La presente invención se refiere a una red de evacuación de aguas residuales, especialmente de aguas sanitarias que se vierten al desagüe en general a temperaturas superiores a las del agua de la red de suministro.

La invención se engloba dentro de los sistemas de aprovechamiento energético y especialmente aplicable en edificios de nueva construcción de viviendas, hospitales, hoteles, oficinas, etc.

Las aguas que se recogen a través de la red de evacuación de un edificio pueden clasificarse en: a) Aguas grises, bajo cuya denominación recogemos las aguas que proceden del conjunto de aparatos sanitarios, excepto inodoros, y que son aguas con una suciedad relativa, con escasos residuos sólidos y elementos en disolución, tales como grasas, detergentes, etc. b) Aguas negras, dentro de cuya denominación englobamos aquellas aguas que arrastran materias fecales procedentes de inodoros. Son aguas con altos contenidos contaminantes. c) Aguas blancas, denominación con la que englobamos las aguas procedentes de las lluvias, nieves, etc., recogidas en cubiertas y terrazas de edificios. Generalmente esta agua tienen un nivel de suciedad bajo.

De los diferentes tipos de agua antes enumerados, solo las aguas del primer grupo, las aguas grises, son aguas que pueden haber necesitado para su uso un calentamiento previo y que son vertidas al desagüe general a temperaturas bastante superiores a las del agua de entrada, con un calor que podría ser recuperado, al menos parcialmente, antes de su vertido a la red de evacuación. Antecedentes de la invención

Por la ES2259921 es conocido un sistema de aprovechamiento térmico del calor de evacuación en aguas residuales, que consiste en enviar la totalidad de aguas residuales a un depósito intercambiador en el que las aguas sucias procedentes de la conducción principal de desagüe precalientan las aguas limpias. Este sistema presenta el problema de que al utilizar la totalidad de las aguas sucias, se mezclan aguas grises calientes y frías y aguas negras frías, procedentes de los diferentes aparatos sanitarios, con lo que se reduce la temperatura del agua que entra en el intercambiador. Otro inconveniente es que las aguas procedentes de la conducción principal del desagüe arrastran elevadas cantidades de residuos sólidos, al incluir tanto las aguas grises como las aguas negras.

Pueden citarse también como antecedentes de la presente invención la US4550771 y la EP05329110, donde se describen dispositivos o instalaciones de recuperación de calor de aguas residuales, en las que las aguas sucias procedentes de diferentes aparatos sanitarios se almacenan en un acumulador de agua caliente desde el que dicho agua se envía a un intercambiador térmico, cuando la temperatura del agua almacenada es superior a un valor de referencia, mientras que en caso contrario se envía al desagüe.

Con estos sistemas en el acumulador de agua caliente se almacenan aguas a diferentes temperaturas, de modo que a la salida del acumulador el agua puede encontrarse a una temperatura inferior a la necesaria para su aprovechamiento, en cuyo caso el agua se envía hacia el desagüe. Por tanto, se ha almacenado agua de la que no se recuperará calor alguno.

En la GB2304877 se describe un sistema de suministro de agua con recuperación de calor, en el cual el agua que se vierte al desagüe, procedente de diferentes aparatos sanitarios, puede ser impulsada mediante una bomba, en función de la temperatura del agua, hasta un tanque de almacenamiento de agua caliente, desde donde puede ser enviada a un intercambíador térmico. Esta instalación puede resultar costosa, al requerir de una bomba y tanque de almacenamiento, para poder aprovechar el calor de las aguas residuales en el intercambiador térmico. En este mismo sentido, DE102007002051 describe una red de evacuación de aguas residuales de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Descripción de la invención

La presente invención tiene por objeto una red de evacuación de aguas sanitarias, de constitución y funcionamientos sencillos, mediante la que puede llevarse a cabo el aprovechamiento del calor de las aguas residuales procedentes de aparatos sanitarios, máquinas o puntos en los que se puede usar opcionalmente agua caliente, para lo cual se mantendrá un control constante de la temperatura del agua procedente de estos aparatos o puntos para enviarla, en función de su temperatura, a una instalación de recuperación térmica o al depósito general.

