ES2198917T3 - Sistemas de abastecimiento de agua a presion. - Google Patents
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Abstract
Sistema de abastecimiento de agua a presión que se puede utilizar en un emplazamiento que no tiene traída de aguas, comprendiendo el sistema de abastecimiento un depósito (10), un grifo de descarga de agua (15), una tubería de agua (12, 14) que conecta el depósito (10) con el grifo (15 ó 19), un conjunto de bomba de agua (13) instalado en dicha tubería de agua y que incluye un motor de bomba de corriente continua de bajo voltaje, un interruptor sensible a la presión (27) provisto para monitorizar la presión del agua que está en la tubería (12, 14) entre la bomba (13) y el grifo (15 ó 19) y provisto también para hacer funcionar la bomba (13) cuando el interruptor (27) detecta una presión inferior a un valor bajo prefijado, caracterizado porque se proporciona un temporizador (30) activable manualmente dispuesto al lado del grifo (15 ó 19) que impide el funcionamiento de la bomba (13) aunque el interruptor sensible a la presión (27) detecte una presión de agua baja inferior a dicho valor bajoprefijado excepto durante un periodo temporizado después de la activación manual del temporizador (30).
Description
Sistemas de abastecimiento de agua a presión.
La presente invención se refiere a un sistema de
abastecimiento de agua a presión para usar en un lugar sin trida de
aguas.
En la US-5464327A, se describe un
sistema de abastecimiento de agua accionado por bomba. Se pretende
mantener la presión en el sistema todo el tiempo después de conectar
la bomba la primera vez, y para asegurarlo, la bomba funciona
inicialmente durante 90 segundos, y después siempre durante un
periodo mínimo de 10 segundos. Por tanto, el consumo de agua y
electricidad no supone un problema.
Por el contrario, a veces es necesario
proporcionar un sistema de abastecimiento de agua dulce en
edificios, solares para construcción o sitios alejados, que
proporcione agua desde un depósito local cuando se necesite,
llenándose el depósito desde alguna otra fuente. Normalmente, el
sistema emplea una bomba que se alimenta con un motor eléctrico de
bajo voltaje, para proporcionar agua desde el depósito y suministrar
ese agua a presión a un grifo montado sobre una pila situada en un
emplazamiento adecuado. Se puede instalar un calentador instantáneo,
alimentado con una botella de gas, en la tubería que va desde la
bomba al grifo, con lo cual el sistema puede suministrar agua
caliente. Un interruptor sensible a la presión está conectado a la
tubería, excepto cuando tal interruptor forma parte del conjunto de
la bomba, y controla el funcionamiento del motor que acciona la
bomba. Cuando se va a suministrar agua, se abre el grifo, la presión
en la tubería que va de la bomba al grifo desciende, cierra el
interruptor sensible a la presión, y hace que la corriente circule
desde una batería al motor de la bomba. Frecuentemente, un
acumulador está conectado a la tubería entre la bomba y el grifo
para limitar las variaciones de presión y asegurar que el agua se
suministra inmediatamente después de abrir el grifo sin necesidad de
esperar a que la bomba empiece a funcionar. Tal acumulador también
permite que se pueda suministrar una pequeña cantidad de agua sin
que haya empezado a funcionar la bomba.
Un sistema de abastecimiento de agua como el
descrito es muy conocido y su uso está muy extendido, no solamente
en edificios y solares para construcción sino también en caravanas,
autocaravanas, barcos, etc. Sin embargo, tiene el problema de que
cuando se producen fugas - incluso aunque sean muy pequeñas -
corriente abajo de la bomba, la presión de la tubería de la bomba al
grifo desciende gradualmente durante un periodo de tiempo que
comprende horas e incluso días. Entonces, la bomba funciona incluso
aunque no se tenga que abastecer agua al grifo. Esto tiene varias
desventajas como las siguientes:
a) La bomba puede funcionar en un momento
inesperado, por ejemplo en mitad de la noche. Muchos diseños de
bombas accionadas por motor eléctrico de bajo voltaje son bastante
ruidosas y si el sistema está instalado, por ejemplo en una
caravana, autocaravana o barco, el ruido puede despertar a las
personas que están durmiendo.
b) El funcionamiento de la bomba cuando no se
necesita puede suponer un consumo de energía considerable e
innecesario de la batería que alimenta la bomba, teniéndose que
recargar la batería con más frecuencia de la precisa.
c) El depósito sólo puede contener una cantidad
limitada de agua y durante un periodo de tiempo largo, una mínima
fuga puede equivaler a una proporción importante del volumen
retenido. La velocidad con la que el agua gotea depende de la
presión que hay en el sistema corriente abajo de la bomba y el
funcionamiento innecesario de la bomba mantiene esa presión con un
valor más alto que el necesario, haciendo que las pérdidas de agua
sean mayores.
