"Dispositivo y método de esterilización de un inodoro"

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se relaciona con dispositivos de esterilización de inodoros, y métodos de esterilización de inodoros.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

Los inodoros son un lugar propicio para la transmisión de organismos como bacterias intestinales y virus. En la actualidad los inodoros convencionales utilizan para su limpieza una descarga de agua mediante sistemas convencionales, controlándose esta descarga de agua de forma manual o automática a través de una llave de paso. La contaminación en el baño ocurre cuando el agua de los inodoros es descargado, y los organismos son emanados del inodoro. El uso de dispensadores de productos bacteriostáticos y bactericidas para inodoros, que mediante un conducto inyectan el producto en el agua de descarga, puede reducir el número de organismos emanados durante la descarga del mismo. Pero resultan poco eficientes, ya que en la mayoría de los casos no se realiza el mantenimiento adecuado o no existe una relación calibrada entre frecuencia de uso y cantidad aportada. Además la gran mayoría de estos productos son de origen químico y altamente tóxico, produciendo contaminación al descargarse en el agua.

Se conocen dispositivos que no utilizan productos de limpieza químicos y que no son tóxicos. Así, el documento JPH0633501 A describe un dispositivo de esterilización y desodorización integrado en un inodoro. Dicho dispositivo comprende un generador de ozono, un medio de impulsión que es una bomba de aire, conectado fluídicamente con el generador de ozono, que permite la descarga del ozono generado en el agua de descarga del inodoro, y unos medios de control que controlan la generación del ozono y la descarga de dicho ozono en el agua de descarga cuando el usuario se posiciona en el inodoro. El ozono descargado en el agua del depósito del inodoro, parte es disuelto en el agua para su posterior descarga en la taza del inodoro, y parte sale del depósito de agua al medioambiente del servicio donde se encuentra el inodoro.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es el de proporcionar un dispositivo de esterilización de inodoros, y un método de esterilización de inodoros, según se define en las reivindicaciones.

Un aspecto de la invención se refiere a un dispositivo de esterilización para un inodoro, que comprende un generador de ozono, un medio de impulsión del ozono generado conectado fluídicamente con el generador de ozono que permite la descarga del ozono generado en el agua de descarga al inodoro, unos medios de control que controlan la generación del ozono y la descarga de dicho ozono en el agua de descarga, y unos medios sensores para detectar la presencia o la actuación de un usuario, estando los medios sensores comunicados con los medios de control, y controlando los medios de control el generador de ozono en función de la señal recibida de dichos medios sensores. El dispositivo comprende además un generador de plasma iónico para descargar plasma iónico directamente en el aire, controlando los medios de control dicho generador de plasma iónico.

Otro aspecto de la invención se refiere a un método de esterilización de inodoros, implementado con un dispositivo de esterilización de inodoros como el definido más arriba.

El dispositivo de esterilización comprende un generador de plasma iónico que genera iones y los descarga en el aire del servicio donde se encuentra el inodoro. De esta forma complementa la acción del ozono de esterilización del inodoro, evita olores, y limpia la atmósfera del servicio. Cuando los iones son generados en el agua, alcalinizan dicha agua aumentando el pH, lo cual se realiza para proteger los recubrimientos. Por el contrario, al ionizar el aire se reduce el número de volátiles orgánicos en la atmósfera circundante al inodoro, y así se completa el proceso de esterilización. De esta forma se aumenta la eficiencia de esterilización de los inodoros y de su entorno, no siendo necesario utilizar productos desinfectantes, manteniendo limpio de gérmenes y bacterias, y se produce una eliminación de los olores en los servicios. Además se reduce el gasto y la contaminación producido por los productos químicos de limpieza.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra una vista frontal de un inodoro con depósito de agua con una realización del dispositivo de la invención acoplado a dicho inodoro.

La figura 2 muestra una vista lateral del inodoro de la figura 1 , con el dispositivo acoplado.

La figura 3 muestra una vista esquemática del dispositivo de la figura 1 , mostrando sus componentes.

La figura 4 muestra una vista frontal de un inodoro de tipo urinario sin depósito de agua, con una segunda realización del dispositivo de la invención acoplado a dicho inodoro.

La figura 5 muestra una vista esquemática del dispositivo de la figura 4, mostrando sus componentes.

La figura 6 muestra las etapas de una realización del método de esterilización de la invención, correspondiente a un ciclo de generación de ozono.

