BRPI1005233A2 - chuveiro rotativo economizador de Água - Google Patents

Abstract

CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA. O objeto desta Patente, mostrado na Figura 1, vem inovar a prática de economia de consumo de água e energia para banhos de chuveiro, em cerca de 30%, consistindo de um chuveiro rotativo, movido pelo próprio fluxo da água, no qual, a distribuição da água é feita também em forma pulverizada, sem que o prazer do usuário seja diminuido pela economia. Pode ser construído em várias dimensões e vários consumos de água e atende também aos consumidores intensivos de água como hotéis e similares. Trata-se de projeto feito sob a ótica do 'eco design'; é fabricado, preferencialmente em resinas plásticas e metais totalmente recicláveis, é durável e tem todas suas peças facilmente substituiveis de forma que não é necessário que o mesmo seja descartado quando na ocorrência de defeito em alguma delas. Adapta-se facilmente, por simples rosqueamento, às tubulações de água aquecida ou aos tubos de conexão da placa furada de chuveiros elétricos e pode também ter aquecedor próprio, similar aos chuveiros elétricos. Além dos orificios de saída de água efetuados em ângulos específicos para produzir a rotação do mesmo, possui um, ou mais de um, pulverizador de água, colocado, preferencialmente nas pontas, ou em quaisquer outras partes de suas hélices e podem possuir regulagem até a possível desativação, por simples giro efetuado pelos dedos. Os pulverizadores utilizados no objeto desta Patente são os pulverizadores convencionais, usados em irrigação que dispensam aeração e que, quando reguláveis, permitem várias formas do fluxo de água que deles sai, tais como um filete continuo ou de gotículas em aspersão. A velocidade de rotação tem sua regulagem feita da mesma forma com que são feitas as regulagens do fluxo de água e ou temperatura dos chuveiros elétricos, isto é, pela válvula de admissão de água; sendo a mesma mais aberta, sairá mais água e o efeito de rotação e pulverização será maior, sendo o inverso, em caso contrário.

Description

"CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA"

Campos desta Patente.

• Higiene em banhos corporais por chuveiros.

• Conforto e prazer ao banhar-se em chuveiros.

· Eco-design economizador de água, energia de aquecimento da mesma e construção de equipamentos com possibilidade de reciclagem total de seus materiais.

• Design de alto impacto visual e sensorial.

• Inovação de produtos por design e funcionamento.

Estado da Técnica.

O banho corporal, que muitas pessoas realizam mais de uma vez por dia, é uma prática largamente disseminada no mundo inteiro. Entretanto, esta prática tão valiosa em termos de higiene, saúde e atendimento às demandas sociais é de altíssimo impacto ambiental pelo significativo consumo de dois insumos de alto preço ambiental: - água potável e energia para aquecê-la, geralmente elétrica, uma vez que aquecimentos a gás ou solar são de pouca significação na matriz de consumo energético doméstica.

Até mesmo o aquecimento solar, preferido pelas pessoas de maior consciência ambiental, mais em função desta consciência do que da economia direta, pois são de alto investimento inicial, não tem um regime contínuo de disponibilidade em razão do regime variável de insolação e esta descontinuidade de fornecimento é suprida pelo aquecimento elétrico ou a gás.