La presente invención tiene por objeto tratar los
problemas anteriores asociados con la formas conocidas de sistemas
de abastecimiento de agua a presión que se han descrito.
Según la presente invención, se proporciona un
sistema de abastecimiento de agua a presión para usar en un
emplazamiento que no tenga traída de aguas, comprendiendo el sistema
de abastecimiento un depósito, un grifo de descarga de agua, una
tubería de agua que conecta el depósito con el grifo, un conjunto de
bomba de agua instalado en dicha tubería de agua y que incluye un
motor de bombeo de corriente continua de bajo voltaje, un
interruptor sensible a la presión provisto para monitorizar la
presión del agua que está en la tubería entre la bomba y el grifo y
provisto también para hacer funcionar la bomba cuando el interruptor
detecta una presión inferior a un valor bajo prefijado,
caracterizado porque se proporciona un temporizador activable
manualmente dispuesto junto al grifo, que detiene el funcionamiento
de la bomba aunque el interruptor sensible a la presión detecte una
presión de agua inferior a dicho valor bajo prefijado excepto
durante un periodo temporizado después de la activación manual del
temporizador.
Se debe apreciar que cuando se usa el sistema de
abastecimiento de agua de esta invención en, por ejemplo, un
edificio o un solar para construcción, se alarga a varios meses el
intervalo de tiempo entre las recargas de la batería que suministra
energía al motor de la bomba. Además, también se reduce el consumo
de agua aunque haya fugas, ya que hay que rellenar con menos
frecuencia el depósito de agua.
Si el sistema es para suministrar agua caliente,
se puede instalar un calentador de agua instantáneo, alimentado con
una botella de gas, en la tubería que está entre la bomba y el
grifo. En este caso una tubería bifurcada corriente arriba del
calentador puede suministrar agua a un grifo de agua fría.
En una forma preferida de esta invención, la
bomba comprende un motor de corriente continua de bajo voltaje
acoplado para accionar una bomba de agua de diseño conocido, por
ejemplo una bomba de membrana o una bomba centrífuga. Normalmente,
el motor de corriente continua es de 12 voltios, a alimentar
mediante una batería de 12 voltios convencional, por ejemplo, un
acumulador de plomo.
El temporizador que impide el funcionamiento de
la bomba puede funcionar según bases diferentes. Por ejemplo, se
puede emplear un temporizador puramente electrónico, que se acciona
apretando un interruptor se autodesconecta tras un periodo
prefijado. En una realización preferida, el temporizador incluye un
interruptor para conectar en serie con la fuente de energía del
motor eléctrico y un temporizador mecánico está acoplado en el
interruptor. Tal temporizador mecánico puede comprender un
amortiguador neumático con apriete por resorte acoplado en un
interruptor eléctrico normalmente abierto, que se cierra al apretar
el amortiguador haciendo frente al resorte de carga. A continuación,
cuando el resorte de carga hace que el amortiguador vuelva a su
posición inicial, el interruptor eléctrico se abre una vez más
impidiendo el funcionamiento de la bomba. Se puede emplear un
conjunto de membrana flexible en vez de un pistón y un amortiguador
de cilindro. En cualquiera de estas disposiciones, el temporizador
está preferiblemente montado al lado del grifo de todo el sistema,
con lo cual antes de que se pueda suministrar agua del depósito, el
temporizador debe funcionar para activar la bomba. Si se ha
suministrado agua recientemente, se puede esperar el caudal de agua
casi inmediatamente, mientras que si no se ha suministrado agua
durante algún tiempo, la presión entre la bomba y el grifo puede
haber descendido de manera que debe volver a empezar a funcionar la
bomba antes de que salga agua por el grifo.