La figura 7 muestra las etapas de una realización del método de esterilización de la invención, correspondiente a un ciclo de generación de plasma iónico. EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La figura 1 muestra una vista frontal de un inodoro 10 con depósito de agua 11 con una realización del dispositivo 100 de la invención acoplado a dicho inodoro 10. Y la figura 2 muestra una vista lateral del inodoro 10 de la figura 1 , con el dispositivo 100 acoplado.

Actualmente una cisterna o depósito de agua de inodoro de las principales marcas es capaz de almacenar por ejemplo, según el volumen del depósito, igual o menos de 3 litros de agua, entre 3 y 9 litros, o más de 9 litros. De esta manera, las descargas de agua completas corresponden al total del volumen de agua almacenado, o de aproximadamente la mitad del volumen cuando se hace una media descarga. La figura 3 muestra una vista esquemática del dispositivo 100 de la figura 1 , mostrando sus componentes. El dispositivo 100 comprende en esta realización un generador de ozono 20 y un medio de impulsión 30 que está conectado fluídicamente con el generador de ozono 20 por medio de un conducto 31 que permite la descarga del ozono generado en el agua de descarga 12 al inodoro 10. El dispositivo 100 también comprende unos medios de control 40 que controlan la generación del ozono y la descarga de dicho ozono en el agua de descarga 12, y unos medios sensores 60, estando los medios sensores 60 comunicados con los medios de control 40, y estando los medios de control 40 comunicados con el generador de ozono 20, controlando los medios de control 40 el generador de ozono 20 en función de la señal recibida de dichos medios sensores 60.

El generador de ozono 20 es un dispositivo capaz de producir ozono mediante la generación de una alta tensión eléctrica (efecto corona) que produce ozono. Como el ozono no puede ser almacenado ni transportado, debe ser producido en el lugar en donde será empleado. La utilización de alta frecuencia y el avance de la electrónica ha llevado a poder utilizar generadores de ozono de pequeño tamaño. El generador de ozono 20 de la presente realización es capaz de generar ozono entre 200 y 500 mg/hora, obteniendo concentraciones de ozono en el agua de descarga 12 de entre 1 ,2 y entre 1 ,6 ppm, esto es, más que suficiente para obtener la esterilización en el inodoro 10. Los medios de control 40 son en esta realización una tarjeta electrónica con un microprocesador que contiene todos los datos referidos a tiempos y parámetros de uso que gestiona los procesos de liberación de ozono, y el resto de procesos asignados. Estos medios de control 40 están conectados a los medios sensores 60 y al generador de ozono 20. Dichos medios de control 40 están conectados en esta realización a la red de suministro eléctrico 41 , pero también puede utilizar un sistema de almacenamiento de energía autónomo (no mostrado en las figuras). También los medios de control 40 gestionan unos indicadores (no mostrados en las figuras) que indican el funcionamiento del dispositivo 100.

El medio de impulsión 30 es en esta realización una bomba de aire con una entrada de aire (no mostrada en las figuras), y conectada con el generador de ozono 20 mediante un conducto 31. El medio de impulsión 30 comprende unos medios de aislamiento acústico y de vibraciones.

