ITBA20130075A1 - "dispositivo per il monitoraggio ed il controllo della portata di un fluido" - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:

“Dispositivo per il monitoraggio ed il controllo della portata di un fluido”

Il dispositivo, oggetto della presente invenzione, si colloca nell’ambito delle apparecchiature per il monitoraggio e la misurazione della portata di un fluido, e nel dettaglio concerne un dispositivo per il monitoraggio ed il controllo delle risorse idriche in un impianto di tipo domestico.

Come è noto, ciascun abitazione, locale commerciale o edificio industriale, provvisti di un impianto idrico, devono essere necessariamente dotati di un contatore che consente di visualizzare e registrare il volume di liquido che transita al suo interno.

I contatori idrici attualmente utilizzati possono essere di tipo meccanico, elettromeccanico, o elettronico. Tralasciando queste ultime tipologie, i contatori maggiormente diffusi e impiegati sono di tipo meccanico; detta tipologia è costituita da un meccanismo mosso da ruote decadiche, le quali sono generalmente azionate dallo spostamento di un arpionismo o di altro meccanismo. Nel caso di contatori idrici impiegati in impianti domestici, i quali sono sempre posti a monte del circuito quantificando il volume d’acqua fornita alla singola utenza, consentono di definire l’importo dovuto alla compagnia fornitrice del servizio per un dato volume di acqua consumato.

I contatori attualmente impiegati presentano tuttavia alcuni inconvenienti, in particolare qualsiasi tipologia di contatore, a causa della sua posizione, consente di quantificare il volume complessivo d’acqua in corrispondenza di una sezione della condotta a monte dell’impianto, pertanto, nel caso in cui vi siano eventuali guasti, malfunzionamenti o perdite in corrispondenza di sezioni di condotte a valle del contatore, quest’ultimo, quantificherà un volume d’acqua comprendente anche le eventuali perdite, con conseguente aggravio dei costi per l’utente, che si vedrà costretto a pagare anche il volume di acqua dispersa dalla perdita.

Tale situazione si protrarrà finché non sarà individuato e riparato il guasto o la perdita.

Va inoltre ricordato quanto sia complessa e difficile l’individuazione di una perdita all’interno di un circuito idrico domestico, specie se le perdite sono minime e distribuite nell’impianto con la conseguenza che l’utente potrebbe continuare a corrispondere, al fornitore del servizio idrico, un importo superiore rispetto a quello effettivamente consumato per un periodo di tempo indefinito. Un ulteriore inconveniente, derivante dall’impossibilità di individuare eventuali guasti da parte dei contatori attuali, è rappresentato dall’elevato volume di acqua consumato a causa di eventuali guasti e perdite delle condotte, il che, oltre a comportare un elevato dispendio di risorse idriche, può provocare anche danni all’edificio in cui è installato l’impianto. Tali danni possono essere infiltrazioni d’acqua, macchie di umidità nel caso di danni di tipo estetico, o nel peggiore dei casi danni strutturali o di tenuta termica.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo per il monitoraggio ed il controllo della portata di acqua fornita ad un impianto idrico domestico che risolva gli inconvenienti dei contatori attuali. In particolare, lo scopo principale della suddetta invenzione è quello di fornire un dispositivo di monitoraggio e controllo della portata d’acqua fornita ad un impianto idrico da associare ed impiegare insieme ad un contatore idrico tradizionale.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo per il monitoraggio ed il controllo della portata di acqua fornita ad un impianto idrico domestico che consenta di poter individuare ed isolare eventuali perdite o guasti al circuito qualora i consumi di acqua siano incompatibili con i volumi stimati.

Un ulteriore scopo è quello di fornire un dispositivo dotato di elevata flessibilità e che consenta di monitorare e controllare la portata di qualsiasi tipologia di fluido effettuando delle semplici regolazioni e impostando differenti valori limiti.

Un ultimo scopo della presente invenzione, è quello di disporre di un dispositivo per il monitoraggio ed il controllo della portata di un fluido caratterizzato dalla possibilità di poter disporre di un monitoraggio simultaneo in differenti punti dell’impianto su cui è applicato e che consente di escludere dalla rete eventuali rami nei quali vi sia un consumo eccessivo o eventuali perdite.

Il dispositivo per il monitoraggio ed il controllo della portata di un fluido di cui alla presente invenzione è nel seguito descritto, in un’esecuzione preferita e non limitativa di ulteriori sviluppi nell’ambito del brevetto, con l’aiuto delle tavole di disegno allegate che illustrano le seguenti figure:

- Fig. 1: uno schema di un impianto idrico domestico, sul quale è installato il dispositivo secondo la presente invenzione;

- Fig. 2: uno schema di un impianto idrico dotato di più rami sui quali è installato il dispositivo secondo la presente invenzione.

Come illustrato in figura 1, il dispositivo per il monitoraggio ed il controllo della portata di un fluido, indicato con 1, comprende un misuratore di portata 2, un microcontrollore 3, un’elettrovalvola 4, un modulo di trasmissione dati 5 ed eventualmente un dispositivo sonoro 7.

Con riferimento alla figura 1, il dispositivo 1, in una sua tipica installazione, è collocato a monte dell’impianto idrico domestico e, più in particolare il misuratore di portata 2, posto sulla condotta principale C a monte dell’impianto idrico domestico, è necessariamente posizionato a valle del tradizionale contatore idrico 6.

Il misuratore di portata 2 consente di rilevare la portata volumetrica dell’acqua che lo attraversa e, la tipologia di sensore adottata nella presente invenzione, è del tipo idoneo a convertire il valore di portata volumetrica che lo attraversa in un’onda quadra la cui frequenza varia linearmente con la portata volumetrica del fluido che lo attraversa.

