Sistema de bombeo de velocidad variable y procedimiento correspondiente.
Sistema de bombeo de velocidad variable (10) para mover agua en una aplicación acuática (14),
incluyendodicho sistema de bombeo de velocidad variable (10):
una bomba de agua (12) para mover agua en conexión con la realización de una operación en el agua;
un motor de velocidad variable (26) conectado funcionalmente para accionar la bomba (12);
una disposición de filtrado (16) conectada funcionalmente entre la aplicación acuática (14) y la bomba de agua(12) a lo largo de un conducto de entrada (20) para la bomba de agua (12);
un detector (38) conectado funcionalmente con la disposición de filtrado (16) para detectar un parámetro de unaoperación asociada con la disposición de filtrado (16);
un controlador (28) para controlar la velocidad del motor en respuesta al parámetro detectado de la operación; y
una interfaz de usuario (46) conectada al controlador (28) para introducir una operación deseada del sistema debombeo de velocidad variable (10).
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05107820.
Solicitante: Pentair Water Pool and Spa, Inc.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 1620 Hawkins Avenue Sanford, NC 27330 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: STILES,ROBERT.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- E04H4/12 CONSTRUCCIONES FIJAS. › E04 EDIFICIOS. › E04H EDIFICIOS O CONSTRUCCIONES SIMILARES PARA EMPLEOS PARTICULARES; PISCINAS PARA NADAR O PARA CHAPOTEAR; MASTILES; BARRERAS; TIENDAS O REFUGIOS PROVISIONALES, EN GENERAL (cimentaciones E02D). › E04H 4/00 Piscinas para nadar o para chapotear (generadores de olas en las bañeras A47K 3/10; separación de B01D; tratamiento del agua C02F; bombas que producen olas F04D 35/00). › Dispositivos o instalaciones para hacer circular el agua.
- F04B49/20 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES. › F04B MAQUINAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO PARA LIQUIDOS; BOMBAS (máquinas para líquidos o bombas, de tipo pistón rotativo u oscilante F04C; bombas de desplazamiento no positivo F04D; bombeo de fluido por contacto directo con otro fluido o por utilización de la inercia del fluido para bombear F04F). › F04B 49/00 Control de o medios de seguridad para máquinas, bombas o instalaciones de bombeo no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 1/00 - F04B 47/00. › modificando la velocidad de conducción.
- F04D15/00 F04 […] › F04D BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección de combustible para motores F02M; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › Control, p. ej. regulación de las bombas, instalaciones o sistemas de bombeo.
PDF original: ES-2442910_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de bombeo de velocidad variable y procedimiento correspondiente.
Campo de la invención La presente invención se refiere en general a bombas, más específicamente, a sistemas de bombeo de velocidad variable para piscinas y otras aplicaciones acuáticas que se pueden accionar en respuesta a una condición detectada y/o una instrucción de entrada de un usuario.
Antecedentes de la invención Convencionalmente, una bomba que se va a utilizar en una aplicación acuática como una piscina o piscina tipo spa puede funcionar en una cantidad finita de configuraciones de velocidad predeterminadas (por ejemplo, típicamente configuraciones de velocidad alta y baja) . Típicamente, dichas configuraciones de velocidad se corresponden con la gama de demandas de bombeo de la piscina o spa en el momento de la instalación. Factores como el caudal de flujo volumétrico del agua que se va a bombear, la altura de presión total requerida para bombear de forma adecuada el volumen del agua, así como otros parámetros de operación determinan el tamaño de la bomba y las configuraciones de velocidad adecuadas para la operación de bombeo. Una vez que se ha instalado la bomba, típicamente no se cambian fácilmente las configuraciones de velocidad para poder acomodar cambios en las demandas de bombeo.
La instalación de la bomba para una aplicación acuática como una piscina implica el dimensionado de la bomba para cumplir con las necesidades de bombeo de la piscina en particular y cualquier característica asociada. Debido a la gran variedad de formas y tamaños de piscinas disponibles, el instalador debe realizar cálculos hidráulicos precisos, a menudo in situ, para garantizar que el sistema de bombeo funcione adecuadamente después de su instalación. Los cálculos hidráulicos se deben llevar a cabo basándose en las características y los aspectos específicos de la piscina en particular, y pueden incluir supuestos para simplificar los cálculos de una piscina con una forma o característica única. Dichos supuestos pueden introducir un grado de error en los cálculos que podrían resultar en la instalación de una bomba de un tamaño no adecuado. Esencialmente, el instalador debe instalar un sistema de bombeo personalizado para cada aplicación acuática.
Una pluralidad de aplicaciones acuáticas en una localización determinada requiere una bomba para elevar la presión del agua utilizada en cada aplicación. Cuando se instala una aplicación acuática con posterioridad a una primera aplicación acuática, se debe instalar una segunda bomba si la bomba instalada inicialmente no puede funcionar a una velocidad adecuada para acomodar ambas aplicaciones acuáticas. De forma similar, las características añadidas a una aplicación acuática que utiliza agua a un caudal que exceda la capacidad de bombeo de una bomba existente, necesitarán una bomba adicional para satisfacer la demanda de agua. Como una alternativa, la bomba instalada inicialmente se puede sustituir por una bomba nueva que pueda acomodar las demandas combinadas de las aplicaciones y características acuáticas.