Los medios sensores 60 comprenden en esta realización un sensor de presencia, que detecta la presencia del usuario del inodoro 10 a una distancia de por ejemplo 65 centímetros. Si el usuario interrumpe los medios sensores 60, se entiende que el usuario está haciendo uso del inodoro 60, y después de transcurrido un tiempo n prefijado en los medios de control 40, por ejemplo de 3 segundos, los medios sensores 60 envían una señal de presencia a los medios de control 40, y dichos medios de control 40 activan el generador de ozono 20. El dispositivo 100 comprende además un generador de plasma iónico 50 para descargar plasma iónico directamente en el aire de la estancia correspondiente al servicio en donde se encuentra el inodoro 10. Este generador de plasma iónico 50 está conectado con los medios de control 40, controlando dichos medios de control 40 el generador de plasma iónico 50. El generador de plasma iónico 50 puede ser un generador de iones negativo, positivo o bipolar. En la presente realización se trata de un generador de iones negativos, suministrándose los iones negativos a las moléculas que están contaminadas por polvo, alérgenos, etc., han perdido electrones, y se han cargado positivamente. De esta forma recuperan la neutralidad evitando la atracción de contaminantes, llegando a descomponerlos en algunos casos, oxidándolos en otros, o simplemente al adherirse iones negativos, llegan a adquirir peso y se precipitan al suelo, fuera del aire respirable. El generador de plasma iónico 50 de la presente realización es capaz de generar entre 10 ⁴ y 10 ⁶ electrones/cm ³ , más que suficiente para complementar el proceso de esterilización del proceso de ozonización, y eliminar olores en el espacio del servicio en donde se encuentra el inodoro 10. En esta realización del dispositivo 100, dicho dispositivo 100 comprende un interruptor 52 que permite eliminar la activación del generador de plasma iónico 50 cuando así lo desee el usuario, enviando dicho interruptor 52 una señal a los medios de control 40 con el que está comunicado. El generador de ozono 20, el medio de impulsión 30, los medios de control 40, los medios sensores 60, y el generador de plasma iónico 50 están integrados en esta realización en una caja 90 acoplada al inodoro 10. Esta integración de los diferentes componentes del dispositivo 100 en una única caja 90, confiere a dicho dispositivo 100 una característica de portabilidad que permite adaptar el dispositivo 100 a cualquier inodoro 10. Además, esta caja 90 del dispositivo 100 se dispone próxima al inodoro 100, de forma que al ubicarse el generador de ozono 20 y el generador de plasma iónico 50 próximos permite mejorar la eficiencia del proceso de esterilización, pues al proceso de ozonización del agua de descarga 12 con posterior descarga de la misma y esterilización de la taza 13 del inodoro, se suma el proceso de ionización del aire del entorno de dicho inodoro 10, plasma iónico que sale de la caja 90 al aire de la estancia a través de una salida 51.

Al estar dispuesta la caja 90 del dispositivo 100 en el exterior de dicho dispositivo 100 pero próximo al mismo, está alejada de la humedad relativa del depósito de agua 11 del inodoro 10, lo cual evita cargar eléctricamente el agua de descarga 12 ya que el ozono se crea mediante microdescargas de alto voltaje. Al estar la caja 90 en el exterior, cuando los medios de control 40 activan el generador de ozono 20, ponen en marcha al mismo tiempo los medios de impulsión 30, los cuales absorben aire del exterior y lo impulsan a través del generador de ozono 20. El aire con el ozono es descargado al agua de descarga 12 del depósito 11 del inodoro 10, saliendo de la caja 90 a través de una salida 21 , y recorriendo un conducto 70 que conecta la salida 21 del generador de ozono 20 con el agua de descarga 12 del depósito 1 1. Para mejorar la eficiencia de la descarga del ozono en el agua, el conducto 70 comprende en un extremo introducido en el agua de descarga 12 un difusor 71 , que en esta realización es una piedra porosa. La figura 4 muestra una vista frontal de un inodoro 10 de tipo urinario sin depósito de agua, con una segunda realización del dispositivo 100 de la invención acoplado a dicho inodoro 10. Y la figura 5 muestra una vista esquemática del dispositivo 100 de la figura 4, mostrando sus componentes.

El dispositivo 100 comprende en esta segunda realización, al igual que en la primera realización, un generador de ozono 20 y un medio de impulsión 30 conectado fluídicamente con el generador de ozono 20 por medio de un conducto 31 que permite la descarga del ozono generado en el agua de descarga 12 al inodoro 10. Como en la primera realización, el dispositivo 100 también comprende unos medios de control 40 que controlan la generación del ozono y la descarga de dicho ozono en el agua de descarga 12, y unos medios sensores 60 que están comunicados con los medios de control 40, y a su vez los medios de control 40 están comunicados con el generador de ozono 20, controlando los medios de control 40 el generador de ozono 20 en función de la señal recibida de dichos medios sensores 60. El dispositivo 100 también comprende, como en la primera realización, un generador de plasma iónico 50 para descargar plasma iónico directamente en el aire, controlando los medios de control 40 dicho generador de plasma iónico 50.

