ES2932669B2 - Sistema analógico de detección y automatización de espacios construidos, programable, de funcionamiento hidráulico - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema analógico de detección y automatización de espacios construidos, programable, de funcionamiento hidráulico

Sector de la técnica

La presente invención es aplicable en el campo de la arquitectura, diseño interior y automatización analógica.

Estado de la técnica anterior

Los sistemas de automatización de los entornos habitados hoy en día son la consecuencia lógica de los sistemas desarrollados y usados en la industria, caracterizados por su pesadez, potencia y precisión, que además cuentan con unos sistemas de control, detección y computación de gran capacidad. Actualmente, estos sistemas se superponen sobre las geometrías de los edificios tradicionales creando entornos híbridos donde al espacio tradicional con sus instalaciones se le aplican las funciones modernas de optimización, temporización, control y combinación de estados y funciones para facilitar la experiencia de uso para sus habitantes.

El sistema aquí descrito tiene como objetivos simplificar las cosas y homogeneizar el conjunto edificio-instalación acercando sus componentes tecnológica y construida a un nivel equitativo en términos de complejidad y precisión, entrelazándolas de un modo más estrecho para conseguir un entorno construido con una funcionalidad más orgánica, fluida y sensata.

En la gran mayoría de los casos, los sistemas de automatización de los entornos habitados utilizados hoy en día no necesitan excesiva capacidad de computación, y las funciones programadas son normalmente muy simples; la velocidad de respuesta tampoco es de gran importancia, por lo cual el utilizar un sistema se computación analógico, bastante más sencillo y económico, como es el usado en los ordenadores líquidos, parece ser una opción suficiente, fiable y adecuada para la tarea.

Los ordenadores líquidos han sido y se siguen usando en una variedad de industrias y se caracterizan por su economía de cara a fabricación y mantenimiento, sencillez de uso y fiabilidad.

Los excesos en cuanto a la computación también se extienden hacia los actuadores usados en los sistemas de automatización del hogar. La mayoría de los aparatos y dispositivos utilizados en los edificios (electrodomésticos, grupos de presión, etc.) son pesados, muy potentes y precisos, lo cual conlleva un gran coste económico y medioambiental. Unos actuadores más sencillos, ligeros y menos potentes, provistos de una adecuada programación y configuración geométrica inicial, podrían reducir considerablemente los costes de su funcionamiento y ampliar mucho el abanico de funciones automatizables del hogar.

En cuanto a la seguridad, queda evidente que las maquinas flexibles y la robótica blanda en el contexto de los entornos ocupados por las personas, son preferentes frente a los robots y máquinas tradicionales; de hecho, los aparatos rígidos de origen industrial son una demostrada fuente de estrés tanto visual como auditivo y pueden representar un peligro real para sus usuarios, aparte de ser una fuente de exposición a los campos eléctricos y vibraciones, indeseables y perjudiciales para la salud.

Los sistemas hidráulicos y blandos, las que un ordenador líquido puede controlar con eficacia, son una alternativa económica y viable para la automatización del hogar, conllevando una considerable reducción en costes de manufacturación y mantenimiento, y con una funcionalidad similar a los aparatos tradicionales. Y si contamos con el hecho de que las maquinas flexibles e hidráulicas se deben diseñar tomando en consideración la geometría y las necesidades del entorno del que forman parte, su eficacia y funcionalidad puede llegar a ser superior y con más prestaciones que los sistemas mecanizados tradicionales actuales.

Para funcionar de manera óptima y tener sentido económico y funcional, su implementación requiere una compaginación perfecta entre el espacio y la computación. En esencia, se debe considerar la solución constructiva y espacial a automatizar como un ordenador analógico desde los momentos iniciales del proyecto, donde el cuerpo humano es una parte del sistema y es el desencadenante de muchas acciones y funciones. Ello implica añadir una dimensión más al trabajo del diseñador: las cuestiones como uso y recirculación constante del fluido a través del espacio, formas y superficies suaves de acabados, tipos de muebles que pueden ser usados, circuitería y su localización en los espacios y su relación con los usos, y finalmente, la psicología, las rutinas y el movimiento de las personas deben considerarse de antemano. Es por eso que es más fácil aplicar esta solución a espacios de nueva planta, ya que su superposición a estructuras existentes con unos usos ya definidos añade un nuevo nivel de complejidad a la tarea que en muchos casos no justificaría sus costes de implementación. La prefabricación y la construcción industrial deben ser usados aquí casi siempre, por tanto, en general tiene más sentido su aplicación a los espacios modulares y a la edificación nueva.

