DESCRIPCIÓN OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se enmarca dentro del campo técnico de los dispositivos de acoplamiento destinados a recibir una clavija. Más concretamente se describe un enchufe empotrable que comprende un sistema de comunicación con otros dispositivos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Del estado de la técnica se conocen soluciones de conexión inteligentes. Se trata de dispositivos que comprenden en su interior sistemas de comunicaciones configurados para permitir a un usuario controlar su encendido y su apagado, controlar la intensidad de corriente que pasa por ellos, etc.

Dichos dispositivos tienen sin embargo algunas limitaciones importantes. Una de las principales limitaciones es su relación entre el amperaje al que trabajan y su tamaño que hacen imposible integrarlos empotrados en una pared.

Los dispositivos empotrados en pared deben trabajar según las reglas de instalación de cada país o región entre 10A y 16 A, y los dispositivos del estado del arte que trabajan a esta intensidad tienen un volumen demasiado elevado para integrarlos empotrados en un pared en una caja universal. Para reducir su tamaño, hasta el momento, la solución encontrada ha sido reducir el amperaje al que estos dispositivos pueden trabajar, de forma que al no cumplir las reglas de instalación, no se pueden integrar en una caja universal empotrada en una pared, y por tanto la solución ha sido implementarlos como un conjunto cerrado, con clavija, para poder ser conectados a un enchufe de la red eléctrica.

Es decir, cuando se quiere conectar un aparato eléctrico es necesario conectarlo primero a este dispositivo de conexión inteligente y después conectar el dispositivo de conexión inteligente a un enchufe de la red eléctrica. Todos los dispositivos de conexión inteligente necesitan cumplir otras normas que dificultan la integración de los mismos en un espacio reducido, por ejemplo, la distancia entre los contactos eléctricos y los componentes electrónicos deben ser de 3mm mínimo y estos dispositivos deben soportar pruebas como 5.000 ciclos de enchufado y desenchufado.

Los dispositivos del estado del arte, para salvar estos inconvenientes, reducen el amperaje, por lo que no pueden ser empotrables, o tienen un elevado volumen que no puede ser integrado en una caja de empotrar universal y la solución empleada en el estado de la técnica es hacerlos externos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención propone un enchufe con sistema de comunicación. La clave de este enchufe es que es empotrable y que el sistema de comunicación está dispuesto en la carcasa del enchufe. Dicha carcasa comprende preferentemente una base y una tapa de la base y la base del enchufe queda alojada completamente en una caja universal empotrada en la pared en la que se instala y se conecta directamente a la red eléctrica mediante unos bornes de conexión.

Este enchufe permite solucionar los problemas descritos del estado de la técnica ya que permite su instalación con conexión directa a la red eléctrica y se empotra en la pared. Para ello el enchufe se ha diseñado de tal forma que todos los componentes que comprende están alojados en la carcasa del enchufe de la que sobresalen los bornes necesarios para el conexionado a la red eléctrica.

Cuando el enchufe está ya empotrado en la pared solo se ve desde fuera la cara exterior de la tapa del enchufe, que es el embellecedor. Por lo tanto, la impresión externa que tiene un usuario es que se trata de un enchufe estándar, pero en realidad, en el interior de la base se encuentra el sistema de comunicación que permite al usuario controlar el enchufe a distancia y la comunicación de este con otros dispositivos.

Algunas de las posibilidades de realización del enchufe contemplan por ejemplo que éste comprenda un sistema de encendido y apagado, que comprenda un temporizador, que pueda controlarse desde una aplicación de móvil, etc. Así pues, un usuario que conecta en el enchufe un aparato eléctrico puede controlar a distancia su apagado o encendido, la intensidad de corriente que se le envía para controlar por ejemplo la intensidad de la luz si se ha conectado una lámpara, se puede programar unas horas a las que se quiere dejar pasar la corriente, por ejemplo para conectar una estufa solo hasta determinada hora de la noche, apagar un aparato eléctrico conectado al enchufe si se detecta que está consumiendo mucha potencia, etc.

Algunas de las aplicaciones del enchufe son medición de la corriente, encendido y apagado temporizados (se puede seleccionar durante cuánto tiempo va a estar encendido o apagado), encendido y apagado retardados (el enchufe se enciende o apaga pasado un tiempo determinado), baliza (puede comprender leds que emiten luz para, por ejemplo, guiar un camino), encendido y apagado programado (el enchufe se enciende o apaga siguiendo un programa determinado), limitador de umbral de corriente, y permite realizar un cálculo estimado de la facturación que puede realizar la compañía eléctrica en función de la corriente que detecta que ha estado pasando.

