto que suponía enviar el agua de rechazo procedente de las membranas de osmosis a un desagüe en los dispositivos anteriores. La presencia del segundo depósito permite almacenar el agua de rechazo y reutilizarla, tratándola nuevamente o enviándola a otros puntos de consumo de agua no tratada, lo que supone un ahorro de agua considerable.
Preferiblemente, la electroválvula de apertura y cierre se abre cuando el detector del nivel de agua en el primer depósito detecta que el nivel de agua alcanza un nivel de relleno predeterminado. También preferiblemente, la bomba de extracción del agua del primer depósito se activa al utilizar un punto de suministro de agua osmotizada y se desactiva al dejar de utilizar el punto de suministro de agua osmotizada cuando el detector del nivel de agua en el primer depósito detecta que el nivel de agua es superior a un nivel mínimo predeterminado.
Asimismo, la bomba de extracción del agua del primer depósito se desactiva cuando el detector del nivel de agua en el primer depósito detecta que el nivel de agua alcanza un nivel mínimo predeterminado. Ventajosamente, la bomba de extracción del agua del primer depósito se activa cuando el detector del nivel de agua en el primer depósito detecta que el nivel de agua alcanza un nivel máximo predeterminado.
Estas características permiten el suministro eficaz de agua tratada u osmotizada desde el primer depósito, así como rellenar el depósito cuando el mismo se vacía y evitar que se rebase su capacidad máxima.
Preferiblemente, la bomba de extracción del agua del segundo depósito se activa cuando el transductor detecta una bajada de presión en la red de suministro y el detector del nivel de agua en el segundo depósito detecta que el nivel de agua es superior a un nivel mínimo predeterminado.
La unidad de control determina que la bomba de extracción de agua del segundo depósito empiece a vaciar el segundo depósito cuando el transductor detecta una bajada de presión en la red de suministro (debido a que alguien está usando el punto de suministro de agua osmotizada o tratada o un punto de suministro de agua no tratada) y cuando el nivel de agua en el depósito es superior a un nivel mínimo, es decir, cuando no está vacío. Esta agua será enviada a la red de suministro para volver a ser utilizada.
También preferiblemente, la bomba de extracción del agua del segundo depósito se desactiva cuando el transductor detecta una subida de presión en la red de suministro. Cuando se deja de usar un punto de suministro de agua, el transductor detectará una subida de presión en la red de suministro, lo que hará que la unidad de control desactive la bomba de extracción de agua del segundo depósito para permitir llenar nuevamente el depósito con el agua de rechazo producida por el proceso de osmosis.
Ventajosamente, la bomba de extracción del agua del segundo depósito se desactiva cuando el detector del nivel de agua en el segundo depósito detecta que el nivel de agua alcanza un nivel mínimo predeterminado. Si la bomba de extracción de agua del segundo depósito está funcionando y el detector del nivel de agua en el segundo depósito detecta que el nivel del agua alcanza un nivel mínimo predeterminado (el depósito está vacío), la unidad de control determinará la desactivación de dicha bomba para permitir que el segundo depósito vuelva a llenarse.
También ventajosamente, una salida de la electroválvula de evacuación se abre para enviar el agua de rechazo procedente de las membranas al conducto de evacuación al desagüe cuando el detector del nivel de agua en el segundo depósito detecta que el nivel de agua alcanza un nivel máximo predeterminado.
Si el segundo depósito está lleno y el nivel de agua alcanza un nivel máximo de seguridad, la unidad de control del dispositivo determinará la activación de la electroválvula de evacuación (la apertura de una salida de la misma) para permitir que el agua de rechazo producida por el proceso de osmosis sea evacuada directamente al desagüe, a efectos de evitar el desbordamiento del segundo depósito.
Preferiblemente, los depósitos son de tipo no presurizado, es decir, el interior de los depósitos está comunicado con la atmósfera.
También preferiblemente, la presión de trabajo máxima del agua establecida por el regulador de presión es de 3,5 bares.
Según una realización de la invención, la unidad de control comprende un módulo de comunicación para el envío y recepción de información relacionada con el funcionamiento y el estado del dispositivo.
Descripción de las figuras. Con el fin de facilitar la descripción de cuanto se ha expuesto anteriormente se adjunta un dibujo en el que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización de la invención, y en el que la FIG. 1 muestra un diagrama esquemático del dispositivo de tratamiento de agua de la invención. Realización preferida de la invención.