A pesar de las complicaciones antes mencionadas, de resolverse con éxito, este sistema aporta muchos beneficios de cara a su uso a largo y corto plazo. Para empezar, el espacio así concebido ofrece muchas más opciones de cara a su funcionalidad. Por ejemplo, en cuanto a la función sensora, la detección de los estímulos por las propias superficies de los espacios elimina la necesidad de aprender sobre el uso y control del espacio a través de múltiples controles, botones o programas. Un espacio con unas funciones debidamente programadas y diseñadas funcionaría de forma completamente intuitiva en un segundo plano sin requerir intervención o atención alguna por parte de los usuarios. Tampoco hay peligros de fugas de información por parte de los detectores de presencia o múltiples sensores o sistemas de control, y la privacidad de los usuarios es garantizada.

En cuanto a la función actuadora, un beneficio a largo plazo es la capacidad de desarrollo e implementación de las múltiples prestaciones que la automatización puede aportar. Los espacios proyectados pueden incorporar muchas mejoras y funciones novedosas (movilidad, limpieza, etc.) sin requerir gran sofisticación de cara al diseño ni gasto excesivo de energía de cara a su funcionamiento y mantenimiento, en comparación con los equivalentes electrodomésticos y redes de instalaciones que están en uso en el mercado al día de hoy. El añadido nivel de complejidad de concepto recompensa con un abanico de posibilidades también de cara al diseño y la estética de los espacios y propone una expansión del concepto del espacio habitado donde las mejoras ocurren sin sacrificar aspectos del espacio tradicional como su uso intuitivo, inmediatez y simplicidad formal, perceptiva y de manejo.

Una de las ventajas poco evidentes del sistema también es su resiliencia y sensatez a nivel medioambiental. Dado que los componentes del sistema son mayormente elementos fabricados en materiales inertes y resistentes, la solución puede usarse y aplicarse en todo tipo de entornos climáticos, y es especialmente útil en condiciones extremas, de emergencia, sin acceso a redes de electricidad y a equipos de mantenimiento informático, proporcionando una funcionalidad fiable, simple y a un coste de mantenimiento mucho menor que los sistemas domóticos actuales. El único consumible es el fluido de circulación, que, debidamente usado y recirculado, no costaría mucho en términos de gasto de recursos naturales y de energía. En esencia, el sistema es capaz de realizar funciones sofisticadas y novedosas sin crear una gran huella ecológica a diferencia de la mayoría de los avances tecnológicos modernos. En definitiva, esta solución ayuda a crear unos entornos edificados compatibles con las calidades y exigencias de vida contemporánea que también son resilientes, económicamente justificados y respetuosos con el medioambiente.

Explicación de la invención

El sistema analógico de detección y automatización de espacios construidos, programable, de funcionamiento hidráulico, objeto de esta invención, comprende, al menos:

• una instalación hidráulica auxiliar que abastece unos circuitos hidráulicos, sensor y actuador, con la presión y volumen necesarios para su funcionamiento;

• un circuito hidráulico sensor, parcialmente integrado en las superficies de los espacios a automatizar, interrumpible por estímulos físicos y destinado a funciones de detección, como sensor de presencia y desencadenante de una serie de funciones programadas;

• un circuito hidráulico actuador concatenado con el circuito hidráulico sensor a través de una serie de válvulas hidráulicas que ejecutan funciones de computación, y que lleva el fluido hasta unos actuadores, desencadenando las funciones programadas y,

• un cuerpo programado que recibe las señales procedentes del circuito hidráulico sensor, reaccionando a los cambios de flujo del fluido a través de él, y contiene una serie de válvulas fluídicas que producen acciones de respuesta pre programadas.

Instalación hidráulica auxiliar:

La instalación hidráulica auxiliar está compuesta por las válvulas y aparatos propios de las instalaciones de fontanería tradicional necesarios para abastecer los circuitos hidráulicos, sensor y actuador, de la presión y volumen de fluido necesario para su correcto funcionamiento.

En principio, una simple conexión a una red de suministro, capaz de mantener el caudal y alturas requeridas por cada circuito, y a una salida de desagüe formando cada circuito, son suficientes. Pero a pesar de que los caudales en circulación no deben ser muy grandes, por motivos prácticos y económicos tiene más sentido el recircular el fluido a través de los circuitos, renovándolo sólo ocasionalmente.

Por lo tanto, la instalación hidráulica auxiliar requiere de los siguientes componentes, compartidos, o uno por cada circuito:

• Depósito de fluido de reserva, de capacidad y calidad suficiente, adecuado según las circunstancias y condiciones de suministro y las dimensiones y funciones del espacio servido. Recomendablemente, conectado a la fuente de suministro de fluido, y con las debidas medidas de seguridad instaladas (rebosaderos, sistemas control de presiones, etc.)

• Conductos de conexión entre el suministro, depósito, circuitos del sistema y grupos de presión formados por conductos y conectores convencionales, de dimensiones y materiales adecuados a la naturaleza y presiones de los fluidos que van a transportar.