Asimismo los alveolos del enchufe se encuentran rodeados por una envolvente que es una pieza que se extiende desde la base en la placa, la PCA que contiene elementos del sistema de control y algunos elementos del sistema de comunicaciones, a la cabeza del contacto proporcionando estabilidad mecánica, de forma que se minimiza la formación de microroturas en las soldaduras de los alveolos y de los demás componentes, proporcionando una alta durabilidad del enchufe frente a la conexión y desconexión de clavijas en el mismo. Una ventaja asociada al enchufe con sistema de comunicación de la presente invención es que al ser empotrable y estar conectado de forma fija a la red eléctrica, se enmarca dentro de la clasificación de instalaciones eléctricas fijas. Por lo tanto, el enchufe propuesto puede trabajar hasta con intensidades de corriente de 16 A estando empotrado en la pared y sin necesitar un dispositivo intermedio entre el enchufe y el dispositivo que se desea conectar a la red eléctrica. Esto permite conectar cualquier tipo de electrodoméstico al enchufe.

El enchufe con sistema de comunicación cumple la regulación de enchufe para instalación eléctrica fija, como se ha descrito en el párrafo anterior. Para verificar que el enchufe cumple la regulación de instalaciones eléctricas se realiza un control de apertura de los contactos del relé para maximizar la corriente y por tanto la potencia que puede controlar el enchufe. Este control consiste en una sincronización del cierre del relé cuando la tensión es 0, para reducir los picos de corriente en el arranque, y una sincronización de la apertura del relé con el paso por cero de la corriente, para reducir el estrés del relé en la desconexión y conexión.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, 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: Figura 1.- Muestra una vista explosionada del enchufe con sistema de comunicación.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva la primera pieza que forma la base cuando la carcasa comprende una base y una tapa de la base. Figura 3.- Muestra una vista en perspectiva de la segunda pieza que queda unida a la primera pieza para formar la base en la realización en la que la carcasa comprende una base y una tapa de la base.

Figura 4.- Muestra una vista seccionada del enchufe con sistema de comunicación.

Figura 5.- Muestra una vista seccionada del enchufe con sistema de comunicación donde la sección se ha obtenido desde un plano diferente al de la sección de la figura 4.

Figura 6a.- Muestra una vista en planta de la base del enchufe.

Figura 6b.- Muestra una vista en lateral de la tapa del enchufe. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A continuación se describe, con ayuda de las figuras 1 a 6, un ejemplo de realización de la presente invención.

El enchufe con sistema de comunicación de la presente invención se aprecia por ejemplo en la figura 1. Dicho enchufe tiene la característica esencial de que es empotrable.

El enchufe con sistema de comunicación, que es empotrable, comprende al menos una carcasa en el interior de la que se aloja al menos un sistema de comunicación, un circuito de control y un sistema de conexiones del enchufe. Asimismo dicha carcasa comprende el receptáculo para una clavija a conectar en el enchufe.

En un ejemplo de realización la carcasa está conformada como una única pieza. En otro ejemplo de realización la carcasa comprende una base (5) y una tapa de base (6). En un ejemplo de realización la mayoría de los elementos del enchufe (elementos del sistema de comunicación y del circuito de control) están alojados dentro de la base (5), y algunos, como por ejemplo una antena y parte del sistema de comunicación están alojados en la tapa de la base (6). En otro ejemplo de realización, todos los elementos del enchufe quedan alojados en la base (5). La tapa de la base (6) es la pieza que comprende la parte visible del receptáculo para la clavija. En este caso en la base (5) se encuentran parte del sistema de comunicación, el circuito de control y el sistema de conexiones del enchufe.

El sistema de conexiones del enchufe comprende bomas para conexionado directo a la red eléctrica y medios de fijación (2) en la carcasa configurados para asegurar la unión del enchufe a la pared en la que se empotra.

Preferentemente, el sistema de comunicación comprende al menos un microprocesador, un transductor, un circuito de adaptación y una antena de radio frecuencia. En un ejemplo de realización de la invención, el enchufe comprende adicionalmente otro sistema de comunicación con antena de radiofrecuencia para comunicación inalámbrica. Preferentemente este sistema de comunicación adicional se encuentra ubicado en la tapa de la base (6).

