CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con el campo de los dispositivos sanitarios y de higiene. En particular, la presente invención se dirige a un dispositivo de ducha portátil con una eficiencia térmica mejorada que permite recircular, reutilizar y tratar el agua utilizada, el cual es portátil y se puede utilizar además en duchas convencionales sin necesidad de realizar modificaciones de plomería.

ESTADO DEL ARTE

La motivación de esta invención tiene por objeto optimizar el consumo del agua de ducha y al mismo tiempo reducir el consumo energético por pérdidas de calor. Uno de los mayores consumos domésticos de agua se produce con ocasión de una ducha, en promedio durante una ducha de 5 minutos, por persona se consumen 95 litros de agua. Ante la escasez hídrica.

Actualmente en la industria de los dispositivos sanitarios y de higiene, y en particular en los dispositivos de ducha se busca dar una alternativa a los consumidores que sin bajar su calidad y tiempo de ducha, logren reducir la cantidad de agua utilizada. En este sentido, en el estado del arte se han encontrado diversas soluciones, que resuelven de manera parcial el problema técnico planteado.

Dentro de lo conocido está la publicación ES2573305T3, que divulga un sistema de tratamiento y recirculación de agua de ducha, sin embargo, la tecnología divulgada requiere grandes y costosas modificaciones en los dispositivos sanitarios preexistentes, además de que es una tecnología que no es transportable al estar instalada al interior de la obra gruesa de la sala de baño. Adicionalmente, la tecnología descrita en ES2573305T3 posee grandes pérdidas de eficiencia energética debido a la dispersión de sus componentes sin aislar, perdiendo parte del calor a través de todas sus conexiones y a través de sus diversos componentes.

Otro documento es la publicación US2011225722A1 , que divulga un sistema de ducha, sin embargo, está limitada a soluciones de tipo cabina sin posibilidad de uso en aviones, campings, duchas, salas de baño convencionales a menos que se realicen intervenciones mayores en los equipos sanitarios preexistentes.

Otro documento es la publicación SE469413, que divulga un sistema de ducha, sin embargo, está limitada a soluciones de tipo cabina sin posibilidad de uso en aviones, campings, duchas, salas de baño convencionales a menos que se realicen intervenciones mayores en los equipos sanitarios preexistentes.

Para subsanar los problemas del estado de la técnica, se requiere de un sistema o dispositivo de ducha que sea portátil, que no requiera realizar modificaciones en los equipos sanitarios preexistentes, que permita tratar y acondicionar el agua para las condiciones de higiene requeridas, que tenga mayor flexibilidad en las formas de alimentación energética y que reduzca las pérdidas de eficiencia por calor perdido a través de sus componentes.

La presente invención permite reducir el consumo de agua a menos de 15 litros por ducha, independiente del tiempo de la experiencia sin la necesidad de remodelaciones o construcciones invasivas en la estructura general, cañerías u otros y con una eficiencia térmica mejorada al reducir las pérdidas de calor.

DESCRIPCION RESUMIDA DE LA INVENCIÓN

La presente invención trata de un sistema independiente de la ducha o bañera, no teniendo que alterarla de modo alguno, existiendo un tapón con manguera de absorción de agua que permite el drenado del agua retenida en la ducha o bañera, permitiendo purificarla por medio de filtro de malla de cobre, calentarla a temperatura óptima con un calentador eléctrico y evacuarla por medio del teléfono de la ducha. El agua succionada se acumulando el agua gracias al tapón con manguera de absorción. Permite realizar un continuo uso de la ducha con una cantidad limitada de agua, ayudando al medioambiente, ahorrando considerablemente el uso del agua con fines de ducha.