La red de evacuación de aguas residuales que la invención propone está definida en la reivindicación 1 y que comprende

- una válvula de paso dotada de al menos una boca de entrada y de dos bocas de salida,

- una pluralidad de aparatos sanitarios que disponen de uso opcional de agua caliente, donde cada aparato sanitario tiene un desagüe de aguas residuales,

- donde los desagües de dichos aparatos sanitarios están conectados a dicha boca de entrada o dichas bocas de entrada,

- una instalación de recuperación térmica,

- un conducto que conecta la instalación de recuperación térmica con una de las bocas de salida de la válvula de paso,

- un desagüe general de aguas residuales,

- un conducto que conecta el desagüe general con la otra boca de salida de la válvula de paso,

- donde la válvula de paso abre o cierra las bocas de salida en función de la temperatura del agua que pasa a través de dichas bocas de entrada de manera que las aguas residuales son dirigidas alternativamente a la instalación de recuperación térmica o al desagüe general,

- donde la válvula de paso comprende una carcasa cilindrica que tiene un eje y que dispone en su pared de al menos una boca de entrada y de dos bocas de salida, donde la carcasa cilindrica aloja una compuerta curva, que tiene forma de segmento circular de radio menor que la carcasa cilindrica, cuya compuerta curva va adosada a la superficie interna de la carcasa cilindrica y va montada sobre un eje de giro coincidente con el eje de la carcasa cilindrica, sobre el que puede girar entre posiciones de cierre y apertura alternadas de una u otra de las bocas de salida, estando la citada compuerta curva relacionada con un medio de accionamiento.

De acuerdo con la invención, la válvula de paso está combinada con un bote sifónico que comprende una cámara de entrada, una cámara de salida y un tamo de pared que cierra exteriormente la cámara de entrada, la boca o bocas de entrada, mientras que en el tramo de pared que limita exteriormente la cámara de salida van situadas las dos bocas de salida, donde la compuerta curva que alternativamente cierra y abre una u otra de las bocas de salida está montada en dicho bote sifónico, dentro de la cámara de salida, en función de la temperatura del agua que pasa a través de dicho bote sifónico.

Para ello, de acuerdo con la invención, se dota a la red de evacuación de una válvula de paso que dispone de al menos una boca de entrada y de dos bocas de salida, A la boca o bocas de entrada se conectan los desagües de otros tantos aparatos sanitarios o puntos que disponen de uso opcional de agua caliente. Por su parte, de las bocas de salida parten otras tantas tuberías que conducen el agua que atraviesa la válvula a una instalación de recuperación térmica, una de las tuberías, y hacia el desagüe general la otra tubería. La válvula abre o cierra el paso hacia una u otra de las bocas de salida en función de la temperatura del agua que pasa a través de dicha válvula.

La red de evacuación de aguas de la invención es especialmente aplicable en edificios de nueva construcción, ya sean edificios de viviendas, oficinas, hospitales, hoteles, etc. La válvula de paso estará relacionada con medios de accionamiento que pueden consistir, por ejemplo, en un micromotor que actuará de acuerdo con las órdenes recibidas de un sensor de temperatura que puede ir instalado a la entrada de la válvula o en el interior de la misma. Con la constitución descrita, la red de la invención requerirá solamente, respecto de una red tradicional de evacuación de aguas, la disposición de la válvula de paso y la instalación de dos conducciones de evacuación a partir de dicha válvula, una dirigida hacia el intercambiador térmico y otra hacía el desagüe general. La válvula de paso puede disponer de solamente una boca de entrada, aplicándose una válvula a la salida de cada aparato sanitario, o bien estar dotada de una serie de bocas de entrada para recibir las aguas procedentes de dos o más aparatos sanitarios. Para evitar la presencia de restos contaminantes en el agua cálida que se envía a la instalación de recuperación térmica, puede disponerse un sistema simple de filtros muy tupidos, situados aguas abajo de la válvula.