Los sistemas de comunicación se pueden comunicar mediante un protocolo seleccionado del grupo de: Z-Wave, WiFi (IEEE802.11), ZigBee, Bluetooth, ANT, WiMAX o de protocolo propietario de RF 343MHz, 868MHz, 915MHz, 27MHz, 2,4GHz, 5GHz, etc. o de cualquier otro tipo. En un ejemplo de realización en el que el enchufe comprende dos sistemas de comunicación, uno de ellos se comunica con Z-wave y el otro con WiFi. En la realización en la que el enchufe comprende dos sistemas de comunicación, el microprocesador de cada sistema de comunicación se comunica bidireccionalmente con el microprocesador del otro sistema de comunicación.

En una realización de la invención, dicho circuito de control del enchufe comprende al menos un microcontrolador, un circuito de medida y un relé (3). La comunicación entre el sistema de comunicación y el circuito de control se realiza a través del microcontrolador de éste último.

El circuito de control puede comprender por ejemplo un RTC (Realtime dock) que permite controlar la función de temporizador del enchufe.

En un ejemplo de realización en el que el enchufe comprende dos sistemas de comunicación, el sistema de comunicación con protocolo WiFi es el que se comunica con el exterior. En el caso de que el enchufe sólo comprenda un sistema de comunicaciones, solo habría Z-wave y este se comunicaría con el exterior y con el microcontrolador del circuito de control.

En un ejemplo de realización el enchufe comprende un sistema de encendido y apagado, que es parte del circuito de control. En este caso, el relé (3) del circuito de control está sincronizado con la alimentación y un microprocesador configurado para establecer comunicación con otro dispositivo remoto para controlar el apagado y encendido del enchufe.

En el enchufe propuesto el alveolo para el neutro está conectado directamente al borne del neutro (23) mientras que entre la fase y el borne de la fase (25) correspondiente al que se conecta, se encuentra un relé (3). En la figura 1 se aprecian el contacto del borne al neutro (22) y se observan el contacto de entrada del relé (21) y el contacto de salida del relé (20). En un ejemplo de realización como el mostrado en las figuras, la carcasa comprende una base (5) y una tapa de base (6) configuradas para quedar unidas entre sí. En este caso la base (5) puede comprender una primera pieza (7) y una segunda pieza (8) configuradas para quedar unidas entre sí. Asimismo en un ejemplo de realización la primera pieza (7) y la segunda pieza (8) comprenden unas faldas aislantes (9), que quedan dispuestas una sobre otra cuando están unidas la primera pieza (7) y la segunda pieza (8) y que permiten aislar los alveolos (1) del enchufe. Los alveolos son el medio de conexión de una clavija al enchufe. El enchufe puede comprender también un pulsador para apagarlo y encenderlo. En las realizaciones en las que comprende el pulsador éste está dispuesto en la cara externa de la carcasa. Si la carcasa tiene una tapa de la base el pulsador está en la cara externa de dicha tapa de la base. Como se ha descrito, las faldas aislantes están acopladas una sobre otra, dispuestas de manera que rodean completamente la parte eléctrica, es decir los alveolos (1). Así quedan dispuestos en la periferia los componentes electrónicos del enchufe que quedan englobados entre las faldas y la carcasa. Preferentemente los componentes del sistema de comunicación y del circuito de control están en al menos un PCA (4) que queda dispuesto en dicha posición entre las faldas y las paredes externas de la base (5), es decir las paredes externas de la primera y segunda pieza (7, 8).

En un ejemplo de realización como el mostrado en la figura 4, los bornes (1) están situados a 45° y configurados para facilitar la conexión de los cables de la red eléctrica desde cualquier dirección a la que lleguen al enchufe.

En el ejemplo de realización en el que el enchufe comprende una base y una tapa de la base, dicho enchufe comprende una pluralidad de conexiones que unen ambas piezas. Para evitar confusiones del usuario a la hora de montar el enchufe, éste puede comprender una serie de marcas destinadas a evitar la colocación errónea entre la base y la tapa de la base.

En un ejemplo de realización dichas marcas pueden ser por ejemplo dos muescas (10) excéntricas, no simétricas, en uno de los componentes (base o tapa de la base) para guiar la conexión. Asimismo, para guiar dicha conexión se emplean también, como orientación, la simetría del hueco para conexión a tierra y la conexión compuesta por una serie de pines de conexión (1 1) que encajan en el elemento opuesto (base y tapa de la base) que comprende unos huecos para pines de conexión (12) correspondientes en los que se alojan.

Los pines de conexión permiten realizar la conexión entre la base y la tapa de la base, salvando el receptáculo para la clavija y de esta forma se consigue utilizar la tapa del enchufe para ubicar componentes.