Específicamente la presente invención se dirige a un dispositivo de ducha de recirculación híbrido que no requiere tener que hacer adaptaciones a una ducha o tina convencional, la portabilidad del aparato permite usarlo en cualquier bañera o ducha sin necesidad de construcción o adaptación alguna, a diferencia de otras invenciones, como también es posible usarla con un balde de agua y una plataforma plástica de recuperación del agua de la ducha. El desagüe y disposición final del agua gris utilizada queda a libertad del usuario, retirando el elemento colector de agua terminara el uso de recirculación. Una gran ventaja de la presente tecnología es la de lograr mantener la misma temperatura del agua con gran eficiencia térmica pues la mayoría de sus componentes se encuentran al interior del contenedor que está aislado térmicamente, permitiendo un uso de horas con la misma temperatura. El agua dentro del dispositivo se mantiene limpia y filtrada.

Si bien existen distintos métodos de recirculación del agua, la ventaja de la ^' presente tecnología es que no requiere adaptación alguna de la sala de baño, la portabilidad, que permite su utilización de una manera sencilla y su alta eficiencia energética en la reducción de pérdidas de calor a través de los componentes de la invención. Y el sistema de calefacción, de doble acción, producido por una fuente híbrida de energía eléctrica tradicional y solar almacenada con una batería, presenta una enorme ventaja, y una solución no teniendo que incrementarse el costo económico en mayor energía por ahorrar agua. Este dispositivo, permite un ahorro significativo del agua, una calidad de calidad de agua y temperatura, y una reducción del costo energético, además de no tener que gastar en adaptaciones de las instalaciones sanitarias existentes.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 muestra una representación esquemática del dispositivo conforme a la invención descrita.

La Figura 2 muestra una representación esquemática del dispositivo conforme a la invención descrita en una modalidad preferente. La Figura 3 muestra una representación esquemática de la bomba de succión, el filtro, y el sistema de espiral de calefacción de doble fase. La Figura 4 muestra una representación esquemática del diseño de la boquilla de ducha.

La Figura 5 muestra una representación esquemática del diseño del sistema de bomba eléctrica de expulsión del agua. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Se presenta un dispositivo de ducha portátil, que no requiere realizar modificaciones en los equipos sanitarios preexistentes, que permite tratar y acondicionar el agua para las condiciones de higiene requeridas, con mayor flexibilidad en las formas de alimentación energética y que reduce las pérdidas de eficiencia por calor perdido a través de sus componentes, el cual comprende una línea de succión formada por una tubería o manguera de succión con un elemento colector de agua acumulada que succiona y filtra el agua que se ingresa al dispositivo mediante una bomba, un contenedor de agua aislado térmicamente que almacena el agua tratada y la calefacciona mediante un sistema calefactor de agua, y una línea de descarga de agua que extrae el agua desde el contenedor de agua y la lleva al exterior, en donde los filtros, las bombas y el sistema de calefacción están instalados al interior del contenedor de agua aislado térmicamente.

El elemento colector de agua tiene una forma inferior de tapón que evita que el agua escura al desagüe y permite extraer el agua desde el punto máximo de acumulación de agua de cualquier bañera, ducha o contenedor de agua, mediante uno o más agujeros que se conectan a la manguera de succión. En el caso de utilizar la tecnología al aire libre y lejos de dispositivos sanitarios preexistentes, se emplea un recipiente iniciador con agua como un balde o bidón para el inicio de la succión del agua, y una base contenedora recibe y almacena temporalmente el agua que es expulsada por la ducha durante el uso, en donde el elemento colector de agua se ubica en el punto máximo de acumulación de agua de la base contenedora.

La línea de succión además contiene un filtro de succión que comprende un sistema de rejilla y filtro por presión. El sistema de calefacción está formado por un calefactor en espiral de doble instancia, interno y externo, mientras que el contenedor de agua además comprende un sensor de temperatura y un sensor de nivel de agua que detiene automáticamente las bombas de succión y de descarga de agua, además de entregar información visible para el usuario a través de un visualizador ubicado en la parte exterior del contenedor de agua. La línea de descarga además comprende un filtro de descarga, una bomba de descarga y una boquilla de ducha conectados mediante una tubería o manguera de descarga que extrae el agua desde el interior del contenedor de agua.