Durante el uso, es posible que una bomba convencional se regule manualmente para que funcione en una de las configuraciones de velocidad finitas. La resistencia al flujo de agua en una entrada de la bomba provoca un descenso del caudal de bombeo volumétrico si no se incrementa la velocidad de la bomba para que supere dicha resistencia. Además, la regulación de la bomba a una de las configuraciones puede provocar que dicha bomba funcione a un caudal que exceda un caudal necesario, mientras que la regulación de la bomba en otra configuración puede provocar que dicha bomba funcione a un caudal que proporcione una cantidad de flujo y/o presión insuficiente. En dicho caso, la bomba, bien funcionará de forma ineficiente o a un nivel inferior al que se desea.
De acuerdo con esto, sería beneficioso proporcionar una bomba que se pudiera adaptar de forma fácil y sencilla para proporcionar un suministro de agua adecuado a una presión deseada a aplicaciones acuáticas que presenten una variedad de tamaños y características. Dicha bomba se debería poder personalizar in situ para cumplir con las necesidades de la aplicación acuática particular y las características asociadas, debería poder bombear agua a una pluralidad de aplicaciones y características acuáticas y se debería regular de forma variable en una gama de velocidades de funcionamiento para bombear el agua según sea necesario cuando cambien las condiciones. Además, la bomba debería responder a un cambio de las condiciones y/o instrucciones de entrada del usuario.
El documento EP 306 814 proporciona un proceso de tratamiento de agua de una piscina con el que se adapta la capacidad de bombeo de la planta de tratamiento a las condiciones predominantes reales. Para ello, se mide constantemente el grado de turbidez del agua mediante un aparato de medición. Un controlador conectado al aparato de medición controla la velocidad del motor eléctrico que acciona la bomba y, así, la capacidad de bombeo como una función del grado de turbidez.
Sumario de la invención De acuerdo con un aspecto, la presente invención proporciona un sistema de bombeo de velocidad variable para
mover agua de una aplicación acuática según la reivindicación independiente. El sistema de bombeo de velocidad variable incluye una bomba de agua para mover el agua en conexión con la realización de una operación en el agua. Un motor de velocidad variable se conecta funcionalmente con la bomba de accionamiento. Un detector detecta un parámetro de la operación realizada en el agua. Un controlador controla la velocidad del motor en respuesta al parámetro de la operación detectado.
De acuerdo con otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento destinado a hacer funcionar un sistema de bombeo de velocidad variable para mover agua en una aplicación acuática según la reivindicación de procedimiento independiente. Se acciona una bomba de agua para mover agua en conexión con la realización de una operación en el agua. Se conecta y se hace funcionar un motor de velocidad variable para accionar el motor, Se detecta un parámetro de la operación realizada en el agua. Se controla la velocidad del motor en respuesta al parámetro de la operación detectado.
Breve descripción de los dibujos Las anteriores, así como otras características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto para los expertos en la técnica, a los que se dirige la presente invención después de la lectura de la descripción siguiente haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es un diagrama de bloques de un ejemplo de un sistema de bombeo de velocidad variable de acuerdo con la presente invención con un entorno de piscina;
la figura 2 es un primer nivel de diagrama de flujo para un procedimiento a título de ejemplo de acuerdo con la presente invención;
la figura 3 es una ilustración de una interfaz de usuario para un ejemplo del sistema de bombeo de la figura 1; y
la figura 4 es una ilustración de una interfaz de usuario para otro ejemplo del sistema de bombeo de la figura 1.
Descripción de una forma de realización a título de ejemplo En el presente documento se utiliza determinada terminología únicamente por conveniencia y no se deberá tomar como limitativa en la presente invención. Igualmente, en los dibujos, se utilizan los mismos números de referencia para designar los mismos elementos en las figuras y, con el fin de ilustrar de forma clara y concisa la presente invención, se pueden mostrar ciertas características de forma algo esquemática.