• Bomba de recirculación de forma, potencia y caudal suficiente para mantener el sistema en funcionamiento recirculando el fluido su través.

La solución donde el fluido del circuito sensor y el actuador proceden del mismo depósito y circulan a presiones similares formando una instalación hidráulica compartida tiene sentido en instalaciones más pequeñas y sencillas. La duplicada, con separación entre los depósitos y redes de suministro para la detección y para la actuación, tiene sentido económico y práctico por la diferencia de presiones y caudales requerida para cada circuito y es recomendable siempre y cuando su coste sea justificado.

En casos donde sea de importancia, más componentes pueden duplicarse por motivos de seguridad de suministro o de continuidad de uso (varias bombas de recirculación), así que esta lista de componentes no es exhaustiva y puede interpretarse según el criterio de los diseñadores en cada proyecto de instalación.

Circuito hidráulico sensor:

El circuito hidráulico sensor está integrado en las superficies construidas de los espacios, de tal modo que el flujo a su través sea interrumpible por una serie de estímulos (principalmente, por la presencia de las personas). Esencialmente, el circuito discurre a través del espacio funcionando como sensor de presencia y el estado del flujo del fluido a su través determina y en su caso desencadena una serie de respuestas.

El circuito hidráulico sensor puede tener el caudal circulando constantemente a través de las superficies a servir, donde la detección de presencia se realiza al cortarse el flujo a su través por simple presión o pinzamiento en cualquier punto del mismo, o puede estar interrumpido por una serie de válvulas puntuales que mantienen el fluido estático hasta que sean presionados abriendo el paso del fluido a su través, por tanto, el fluido circula a través de ellos sólo ocasionalmente. El régimen de flujo adecuado para cada caso depende de las necesidades del uso y el tipo del espacio a servir, y distintos circuitos pueden combinarse y ser usados a la vez en la misma superficie o espacio.

El flujo continuo es capaz de detectar presencia de modo más general y en un área más amplia y es capaz de proporcionar un mejor equilibrio térmico en el espacio.

El flujo discontinuo puede detectar la presencia de un modo mucho más preciso y puntual, aparte de requerir menos energía para su recirculación.

Los circuitos hidráulicos sensores comprenden los siguientes elementos:

• Superficie sensora: es la superficie que incorpora en su interior o que cubre los circuitos hidráulicos de detección de presencia, formada por un material lo suficientemente flexible o elástico, preferentemente impermeable, como para poder interrumpir el flujo a su través por los estímulos pertinentes y lo suficientemente resistente como para no entorpecer el uso práctico de los espacios.

Puede formar parte de las superficies de acabado de los espacios a los que sirve, en cuyo caso su resistencia superficial al desgaste y deslizamiento debe ser suficiente, o puede estar protegido por capas de otros materiales.

La superficie sensora deberá estar fijada de manera segura a una base rígida y continua por medios mecánicos, químicos u otros como para garantizar su usabilidad y seguridad, idealmente se ajustará a las dimensiones y la geometría de los espacios en los que se va a instalar para evitar los problemas de uniones, fugas, tropiezos o higiene en general. El trazado, la geometría y los recorridos del circuito serán determinados por esta superficie, por lo tanto, su construcción requerirá cierta precisión geométrica, requiriendo ser fabricada industrialmente siempre que sea posible.

Hay varias configuraciones posibles para las superficies sensoras:

^o Superficie sensora con circuitos hidráulicos integrados: fabricada incorporando directamente los circuitos en su interior, siempre que el material del que se compone garantice una funcionalidad y detecte los estímulos pertinentes. Generalmente, ello requerirá uso de materiales impermeables y relativamente resistentes. Ello limitará las opciones de cambios en los usos y en el trazado de los recorridos de los circuitos sensores, pero simplificará su puesta en obra y mantenimiento posterior.

^o Superficie sensora con circuitos hidráulicos independientes: otra opción posible de materialización constructiva es la de incorporar los espacios para los circuitos con rasgaduras conectadas a la superficie, con trazados precisos o formando una malla modular indeterminada, permitiendo incorporar en su interior los conductos hidráulicos flexibles a posteriori. Esta configuración permite una mayor flexibilidad de cara a cambios de usos a largo plazo, y a la selección de materiales que forman la superficie sensora, aunque requerirá más cuidado a la hora de puesta en obra y mantenimiento y correrá más peligros de fugas.

• Conductos/circuitos hidráulicos integrados flexibles para los casos de superficies sensoras con circuitos independientes. Formados en material lo suficiente flexible y resistente como para conducir el fluido a su través, siendo a la vez deformables por las presiones consistentes con sus funciones de detección, y adheridos o fijados por otros medios de manera segura a las superficies sensoras de las que forman parte para mantener su funcionalidad y seguridad, en su caso con conectores y válvulas necesarias según el trazado del circuito.