En la FIG. 1 se muestra un diagrama esquemático del dispositivo de tratamiento de agua de la presente invención. A continuación se describirán de forma detallada los componentes del dispositivo y su funcionamiento.
El dispositivo de tratamiento de agua de la invención es preferiblemente un sistema compacto que puede conectarse a una toma de la red de suministro de agua, preferiblemente en un domicilio, o en otra ubicación, para obtener uno o varios puntos de suministro de agua tratada. Por ejemplo, el dispositivo puede estar instalado conectado a una toma de la red (2) de suministro de agua a diversos puntos (25) de uso de agua convencional de un domicilio.
Tal como puede observarse, el dispositivo de la invención comprende un circuito para la circulación del agua y una unidad (U) de control que comprende una unidad de procesamiento electrónica o CPU y que está conectada a la red eléctrica (1 ). Esta unidad (U) de control permite controlar el funcionamiento de todos los componentes del dispositivo y se describirá de forma más detallada más adelante. El circuito del dispositivo incluye una conexión a una red (2) de suministro de agua mediante una llave (3) de tres tomas. El agua procedente de la red (2) de suministro pasa por la toma de entrada de dicha llave (3) a un transductor (4) que permite detectar la presión del agua de la red (2) de suministro (y cuya función se explicará de forma más detallada más adelante). A continuación, el agua pasa por un regulador (5) de presión tarado, por ejemplo, a 3,5 bares para limitar la presión de trabajo máxima del agua en el dispositivo y por una electroválvula (7) de apertura y cierre del paso del agua según las necesidades del equipo dotada de un filtro (6) de malla tricotado para retener parte de las impurezas presentes en el agua. Posteriormente, el agua pasa a un sistema de filtrado previo con un filtro (8a) de sedimento y un filtro (8b) de carbón activado y con dos membranas de osmosis (9a, 9b) en serie en las que se lleva a cabo un proceso de osmosis inversa. El agua osmotizada que sale de las membranas (9a, 9b), es decir, el agua purificada mediante el proceso de osmosis, pasa a continuación por una primera salida a un filtro (10) de remineralización que comprende un medio de remineralización y carbón activado y en el que se añaden al agua osmotizada minerales (Ca y Mg), mejorando sus propiedades para el consumo humano (turbidez, sabor), y se establece un Ph alcalino del agua (por ejemplo, de 7,4). Después del filtro (10), el agua permeada u osmotizada pasa a un primer depósito (13) para su acumulación en el mismo.
El dispositivo comprende un detector (1 1 ) del nivel de agua en el depósito (13) que, entre otras cosas, y tal como se explicará de forma más detallada más adelante, determina la apertura y el cierre de la electroválvula (7) de entrada por parte de la unidad (U) de control según la cantidad de agua acumulada en el depósito (13).
A continuación de la salida del depósito (13) está presente una bomba (14) para la extracción del agua contenida en dicho depósito a través de un grifo (16) o punto de suministro de agua osmotizada según las necesidades del usuario final.
A continuación de la bomba (14) está dispuesta una lámpara ultravioleta (12) que elimina las bacterias posiblemente presentes en el agua osmotizada. La lámpara (12) irradia el agua osmotizada cada vez que se utiliza el punto (16) de suministro de agua osmotizada.
Un medidor de conductividad (15) del agua está dispuesto a continuación de la lámpara (12) para permitir la evaluación por parte de la unidad (U) de control de la calidad del agua permeada que se suministrará por el punto (16) de suministro de agua osmotizada (grifo).
Si el detector o sonda (1 1 ) situado en el primer depósito (13) detecta que el nivel de agua en el depósito (13) está por debajo de un nivel de relleno predeterminado, esto significa que no hay una cantidad suficiente de agua tratada en el depósito (13) y, por lo tanto, la unidad (U) de control comanda la apertura de la electroválvula (7) de entrada, permitiendo la circulación al interior del circuito del dispositivo del agua procedente de la toma de la red (2) de suministro a través de la llave (3) para llenar en última instancia el depósito (13). Una vez el detector (1 1 ) detecta que el nivel de agua el en depósito (13) alcanza un nivel de llenado predeterminado, la unidad (U) de control cierra la electroválvula (7), evitando la entrada de más agua al circuito del dispositivo.