En una configuración preferente de la presente tecnología, la boquilla de ducha además comprende una esponja removible, instalada en su interior o exterior por donde circula el agua antes de ser expedida fuera de la boquilla de ducha que permite optimizar el uso de agua empleada por el usuario para realizar las tareas de aseo y limpieza. Preferentemente la esponja es una esponja removible sanitizada.

En una configuración preferente de la invención, el sistema calefactor está formado por un sistema calefactor eléctrico del agua, que opera por medio de una tubería metálica ubicada en el interior del contenedor del agua, preferentemente en el centro del contenedor de agua para mejorar la transferencia de calor. El sistema calefactor eléctrico tiene incorporado un termostato con el objeto de que el usuario determine la temperatura deseada, este calefactor tiene una fuente eléctrica de corriente. El calefactor eléctrico adicionalmente puede incorporar una fuente de alimentación secundaria en base a un banco de baterías con una o más baterías eléctricas, como por ejemplo baterías de litio u otra, en donde el banco de baterías se recarga por medio de alimentación eléctrica convencional o bien mediante luz solar a través de celdas solares fotovoltaicas.

En una configuración preferente de la invención, el dispositivo además comprende una válvula mezcladora conectada a la línea de descarga y a una fuente de agua fría, que permite mezclar el agua caliente proveniente del contenedor de agua con agua de la fuente de agua fría de modo que permite que el usuario regule la temperatura del agua de salida de manera más eficiente y sin necesidad de ajustar la temperatura de todo el volumen de agua almacenado dentro del contenedor de agua, reduciendo las pérdidas energéticas por enfriamiento y calentamiento del agua contenida.

La presente tecnología es energizada mediante su conexión a la red eléctrica convencional, o bien mediante un sistema de alimentación eléctrica solar que comprende paneles fotovoltaicos y un banco de baterías. Adicionalmente, la presente tecnología puede ser energizada mediante un sistema híbrido, es decir, puede ser energizado al mismo tiempo mediante la conexión a la red eléctrica y mediante el sistema de alimentación eléctrica solar, permitiendo reducir el consumo eléctrico de la presente tecnología.

En la presente invención, los filtros son removibles para su limpieza, y además comprenden una rejilla que registra y detiene los materiales parte de los materiales sólidos, tales como pelos u otros, los cuales son fácilmente removibles.

En una configuración preferente de la invención, las bombas reversibles que pueden ser accionadas en sentido reverso para asistir en la limpieza del sistema de filtros.

En una configuración preferente de la presente invención, los filtros comprenden un filtro de malla de cobre, cerámica y arena, además de una doble rejilla y malla removible. Adicionalmente, los filtros incorporan un dosificador de agentes químicos, tales como cloro u otro dependiendo del agua empleada por el dispositivo.

En una configuración preferente de la invención, el dispositivo incluye un termostato conectado al sistema calefactor para regular la temperatura del agua, con lo que se puede retrasar el inicio de la ducha hasta que alcance la temperatura deseada, asegurando un uso continuo con la misma temperatura y con mejor eficiencia energética.

En una configuración preferente de la invención, el contenedor de agua es un contenedor de agua presurizado, y además se emplea una única bomba que reemplaza la bomba de succión y la bomba de descarga, permitiendo reducir la pérdida de eficiencia por pérdida de calor a través de las conexiones de los elementos mecánicos de la presente invención.

En una configuración preferente de la invención, el dispositivo comprende un regulador de presión que permite regular la presión de agua de salida de la bomba de descarga.