Os números revelados sobre o estudo da disponibilidade de água potável no planeta são alarmantes e freqüentam assiduamente as manchetes da imprensa escrita e televisionada sendo, portanto, de conhecimento geral. Dado ao alto impacto social da prática de reduzir o consumo de água e energia elétrica pela via de aumento de preço - tão bem sucedida no caso de dos combustíveis líquidos para automóveis - esta é, freqüentemente, substituída pelas campanhas de educação dos consumidores e das normas técnicas impostas pelos órgãos governamentais competentes. Recentemente, no Brasil, as descargas dos vasos sanitários, em função de exigências de normas técnicas, tiveram seus consumos diminuídos para cerca de 30% do original, pela simples mudança da forma de lançamento do fluxo de água no interior do mesmo - que passou a produzir efeitos rotatórios - e possuir uma caixa de reduzido volume, algo como 6 litros, justaposta ao vaso, em sua parte superior e que, uma vez esgotada rapidamente pelo mecanismo de sifão, demora um tempo apreciável para se encher novamente, impossibilitando o usuário de executar outra descarga. Entretanto, o banho de chuveiro, dado ao prazer que proporciona ao usuário, tende a ser demorado e tomado com a água em alta temperatura e tem sido imune às campanhas de educação dos consumidores. No Brasil, o consumo médio de água para banhos corresponde a 50% do consumo total da unidade residencial e o consumo de energia elétrica para o aquecimento chega a atingir cifra semelhante. Na Europa e, principalmente na França, cuja energia elétrica é predominantemente oriunda de usinas termelétricas movidas a petróleo, que é um insumo que gera gases altamente poluentes e é importado com alto custo político, as sanções econômicas mantém o consumo em níveis razoáveis: - se o usuário tomar banhos demorados, ultrapassa as quotas de energia elétrica e água disponíveis e as taxações dos gastos suplementares são taxadas com valores altíssimos.

Desta forma, a prática do banho de chuveiro nestes países consagra a água ligeiramente mais quente que a do corpo e o usuário se molha, interrompe o fornecimento de água, ensaboa-se e volta a usar a água para, rapidamente, se enxaguar, mantendo-se dentro dos limites de consumo impostos pelas quotas governamentais.

No mundo inteiro hotéis e motéis justificam os preços elevados de suas diárias fornecendo banhos de chuveiro - e banheiras de hidromassagem - com abundante volume de água, lançada com pressão massageadora; a contrapartida para tal prática vem sendo conseguida pela obrigação de reciclagem da água utilizada por tais estabelecimentos, em mini-usinas do tipo ETA, próprias. Entretanto, na maioria absoluta do perfil doméstico de consumo, a regra é de banhos demorados e aquecidos além do necessário, devido, como dissemos, ao prazer que o banho propicia e a redução de consumo de ambos estes insumos tem pouca significação, seja por campanhas educativas seja pela não utilização da penalização financeira.

Com a intensa urbanização da humanidade no último século, iniciou-se, nas cidades, o aproveitamento dos terrenos urbanos através de prédios elevados com grande número de apartamentos.

Só agora, após repetidas crises de aumentos do petróleo, tais prédios passaram a investir nos caros medidores de consumo de gás para cada unidade.

No caso do Brasil, o gás é consumido na cozinha e não no aquecimento de água e é, geralmente, de valor muito pouco significativo na economia doméstica.

Ainda não há, em prédios, medidores individuais de consumo de água e isto faz com que o consumo excessivo de algumas unidades fique diluído, imperceptivelmente, no consumo comum; paga o justo pelo pecador, o consciente pelo egoísta e fica desativado o mecanismo de limitação econômica.

Os usuários têm seus comportamentos fortemente estimulados pela publicidade de fabricantes de chuveiros elétricos, que mostram em seus anúncios em televisão, duchas de grande volume de saída de água e potências elétricas tão grandes como 5,5 kW.

Vários mecanismos destinados a economizar água e energia em banhos de chuveiro têm sido propostos, mas, têm sido recusados pelo mercado em função do preço, da dificuldade de operação e dos transtornos da instalação. Um dos mais interessantes consiste em um depósito de água a ser construído em aço inoxidável e fixado no piso do box do chuveiro, que opera com os seguintes recursos: - uma vez tendo terminada a fase de ensaboamento e enxague, o usuário manipula uma válvula e o referido depósito começa a ser enchido com a água quente que escorre do corpo do usuário; a manipulação de tal válvula liga uma bomba de re-circulação de água, em cujo circuito está instalado um aquecedor de potência suficiente apenas para manter a temperatura da água re-circulante, de forma que o usuário pode tomar banhos muito demorados com o mínimo consumo de água e energia elétrica.

Os pontos negativos de tal sistema levaram ao seu fracasso mercadológico. Este é, portanto, o Estado da Técnica e o quadro psico-social do uso da água para o banho.