Si el detector (1 1 ) detecta que el nivel de agua en el depósito (13) es superior a un nivel mínimo predeterminado (hay suficiente agua en el depósito (1 1 )) y un usuario activa el grifo (16) (un detector, no mostrado, controlado por la unidad (U) de control detecta la apertura o el cierre del grifo (16)), la unidad (U) de control activa la bomba (14), que empieza a vaciar el depósito (13) y a enviar agua tratada al grifo (16) hasta que el usuario deja de usar el punto (16) de suministro de agua osmotizada o grifo (16), momento en el que la unidad (U) de control desactiva la bomba (14).
Si el detector (1 1 ) detecta que el nivel de agua en el depósito (13) alcanza un nivel mínimo predeterminado (no hay suficiente agua en el depósito (1 1 )), la unidad (U) de control desactiva la bomba (14). Si el detector (1 1 ) detecta que el nivel de agua en el depósito (13) alcanza un nivel máximo predeterminado debido a algún fallo (nivel de desborde), la unidad (U) de control activa la bomba (14) para vaciar el depósito (13) a través de una válvula de bypass del grifo (16). Haciendo referencia nuevamente a las membranas (9a, 9b), el agua de rechazo procedente de las mismas pasa por una segunda salida a través de una válvula (17) anti retorno que evita que el agua de rechazo retorne a las membranas (9a, 9b) y, a continuación, llega a una electroválvula (18) de evacuación. La electroválvula (18) de evacuación comprende un paso constante que conduce a un segundo depósito (20) de agua de rechazo para su acumulación en el mismo. Este paso limita el caudal de agua de rechazo procedente de la segunda membrana (9b) a efectos de compensar la pérdida de presión del agua que pasa a través de las membranas (9a, 9b) y mantener la presión de funcionamiento óptima en dichas membranas (9a, 9b). La electroválvula (18) también tiene una salida adicional conectada a un terminal (24) de descarga a través de un conducto de evacuación, estando conectado a su vez dicho terminal (24) a un desagüe (23) de una fregadera (22), para la evacuación del agua de rechazo. Dicha salida adicional está normalmente cerrada, y su funcionamiento se describirá más adelante. El dispositivo comprende un detector (19) del nivel de agua en el depósito (20), cuya función también se explicará de forma más detallada más adelante.
A continuación de la salida del depósito (20) está presente una bomba (21 ) para la extracción del agua contenida en dicho depósito a través de un conducto que conecta el depósito (20) y la bomba (21 ) a otra toma de la llave (3) a efectos de reintroducir el agua de rechazo en la red (2) de suministro de agua a través de dicha llave (3), pudiendo ser utilizada dicha agua de rechazo en cualquier punto de uso (25) de agua convencional del domicilio o de la ubicación en la que se halla el dispositivo.
Si el transductor (4) detecta una bajada de presión en la red (2) de suministro, debido a que se utiliza el punto (16) de suministro de agua osmotizada u otro punto (25) de suministro de agua no tratada o convencional de la red de suministro del domicilio o instalación, y el detector o sonda (19) situado en el depósito (20) detecta que el nivel de agua en el depósito (20) es superior a un nivel mínimo predeterminado (hay agua en el depósito (20)) la unidad (U) de control activa la bomba (21 ) de agua de rechazo, que vuelve a introducir en la red (2) de suministro el agua acumulada previamente en el depósito (20) a través de la llave (3) de tres tomas. Si el transductor (4) detecta una subida de presión en la red (2) de suministro (debido a que se deja de usar alguno de los puntos (16, 25) de suministro de agua) o el detector (19) detecta que el nivel de agua en el depósito (20) alcanza un nivel mínimo predeterminado, la unidad (U) de control desactiva la bomba (21 ). Si el detector (19) detecta que el nivel de agua en el depósito (20) alcanza un nivel máximo predeterminado (nivel de desborde), la unidad (U) de control abre la salida adicional de la electroválvula (18) conectada al terminal (24) de descarga, provocando que el agua de rechazo procedente de las membranas (9a, 9b) pase a dicho terminal (24) de descarga para su evacuación por el desagüe (23).