L’onda quadra generata è trasmessa, a mezzo di opportuni cablaggi 21, ad una centralina di elaborazione dati dotata di un microcontrollore 3 che provvede ad elaborarla al fine di ottenere la conversione della portata volumetrica del fluido che attraversa la condotta C, in un valore corrispondente al volume di liquido consumato. Ottenuto detto valore, corrispondente al volume di liquido che ha attraversato il misuratore di portata 2 in una data unità temporale, il dispositivo 1 effettua un controllo mediante l’esecuzione di uno specifico programma ad opera del software del microcontrollore 3, al fine di rapportare il consumo rilevato con il consumo previsto nei limiti precedentemente impostati dall’utilizzatore dell’impianto.

Ad esempio, ipotizzando che il consumo giornaliero di acqua di un impianto idrico domestico sia di circa 170-200 litri, il microcontrollore 3 confronterà tale valore di riferimento, attraverso l’esecuzione di un programma ad opera del software, con il consumo effettivo rilevato giornalmente.

Tale monitoraggio consente di gestire il flusso d’acqua assorbito dall’impianto in condizioni di funzionamento normali e di controllare un eventuale assorbimento di acqua in condizioni di riposo del circuito idrico, si pensi alle ore notturne e, in caso di guasto o di rilevamento di consumi anomali, di segnare e/o eventualmente sospendere l’erogazione di acqua all’impianto; a tal fine il dispositivo 1 dispone di un’elettrovalvola 4, attivabile a mezzo di un relè, posta in serie al misuratore di portata 2 e di un dispositivo di trasmissione dati 5.

Il dispositivo 1, pertanto, può prevedere una serie di strategie di intervento nel caso di rilevazione di consumi diversi da quelli preimpostati.

Una prima strategia di intervento è quella di chiudere l’elettrovalvola 4, sospendendo l’erogazione dell’acqua all’impianto. A tale condizione può essere associato, per mezzo del modulo di trasmissione dati 5, l’invio di un sms ad uno o più numeri telefonici precedentemente impostati ovvero l’emissione di un segnale attraverso un dispositivo sonoro 7.

Una seconda strategia di intervento del dispositivo è quella di non sospendere l’erogazione dell’acqua, ma di inviare un messaggio di allarme ad un dispositivo telefonico e non remoto dal quale si potrà intervenire bloccando l’erogazione dell’acqua.

Un’ultima strategia è quella di comunicare, semplicemente con un segnale sonoro, a mezzo del dispositivo sonoro 7, la presenza di perdite o di anomalie nell’impianto idrico.

E’ previsto che il dispositivo possa essere integrato al contatore 6 ovvero costituire un corpo a parte.

Come illustrato in figura 2, il dispositivo 1 può essere installato su più rami del medesimo impianto idrico, al fine di non sospendere per intero l’erogazione dell’acqua; ad esempio, risulterebbe vantaggioso nel caso in cui il dispositivo 1 sia impiegato in una struttura alberghiera o in un impianto idrico industriale la cui integrale sospensione dell’acqua potrebbe comportare disagi.

In quest’ultimo caso i misuratori di portata 2 sono installati su ciascun ramo A, B dell’impianto e sul ramo principale C così come l’elettrovalvola 4, diversamente il microcontrollore 3, il dispositivo sonoro 7 ed il dispositivo di trasmissione dati 5 saranno unici ed opereranno le medesime strategie viste nel caso di un'unica condotta C.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il monitoraggio ed il controllo della portata di un fluido (1) comprendente almeno un misuratore di portata (2), almeno un’elettrovalvola (4), un modulo di trasmissione dati (5), un microcontrollore (3), caratterizzato dal fatto che l’almeno un misuratore di portata (2) è idoneo a generare un’onda quadra la cui frequenza varia linearmente con la portata volumetrica del fluido che lo attraversa, detta onda quadra essendo convertita dal microcontrollore (3) in un valore corrispondente al volume di liquido erogato dall’impianto idrico, valore successivamente confrontato con quelli precedentemente impostati e corrispondenti ad un consumo medio di liquido in un determinato arco temporale.
2. 2. Dispositivo di cui a rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il valore ottenuto dal confronto effettuato dal microcontrollore (3) è trasferito ad un dispositivo di trasmissione dati (5) ad esempio un dispositivo di telefonia mobile o fissa e da questo inviato ad un dispositivo remoto, qualora detto valore non rientri nei parametri precedentemente impostati.
3. 3. Dispositivo di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che l’erogazione dell’impianto può essere interrotta attraverso un dispositivo remoto, ad esempio uno smartphone, il quale mettendosi in collegamento con il microcontrollore (3) attraverso il modulo di trasmissione dati (5) può agire su di un relè che comanda la chiusura di un’elettrovalvola (4).
4. 4. Dispositivo di cui a rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la chiusura dell’almeno un’elettrovalvola (4) è decisa automaticamente dal microcontrollore (3) ogni qualvolta il volume di liquido erogato da un impianto idrico è superiore ad un determinato valore precedentemente impostato.
5. 5. Dispositivo di cui a rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che un dispositivo sonoro (7) si attiva ogniqualvolta il microcontrollore (3) rileva che il volume di liquido erogato dall’impianto idrico è superiore ad un determinato valore precedentemente impostato.
6. 6. Dispositivo di cui a rivendicazioni da 1 a 4 caratterizzato dal fatto che la almeno un’elettrovalvola (4) può essere attivata mediante l’utilizzo di un dispositivo di telefonia da remoto.
7. 7. Dispositivo di cui a rivendicazioni da 1 a 5 caratterizzato dal fatto che il dispositivo sonoro (7) può essere disattivato attraverso un dispositivo mobile di telefonia.
8. 8. Dispositivo di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di poter essere inglobato o meno in un contatore idrico (6).