Para lograr el máximo aprovechamiento energético, la red de evacuación de aguas calientes estaría compuesta por tuberías dotadas del correspondiente aislamiento térmico.

En resumen, la instalación de la red de evacuación de aguas residuales de la invención requeriría la separación de las redes de evacuación en aguas grises y negras, introducir en la red de evacuación de aguas grises una válvula que discrimine el agua que circula en función de su temperatura, disposición a partir de la válvula de dos ramales que conduzcan uno de ellos las aguas cálidas y otro las aguas frías, añadir un sistema de filtros en la red cálida y utilizar tuberías de evacuación térmicamente aisladas en la red cálida. Con esta disposición, el agua que pasa a través de la válvula a una temperatura superior a un valor prefijado se enviará a una instalación de recuperación térmica, mientras que cuando se encuentra por debajo de una temperatura prefijada se enviará directamente al desagüe general.

La instalación de la red con la constitución descrita supone un coste relativamente reducido, dentro del coste general de construcción de un edificio y, por otro lado, una vez instalada la red, no precisa prácticamente de mantenimiento adicional, proporcionando unos medios que permiten mejorar la calificación energética y medioambiental del edificio construido.

La válvula de paso puede estar constituida por una carcasa cilindrica que dispone en su pared de al menos una boca de entrada y de dos bocas de salida. Dentro de la cámara irá dispuesta una compuerta curva, de configuración cilindrica de igual radio que la cámara, que irá adosada en la superficie interna de dicha cámara y montada sobre un eje de giro coincidente con un eje de la carcasa cilindrica. Sobre este eje la compuerta podrá girar entre posiciones de cierre y apertura alternativas de una u otra boca de salida, manteniendo siempre la boca de entrada abierta. La compuerta irá relacionada con un medio de accionamiento que puede consistir en un micromotor eléctrico que podría ir dispuesto exteriormente sobre una de las bases de la carcasa cilindrica, conectado al eje de la compuerta.

En una posible forma de realización, la válvula de paso podría estar constituida a partir de un bote sifónico, el cual dispondría en el tramo de pared que limita exteriormente la cámara de entrada de la boca o bocas de entrada, mientras que en el tramo de pared que limita exteriormente la cámara de salida irían situadas las dos bocas de salida. El bote sifónico llevaría montado, dentro de la cámara de salida, la compuerta de la válvula encargada de cerrar y abrir alternativamente una de las bocas de salida, en función de la temperatura del agua que pasa a través de dicho bote sifónico.

En cualquiera de los casos expuestos, la compuerta puede comprender por el lado cóncavo una armadura a través de la que se monta en el eje de giro. Esta armadura podría estar constituida por dos brazos radiales coplanarios dispuestos entre la superficie cóncava de la compuerta y un anillo central coaxial con dicha compuerta, que serviría para el montaje sobre el eje de giro. Sobre una de las bases de la carcasa cilindrica del bote sifónico iría montado un micromotor para el accionamiento de la compuerta, protegido mediante la correspondiente compuerta.

La válvula de paso puede ser una válvula motorizada que es activada en función de la temperatura detectada por un sensor de temperatura. Cuando esta temperatura es superior a un valor prefijado, la válvula abre la boca de salida que conduce hacia la instalación de recuperación térmica, al mismo tiempo que cierra la otra boca de salida. Si la temperatura detectada por el sensor es inferior al valor prefijado, la válvula cierra la boca de salida que conduce hacia la instalación de recuperación térmica y abre la boca que conduce hacia el desagüe general. En la red de la invención la válvula de paso puede instalarse a la salida de cada aparato sanitario, a continuación del bote sifónico a través del que pasan las aguas procedentes de diferentes aparatos sanitarios, o bien estar constituida como propio bote sifónico, tal y como se ha puesto anteriormente. Breve descripción de los dibujos

En los dibujos adjuntos se muestra, con fines aclaratorios, un ejemplo de realización no limitativo de una red de evacuación de aguas construida de acuerdo con la invención, siendo:

La figura 1 un esquema de una red de evacuación de aguas que incluye las características de la invención. La figura 2 un alzado lateral de la válvula que entra a formar parte de la red de la figura 1.