• Base rígida de apoyo: de geometría y resistencia suficiente como para sujetar la superficie sensora y el peso o presiones provocadas por los estímulos que está destinada a detectar. Puede ser continua o formada por elementos sueltos estáticos (por ejemplo, trasdosados en las partes de paredes donde haya circuitos de detección) contra los que las partes sensibles del circuito sensor podrán ser empujadas de manera segura.

• Válvulas puntuales de detección de presencia si/no, necesarias en casos de circuitos sensores de flujo discontinuo. Realizados en material flexible, y con una geometría o conformación capaz de reaccionar a las presiones o impulsos procedentes detectables por el circuito, permitiendo el flujo a su través, firmemente fijados a los conductos y la superficie sensora o incorporados como parte de su geometría.

• Conectores y válvulas entre las superficies flexibles y las partes no sensibles: elementos de geometría diversa que posibilitan la conexión entre las superficies sensoras y los conductos de abastecimiento de fluido del circuito sensor. Pueden variar según su forma y geometría, dependiendo de la resistencia de los materiales de la superficie sensora y los circuitos integrados flexibles, geometría espacial y tipo del trazado. Pueden estar incorporados o conformados directamente como partes de las superficies sensoras, ser omitidas en superficies donde se utilizan los conductos hidráulicos flexibles, o pueden estar formados por elementos sueltos. Deben garantizar la estanquidad y seguridad del circuito, en cualquier caso.

Cuerpo programado:

El cuerpo programado es la parte del sistema que recibe las señales procedentes del circuito sensor, reaccionando a los cambios de flujo del fluido a través de él, y contiene una serie de válvulas fluídicas que producen acciones de respuesta pre programadas según las condiciones y en las secuencias definidas por el diseño. A través del cuerpo programado circula el fluido del circuito sensor, tanto si el circuito es de flujo constante o interrumpido.

Constructivamente, el cuerpo programado podrá tener configuraciones diversas, por ejemplo: una superficie modular o lisa, a la cual se fijarán las válvulas sueltas, válvulas modulares que se encajan entre sí permitiendo formar circuitos directamente a su través, superficies preformadas similares a la superficie sensora con las funciones y programas enteros incorporados conectados a conductos de fluido en sus extremos, etc. Todas estas soluciones deben ser lo suficientemente estancas, seguras y resistentes como para garantizar su funcionalidad en las condiciones previsibles de diseño.

Las válvulas lógicas existentes que formarán el cuerpo programado pueden codificar una multitud de funciones lógicas. Por su función dentro del sistema, las válvulas lógicas se pueden diferenciar en:

• Válvula de inicio: normalmente formada por una válvula lógica con una o varias entradas, y que puede estar conectada a varios condicionantes, es la válvula que está conectada al circuito sensor y se situará a la cabeza del programa de respuesta. Al alterarse el flujo del circuito sensor, mediante la válvula de inicio el fluido será desviado hacia las siguientes válvulas poniendo en marcha el programa. En condiciones normales cuando no se detecte nada por la superficie sensora, el fluido atravesará la válvula y se recirculará por el circuito sensor.

• Válvulas de funciones: la variedad de válvulas y depósitos capaces de ejecutar las funciones lógicas que codificarán las respuestas del programa formando una secuencia de comandos y opciones, las temporizarán y conducirán el fluido hacia las válvulas de respuesta, conectadas por conductos de fluido en casos necesarios.

• Válvula de respuesta: las válvulas finales que recibirán el fluido procedente de la valvulería del programa y se encargarán de transmitir las respuestas del programa hacia el circuito actuador a modo de relés, efectuándolas y abriendo o cerrando determinados circuitos de acciones o por otros medios procedentes aplicables en cada caso. Podrán ser de geometría diversa, como pulsadores, elementos a presión, etc.

Las válvulas del cuerpo programado por su funcionalidad y seguridad por lo general tendrán que estar drenadas, por lo cual una serie de conexiones y conductos tendrán que estar instalados y conducentes hacia la bomba de recirculación del fluido del sistema. Es recomendable dejar las partes programadas en espacios bien ventilados por temas de salubridad, en particular en los entornos húmedos. También se debe considerar la accesibilidad hacia el cuerpo programado en las soluciones donde es posible cambiar los programas a desempeñar reordenando las válvulas y adecuar la solución a cada caso particular.