El generador de ozono 20, el generador de plasma iónico 50, y los medios de control 40 tienen las mismas características que en la primera realización del dispositivo 100. El medio de impulsión 30 es en esta realización una válvula Venturi de tres vías. El agua de descarga 12 al inodoro 10 de tipo urinario fluye por una tubería 80 de entrada. El generador de ozono 20, el generador de plasma iónico 50, los medios de control 40, los medios sensores 60 y el medio de impulsión 30 están también integrados en esta realización en una caja 90. Ello permite una característica de portabilidad al dispositivo 100, que le confiere las mismas características que las mencionadas en la primera realización de dicho dispositivo 100. Ello permite instalar el dispositivo 100 en cualquier inodoro 10 de tipo urinario, acoplando dicho dispositivo 100 a la tubería 80 antes de la entrada en el inodoro 10. El medio de impulsión 30 tiene dos vías conectadas en serie con la tubería 80, y la tercera vía está conectada, a través del conducto 31 , con el generador de ozono 20. Los medios sensores 60 son en esta realización del dispositivo 100 un sensor de flujo de agua que está conectado fluídicamente a la tubería 80 aguas arriba del medio de impulsión 30. Dichos medios sensores 60 detectan el flujo de agua al paso por la tubería 80. Aguas arriba de los medios sensores 60 está conectado fluídicamente con la tubería 80 un filtro de agua 81. Este filtro de agua 81 comprende en esta realización del dispositivo 100 dos filtros de diferente mallado dispuestos consecutivamente, de forma que el agua se filtra antes de que alcance el punto de inyección de ozono.

El filtro de agua 81 tiene una doble función, por un lado limpia de impurezas el agua, como restos de cal y otros materiales en suspensión, que podrían evitar la correcta inyección del ozono o podrían reaccionar con el ozono generando productos secundarios no deseados. Por otro lado, este filtro produce una caída de presión del agua disminuyendo el flujo de agua, lo que revierte en un ahorro de hasta un 30% de agua.

Un inodoro 10 de tipo urinario comprende una válvula de corte (no mostrada en las figuras) que activa el paso de agua de descarga 12 en la tubería 80, pudiendo ser esta válvula de corte activada manualmente por parte del usuario, o activada por una señal procedente de un sensor de presencia (no mostrado en las figuras). En el primer caso el agua de descarga 12 fluye a través de los medios sensores 60, que al detectar el flujo de agua envían una señal a los medios de control 40, y dichos medios de control 40 activan el generador de ozono 20. En el segundo caso, el sensor de presencia, después de un tiempo n de presencia del usuario ante el inodoro 10, envía una señal a los medios de control 40, los cuales activan la válvula de corte, permitiendo esta válvula de corte el flujo del agua por la tubería 80 y a través de los medios sensores 60. Del mismo modo que en la primera realización del dispositivo 100, los medios sensores 60 envían una señal a los medios de control 40, y dichos medios de control 40 activan el generador de ozono 20 que aspira aire del exterior por una entrada 22 de la caja 90. En ambos casos, el paso del agua por el medio de impulsión 30 produce una presión negativa en la tercera vía, permitiendo el paso del ozono generado en el generador de ozono 20 a la tubería 80, y disolviéndose dicho ozono en el agua que fluye por dicha tubería 80. En cualquiera de las dos realizaciones del dispositivo 100 de esterilización de un inodoro 10, los medios de control 40 están configurados para no activar simultáneamente el generador de ozono 20 y el generador de plasma iónico 50, , activándose el generador de plasma iónico 50 en los intervalos de tiempo en los que el generador de ozono 20 no está activado.

El método de esterilización de un inodoro 10 de la invención se implementa por ejemplo con un dispositivo 100 de esterilización de un inodoro 10 tal como se muestra en las Figuras 1-5. En el método de la invención, la liberación de ozono e iones no se lleva a cabo simultáneamente, lo cual evita cargas eléctricas durante el uso, y mejora la eficiencia energética ya que no estarán los dos elementos funcionando simultáneamente y consumiendo energía, ya que cuando el ozono es liberado al agua con su posterior descarga, la ionización no es necesaria, ya que el ozono suple también la funcionalidad de los iones. El método de esterilización de la invención combina ciclos de generación de ozono y ciclos de generación de plasma iónico, evitando que ambos ciclos se solapen, priorizando las etapas de generación de ozono. Así la ionización se convierte en el complemento perfecto del ozono cuando éste no está funcionando, es decir, cuando no hay un uso del agua de descarga 12. Y cuando se produce un uso del agua de descarga 12, es el ozono el que actúa.

