ES1062811U - Dispositivo automatico de tratamiento de agua por electrolisis, con control de ph y redox. - Google Patents
Dispositivo automatico de tratamiento de agua por electrolisis, con control de ph y redox.Info
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Abstract
1. Dispositivo automático de tratamiento de agua por electrolisis con control de pH y ORP (REDOX), tanto de aguas lúdicas como de circuitos en general, caracterizado porque está constituido por un bloque reactor que contiene o se relaciona con una unidad de control compacta y automática, una sonda de pH, una sonda de ORP (REDOX), una válvula de inyección de regulador de pH, un reactor electroquímico con electrodos de inversión de polaridad, una bomba dosificadora y un receptor informativo luminoso inalámbrico.
Description
Dispositivo automático de tratamiento de agua por
electrólisis, con control de pH y REDOX.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para el tratamiento de aguas y control del pH y REDOX de las
mismas, materializado en un elemento compacto, de reducido tamaño y
peso, que integra el reactor de electrolisis junto con los equipos
de regulación de pH y ORP(REDOX). El dispositivo incluye
además un sistema de comunicación a distancia, inalámbrico, para
informar del estado del agua tratada, el dispositivo compacto y de
bajo costo, posibilita el tratamiento integral de
oxidación/desinfección del agua de manera automática, regulada y
precisa. La combinación del tratamiento por electrólisis junto a la
regulación de los parámetros básicos del agua (pH y REDOX) produce
una alta calidad de agua y ajustado valor de oxidante residual que
se obtiene mediante un tratamiento preciso.
La invención es aplicable a aguas lúdicas tales
como piscinas, mini-piscinas, spas, y similares, así
como también a circuitos de agua tales como torres de
refrigeración, fuentes ornamentales, almacenamiento de agua
potable, tanque de extinción de incendios y circuitos de
recirculación en general.
En aguas lúdicas y frente a la falsa apariencia
de calidad de las mismas, la conjunción de volúmenes de agua
reducidos con un número de usuarios elevado trae consigo un alto
nivel de contaminación que necesita de grandes y precisos aportes
de agentes de oxidación para la depuración y desinfección
conveniente de las mismas. Si el tratamiento no es eficaz el agua
podrá estar sometida tanto a elevadas concentraciones de
contaminación como a elevados niveles de oxidante, que también son
perjudiciales por su agresividad a piel y ojos, así como la propia
instalación.
El apropiado y preciso control sobre la oxidación
y desinfección del agua, supone una apropiada y precisa regulación
de los valores de pH y ORP(REDOX).
Existen en el mercado dispositivos para control y
tratamiento de cada uno de los parámetros anteriormente citados,
pero como elementos dispersos, ya entre ellos existen
incompatibilidades técnicas que hasta la fecha han hecho imposible
su integración, debidas a las interferencias tanto de índole
electrónica como electroquímica por la presencia de un campo
eléctrico cercano a las sondas, así como por la presencia de
subproductos generados durante la electrólisis que interfieren en
la medida de los reguladores.
El dispositivo para tratamiento de agua que la
invención propone resuelve de manera plenamente satisfactoria la
problemática anteriormente expuesta, integrando en un solo aparato
todos los medios para control y tratamiento de los parámetros que
dan calidad al agua.
Para ello y de forma mas concreta dicho
dispositivo está compuesto por un bloque reactor con el que
colaboran una unidad central de control, una sonda de pH, una sonda
de ORP, una válvula de inyección de regulador de pH, un reactor
electro-químico con electrodos de inversión de
polaridad, una bomba dosificadora y un receptor luminoso
inalámbrico.
A su vez la unidad central de control está
compuesta por una única tarjeta electrónica que contiene un
sofisticado rectificador de corriente alterna, un regulador de pH,
un regulador ORP, display y pulsadores, así como un emisor
inalámbrico.
La unidad central de control está conectada a sus
periféricos, tales como sondas, reactor electroquímico, bomba
dosificadora, nivel de liquido, regulador de pH, mediante
conectores rápidos, encajando dicha unidad en el cuerpo del reactor
mediante suave inserción (macho-hembra), unidad
central que se comunica inalámbricamente con el receptor.
El elemento receptor inalámbrico flota en el
agua, es de muy bajo consumo eléctrico, se alimenta por batería y
se activa por movimiento, informando cromáticamente a los usuarios
del estado del agua, mediante colores distintos para la situación
aceptable o inaceptable del agua.
El elemento receptor inalámbrico se parea
únicamente con el emisor inalámbrico contenido en la tarjeta
integrada de la unidad central, permitiendo así la existencia de
numerosos equipos en la misma zona, no produciéndose interferencias
cruzadas en las comunicaciones emisor-receptor.