Circuito hidráulico actuador:

El circuito hidráulico actuador es el encargado de transmitir las funciones programadas hasta los actuadores y de ejecutarlas en caso de que los actuadores sean hidráulicos. Es una parte del sistema que puede estar conformada por elementos muy diversos, desde ser propiamente la válvula de respuesta que forma parte del cuerpo programado hasta un circuito hidráulico conectado a una o varias máquinas diseñadas para realizar toda clase de acciones requeridas dentro del espacio (movimientos, actuación de interruptores, puesta en marcha de otras redes hidráulicas como las de calefacción, bombeo, etc.). Generalmente, si se requiere ejecutar las funciones mecánicas mediante sistemas hidráulicos, el circuito actuador tendrá que ser de un caudal y potencia relativamente mayor que el del circuito sensor, y las redes de conductos y el fluido circulante tendrán que ser formados por conducciones relativamente más resistentes. También, este circuito por lo general funcionará mucho más esporádicamente, moviendo el fluido a su través sólo cuando los programas pertinentes lo requieran.

Los elementos principales del circuito hidráulico actuador son:

• Circuitos de ida: conducciones de fluido de resistencia, forma y naturaleza suficiente como para desempeñar con seguridad y eficiencia las acciones programadas. Las conexiones y otras válvulas hidráulicas requeridas por el trazado del circuito también tendrán que cumplir con los requisitos anteriores.

• Aparatos y mecanismos: las partes específicas que desempeñaran las funciones programadas (mecanismos móviles, grifos, etc.) Pueden ser de forma y naturaleza muy diversa, teniendo que cumplir el requisito de desempeñar sus funciones, acorde a lo programado.

• Circuito de retorno o drenaje: necesarios por motivos de seguridad y eficiencia de uso del fluido actuador, discurrirán recogiéndolo de modo que no se entorpezca el uso del espacio a servir llevándolo hasta un equipo de recirculación y depósito de tamaño adecuado en casos donde sea necesario.

Breve descripción del contenido de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

- La figura 1 muestra un esquema general del sistema analógico de detección y automatización de espacios construidos, programable, de funcionamiento hidráulico.

- La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de realización del sistema de la invención.

- La figura 3a muestra un ejemplo de realización de la superficie sensora con circuitos hidráulicos integrados, con un detalle ampliado de uno de los conectores de un conducto de conexión.

- La figura 3b muestra un ejemplo de realización de la superficie sensora con circuitos hidráulicos integrados flexibles y unos detalles ampliados de la misma.

- La figura 3c muestra un ejemplo de realización de una superficie sensora modular con circuitos independientes y un detalle de la zona de conexión de uno de dichos circuitos independientes.

- Las figuras 3d y 3e muestran el funcionamiento en detalle de una válvula puntual de detección de presencia si/no, respectivamente en posición cerrada y en posición abierta por el efecto de una presión aplicada sobre la misma.

- Las figuras 4a-4g muestran diferentes ejemplos de realización de válvulas de funciones lógicas.

- Las figuras 4h y 4i muestran sendas vistas de un interruptor de acción permanente, en posición cerrada y en posición abierta respectivamente.

- Las figuras 5a y 5b muestran sendas vistas de un ejemplo de realización de una válvula temporizadora en posición abierta y en posición cerrada respectivamente.

- Las figuras 6a y 6b muestran sendas vistas de un ejemplo de realización de una válvula de respuesta, de funcionamiento hidráulico, en posición abierta y en posición cerrada.

- Las figuras 6c y 6d muestran dos ejemplos de realización de válvulas de respuesta, de funcionamiento mecánico.

- La figura 7 muestra un ejemplo de realización de un cuerpo programado de tipo modular.

- La figura 8 muestra un ejemplo de realización de un cuerpo programado integrado en un panel continuo.

- La figura 9a incluye una vista en alzado anterior de la base o panel rígido de apoyo de los circuitos de la figura 8, con válvulas y circuitos del programa en la cara frontal.

- La figura 9b incluye una vista en alzado posterior de la base o panel rígido de la figura 9a, en la que se observa el circuito de drenaje de las válvulas en la cara posterior de dicha base o panel.

Exposición detallada de modos de realización de la invención

En los ejemplos de realización mostrados en las figuras, para identificar los diferentes elementos se han utilizado las siguientes referencias:

1. Instalación hidráulica auxiliar

11. Depósito de fluido de reserva

12. Conductos de conexión

13. Bomba de recirculación

2. Circuito hidráulico sensor

21. Superficie sensora

22. Conductos o circuitos hidráulicos integrados flexibles

23. Base rígida de apoyo

24. Válvulas puntuales de detección de presencia si/no

25. Conectores y válvulas de conexión entre las superficies sensoras y los conductos hidráulicos auxiliares

3. Cuerpo programado

31. Válvula de inicio

32. Válvulas de funciones lógicas

33. Válvula de respuesta

4. Circuito hidráulico actuador

41. Circuito de ida

42. Aparatos y mecanismos

43. Circuito de retorno o drenaje

En la figura 1, el sistema analógico de detección y automatización para los espacios construidos programable de funcionamiento hidráulico comprende: una instalación hidráulica auxiliar (1); - un circuito hidráulico sensor (2), parcialmente integrado en las superficies de los espacios a las que se sirve; - un circuito hidráulico actuador (4) concatenado con el circuito hidráulico sensor (2) mediante un cuerpo programado (3).

