mingitorios ahorradores

5/9/2018 Mingitorios Ahorradores - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZINSTITUTO DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTALPROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

PROYECTO DE TITULACIÓN:

“DISEÑO DE ADAPTADOR PARA TRANSFORMARMINGITORIOS HÚMEDOS EN SECOS”

Que presenta:

ABDI ARIEL ARGUMEDO ARGUMEDO

Como requisito parcial para acreditar la materia de Proyecto de Titulación

del Programa de Ingeniería Civil

CIUDAD JUÁREZ, CHIH. MAYO 2010



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PROYECTO DE TITULACIÓN:

“DISEÑO DE ADAPTADOR PARA TRANSFORMARMINGITORIOS HÚMEDOS EN SECOS”

ABDI ARIEL ARGUMEDO ARGUMEDO

Asesor: M. C. Iván Rubén Alvarado Venegas

Titular de la Materia: Dr. Gilberto Velázquez Angulo

CIUDAD JUÁREZ, CHIHUAHUA MAYO 2010



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RESUMEN

El agua es un elemento esencial para la vida, todos los seres humanos requerimos en

mayor o menor medida de este vital líquido. Del total de agua presente en nuestro

planeta más del 97% se encuentra en los mares u océanos. Menos del 3% restante es

para consumo humano, de esta pequeña cantidad de agua, se utiliza

indiscriminadamente en el uso de servicios sanitarios como lo son los inodoros y

mingitorios alterando sus propiedades físicas, químicas y biológicas en cuestión de

segundos. El uso eficiente del agua es básico para el desarrollo sostenible y para

asegurar que haya suficientes recursos para generaciones futuras.

El objetivo general de esta investigación fue diseñar un adaptador para transformar

mingitorios húmedos en secos, los cuales se localizan en el Instituto de Ingeniería y

Tecnología y el Instituto de Arquitectura Diseño y Arte

En la sección de metodología se realizo investigación dentro de los edificios de IIT y de

IADA específicamente en los baños destinados para los hombres con el fin de

identificar los mingitorios existentes, clasificarlos y agruparlos. De los mingitoriosencontrados se selecciono uno embase al criterio de selección, criterio: el de mayor

unidades transformadas con el diseño de un solo adaptador.

Como resultado de la elección obtuvimos el mingitorio tipo al cual se le analizaron sus

características físicas, geométricas y de funcionamiento con el fin de obtener

parámetros para el diseño.

Al tomar en cuenta las condiciones en las cuales va a ser sometido el adaptador se

seleccionaron materiales que se consideren adecuados, para su uso y que funcionaran

de acuerdo a sus características y propiedades al entorno que se verán expuestos.

De la búsqueda de los materiales requeridos se encontraron las piezas con las que se

conformo el prototipo físico, del cual se analizaron sus características para determinar

su factibilidad de uso, dentro de las cuales se encontraron detalles y/o desventajas



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como la cantidad de piezas lo cual podría originar posibles fugas sin la supervisión

adecuada al momento de ensamblarse. Por esta razón se opto por diseñar un

adaptador con mejores características.

El cual en base a este trabajo de investigación se concluye que el adaptador de diseño

funcionara para esta transformación, reduciendo el consumo de agua en los

mingitorios.

Una de los limitantes de este proyecto fue que se tuvo que seleccionar un solo modelo

para el análisis y el diseño del adaptador, por lo cual se recomienda el estudio de losmodelos restantes para poder reducir el consumo de agua en todos estos mingitorios.



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AGRADECIMIENTO

A Dios por la salud y la vida.

A la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, por permitir ser parte de esta gran

institución.

Agradezco al maestro Iván Alvarado, por su tiempo dedicado al asesoramiento de este

proyecto de titulación y mi formación profesional.

Al Doctor Gilberto Velásquez, por las recomendaciones acertadas para llevar a cabo

este proyecto de titulación.

Al Ingeniero Oscar Macias, por el apoyo brindado para realizar mis estudios

universitarios.

A todos mis maestros los cuales transmitieron en mi sus conocimientos e interés por el

estudio,

A mis amigos de carrera los cuales forman parte importante de mi formación y de los

cuales recibí mucho apoyo a Hugo Cárdenas, Daniel Navarro, Ulises García y de todos

los que aprendí directamente e indirectamente gracias.



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DEDICATORIA

A mi pequeño Damián que es lo mejor que me a pasado en la vida.

A mi amada esposa Brenda por soportar tanto abandono durante mis estudios

universitarios gracias por ese amor, paciencia y comprensión.