Las sondas de pH y ORP(REDOX) son
seleccionadas de manera que no sufran interferencias ni por el
campo eléctrico ni por los productos generados durante el proceso
de electrólisis, posibilitando así la integración del sistema
eléctrico químico con control simultaneo tanto de pH como de
ORP.
En cuanto a la bomba dosificadora puede estar
integrada en el cuerpo reactor, insertándose fácilmente en su
cavidad por ligera presión, o bien puede situarse separadamente por
comodidad de dosificación.
Por su parte la válvula de inyección se encuentra
en el circuito hidráulico entre las sondas de
pH-ORP y la cámara de electrólisis.
Finalmente, el reactor
electro-químico está formado por una agrupación de
electrodos según una configuración monopolar o bipolar y están
sujetos a una tapa porta-electrodos con la
colaboración de tornillos y una junta tórica.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra, según una vista en
perspectiva, un dispositivo automático de tratamiento de agua por
electrolisis, con control de pH y REDOX, realizado de acuerdo con
el objeto de la presente invención.
La figura 2.- Muestra otra vista en perspectiva
del mismo dispositivo contrapuesta a la de la figura anterior.
La figura 3.- Muestra, finalmente, un detalle en
alzado frontal del panel de mandos de la unidad central de
control.
A la vista de las figuras reseñadas puede
observarse como el dispositivo que la invención propone está
constituido a partir de un cuerpo reactor (1) que puede estar
fabricado por inyección o mecanización, preferentemente a base de
un material termoplástico de alta resistencia a la corrosión.
Contiene la parte hidráulica del circuito y sirve de soporte para la
unidad central de control (2) así como para la bomba dosificadora
(3) del líquido regulador de pH, las cuales se alojan en cavidades
respectivas por simple encaje a presión. El cuerpo reactor (1) está
provisto de una entrada (4) y una salida (5) para el agua a
tratar.
El agua a su paso se encuentra en primer lugar
con la sonda de pH (6) y a continuación con la sonda de ORP (7) o
viceversa, y seguidamente con la válvula de inyección (8) del
líquido regulador de pH, el cual es impulsado por la bomba
dosificadora (3) anteriormente citada, gobernada por la unidad
central de control (2).
Finalmente el agua entra en la cámara de
electrólisis donde se aloja el reactor electroquímico (9).
Este reactor (9) es alimentado desde la unidad
central de control (2) con corriente continua de manera controlada
y con inversión de polaridad periódica para la
auto-limpieza de electrodos. La alimentación de
corriente continua es regulada
(activada-desactivada) según la medida de la sonda
ORP (7).
Finalmente, el agua que ha sido convenientemente
tratada, por oxidación mas desinfección por electrolisis con ajuste
de pH y de ORP, sale del dispositivo acondicionada al nivel de
cloro libre y pH adecuados.
Volviendo nuevamente a la unidad de control (2),
consiste en un módulo cerrado que contiene una única tarjeta
electrónica integral que controla completamente el dispositivo,
tarjeta electrónica con las siguientes funciones/controles :
- -
- Información y configuración del sistema. Se usa un diseño intuitivo para un fácil manejo del dispositivo. La unidad central integra en una sola carátula toda las funciones de configuración e información del estado del sistema de tratamiento del agua, tal como muestra la figura 3 y como se describirá mas adelante.
- -
- Sistema de rectificación de corriente alterna a continua para alimentar los electrodos del reactor electroquímico (9) con inversión de polaridad programada. La reacciones electroquímicas producidas en el cátodo y ánodo, realizan el proceso de oxidación y desinfección mediante la formación de halógeno a partir de halogenuros presentes en la disolución así como la oxidación adicional anódica de materia orgánica ("oxígeno activo") y la destrucción de coloides, nitratos, nitritos y cloraminas. El tratamiento controlado y sinérgico produce un de agua de alta calidad con parámetros de pH y ORP controlados.
- -
- Medidor-regulador de pH, así como control de la bomba dosificadora (3). Además permite la entrada de una señal del estado de nivel del líquido regulador de pH ( alarma de nivel de mínima).
- -
- Medidor-regulador de ORP, así como el control de la propia electrolisis en función de éste, e incluso de una bomba dosificadora adicional para modificar el valor de ORP.
- -
- Comunicación inalámbrica para información del estado del sistema, mediante un elemento externo receptor (10).
- -
- La unidad central (2) está concebida con conexiones rápidas a los elementos periféricos del modulo integrado, tales como sonda de pH, sonda ORP, bomba de dosificación, nivel de líquido de dosificación, electrodos, alimentación eléctrica.