En la Figura 1 se muestra la primera parte de manguera de succión 102 de agua, la que puede succionar agua desde un elemento colector de agua 101 que puede ser una tina o recipiente donde se recibe el agua que cae desde la boquilla de ducha 401 ; además se muestra un filtro de succión 103 removible para cambio y limpieza; se aprecia la bomba de succión 104, la que absorbe el agua hacia el interior del aparato, conteniéndola, la que se deposita en su interior por medio de una tubería de calefactor 302. Esta tubería de calefactor 302 se calefacciona por medio de un sistema de alimentación eléctrica 500 a través de un conector para red convencional 501 y/o mediante un banco de batería 502, que pueden ser baterías de litio, conectadas a paneles fotovoltaicos 503. Adicionalmente se muestra una primera sección de la manguera de descarga 402 que succiona el agua acondicionada, esta manguera absorbe el agua por medio de una bomba de descarga 404, esta bomba de descarga 404 expulsa el agua fuera del dispositivo por medio de una segunda sección de la manguera de descarga 402, la que finalmente es evacuada a través de una boquilla de ducha 401 de tipo ducha teléfono. Se observa la optimización del uso total del agua, la portabilidad del aparato, la calefacción del agua y el filtro, además de la utilidad de tener dos bombas, una de recarga y otra de expulsión.

La bomba de descarga 404 permite al usuario indicar la fuerza de presión de agua deseada a la salida de la ducha. Este rango desde una presión baja hasta un máximo, permitiendo su regulación independiente de la fuerza de succión requerida por la bomba de succión 104 acorde a la recarga del agua dentro del dispositivo, posibilitando un flujo continuo del agua.

En la Figura 2 se muestra una representación esquemática de la invención en una configuración preferente en donde se incorporan además un sensor de temperatura 201 , un sensor de nivel de agua 202, un sistema de alimentación solar con paneles fotovoltaicos 503 y un banco de baterías 502, entre otros componentes de configuraciones alternativas.

La Figura 3 muestra una representación esquemática de la bomba de succión, el filtro, y el sistema de espiral de calefacción de doble fase, en donde se observa que además se puede energizar de manera independiente al resto del dispositivo.

La Figura 4 muestra una representación esquemática de la boquilla de ducha 401 con un contenedor de limpieza que contiene un filtro de descarga 403 en el mango.

En la Figura 5 se muestra la tubería de succión 105 que absorbe el agua calefaccionada y filtrada contenida en el interior del dispositivo de ducha portátil, que es absorbida por medio de la bomba de descarga 404 que absorbe y expulsa el agua fuera del contendedor por medio de la línea de descarga 400, y circulando el agua por dentro de la manguera de descarga 402, que finaliza en un aparato de ducha teléfono, para que el usuario pueda disfrutar de la ducha. El visualizador 203, informa por medio de un panel al usuario la temperatura ajustable por medio de un termostato 301, que cambia la temperatura del sistema calefactor, con el objeto de que se logre la temperatura deseada.

Todo el sistema de bombeo y calefactor funciona por electricidad, con un sistema de alimentación eléctrica 500 con un conector para red convencional (501), y/o con carga eléctrica fotovoltaica.

La presente tecnología describe un dispositivo de ducha portátil que permite recircular, reutilizar, calefaccionar y tratar el agua utilizada y que reduce las pérdidas de energía que comprende: una línea de succión que tiene un elemento conector de agua, conectado a una manguera de succión con un filtro de succión y una bomba de succión; un contenedor de agua aislado térmicamente conectado a la línea de succión, en donde el contenedor de agua recibe agua desde la línea de succión; un sistema calefactor en donde el calefactor calienta el agua al interior del contenedor de agua; una línea de descarga que tiene una boquilla de ducha en su salida, que transporta el agua desde el interior del contenedor de agua hacia el exterior, en donde la línea de descarga además comprende una bomba de descarga; y un sistema de alimentación eléctrica que energiza los componentes eléctricos del dispositivo; en donde el filtro de succión, la bomba de succión, el sistema calefactor y la bomba de descarga están ubicados al interior del contenedor de agua aislado térmicamente.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, el contenedor de agua además comprende un sensor de temperatura y un sensor de nivel de agua que entregan información visible para el usuario a través de un visualizador ubicado en la parte exterior del contenedor de agua.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, el sensor de temperatura es un termostato conectado al sistema calefactor para regular la temperatura del agua y para reducir las pérdidas de energía por sobrecalentamiento del agua