A mi hermana Fanny por su apoyo inicial e incondicional.

A mi padre juventino por esa educación moral.

A mi madre Maria de la Luz por todas sus oraciones.

A mis hermanos Jorge, Luís y Omar por todo su apoyo durante toda mi educación

media y superior, gracias por todo el esfuerzo y apoyo de su parte.

A la familia Llamas Padilla por su alojamiento muchas gracias.



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CONTENIDO

RESUMEN...................................................................................................i AGRADECIMIENTO..................................................................................iii DEDICATORIA..........................................................................................iv 1. INTRODUCCIÓN....................................................................................7

1.1 ANTECEDENTES.................................................................................................. 7 1.1.1 El agua y su naturaleza ...................................................................................7 1.1.2 Ciclo del agua.................................................................................................. 7 1.1.3 El agua en el planeta ....................................................................................... 8 1.1.4 La problemática global del agua...................................................................... 9 1.1.5 Responsabilidad de las Instituciones y del Estado ........................................ 10 1.1.6 Plan estatal para el desarrollo 2004-2010 .....................................................11 1.1.7 Junta Central de Aguas y Saneamiento (JCAS) del Estado de Chihuahua... 11 1.1.8 Junta Municipal de Agua y Saneamiento (JMAS) del municipio de Juárez. .. 12 1.1.9 El uso del agua en el saneamiento................................................................14 1.1.10 Servicio Sanitario......................................................................................... 14 1.1.11 Inicio de la utilización del baño.................................................................... 15 1.1.12 Mingitorios Húmedos................................................................................... 17 1.1.13 Fluxómetros Mecánicos...............................................................................17 1.1.14 Fluxómetros eléctricos.................................................................................18 1.1.15 Mingitorios Secos ........................................................................................ 20

1.2 OBJETIVO GENERAL ........................................................................................ 21 1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...............................................................................21 1.4 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................. 22 1.5 ÁREA DE ESTUDIO............................................................................................ 22

2. METODOLOGÍA...................................................................................24 2.1 CLASIFICACIÓN DE MINGITORIOS.................................................................. 24

2.1.1 Elección del mingitorio tipo............................................................................ 25 2.1.2 Determinación de características del mingitorio tipo......................................25

2.2 REGISTRO DE USUARIOS Y NÚMERO DE DESCARGAS .............................. 26 2.2.1 Estimación del consumo de agua .................................................................. 27

2.3 DISEÑO DE ADAPTADOR ................................................................................ 27 2.3.1 Conceptualización del diseño ........................................................................ 27 2.3.2 Análisis técnico.............................................................................................. 28 2.3.3 Prototipo físico ............................................................................................... 29 2.3.4 Memoria descriptiva del prototipo físico......................................................... 30 2.3.5 Memoria técnica del prototipo físico .............................................................. 30 2.3.6 Factibilidad de uso del prototipo físico........................................................... 30 2.3.7 Memoria descriptiva del adaptador de diseño ...............................................30 2.3.8 Memoria técnica del adaptador de diseño.....................................................30 2.3.9 Planos del adaptador de diseño .................................................................... 30

3. RESULTADOS.....................................................................................31 3.1 CLASIFICACIÓN DE MINGITORIOS.................................................................. 31

3.1.1 Elección del mingitorio................................................................................... 33



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3.2 REGISTRO DE USUARIOS Y NÚMERO DE DESCARGAS .............................. 38 3.2.1 Estimación del consumo de agua .................................................................. 39

3.3 DISEÑO DE ADAPTADOR. ...............................................................................39 3.3.1 Conceptualización del diseño ........................................................................ 39 3.3.2 Análisis técnico.............................................................................................. 40 3.3.3 Prototipo físico ............................................................................................... 42 3.3.4 Memoria descriptiva del prototipo físico......................................................... 43 3.3.5 Memoria técnica del prototipo físico .............................................................. 48 3.3.6 Factibilidad de uso del prototipo físico........................................................... 53 3.3.7 Memoria descriptiva del adaptador de diseño .............................................. 53 3.3.8 Memoria técnica del adaptador de diseño .....................................................55 3.3.9 Planos del adaptador de diseño .................................................................... 56

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES........................................69 5. BIBLIOGRAFÍA....................................................................................70



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1. INTRODUCCIÓN

1.1 ANTECEDENTES

1.1.1 El agua y su naturaleza

El agua es un elemento esencial para la vida. Forma parte de un ciclo dinámico que

existe desde que se creó la Tierra y que dio origen a la vida en el planeta. Contribuye al

mantenimiento del equilibro de los ecosistemas, los cuáles paradójicamente favorecen

a su vez la continuidad de ese ciclo dinámico conocido como el ciclo hidrológico. Todos

los seres vivos, plantas, animales y seres humanos, requerimos en mayor o menor

medida de este vital líquido para sobrevivir (Pronatura, 2007).