La unificación de todos y cada uno de estos
elementos en una tarjeta electrónica supone una ventaja triple, ya
que engloba las siguientes prestaciones:
- -
- Minimiza el volumen del equipo, permitiendo un tamaño y peso reducido.
- -
- Facilita al máximo las labores de instalación del equipo.
- -
- Minimiza los costes de fabricación del equipo integral de tratamiento.
- -
- La concepción del equipo posibilita la rápida sustitución de la unidad central (2), que engloba todas las funciones de operación y control.
- -
- El diseño del sistema permite anular de manera opcional la unidad de electrolisis integrada y trabajar mediante tratamiento clásico de dosificación de oxidante y dosificación de pH. Por esta característica se trata de un equipo DUAL que permite las siguientes opciones:
- 1)
- Tratamiento Electrolisis con Ajuste pH y ORP (oxidación-desinfección electroquímica con dosificación de líquido pH)
- 2)
- Tratamiento clásico de Ajuste pH y ORP (dosificación de líquidos de regulación de pH y líquidos Oxidantes).
Tal como anteriormente se ha dicho en la figura 3
se ha representado la carátula de la unidad central de control (2),
en la que las referencias (11), (12) y (13) identifican
respectivamente en el display los valores de ORP, de producción de
oxidante y del valor del pH, las referencias (14), (15) y (16)
muestran respectivamente el valor de consigna del pH, información
general de los estados auto, manual y del valor de consigna de ORP.
La referencia (17) identifica la tecla de selección de los valor de
consigna del pH, la tecla (18) la selección de calibración de la
sonda de pH, la referencia (19) corresponde al led de indicación de
unidad activa, la referencia (20) al led informativo de alarma del
sistema, la referencia (21) la tecla de selección del modo
"auto" para el control automático de la producción de
electrolisis según valor ORP de consigna, (22) la tecla de
selección del valor de consigna de ORP, (23) la tecla de selección
modo manual de producción por electrolisis, (24) la tecla de
calibración de la sonda de ORP, (25) la tecla "down" de baja
producción de electrolisis en modo manual, (26) la tecla
"stop" que interrumpe la producción de electrolisis tanto en
modo manual como automático, y finalmente (27) la tecla "UP"
que incrementa la producción de electrolisis en modo manual.
En cuanto a las sondas de pH (6) y ORP (7),
preferentemente serán de las que carecen de mantenimiento,
introducidas en el cuerpo reactor (1) mediante racores de inserción
que permiten una fácil extracción para realizar tareas de
inspección-mantenimiento y calibrado de las sondas,
las cuales se conectan a su vez a la unidad central de control (2)
mediante conectores rápidos.
Las sondas deben ser inmunes a los subproductos
de electrolisis para evitar las interferencias en la medida, de
igual manera que deben quedar protegidas de la presencia de un
campo eléctrico cercano debido al funcionamiento del reactor
electroquímico (9).
En cuanto a la válvula de inyección (8) de
líquido regulador de pH, esta se sitúa entre las sondas (6 y 7) y
el reactor de electrolisis (9), consistiendo en una válvula
anti-retomo que, además del ajuste del pH tiene la
función de mejorar la autolimpieza de los electrodos.
El reactor electroquímico (9) puede presentar sus
electrodos conectados tanto según la configuración monopolar como
bipolar. Los electrodos permiten la inversión de polaridad y están
conectados mediante tornillos de cabeza cuadrada de titanio. El
cierre estanco se realiza con junta tórica. Además de cátodos y
ánodos, la tapa de los electrodos (28) alberga dos tornillos de
titanio que tienen la misión de detectar si hay flujo de agua en la
unidad, actuando como sensor de flujo por formación de cámara de gas
cuando no hay flujo de agua y la electrolisis está en marcha. Si
esto ocurre la unidad central (2) detiene la electrolisis.
La pieza porta-electrodos (28)
presenta cuatro contactos, un cátodo, un ánodo y dos de flujo, que
son conectados a la unidad central (2) mediante una conexión
rápida. Los contactos eléctricos, aunque de bajo voltaje, están
protegidos mediante una tapa protectora (29) que se atornilla o
bien se encaja con ligera presión al cuerpo (1) del bloque
reactor.
La bomba dosificadora (3) es la encargada de
inyectar líquido regulador de pH a través de la válvula (8) de
inyección y está comandada desde la unidad central (2), estando
conectada mediante un conector rápido. La bomba dosificadora puede
estar unida al cuerpo (1) del reactor mediante una cavidad donde se
inserta por ligera presión o bien atornillada o bien por comodidad
puede estar separada de la unidad compacta. Es el único elemento
que se presenta como opcional y puede acoplarse a cualquier tipo de
bomba comercial, si bien estará en cualquier caso regulada desde la
unidad de control (2).