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, la línea de descarga además comprende un filtro de descarga ubicado al interior del contenedor de agua aislado térmicamente que filtra el agua antes de ingresar a la bomba de descarga.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, la boquilla de la ducha además comprende una esponja removible, instalada en su interior o en su exterior por la que circula el agua antes de ser expedida fuera de la boquilla de ducha.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, el contenedor de agua es un contenedor de agua presurizado.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, el filtro de succión o el filtro de descarga además comprende un dosificador de agentes químicos.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, el sistema de alimentación eléctrica además comprende un banco de baterías y medios de conexión a la red eléctrica.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, el sistema de alimentación eléctrica además comprende un sistema de alimentación eléctrica solar con paneles fotovoltaicos.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, el sistema de alimentación eléctrica es un sistema híbrido que energiza al mismo tiempo mediante uno o varios de entre la conexión a la red eléctrica, el sistema de alimentación eléctrica solar y el banco de baterías.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, además comprende una válvula mezcladora conectada a la línea de descarga y a una fuente de agua fría, que permite mezclar el agua caliente proveniente del contenedor de agua con agua de la fuente de agua fría. En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, el filtro de succión y el filtro de descarga son filtros removibles y además comprenden una rejilla de registro que retiene los materiales sólidos.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, el filtro de succión y el filtro de descarga además comprenden un filtro de malla de cobre, cerámica y arena.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, la bomba de succión y la bomba de descarga son bombas reversibles que pueden ser accionadas en sentido reverso.

En una configuración preferente del dispositivo de ducha portátil de acuerdo con la presente tecnología, la bomba de succión y la bomba de descarga son una única bomba.

EJEMPLOS DE APLICACIÓN

EJEMPLO 1.

En una prueba realizada con el dispositivo, se instaló la invención en la ducha de un hogar en el baño al costado exterior de la tina, donde se acumulo el agua, luego el dispositivo succiono 18 litros de agua y se energizó conectándolo a la red eléctrica. El dispositivo operó recirculando agua a 37 °C durante 15 minutos, permitiendo ahorrar 225 litros de agua. Por otro lado, se tomaron muestras del agua de la fuente de agua de la ducha y del agua recirculada por el dispositivo, comprobándose que el sistema de filtros permitió una calidad de agua potable.

EJEMPLO 2.

En una prueba realizada con el dispositivo, se instaló la invención en una zona de acampada. El dispositivo se llenó con 18 litros de agua desde un contenedor y se energizó mediante el sistema de energía portátil alimentado por paneles fotovoltaicos. El dispositivo calefacciono el agua, y operó recirculando el agua a 35 °C durante 10 minutos, permitiendo ahorrar 132 litros de agua. NUMEROS DE REFERENCIA

Con el fin de clarificar la presente descripción se incorpora a continuación un listado con los componentes de la invención y sus respectivos números de referencia.

100 Línea de succión

101 Elemento colector de agua

102 Manguera de succión

103 Filtro de succión

104 Bomba de succión

105 T ubería de succión

200 Contenedor de agua

201 Sensor de temperatura

202 Sensor de nivel de agua

203 Visualizador

300 Sistema calefactor

301 Termostato

302 Calefactor

400 Línea de descarga

401 Boquilla de ducha

402 Manguera de descarga

403 Filtro de descarga

404 Bomba de descarga

500 Sistema de alimentación eléctrica

501 Conector para red convencional

502 Banco de baterías

503 Paneles fotovoltaicos

601 Recipiente iniciador

602 Base contenedora

603 Válvula mezcladora

604 Dosificador de agentes químicos

605 Fuente de agua fría