En la figura 1 se muestra esquemáticamente un ejemplo del sistema de bombeo de velocidad variable 10 de acuerdo con la presente invención. Dicho sistema de bombeo 10 incluye una bomba 12 que se muestra en su uso en un entorno de piscina 14. La piscina 14 es un ejemplo de una aplicación acuática con la que se puede utilizar la presente invención. La frase “aplicación acuática” se utiliza en general en el presente documento para hacer referencia a cualquier depósito, tanque, contenedor o estructura, natural o artificial, que contenga un fluido, capaz de albergar un fluido, al que se suministre un fluido, o del que se extraiga un fluido. Igualmente, “aplicación acuática” incorpora cualquier característica asociada con el funcionamiento, uso o mantenimiento del depósito, tanque, contenedor o estructura mencionados anteriormente. Esta definición de “aplicación acuática” incluye, pero no está limitada a, piscinas, spas, bañeras de hidromasaje, estanques de jardín, chorros de agua, cascadas de agua, fuentes, equipamiento para filtrado... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Sistema de bombeo de velocidad variable (10) para mover agua en una aplicación acuática (14) , incluyendo dicho sistema de bombeo de velocidad variable (10) :
una bomba de agua (12) para mover agua en conexión con la realización de una operación en el agua;
un motor de velocidad variable (26) conectado funcionalmente para accionar la bomba (12) ;
una disposición de filtrado (16) conectada funcionalmente entre la aplicación acuática (14) y la bomba de agua (12) a lo largo de un conducto de entrada (20) para la bomba de agua (12) ;
un detector (38) conectado funcionalmente con la disposición de filtrado (16) para detectar un parámetro de una operación asociada con la disposición de filtrado (16) ; 15 un controlador (28) para controlar la velocidad del motor en respuesta al parámetro detectado de la operación; y
una interfaz de usuario (46) conectada al controlador (28) para introducir una operación deseada del sistema de bombeo de velocidad variable (10) . 20
2. Sistema de bombeo de velocidad variable (10) según la reivindicación 1, en el que el motor de velocidad variable (26) es un motor de velocidad infinitamente variable (30) .
3. Sistema de bombeo de velocidad variable (10) según la reivindicación 1, en el que el motor de velocidad variable 25 (26) es un motor de imanes permanentes.
4. Sistema de bombeo de velocidad variable (10) según la reivindicación 3, en el que el motor de velocidad variable (26) es un motor de velocidad infinitamente variable.
5. Sistema de bombeo de velocidad variable (10) según la reivindicación 1, en el que el controlador (28) incluye unos medios para regular de forma repetida la velocidad del motor (26) hasta un nivel mínimo en respuesta al parámetro detectado para mantener el parámetro detectado de la operación en un nivel.
6. Sistema de bombeo de velocidad variable (10) según la reivindicación 1, en el que el detector (38) monitoriza el
volumen, el caudal o la presión del agua que se está moviendo en la disposición de filtrado (16) hacia la bomba de agua (12) por el conducto de entrada (20) .
7. Sistema de bombeo de velocidad variable (10) según la reivindicación 1, en el que el detector incluye unos medios para detectar un parámetro de la operación indicativo de obstrucción, y el controlador (28) incluye unos 40 medios para controlar que el motor detenga la operación en respuesta al parámetro de la operación detectado.
8. Sistema de bombeo de velocidad variable (10) según la reivindicación 1, en el que el detector incluye unos medios para detectar un parámetro de la operación anormal, y el controlador incluye unos medios para controlar que el motor detenga la operación en respuesta al parámetro de la operación anormal detectado.
9. Sistema de bombeo de velocidad variable (10) según la reivindicación 1, en el que el sistema de bombeo de velocidad variable (10) es autónomo.
10. Procedimiento destinado a hacer funcionar un sistema de bombeo de velocidad variable (10) según cualquiera 50 de las reivindicaciones 1 a 10 para mover agua de una aplicación acuática, incluyendo dicho procedimiento:
accionar una bomba de agua (12) para mover agua en conexión con la realización de una operación en el agua;
hacer funcionar un motor de velocidad variable (26) conectado funcionalmente con la bomba (12) ; 55 filtrar el agua mediante una disposición de filtrado (16) conectada funcionalmente entre la aplicación acuática (14) y la bomba de agua (12) a lo largo de un conducto de entrada (20) para la bomba de agua (12) ;
detectar mediante un detector (38) conectado funcionalmente con la disposición de filtrado (16) un parámetro de 60 la operación asociado con la disposición de filtrado (16) ;
controlar la velocidad del motor (26) en respuesta al parámetro detectado de la operación; e introducir en una interfaz de usuario (46) una operación deseada del sistema de bombeo de velocidad variable 65 (10) .
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el motor de velocidad variable (26) es un motor de velocidad infinitamente variable, y la etapa destinada a hacer funcionar el motor de velocidad variable (26) incluye hacer funcionar dicho motor de velocidad infinitamente variable.
12. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el motor de velocidad variable (26) es un motor de imanes permanentes, y la etapa destinada a hacer funcionar dicho motor de velocidad variable (26) incluye hacer funcionar el motor de imanes permanentes.
13. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la etapa de control incluye la regulación de forma repetida de la velocidad del motor (26) hasta un nivel mínimo en respuesta al parámetro detectado para mantener el parámetro detectado de la operación en un nivel.
14. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que se monitoriza mediante dicho detector (38) el volumen, el
caudal o la presión del agua que se está moviendo en la disposición de filtrado (16) hacia la bomba de agua (12) por 15 el conducto de entrada (20) .
15. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la etapa de detección incluye la detección de un parámetro de la operación indicativo de obstrucción, y la etapa de control de la velocidad del motor (26) incluye el control del motor (26) para que detenga la operación en respuesta al parámetro detectado de la operación.
16. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la etapa de detección incluye la detección de un parámetro de la operación anormal, y la etapa de control de la velocidad del motor (26) incluye el control de dicho motor (26) para que detenga la operación en respuesta al parámetro de la operación anormal detectado.
17. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el procedimiento destinado a hacer funcionar un sistema de bombeo de velocidad variable (10) es autónomo.
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