Entre sus múltiples cualidades, el agua se ha convertido en un componente

fundamental para el desarrollo de la humanidad, como insumo básico en las

actividades productivas como lo son la agricultura y la industria, así como en sus

actividades de turismo y recreativas. Basta con echar un vistazo al pasado para

comprobar que la mayoría de las grandes civilizaciones florecieron a orillas de

importantes cuerpos de agua. El vínculo entre el ambiente, los recursos naturales y el

ser humano se forjó hace miles de años y continúa siendo hoy una realidad innegable,

aunque muchas veces, poco reconocido (Pronatura, 2007).

1.1.2 Ciclo del agua

La cantidad de agua en el planeta ha permanecido estable desde la formación de la

tierra. El agua de lluvia se ha precipitado millones de veces antes y seguirá haciéndolo,

corriendo de la tierra al mar, evaporándose para formar nubes y volverá a caer en un

ciclo sin fin conocido como ciclo del agua figura 1.1.

El agua se evapora de la tierra y de los océanos; el vapor de agua flota por su baja

densidad y es arrastrado por las corrientes de aire hasta que finalmente se precipita

como lluvia, granizo o nieve. Al llegar a la superficie puede tomar varios caminos:

1. Ser absorbida por las plantas y de ellas ser transpiradas y devueltas a la

atmósfera



8

2. Fluir por la superficie de la tierra hacia corrientes o ríos,

3. Filtrarse a depósitos subterráneos recargando los mantos acuíferos.

4. Llenar las depresiones formando lagos, de donde mas tarde se evapora

nuevamente.

Figura 1.1. Ciclo Hidrológico (Egner, et al. 2006)

1.1.3 El agua en el planeta

Aunque con frecuencia pensamos en el agua como un recurso natural abundante e

infinito esto no es así, de toda el agua existente en el planeta solo una pequeña

cantidad es agua directamente utilizable ver figura 1.2. Los océanos contienen más del

97% del agua presente en nuestro planeta. De menos del 3% restante es agua dulce.

De esta cantidad, el 78.19% esta concentrada en los casquetes polares y los glaciares.

El 20.58% es agua profunda inaccesible o se halla en la atmósfera (Enger, et al. 2006).



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Figura 1.2. Total de agua en el planeta (Egner, et al. 2006).

Sólo muy poca agua es utilizada para el consumo del hombre. Además el agua tal

como se encuentra en la naturaleza, no es apta para el consumo humano requiere ser

tratada, con el fin de eliminar las partículas y organismos que pueden ser dañinos para

la salud (Ramírez 2009).

El uso eficiente del agua es básico para el desarrollo sostenible y para asegurar que

haya suficientes recursos para las generaciones futuras (Aranda 2007).

1.1.4 La problemática global del agua

El uso eficiente del agua es un problema que se nos presenta en la actualidad, es un

tema que cada día ocupa más la atención de científicos, técnicos, políticos y en

general, de muchos de los habitantes del planeta. La escasez de este vital líquido



10

obliga a reiterar nuevamente una llamada a la moderación del consumo por parte de la

población a nivel mundial, ya que sin su colaboración los esfuerzos técnicos que llevan

a cabo algunas organizaciones resultarían insuficientes (Ramírez 2009).

El acceso al agua sigue siendo un problema grave en buena parte del mundo en

desarrollo. Además, la relación que guarda la pobreza con el acceso al agua se

manifiesta. Casi un 80% de las enfermedades que azotan a los países en desarrollo

guardan relación con el agua y causan la muerte prematura de unos tres millones de

persona al año (Agnes 2009).

1.1.5 Responsabilidad de las Instituciones y del Estado

El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) es un organismo público

descentralizado que se aboca a enfrentar los retos nacionales y regionales asociados

con el manejo del agua, y a perfilar nuevos enfoques en materia de investigación y

desarrollo tecnológicos para proteger el recurso y asignarlo de manera eficiente y

equitativa entre los distintos usuarios.