La figura 3 una vista en planta de la válvula de la figura 2.

La figura 4 una vista en perspectiva de la carcasa de la válvula de las figuras 2 y 3, sin la tapa y la cámara superior que aloja el motor de accionamiento.

La figura 5 una sección diametral de la misma carcasa, tomada según la línea de corte V-V de la figura 4. La figura 6 muestra en perspectiva la compuerta que entra a formar parte de la válvula de las figuras 2 y 3.

La figura 7 muestra en perspectiva una posible variante de ejecución de la válvula de paso.

La figura 8 es una perspectiva de la carcasa inferior de la válvula de la figura 7 sin la tapa y cámara superior.

La figura 9 es una vista en planta de la carcasa de la figura 8.

Descripción detallada de un modo de realización

En la figura 1 se muestra el esquema de una red de evacuación de aguas sanitarias, por ejemplo de una vivienda, que puede ser unifamiliar o formar parte de un bloque de pisos, la cual incluye una serie de aparatos (1) en cuyo funcionamiento puede utilizarse agua caliente y que pueden consistir por ejemplo en una lavadora, lavaplatos, fregadero, etc. A la salida de cada uno de estos aparatos (1) se coloca una válvula de paso (2) que envía el agua procedente de dicho aparato (1), en función de su temperatura detectada por un sensor de temperatura, hacia una Instalación de recuperación térmica (3), a través de un conducto (4), o hacia el desagüe general (5) a través de un conducto.

La vivienda puede incluir también una serie de aparatos sanitarios (6), que disponen de uso opcional de agua caliente, y de un inodoro (7), cuyo funcionamiento se realiza siempre con agua fría procedente de la red de suministro.

Al igual que en el caso de los aparatos (1), a la salida de cada uno de los aparatos sanitarios (6) puede instalarse una válvula con la misma función que la válvula de paso (2) instalada a la salida de los aparatos (1). Como alternativa el desagüe de los diferentes aparatos sanitarios (6) puede conducirse a través de una válvula de paso (8) única la cual, en función de la temperatura del agua que pasa a través de la misma, la enviará hacia la instalación (3) de recuperación térmica, a través de un conducto (9), o hacia el desagüe general (5), a través de un conducto (10), El desagüe del inodoro (7) puede conectarse al conducto (10) que conduce hacia el desagüe general (5).

Los conductos (4, 9) pueden unirse en un tramo de tubería común (11) para su paso por un filtro (12) situado antes de la entrada en la instalación de recuperación térmica (3).

En el ejemplo representado en los dibujos la instalación de recuperación térmica (3) incluye un depósito (13) en el que desemboca la tubería común (11), después de pasar por el filtro (12). Dentro del depósito (13) va dispuesto un serpentín (14) a través del que se hace pasar agua limpia para su precalentamiento y uso posterior en una instalación de calefacción, saneamiento, etc. El depósito (13) puede ir dotado de una salida superior (15) de vaciado, en funciones de rebosadero, que conduciría al desagüe general (5) y de una salida inferior (16), para vaciado del depósito (13), que conduciría también hacia el desagüe general (5). El depósito (13) puede llevar también instalados difusores interiores (17), para la limpieza del serpentín (14), así como una sonda de temperatura En las figuras 2 a 5 se muestra una posible forma de realización de la válvula de paso (2) instalada a la salida de cada aparato (1). Esta válvula comprende una carcasa cilindrica (19), abierta por una de sus bases y dotada en su pared de una boca de entrada (20), circundada exteriormente por un tramo tubular (21), y de dos bocas de salida (22, 23), de las que igualmente parten exteriormente sendos tramos tubulares (24,

25). Dentro de la carcasa cilindrica (19) se aloja una compuerta curva (26), figura 6 de configuración de segmento circular de radio menor al de la carcasa cilindrica (19). Esta compuerta curva (26) va adosada a la superficie interior de la pared de la carcasa (19), teniendo una amplitud angular suficiente para poder cerrar una de las bocas de salida (22, 23).