Avanços no Estado da Técnica trazidos pelo "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", objeto desta Patente.

O objeto desta Patente, elaborada por Designer de Produto que detectou tais variáveis comportamentais em suas pesquisas, vem inovar a prática de economia de consumo de água e energia para banhos de chuveiro, propondo uma revolucionária forma de se economizar ambos - em cerca de 30% - sem que o prazer do usuário seja diminuído.

O "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", objeto desta Patente, engenhosamente, mantém o prazer do banho, mas, economiza água e a energia empregada em seu aquecimento, através de um inovador sistema de chuveiro rotativo, movido pelo próprio fluxo da água, no qual, a distribuição de parte da água é feita em forma pulverizada, mas, utiliza menos água

mantendo o banho intensamente prazeroso.

O "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", objeto desta Patente, pode ser construído em várias dimensões e vários consumos de água e atende também aos consumidores intensivos de água como hotéis e similares.

Trata-se de um projeto feito sob a ótica do "eco design"; é fabricado, preferencialmente em resinas plásticas e metais totalmente recicláveis, é durável e tem todas suas peças facilmente substituíveis de forma que não é necessário que o mesmo seja descartado quando na ocorrência de defeito em alguma delas.

Adapta-se facilmente, por simples rosqueamento, às tubulações de água aquecida ou aos tubos de conexão da placa furada de chuveiros elétricos e pode também ser construído em variante construtiva caracterizada por ter aquecedor elétrico resistivo próprio, destacado e acoplável ao corpo do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", fazendo desta variante construtiva um chuveiro elétrico igualmente rotativo e economizador de água, em um conjunto íntegro.

Pode funcionar paralelamente ao piso do banheiro ou com inclinação de até 30° em relação ao mesmo, da mesma forma que as duchas atuais, que possibilitam que o usuário tome banho sem molhar os cabelos. O "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", além dos orifícios de saída de água efetuados em ângulos específicos para produzir a rotação do mesmo, possui um, ou mais de um, pulverizador de água, colocado, preferencialmente nas pontas, ou em quaisquer outras partes de suas hélices e estes pulverizadores podem - ou não - serem reguláveis, até a possível desativação, por simples giro efetuado pelos dedos.

Os pulverizadores utilizados no objeto desta Patente são os pulverizadores convencionais, usados em irrigação que dispensam aeração e que, quando reguláveis, permitem várias formas do fluxo de água que deles sai, tais como um filete contínuo ou de gotículas em aspersão até o nível de spray. Os efeitos combinados do giro e da pulverização se constituem em uma experiência sensorial surpreendente e extremamente agradável. A velocidade de rotação tem sua regulagem feita da mesma forma com que são feitas as regulagens do fluxo de água e ou temperatura dos chuveiros elétricos, isto é, pela válvula de admissão de água; sendo a mesma mais aberta, sairá mais água e o efeito de rotação e pulverização será maior, sendo o inverso, em caso contrário. O "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" tem os parâmetros de seu projeto confirmados em protótipos de forma que podem operar com a pressão mínima habitual da rede de água doméstica para banhos e, em caso de sobre pressão, a simples colocação de redutores de fluxo na rede, tal como são feitas para os chuveiros elétricos, leva a rede doméstica de água para banhos à pressão de trabalho.