La figura 6 muestra las etapas de una realización del método de esterilización de la invención, correspondiente a un ciclo de generación de ozono. Este ciclo permite asegurar la cantidad y las condiciones del ozono disuelto en el agua, sin llegar a excesos que provoquen cantidades sobrantes de ozono que se liberen, y así evitar cargar la atmósfera circundante con ozono. La cantidad de ozono depende del número de litros del agua de descarga 12 del depósito de agua 1 1 , o del agua que fluye por la tubería 80 en un inodoro 10 de tipo urinario. Así, se tiene un control de las cantidades de ozono que se liberan tanto en agua como en aire en cualquiera de los casos, permitiendo establecer y variar los tiempos de espera para respetar el tiempo de degradación del ozono en aire y agua y no sobrecargar la atmosfera.

El método correspondiente a un ciclo de generación de ozono comprende: - una etapa de detección S1 , en donde los medios sensores 60, cuando detectan presencia de un usuario durante un tiempo n, o detectan un flujo de agua que fluye por una tubería 80 del inodoro 10, envían una señal a los medios de control 40,

una etapa de generación de ozono S2, en donde los medios de control 40 activan el generador de ozono 20 cuando reciben la señal procedente de los medios sensores 60,

una etapa de comprobación de un tiempo máximo de generación de ozono T _m S3, en donde los medios de control 40 comprueban si ha transcurrido dicho tiempo T _m necesario para generar ozono en el agua, siendo T _m función de la cantidad de agua de descarga 12 en el inodoro 10, y

una etapa de reposo con un tiempo de espera T _w S5, en donde después de cada ciclo de generación de ozono el generador de ozono 20 entra en reposo. Este tiempo T _w evita excesos de carga de ozono en el agua, y junto con el tiempo máximo de generación de ozono T _m , asegura la eficacia del dispositivo 100, con un consumo mínimo de energía y por tanto de ozono, impidiendo la liberación de cargas de ozono descontroladas a la atmósfera del recinto del servicio.

En inodoros 10 con depósito de agua 1 1 y en donde los medios sensores 60 son un detector de presencia, el método correspondiente a un ciclo de generación de ozono comprende tras la etapa de un tiempo máximo de generación de ozono Tm S3: una etapa de comprobación de un tiempo de liberación N S4, en donde los medios de control 40 comprueban tras el comienzo de la generación de ozono, si los medios sensores 60 dejan de estar interrumpidos durante un tiempo de liberación N, en cuyo caso deja de activarse la generación de ozono, siendo el tiempo de liberación N función de la cantidad de agua de descarga 12. De esta forma, se evita que pequeños movimientos del usuario produzcan una interrupción de la generación de ozono.

La figura 7 muestra las etapas de una realización del método de esterilización de la invención, correspondiente a un ciclo de generación de plasma iónico. La cantidad de iones depende del volumen de la estancia del servicio donde se encuentra el inodoro 10. De esta forma se evita sobrecargar la atmósfera con plasma redundante que pudiera crear cargas estáticas, campos magnéticos o incluso pequeñas cantidades de ozono.

El método correspondiente a un ciclo de generación de plasma iónico comprende: - una etapa de generación de ozono S1', en donde los medios de control 40 activan el generador de ozono 20 cuando reciben la señal procedente de los medios sensores 60,

una etapa de generación de plasma iónico S2', en donde los medios de control 40 activan el generador de plasma iónico 50 cuando no hay una etapa de generación de ozono activada, y tras un período de tiempo predeterminado en los medios de control 40, o tras un tiempo de inactividad predeterminado del generador de plasma iónico 50,

una etapa de comprobación de un tiempo máximo de generación de plasma iónico T¡ S3', en donde los medios de control 40 comprueban si ha transcurrido dicho tiempo T¡ necesario para generar el plasma iónico y liberarlo en el aire, siendo T¡ función del volumen de la estancia del servicio donde se encuentra el inodoro 10,

una etapa de reposo con un tiempo de espera T _w ¡ S4', en donde después de cada ciclo de generación de plasma iónico el generador de plasma iónico 50 entra en reposo. Este tiempo T _w ¡ evita excesos de plasma iónico en el aire, y con ello la posibilidad de que se generen pequeños campos magnéticos o descargas estáticas, minimizando el consumo de energía, y

una etapa de generación de ozono S5', en donde los medios de control 40 activan el generador de ozono 20 cuando reciben la señal procedente de los medios sensores 60.