La instalación hidráulica auxiliar (1) comprende un depósito (11) de fluido de reserva, unos conductos de conexión (12) que abastecen los circuitos hidráulicos (2, 4) sensor y actuador con la presión y volumen necesarios para su funcionamiento, y una bomba de recirculación (13).

El circuito hidráulico sensor (2), cuyo flujo está marcado en la Fig. 1 por una línea continua, está parcialmente integrado en las superficies de los espacios a las que se sirve, comprende una superficie sensora (21) provista de unos conductos o circuitos hidráulicos integrados (22) flexibles, fijada a una base rígida de apoyo (23); unas válvulas puntuales (24) de detección de presencia si/no y unos conectores y válvulas de conexión (25) entre las superficies sensoras (21) y los conductos de conexión (12).

El cuerpo programado (3) recibe unas señales procedentes del circuito hidráulico sensor (2), reaccionando a los cambios de flujo del fluido a través de él, y contiene una serie de válvulas fluídicas, representadas por una válvula de inicio, (31), unas válvulas de funciones lógicas (32) y depósitos de temporización, y una válvula de respuesta (33), que producen acciones de respuesta pre programadas. El flujo del fluido a través del cuerpo programado (3) forma una especie de circuito de programa (que se marcado en la Fig. 1 con una línea de puntos), con un recorrido variable según las condicionantes procedentes de los circuitos sensores de entrada, determina las respuestas y las funciones a ejecutar activando las válvulas de respuesta en la secuencia de orden y tiempo predefinidos por el algoritmo del programa, transmitiendo las respuestas hacia el circuito actuador (4).

El circuito hidráulico actuador (4) cuyo flujo se representa en la fig.1 por una línea de trazos, y es interrumpible por las válvulas de respuesta procedentes desde el circuito hidráulico sensor (2) y a través de las válvulas (31,32, 33) del cuerpo programado es el que lleva el fluido hasta unos aparatos o mecanismos actuadores (42), disponiendo para ello de un circuito de ida (41) y un circuito de retorno (43) del fluido. En el esquema de la fig. 1 la instalación hidráulica auxiliar está duplicada, con su propio depósito del fluido actuador (11) y una bomba de recirculación (13) independientes de los del circuito sensor.

En términos generales, el sistema aquí propuesto funciona recirculando continuamente un fluido a través del circuito sensor (2) para poder detectar los acontecimientos en el espacio al que se sirve. En caso de detección positiva de un estímulo, el circuito sensor (2) o la línea continua desencadena una serie de acciones predefinidas (varias ramas de las líneas de puntos) en el cuerpo programado (3) mediante la válvula de inicio (31), y a través de las válvulas de las funciones lógicas (32) que conducen el fluido hacia las válvulas de respuesta (33). Éstas se encargarán de transmitir las respuestas hacia los actuadores (42) fluídicos activando el circuito actuador (4, línea de trazos), o directamente activarán los aparatos o interruptores de las maquinas pertinentes. Idealmente, el fluido circulante por ambos circuitos se recoge y recircula por el sistema con ayuda de la instalación hidráulica auxiliar (1) adaptada para cada entorno automatizado particular.

En la figura 2 se han referenciado: los depósitos (11) de fluido de reserva de los circuitos sensor y actuador y los conductos de conexión (12) de la instalación hidráulica auxiliar; las superficies sensoras (21), los conductos o circuitos hidráulicos (22) integrados, la base rígida de apoyo (23) y los conectores y válvulas de conexión (25) del circuito hidráulico sensor; las válvulas (31, 32, 33) del cuerpo programado y, el circuito de ida (41) del circuito hidráulico actuador.

En la figura 3a se muestra un ejemplo de realización de la superficie sensora (21) con circuitos hidráulicos integrados en la misma (en vez de un tubo de conducción existe una ranura en la superficie mismamente por donde el fluido puede discurrir), y provistos de unos conectores y válvulas de conexión (25) de dicha superficie sensora (21) con conductos de conexión (12).

En la figura 3b se muestra una variante de realización de la superficie sensora (21) con circuitos hidráulicos independientes, donde existe un conducto flexible independiente (22) que lleva el fluido y que se incorpora en una ranura provista dentro de la superficie sensora, fijada sobre la base rígida de apoyo (23). En este ejemplo, el conducto está diseñado para detección puntual de presencia en un determinado punto, por lo que sólo una pequeña parte del mismo discurre por encima de la base rígida de apoyo, y el circuito está provisto de válvula puntual (24) de detección de presencia si/no.