Ilustrações e funcionamento do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", objeto desta Patente. A Figura 1 é uma vista explodida em corte longitudinal, esquemático, da forma preferencial de construção do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1); nela vemos o terminal rosqueado macho (2) da fonte de alimentação de água do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1), que pode ser uma tubulação oriunda de qualquer tipo de aquecedor de água, ou como predominantemente no mercado, de saída do corpo de chuveiros elétricos, no qual o terminal rosqueado macho (2) será instalado por acoplamento através da luva (3), que abraça o terminal com rosca externa (4), do duto de condução de água (5), o qual leva esta água até os canais interiores (15), das hélices (9), que têm conformação específica, conforme oportunamente serão descritas e que consistem na forma física que em contato com o fluxo de água produzirão a rotação do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1); o duto de condução de água (5) termina com fechamento de sua extremidade de forma que a água que entra nos canais interiores (15), das hélices (9), o faz através das aberturas anguladas (12), as quais, também, têm conformação específica, conforme oportunamente serão descritas e que consistem na forma física que em contato com o fluxo de água produzirão a rotação do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1); o corpo rotativo (9), do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1); é acoplado ao duto de condução de água (5), através da luva de acoplamento (6), que é introduzida em volta do duto de condução de água (5) e cuja posição funcional é definida pelo ressalto de vedação (8), sendo que o anel de vedação (7) é interposto entre estas duas pelas para que, ao mesmo tempo faça a vedação da água e permita o giro das hélices (9), do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1); o anel de vedação (7) é um disco circular e vazado de borracha sintética ou de silicone, em dimensões apropriadas e é colocado em sua posição previamente untado com lubrificante de silicone. Ainda na Figura 1 vemos que a tendência das hélices (9), do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1), em função da gravidade agindo sobre a massa da própria peça e ainda auxiliada pelo peso da água contida em seu interior, quando em funcionamento, é agir no sentido de o ressalto (6A) se sobreponha com firmeza sobre o ressalto de vedação (8), tendo, intermediariamente o anel de vedação (7), de forma que tal situação permite que as hélices (9) girem e mantenham a vedação e tal mecanismo é concebido e projetado para que seja o mínimo o atrito entre as peças envolvidas, de forma que os pequenos vazamentos de água que aí ocorrem, fazem parte do projeto e a água vazada pinga se incorporando à água dispensada pelo "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1). Ainda na Figura 1 vemos que a luva de acoplamento (6), por sua rosca interna (10), torna-se solidária à rosca interna (11) do conjunto formado pelas hélices (9), do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1) e, se considerando as relações entre as partes até agora descritas, compreende-se que as hélices (9), do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1) podem girar com simplicidade, sem necessidade de grande volume de água ou pressão da mesma.

Ainda na Figura 1, vê-se que, pela conformação interna do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1), a água que entra nos canais interiores (15), das hélices (9) através das aberturas anguladas (12), as quais têm conformação específica, conforme adiante será descrito, percorre estes canais interiores (15), produzem o giro das hélices (9) e saem pelos orifícios angulados (14), presentes em número compatível com o conforto a ser proporcionado pelo objeto desta Patente, angulação esta que produz, também, movimento giratório das hélices (9), auxiliado pelo efeito de alavancagem que as forças de reação à saída da água fazem, de forma cada vez mais efetivas, quanto mais distantes do centro do corpo rotativo (9) estiverem o os orifícios angulados (14); o agradável efeito de pulverização é feito pelos pulverizadores convencionais (13) colocados nas extremidades das hélices (9) em qualquer número, ou colocados em qualquer de suas partes.

Esta forma preferencial de construção do objeto desta Patente admite inúmeras variações construtivas, mas, tais possibilidades não fogem ao escopo da mesma, cujo núcleo inovador consiste em: 1 - usar a força da água que circula pelo "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1) para criar seu movimento rotativo, através do fluxo da água que sai das aberturas anguladas (12) que incide sobre as partes internas das hélices (9), construídas em formas específicas para reagir

com rotação ao fluxo predominantemente horizontal da água,

2 - usar o componente vetorial horizontal da reação da massa de água que sai pelos orifícios angulados (14) e pelos pulverizadores convencionais (13) para produzir a rotação das hélices (9),

3 - utilizar isoladamente ou em conjunto os fenômenos acima descritos para produzir a rotação das hélices (9),

4 - permitir o giro das hélices (9) pelo sistema de vedação giratório de mínimo atrito, composto pelo ressalto (6A), ressalto de vedação (8) e anel de vedação (7), ou qualquer sistema de vedação de partes giratórias de baixo atrito adequado a permitir a rotação entre os sistemas acoplados;

4 - utilizar, preferencialmente três hélices (9), em função do impacto visual que comunica poderosa idéia de movimento, podendo, entretanto, estas ocorrerem em menor ou maiores números, podendo, ainda, a parte rotativa do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1), ser redonda, quadrada, triangular ou de qualquer outro formato, sem possuir hélices. A Figura 2 é uma vista superior da forma preferencial de realização interna das hélices (9) e de uma das aberturas anguladas (12), do duto de condução de água (5) - referidos na Figura 1 do "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA" (1), para mostrar os ângulos das peças que, ao serem percorridas pelo fluxo de água que entra e sai, produzem o movimento rotativo do objeto desta Patente.