Finalmente el receptor inalámbrico informativo
(10) consiste en un elemento estanco, con cierre mediante una junta
tórica, que flota en el agua. En su interior alberga una unidad de
recepción inalámbrica, que está pareada con el emisor inalámbrico
integrado en la tarjeta electrónica del módulo de control (2). Este
módulo está alimentado con una pila de bajo voltaje y larga
duración. La unidad se activa por movimiento (agitación manual u
oleaje), y emite una luz verde si los parámetros de tratamiento son
correcto (valores de pH y ORP dentro de rango, así como el resto de
parámetros tales como conductividad, flujo de agua, etc), y si no lo
son emite un color rojo, lo que resulta especialmente idóneo en
aguas lúdicas, ya que permite conocer de una manera sencilla e
intuitiva el estado del agua por parte de los usuarios, incluso por
parte de niños de corta edad. Por otro lado evita la necesidad de
tener que acudir a inspeccionar el lugar de ubicación de la unidad
de tratamiento, que puede estar alejada del punto en el que se
encuentra el agua.
Claims (10)
1. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y ORP(REDOX), tanto de
aguas lúdicas como de circuitos en general, caracterizado
porque está constituido por un bloque reactor que contiene o se
relaciona con una unidad de control compacta y automática, una
sonda de pH, una sonda de ORP(REDOX), una válvula de
inyección de regulador de pH, un reactor electroquímico con
electrodos de inversión de polaridad, una bomba dosificadora y un
receptor informativo luminoso inalámbrico.
2. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y REDOX, según reivindicación
1ª, caracterizado porque la unidad central de control está
compuesta por una única tarjeta electrónica que contiene en la
misma placa un módulo de rectificación de corriente alterna a
continua, incluyendo su control, un regulador de pH, un regulador
de ORP, displays y pulsadores, y un emisor inalámbrico.
3. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y REDOX, según reivindicación
1ª, caracterizado porque la unidad central de control está
provista de una carátula con pulsadores para la selección de
consignas de pH y ORP, pulsadores para calibración de pH y ORP,
pulsadores de manual, automático y stop, pulsadores
up-down, y un display a través del que muestra
información.
4. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y REDOX, según reivindicación
1ª, caracterizado porque la unidad central de control está
conexionada a sus periféricos alámbricos, concretamente sondas,
reactor, bomba dosificadora, y nivel de líquido regulador de pH,
mediante conectores rápidos, encajando a su vez dicha unidad
central en el cuerpo del reactor mediante acoplamiento
machihembrado a presión, que permite también un montaje/desmontaje
rápido.
5. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y REDOX, según reivindicación
1ª, caracterizado porque la unidad central de control se
comunica inalámbricamente con un dispositivo receptor de reducido
tamaño, que flota en el agua, que es de muy bajo consumo eléctrico,
se alimenta con una pila de bajo voltaje y se activa por movimiento
generando señales cromáticas para indicación del estado del agua,
pareándose unívocamente dicho elemento inalámbrico con el emisor
inalámbrico contenido en la tarjeta integrada en la unidad central
de control.
6. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y REDOX, según reivindicación
1ª, caracterizado porque las sondas de pH y de REDOX son de
naturaleza tal que no se ven afectadas ni por el campo eléctrico ni
por los productos generados durante el proceso de electrolisis.
7. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y REDOX, según reivindicación
1ª, caracterizado porque la bomba dosificadora es
susceptible de estar integrada en el cuerpo reactor, acoplándose al
mismo mediante suave inserción a presión
(macho-hembra), o puede ser físicamente
independiente de dicho cuerpo situándose en un lugar alejado del
mismo, por comodidad de dosificación.
8. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y REDOX, según reivindicación
1ª, caracterizado porque la válvula de inyección se
encuentra en el circuito hidráulico entre las sondas de pH y de
ORP, y la cámara de electrólisis.
9. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y REDOX, según reivindicación
1ª, caracterizado porque el reactor electroquímico esta
formado por electrodos con inversión de polaridad, según
configuración monopolar o bipolar y están sujetos a una tapa
porta-electrodos mediante tornillos de titanio y una
junta tórica.
10. Dispositivo automático de tratamiento de agua
por electrolisis con control de pH y REDOX, según reivindicación
1ª, caracterizado porque la unidad del reactor
electroquímico puede ser opcionalmente anulada mediante la unidad
de control convirtiendo el sistema en una unidad de tratamiento
clásico con dosificación de agente oxidante y agente regulador de
pH.
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