El número de veces que se activa la bomba (21 ) de agua de rechazo estará preferiblemente controlado por la unidad (U) de control y limitado a un número determinado de veces en un periodo de tiempo específico. Por ejemplo, el número máximo de activaciones de la bomba (21 ) de agua de rechazo puede ser de tres veces al día. Esto se debe a que parte del agua de rechazo reintroducida por la bomba (21 ) en la entrada de la red (2) de suministro de agua puede volver a entrar en el circuito del dispositivo cuando se utiliza el punto (16) de suministro de agua tratada u osmotizada. Esta agua de rechazo con una mayor concentración de solutos puede resultar perjudicial para el funcionamiento de las membranas (9a, 9b) de osmosis.
Tal como se ha mencionado a lo largo de la descripción, el dispositivo comprende una unidad (U) de control electrónica que permite controlar el funcionamiento de todos los componentes del dispositivo y procesar datos o señales obtenidos mediante parte de dichos componentes (detectores, transductor, etc.) y comandar el funcionamiento de parte de los componentes (bombas, electroválvulas, etc.) de acuerdo con dichos datos o señales o según datos o parámetros adicionales.
La unidad (U) de control puede comprender un módulo de comunicación para el envío y la recepción de información sobre el funcionamiento y el estado del dispositivo a terminales remotos (por ejemplo, servidores, teléfonos móviles, etc.) y desde los mismos, ya sea por vía inalámbrica (por ejemplo, por GPRS) o por cable.
Esta característica permite recoger información sobre la actividad de uno o varios dispositivos a efectos de optimizar su funcionamiento, así como controlar el dispositivo remotamente para implementar medidas específicas en caso de mal funcionamiento del dispositivo o para modificar algún parámetro operativo del dispositivo.
Por ejemplo, si el medidor de conductividad (15) del agua detecta que la calidad del agua permeada que se suministrará por el punto (16) de suministro de agua osmotizada no cumple los requisitos mínimos establecidos, la unidad (U) de control podrá detener el funcionamiento del dispositivo y enviar una señal de alarma a un servidor o a un terminal remoto para adoptar las medidas necesarias para solucionar el incidente.
Asimismo, si la unidad (U) de control detecta o determina cualquier otro fallo, necesidad de recambio o mal funcionamiento de cualquiera de los otros componentes del dispositivo (por ejemplo, cualquier válvula, detector, filtro, etc.) la misma emitirá una señal de advertencia o fallo correspondiente o implementará las medidas correspondientes para solucionar el problema. Tal como se ha descrito anteriormente, en la presente memoria se denominará agua osmotizada, tratada o permeada al agua purificada mediante el proceso de osmosis, y se denominará agua de rechazo o no tratada al agua que contiene la mayor concentración de soluto o solutos resultante del proceso de osmosis.
Ambos depósitos (13, 20) son de tipo no presurizado o abierto, es decir, el agua contenida en su interior no está presurizada mediante una bomba de suministro al depósito o mediante algún tipo de elemento de presurización presente dentro del depósito, tal como un globo o membrana. Los detectores (1 1 , 19) del nivel de agua en ambos depósitos pueden ser de cualquier tipo adecuado, por ejemplo, de tipo de boya.
Debe observarse que, aunque en la realización descrita se ha representado un punto (16) de suministro de agua tratada u osmotizada en forma de grifo, dicho punto (16) de suministro podría ser de otro tipo o comprender varios puntos de suministro.
También debe observarse que, aunque en la realización descrita se ha representado solamente un punto (25) de uso de agua convencional o no tratada en forma de grifo a efectos de claridad, dicho punto de uso de agua convencional puede ser cualquier punto de uso de agua de la instalación de suministro de agua convencional de un domicilio u otra ubicación.