Nesta Figura 2 vemos as relações espaciais recíprocas entre uma das aberturas anguladas (12) e a conformação interna de uma das hélices (9), para mostrar a produção do movimento rotativo; nela vemos uma das aberturas anguladas (12), do duto de condução de água (5) e a forma específica (9A) do canal interior (15) de uma das hélices (9), alguns dos orifícios angulados (14) e um dos pulverizadores convencionais (13) colocado na extremidade da hélice (9) e seta curvilínea AB que indica o sentido de movimentação da hélice (9); pode-se ver nesta Figura 2, conjugadamente com a análise da decomposição vetorial mostrada na Figura 3, que tais relações recíprocas e formas dos componentes envolvidos criam uma componente de força horizontal que produz a rotação do objeto desta Patente.

A Figura 3 mostra a decomposição vetorial do fluxo horizontal da água que percorre o canal interior (15) de uma hélice (9) ao interagir com a forma específica (9A); a força representada pelo vetor CD, direção de saída de água pelo orifício angulado (14) pode ser decomposta no vetor CF que representa a força da água lançada sob pressão em direção vertical e a componente horizontal CE que produz a rotação do sistema.

A Figura 4 representa, esquematicamente, um corte ortogonal no sentido do comprimento da hélice (9) mostrando os orifícios angulados (14) e a seta KL, indicadora do sentido de movimentação da hélice (9). Os pulverizadores convencionais (13) são colocados em qualquer posição na hélice (9) de forma a produzir rotação da mesma no mesmo sentido que dos orifícios angulados.

A Figura 5 representa, esquematicamente, uma vista inferior da realização preferida de 3 hélices.

Claims (7)

1. "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", caracterizado por gerar um movimento rotatório oriundo do próprio fluxo da água, no qual, a distribuição de parte da água é feita em forma pulverizada e por possuir orifícios de saída de água efetuados em ângulos específicos para produzir a rotação do mesmo e ainda por possuir um ou mais de um pulverizador de água, colocado preferencialmente nas pontas de suas hélices.

2. "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dito movimento rotativo ser feito pelofluxo da água que sai das aberturas anguladas (12) que incide sobre as partes internas das hélices (9), construídas em formas específicas para reagir com rotação ao fluxo predominantemente horizontal da água.

3. "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por usar o componente vetorial horizontal da reação da massa de água que sai pelos orifícios angulados (14) e pelos pulverizadores convencionais (13) para produzir a rotação das hélices (9).

4. "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por utilizar isoladamente ou em conjunto os fenômenos acima descritos para produzir a rotação das hélices (9).

5. "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por permitir o giro das hélices (9) pelo sistema de vedação giratório de mínimo atrito, composto pelo ressalto (6A), ressalto de vedação (8) e anel de vedação (7), ou qualquer sistema de vedação de partes giratórias de baixo atrito adequado a permitir a rotação entre os sistemas acoplados.

6. "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por utilizar, preferencialmente três hélices (9), e sua parte rotativa ser redonda, quadrada, triangular ou de qualquer outro formato, sem possuir hélices.

7. "CHUVEIRO ROTATIVO ECONOMIZADOR DE ÁGUA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela conformação interna de uma das hélices (9) que dispõe de aberturas anguladas (12), duto de condução de água (5) e canal interior (15) com forma específica (9A) de uma das ditas hélices (9), orifícios angulados (14) e pulverizadores convencionais (13) colocado na extremidade da dita hélice (9).