En el sistema de abastecimiento de agua a presión
de esta invención, se puede conectar un acumulador a la tubería
entre la bomba y el grifo, para limitar las variaciones de presión,
como en los sistemas conocidos de abastecimiento de agua de este
tipo. Por otro lado, tal acumulador hace que aumente el despilfarro
de agua en el caso de que haya una pequeña fuga, por lo cual se
prefiere reducir volumen del acumulador o que no se proporcione
ningún acumulador.
Se puede proporcionar un dispositivo para
recargar la batería asociada con la bomba. De manera conveniente, el
dispositivo de recarga puede ser un grupo de células solares que
pueden suministrar corriente a la batería durante los periodos de
luz.
A continuación, se describe en detalle y sólo a
modo de ejemplo, una realización específica de esta invención, con
referencia al dibujo que se adjunta. Este dibujo muestra en forma de
diagrama un sistema completo de abastecimiento de agua a presión
montado según la invención.
En el dibujo, se muestra un depósito de agua 10,
normalmente en forma de depósito cerrado de plástico o de acero
inoxidable, con una entrada de llenado 11 y una tubería de salida
12. La tubería de salida está conectada a una bomba 13 accionada con
un motor eléctrico. Una tubería 14 está conectada al lado de
descarga de la bomba 13 y se bifurca hacia un grifo 15 situado junto
a una pila 16. La tubería 14 también deriva en un calentador de agua
ultrarrápido alimentado con gas 17 que tiene una tubería de salida
18 conectada a otro grifo 19 colocado junto a la pila 16. Una
tubería de suministro de gas 20 está conectada, a través de una
llave de paso 21, a un calentador 17.
Un acumulador 22, de diseño conocido y
normalmente con una capacidad de entre 1 y 5 litros, está conectado
a la tubería 14 y se carga siempre que se acciona la bomba 13. El
acumulador permite que se pueda obtener agua de cualquier grifo 15 ó
19 sin tener que poner a funcionar la bomba.
La bomba 13 se acciona con un motor de corriente
continua de 12 voltios alimentado con una batería de 12 voltios 25 a
través de un interruptor aislador 26 y un interruptor sensible a la
presión 27 conectado a la tubería 13, para monitorizar la presión
del agua en dicha tubería. El interruptor sensible a la presión 27
está normalmente cerrado, aunque los contactos del interruptor se
abren cuando la presión que hay en la tubería 14 alcanza un valor
prefijado. De este modo, el motor asociado con la bomba 13 funciona
siempre que la batería 25 está suficientemente cargada, que el
interruptor aislador 26 se cierra y que la presión que hay en la
tubería 14 desciende por debajo del valor prefijado.
Así, el sistema de abastecimiento de agua que se
describe es completamente convencional y tiene un uso extendido, por
ejemplo, en edificios, solares para construcción, embarcaciones,
caravanas y autocaravanas. Este sistema tiene las desventajas que se
han descrito antes referidas al despilfarro de agua, la descarga
innecesaria de la batería 25 y el ruido no deseado que produce la
bomba cuando funciona sin suministrar agua. En esta realización de
la invención, un interruptor automático 30 está conectado en serie
con el interruptor aislador 26 y el interruptor sensible a la
presión 27, incluyendo el interruptor automático 30 contactos
normalmente abiertos (no se muestran) dentro de un cuerpo 31,
pudiéndose cerrar los contactos del interruptor al apretar un pistón
32 montado de forma desplazable en el cuerpo. El pistón 32 está
conectado a un amortiguador neumático de tipo membrana, pudiéndose
controlar la cantidad de fuga de aire del mismo para controlar la
constante de tiempo del interruptor, adaptándose el pistón 32, por
la acción de un muelle, a una posición inicial donde los contactos
están abiertos.
En una instalación experimental del sistema de
abastecimiento de agua que se ha descrito, el interruptor automático
30 se monta muy cerca del grifo 15, con lo cual puede apretarse el
pistón 32 justo antes de que se necesite agua. Esto permite que
funcione el motor que está asociado con la bomba 13 para crear un
nivel de presión necesario en la tubería 14 y mantenerlo mientras
que se está abasteciendo agua. Después del periodo prefijado, la
bomba ya no funciona, independientemente de la presión que haya en
la tubería 14, hasta que se aprieta otra vez el pistón.