La compuerta curva (26) dispone posteriormente de una armadura compuesta por dos brazos radiales (27) coplanarios que discurren desde la superficie cóncava de la compuerta curva (26) hasta un anillo central (28) coaxial con dicha compuerta. A través de este anillo central (28) la compuerta curva (26) se monta dentro de la carcasa cilindrica

(19) con facultad de giro, mediante un eje que pasa a través del anillo central (28) y se fija en un casquillo (29) que sobresale interiormente en posición centrada del fondo de la carcasa cilindrica (19). La compuerta curva (26) podrá girar sobre el casquillo (29) en el que va montada entre posiciones de cierre o apertura de una u otra de las dos bocas de salida (22, 23) de la carcasa cilindrica (19). Para ello, sobre la carcasa cilindrica (19) puede ir dispuesta una cámara (30) en la que se aloja un micromotor cuyo eje va conectado al casquillo (29) de la compuerta curva (26) y cuyo funcionamiento está comandado a partir de un sensor térmico que puede ir montado dentro de la carcasa cilindrica (19) o inmediatamente por delante de la misma. La cámara (30) se cierra mediante una tapa superior (31) que da acceso al micromotor alojado en su interior.

En las figuras 7 a 9 se muestra una realización preferente de la invención en la cual la válvula de paso (2, 8) está combinada con un bote sifónico, cuya carcasa cilindrica (19') queda interiormente subdividida, mediante un tabique (32), en una cámara de entrada (33) y una cámara de salida (34), como mejor puede apreciarse en la figura 9. La pared de la carcasa cilindrica (19') dispone, en los tramos tubulares (2T) que cierran exteriormente la cámara de entrada (33), de una serie de bocas de entrada, a cada una de las cuales se conectará la salida o desagüe de uno de los aparatos sanitarios (6), figura 1. En el tramo que cierra exteriormente la cámara de salida (34) la pared de la carcasa cilindrica (19') dispone de dos tramos tubulares (24', 25') conectados con las bocas de salida, al igual que la carcasa cilindrica (19) de la válvula de paso (2, 8) de las figura 2 y 3.

Dentro de la cámara de salida (34) irá montada la compuerta curva (26) de la figura 6, mediante un eje que pasa a través del anillo central (28) y va fijado en el casquillo (29') que sobresale del fondo de la carcasa cilindrica (19'). Según puede verse en la figura 7 la carcasa cilindrica (19') se cierra mediante una tapa

(35) sobre la que va situada la cámara (30') en la que se aloja el micromotor cuyo eje va conectado al eje de la compuerta curva (26), de forma similar a la descrita con referencia a las figuras 2 a 6. La válvula de paso (2, 8) con la constitución de las figuras 2 a 5 puede montarse a la salida de cada aparato (1), según se ha dispuesto, o bien aguas abajo del bote sifónico tradicional que recoge las aguas de los aparatos sanitarios (6).

La válvula de paso (2, 8) con la constitución expuesta en las figuras 7 a 9, constituye la válvula de la figura 1 , combinada con un bote sifónico, que recibe directamente las aguas de los diferentes aparatos sanitarios (6).

Preferentemente los tramos tubulares (24, 25, 24', 25') que circundan exteriormente las bocas de salida (22, 23) serán de diferente longitud, para facilitar la conexión de las tuberías que conducirán el agua hacia la instalación de recuperación térmica (3) o hacia el desagüe general (5).

Con la constitución descrita el agua procedente de los aparatos (1 , 6), que pasarán a través de las válvulas de paso (2, 8), serán dirigidas hacia la instalación (3) de recuperación térmica cuando la temperatura de las mismas sea superior a un valor prefijado, mientras que cuando se encuentren por debajo de dicho valor serán dirigidas hacia el desagüe general (5).