Tal como resulta evidente a partir de lo anteriormente descrito, el dispositivo de la presente invención permite obtener agua tratada y osmotizada con unas propiedades de sabor, aspecto e higiénicas óptimas y, al mismo tiempo, evitar el desperdicio del agua no tratada procedente de las membranas (9a, 9b) de osmosis, reintroduciéndola en la red (2) de suministro de agua. En condiciones de uso normales, la totalidad del agua de rechazo podrá ser reutilizada para su utilización en otros puntos de uso (16, 25) de agua tratado o no tratada.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Dispositivo de tratamiento de agua que comprende un circuito para el agua y una unidad (U) de control de componentes de dicho circuito, incluyendo el circuito los siguientes componentes: una llave (3) de conexión a una red (2) de suministro de agua, un transductor (4) de lectura de presión en la red (2) de suministro, un regulador (5) de presión para limitar la presión de trabajo del agua en el circuito, una electroválvula (7) de apertura y cierre del paso del agua en el circuito, un filtro (6) de malla, un filtro de sedimentos (8a), un filtro de carbón activado (8b) y dos membranas (9a, 9b) de osmosis en serie, una primera salida de agua osmotizada procedente de dichas membranas (9a, 9b) conectada a un filtro (10) de remineralización y a un primer depósito (13) de agua osmotizada, un detector (1 1 ) del nivel de agua en el primer depósito (13) para determinar la apertura o el cierre de la electroválvula (7) de apertura y cierre dependiendo de dicho nivel, una bomba (14) para la extracción del agua del primer depósito (13) a través de un punto (16) de suministro de agua osmotizada, una lámpara ultravioleta (12) para la eliminación de bacterias del agua osmotizada y un detector de conductividad (15) del agua osmotizada, y una segunda salida de agua de rechazo procedente de las membranas (9a, 9b) conectada a una válvula (17) anti retorno que evita la circulación del agua de rechazo hacia las membranas (9a, 9b), caracterizado por el hecho de que comprende una electroválvula (18) de evacuación conectada a la segunda salida de agua de rechazo que permite el paso del agua de rechazo a un segundo depósito (20) de agua de rechazo, un detector (19) del nivel de agua en el segundo depósito (20) y una bomba (21 ) para la extracción del agua del segundo depósito (20) hacia la llave (3) a efectos de reintroducirla en la red (2) de suministro de agua, determinando la lectura realizada por el transductor (4) el funcionamiento de dicha bomba (21 ) y siendo activada la electroválvula (18) de evacuación cuando el detector (19) del nivel de agua en el segundo depósito (20) detecta que dicho nivel alcanza un nivel predeterminado para enviar el agua de rechazo procedente de las membranas (9a, 9b) a un conducto de evacuación entre la electroválvula (18) de evacuación y un desagüe (23).
2. Dispositivo según la reivindicación 1 , caracterizado por el hecho de que la electroválvula (7) de apertura y cierre se abre cuando el detector (1 1 ) del nivel de agua en el primer depósito (13) detecta que el nivel de agua alcanza un nivel de relleno predeterminado.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la bomba (14) de extracción del agua del primer depósito se activa al utilizar un punto (16) de suministro de agua osmotizada y se desactiva al dejar de utilizar el punto (16) de suministro de agua osmotizada cuando el detector (1 1 ) del nivel de agua en el primer depósito (13) detecta que el nivel de agua es superior a un nivel mínimo predeterminado.
4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la bomba (14) de extracción del agua del primer depósito (13) se desactiva cuando el detector (1 1 ) del nivel de agua en el primer depósito (13) detecta que el nivel de agua alcanza un nivel mínimo predeterminado.
5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la bomba (14) de extracción del agua del primer depósito (13) se activa cuando el detector (1 1 ) del nivel de agua en el primer depósito (13) detecta que el nivel de agua alcanza un nivel máximo predeterminado.
6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la bomba (21 ) de extracción del agua del segundo depósito (20) se activa cuando el transductor (4) detecta una bajada de presión en la red (2) de suministro y el detector (19) del nivel de agua en el segundo depósito (20) detecta que el nivel de agua es superior a un nivel mínimo predeterminado.
7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la bomba (21 ) de extracción del agua del segundo depósito (20) se desactiva cuando el transductor (4) detecta una subida de presión en la red (2) de suministro.
8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la bomba (21 ) de extracción del agua del segundo depósito (20) se desactiva cuando el detector (19) del nivel de agua en el segundo depósito (20) detecta que el nivel de agua alcanza un nivel mínimo predeterminado.
9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que una salida de la electroválvula (18) de evacuación se abre para enviar el agua de rechazo procedente de las membranas (9a, 9b) al conducto de evacuación al desagüe (23) cuando el detector (19) del nivel de agua en el segundo depósito (20) detecta que el nivel de agua alcanza un nivel máximo predeterminado.
10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los depósitos (13, 20) son de tipo no presurizado.
1 1 . Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la presión de trabajo máxima del agua establecida por el regulador (5) de presión es de 3,5 bares.
12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la unidad (U) de control comprende un módulo de comunicación para el envío y recepción de información relacionada con el funcionamiento y el estado del dispositivo.
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