De manera opcional, se puede colocar un conjunto
de células solares 35 para recargar la batería 25 a través de un
regulador 36. Tal conjunto debe montarse externamente para
distribuir corriente a la batería durante los periodos de luz. Como
alternativa, se pueden proporcionar otros sistemas conocidos para
recargar la batería.
Se puede apreciar que esta realización de la
invención permite alargar la vida útil de la batería entre recargas,
y además permite reducir el despilfarro de agua. En una forma
modificada de la invención (no se muestra), se puede proporcionar
una segunda batería, con un interruptor aislador 26 en forma de
interruptor selector para permitir que cualquier batería se conecte
al circuito. Se puede proporcionar una lámpara testigo para indicar
cuándo se necesita recargar la batería, y por tanto que la otra
batería debe ponerse a funcionar. Además, el acumulador 22 se puede
eliminar o puede tener un volumen mucho menor si se compara con los
sistemas conocidos, para reducir el posible despilfarro de agua
durante periodos en los que la bomba no está funcionando, cuando
haya una fuga o cuando no se cierre correctamente cualquier
grifo.
Claims (13)
1. Sistema de abastecimiento de agua a presión
que se puede utilizar en un emplazamiento que no tiene traída de
aguas, comprendiendo el sistema de abastecimiento un depósito (10),
un grifo de descarga de agua (15), una tubería de agua (12, 14) que
conecta el depósito (10) con el grifo (15 ó 19), un conjunto de
bomba de agua (13) instalado en dicha tubería de agua y que incluye
un motor de bomba de corriente continua de bajo voltaje, un
interruptor sensible a la presión (27) provisto para monitorizar la
presión del agua que está en la tubería (12, 14) entre la bomba (13)
y el grifo (15 ó 19) y provisto también para hacer funcionar la
bomba (13) cuando el interruptor (27) detecta una presión inferior a
un valor bajo prefijado, caracterizado porque se proporciona
un temporizador (30) activable manualmente dispuesto al lado del
grifo (15 ó 19) que impide el funcionamiento de la bomba (13) aunque
el interruptor sensible a la presión (27) detecte una presión de
agua baja inferior a dicho valor bajo prefijado excepto durante un
periodo temporizado después de la activación manual del temporizador
(30).
2. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según la reivindicación 1, en donde el interruptor sensible a la
presión (27) está montado en la bomba (13) para medir directamente
la presión del agua a la salida de la misma.
3. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según la reivindicación 1 ó 2, en donde el temporizador (30)
comprende un interruptor conectado en serie con una fuente de
energía (25) del motor de la bomba y un temporizador mecánico
acoplado en el interruptor.
4. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según la reivindicación 3, en donde el temporizador mecánico (30)
comprende un amortiguador neumático con apriete por resorte (32)
acoplado en un interruptor eléctrico normalmente abierto, que se
cierra al apretar el amortiguador (32) haciendo frente al resorte de
carga.
5. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según la reivindicación 4, en donde el amortiguador (32) tiene forma
de membrana flexible que se deforma mediante la acción de un pistón
que se aprieta manualmente.
6. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el
temporizador (30) está montado al lado del grifo (15 ó 19) para
ponerlo en funcionamiento manualmente cuando se va a sacar agua a
través del grifo (15 ó 19).
7. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde un
calentador de agua (17) está incorporado en dicha tubería (12, 14)
que conecta el depósito (10) con el grifo (19).
8. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según la reivindicación 7, en donde el calentador de agua (17) está
previsto para funcionar únicamente cuando el agua sale por el grifo
(19) con el fin de calentar el agua instantáneamente.
9. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según la reivindicación 7 u 8, en donde el calentador de agua (17)
comprende un calentador alimentado con gas que se pone a funcionar
únicamente cuando el agua sale por el grifo.
10. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde un segundo
grifo (15) para la descarga de agua sin calentar está conectado a
dicha tubería corriente arriba del calentador.
11. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde un
acumulador (22) está conectado a dicha tubería entre la bomba (13) y
el grifo.
12. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que incluye una
batería recargable (25) para alimentar el motor de la bomba.
13. Sistema de abastecimiento de agua a presión
según la reivindicación 12, en donde se proporciona un panel solar
(35) para recargar la batería (25).
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