En este caso el circuito hidráulico sensor (2) es de flujo interrumpido, circulando el fluido por el interior de los circuitos hidráulicos integrados (22) solamente cuando dicha válvula puntual (24) se abre por la acción de un estímulo externo como una presión o pisada sobre la superficie sensora (21) en el área cercana a la válvula puntual (24).

En figura 3c se ha representado otro ejemplo de realización de la superficie sensora con circuitos hidráulicos independientes. En este caso es una superficie sensora (21) modular con ranuras preformadas formando una red que está fijada sobre la base rígida de apoyo (23). Los circuitos hidráulicos que llevan el fluido del circuito hidráulico sensor (2) son independientes y pueden moverse y reordenarse por la superficie del espacio, adaptándose al trazado del circuito o la función a programar, colocándose finalmente ajustados y fijos dentro de las ranuras dentro de la superficie sensora (detalle fig. 3c).

En las figuras 3d y 3e se ha representado una posible realización de la válvula puntual de detección de presencia si/no, que se coloca incorporada dentro de la superficie sensora (21) y mantiene el circuito sensor (2) cerrado en posición de reposo (fig. 3d), activándose cuando se detecte presión sobre la misma (fig. 3e) y dejando al fluido del circuito sensor discurrir a su través.

Las figuras 4a-4g muestran diferentes ejemplos de realización de válvulas de funciones lógicas (32) aplicables en el cuerpo programado (3).

Las figuras 4h y 4i muestran sendas vistas de un interruptor de acción permanente, en posición cerrada y en posición abierta respectivamente; la figura 5 a sendas vistas de válvulas temporizadoras en posición abierta y en posición cerrada; las figuras 6a y 6b una válvula de respuesta (33), de funcionamiento hidráulico, en posición abierta y en posición cerrada; y las figuras 6c y 6d muestran dos variantes funcionales de una válvula de respuesta (33), de funcionamiento mecánico; todas ellas aplicables en el cuerpo programado (3) del sistema.

La figura 7 muestra un ejemplo de realización de un cuerpo programado (3) de tipo modular, en la que se han representado los conductos de conexión (12) procedentes del circuito hidráulico sensor (2), una válvula de inicio (31); varias válvulas de funciones lógicas (32), dos válvulas de respuesta (33) y un conducto de ida (41) de un circuito hidráulico actuador (4) conectado a una de dichas válvulas de respuesta (33).

La figura 8 muestra un ejemplo de realización de un cuerpo programado integrado en panel continuo. En este ejemplo, la secuencia de las funciones lógicas formada por las válvulas y depósitos correspondientes, está geométricamente incorporada dentro de un panel rígido de material impermeable por donde el fluido del circuito sensor puede discurrir, encastrado entre dos paneles de protección, formados en material impermeable y preferiblemente transparente, en este ejemplo unidos mediante un marco externo. En el reverso del panel rígido discurren las conexiones de drenaje de las válvulas necesarias por motivos de seguridad y funcionalidad de los circuitos hidráulicos. El conjunto de los tres paneles (3) recibe el fluido procedente del circuito hidráulico sensor (2), marcado con línea continua, y es atravesado por las conducciones del circuito actuador (4), marcado por línea discontinua, que en el punto de contacto con el panel principal del cuerpo programado es interrumpible por las válvulas de respuesta (33). Esto permite secuenciar y ordenar el movimiento del fluido del circuito actuador poniendo en marcha las conducciones de acción (41) selectas en cada momento durante el transcurso del programa. Este tipo de cuerpo programado no permite modificar los algoritmos y programas tras su puesta en marcha, pero su funcionamiento es más seguro y fiable haciéndolo más adecuado para programar funciones más largas y complejas y en sitios donde el mantenimiento previsiblemente sea mínimo o nulo.

Las figuras 9a y 9b muestran en detalle la realización y el trazado del programa del panel rígido del cuerpo programado de la figura 8, con sus vistas anterior y posterior, respectivamente. La cara anterior contiene surcos que definen el transcurso del programa de acciones a realizar y las conexiones procedentes del circuito sensor (2), conectadas mediante una variedad de depósitos temporizadores y válvulas de lógica fluídica (32) equipadas con orificios de drenaje que en caso de necesidad o avería pueden evacuar el fluido hacia la otra cara del panel (surcos de drenaje contenidos en la fig. 9b). Las válvulas del programa (32) guían el flujo del fluido a su través según una secuencia predefinida, activando las válvulas de respuesta (33) que abren los circuitos actuadores (4) uno tras otro, llevando el fluido a través de los circuitos de ida (41) hacia los mecanismos actuadores que el panel del cuerpo programado (3) se encarga de controlar.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Sistema analógico de detección y automatización de espacios construidos, programable, de funcionamiento hidráulico; caracterizado por que comprende, al menos:

- una instalación hidráulica auxiliar (1) que abastece unos circuitos hidráulicos (2, 4) sensor y actuador, con la presión y volumen necesarios para su funcionamiento; - un circuito hidráulico sensor (2), parcialmente integrado en las superficies de los espacios a los que se sirve, interrumpible por estímulos físicos y destinado a funciones de detección, como sensor de presencia; el estado del flujo del fluido a su través determina y en su caso desencadena una serie de respuestas;

- un circuito hidráulico actuador (4) concatenado con el circuito hidráulico sensor (2) a través de una serie de válvulas hidráulicas que ejecutan funciones de computación, y que lleva el fluido hasta unos actuadores, desencadenando las funciones programadas, comprendiendo dicho circuito hidráulico actuador (4) lo siguiente:

• unos circuitos de ida (41) conectados a unas válvulas de respuesta (33) de un cuerpo programado (3),

• aparatos y mecanismos (42) accionados por el fluido de los circuitos de ida (41) y que desempeñan unas funciones programadas y,

• un circuito de retorno o drenaje (43) que recoge el fluido actuador y lo lleva hasta un equipo de recirculación proviso eventualmente de un depósito;

- un cuerpo programado (3) que recibe las señales procedentes del circuito hidráulico sensor (2), reaccionando a los cambios de flujo del fluido a través de él, y contiene una serie de válvulas fluídicas que producen acciones de respuesta pre programadas, comprendiendo dicho cuerpo programado (3) una superficie en la que se encuentran fijadas unas válvulas lógicas adecuadas para codificar diferentes funciones lógicas, siendo la superficie del cuerpo programado (3) una superficie modular, o una superficie continua, o una superficie preformada similar a una superficie sensora (21) con unas funciones y programas enteros incorporados conectados a conductos de fluido en sus extremos;

- unas válvulas lógicas incluidas en el cuerpo programado (3) para codificar diferentes funciones que comprenden, al menos:

• una válvula de inicio (31) formada por una válvula lógica con una o varias entradas conectada al circuito hidráulico sensor (2) y situada a la cabeza de un programa de respuesta;

• unas válvulas de funciones lógicas (32) constituidas por una variedad de válvulas y depósitos que codifican las respuestas del programa, las temporizan y conducen hacia las válvulas de respuesta (33), conectadas por conductos de fluido en casos necesarios.

• una válvula de respuesta (33) que recibe el fluido procedente de la valvulería del programa y se encarga de transmitir las respuestas del programa hacia el circuito hidráulico actuador (4) a modo de relés, efectuándolas abriendo o cerrando determinados circuitos de acciones o por otros medios.

2. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado por que la instalación hidráulica auxiliar (1) consiste en una conexión a una red de suministro capaz de mantener el caudal y alturas requeridas por cada circuito, con una salida de desagüe.

3. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado por que la instalación hidráulica auxiliar (1), comprende una serie de componentes adecuados para la recirculación del fluido a través de los circuitos y su renovación ocasional, incluyendo dichos componentes, al menos:

- un depósito de fluido de reserva (11), conectado a una fuente de suministro de fluido, - conductos de conexión (12) entre el suministro, depósito, circuitos del sistema y grupos de presión, y,

- una bomba de recirculación (13) del fluido;

4. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores; caracterizado por que los circuitos hidráulicos sensores (2) comprenden:

- una superficie sensora (21), que incorpora en su interior o cubre unos circuitos hidráulicos sensores (22) de detección de presencia, está formada por un material flexible o elástico, que se deforma ante unos estímulos de peso o presión;

- una base rígida (23) y continua de apoyo, sobre la que se encuentra fijada la superficie sensora (21), y que presenta una geometría y resistencia suficientes para sujetar dicha superficie sensora (21) y el peso o presiones provocadas por los estímulos que está destinada a detectar;

- unos conectores y válvulas de conexión (25) entre las superficies sensoras (21) y los conductos de abastecimiento de fluido del circuito hidráulico sensor (2).

5. Sistema, según la reivindicación 4, caracterizado por que los circuitos hidráulicos sensores (22) son de flujo continuo, interrumpiéndose el flujo a través de los mismos cuando se deforman debido a la aplicación de peso o presión sobre los mismos.

6. Sistema, según la reivindicación 4, caracterizado por que los circuitos hidráulicos (22) de la superficie sensora (2) son de flujo discontinuo y comprenden unas válvulas puntuales de detección de presencia si/no (24).

7. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6; caracterizado por que la superficie sensora (21) está fabricada con materiales impermeables y relativamente resistentes, y comprende los circuitos hidráulicos (22) integrados, e incorporados durante su fabricación.

8. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6; caracterizado por que la superficie sensora (21) comprende circuitos hidráulicos (22) independientes, e incorpora unos espacios para la incorporación en su interior de conductos hidráulicos flexibles.