Para tal fin, el IMTA dispone de capacidades y competencias específicas que le dan

una ventaja competitiva y le permiten agregar valor a los productos y servicios que

aporta a sus clientes y usuarios.

Producir, implantar y diseminar conocimiento, tecnología e innovación para la gestión

sustentable del agua en México.

Cumpliremos nuestra Misión mediante:

• La investigación científica (básica y aplicada).

• El desarrollo, adaptación y transferencia de tecnología.

• La innovación en los diferentes aspectos de la gestión de los recursos

hídricos.

• La formación de recursos humanos calificados.



11

• La prestación de servicios tecnológicos, de capacitación, de consultoría y

asesoría especializadas, de información y de difusión del conocimiento,

científica y tecnológica.

1.1.6 Plan estatal para el desarrollo 2004-2010

En el Estado de Chihuahua, la disponibilidad del líquido en sus bastas regiones áridas

y semiáridas es limitada en cantidad y en calidad, condicionando la actividad

económica y la vida misma. Esta problemática se ha agudizado con el paso de los años

y el prolongado período de sequía que ha experimentado el territorio estatal.

El recurso hídrico se reconoce como prioritario para el desarrollo estatal; se requiere

sumar esfuerzos de autoridades, expertos y sociedad en general, para realizar

acciones orientadas al uso eficiente, conservación y reutilización del mismo.

Los principales retos son:

• Garantizar el abasto de agua a la población actual y prever reservas para la

demanda futura.• Ampliar la cobertura de alcantarillado y saneamiento.

• Hacer eficientes los sistemas de agua potable aplicando tecnología apropiada

para reducir el consumo de energía eléctrica y reducir el desperdicio por fugas.

• Incrementar la cobertura de macro y micromedición.

1.1.7 Junta Central de Aguas y Saneamiento (JCAS) del Estado de Chihuahua.

La Junta Central de Agua y Saneamiento (JCAS) es un Organismo Público

Descentralizado cuyo fin consiste en coordinar las acciones de la Federación, Estado,

Municipio y particulares en materia de obras de agua potable, saneamiento y

alcantarillado en beneficio de las distintas poblaciones del estado (JCAS, 2009).

La necesidad de contar con un organismo como la JCAS, se da a partir de que son

declarados de utilidad pública e interés social el uso y aprovechamiento del agua



12

potable y los servicios de saneamiento, dentro de los que se incluye el de alcantarillado

(JCAS, 2009).

El objetivo principal de la JCAS es proveer, conservar y administrar, así como promover

la construcción los servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento en los

municipios del estado.

Concertar y coordinar los recursos federales, estatales, municipales y de la sociedad,

mediante la normatividad, el apoyo técnico y administrativo a organismos operadores,

para que estos proporcionen el servicio de agua potable, alcantarillado y saneamientode una manera oportuna, adecuada y efectiva para contribuir al desarrollo e incremento

de la calidad de vida de los chihuahuenses (JCAS, 2009).

1.1.8 Junta Municipal de Agua y Saneamiento (JMAS) del municipio de Juárez.

La Junta Municipal de Agua y Saneamiento (JMAS) de Juárez es la institución

encomendada, por disposición oficial, de proveer el servicio del agua potable y

alcantarillado a todas las poblaciones del municipio, sean urbanas o rurales (JMAS,2000).

La misión de la (JMAS) es administrar inteligentemente los recursos hidráulicos del

municipio, con el propósito de hacerlos accesibles a todos los habitantes que lo

demanden, llevando agua a todos los rincones urbanos del municipio; tratar las aguas

residuales con el propósito de reciclar y proteger las fuentes de abastecimiento,

proveyendo al usuario la mejor atención en la solución de sus múltiples necesidades

(JMAS, 2000).

La (JMAS) Actualmente, abastece de agua a la región a partir de dos Fuentes basicas:

del rió bravo para la agricultura y del acuífero profundo del Bolsón del Hueco para uso

(domestico, comercial, industrial) así como del Bolsón somero para ambos usos

(Bustillos 2009).



13

El acuífero somero, o acuífero del Río Bravo, se aloja en una extensa planicie de

inundación aluvial, conocida como Aluvión Rió Grande, ubicada a lo largo del cauce del

río, como se muestra en la Figura 1.3. En las proximidades del Valle de Juárez – El

Paso Texas alcanza entre 9.7 y 13 Km. de ancho y una profundidad de poco más de 60

m (SBR, 1973, citado por Luján, 2005). El espesor saturado promedio es de 45 y 57 m

en las porciones estadounidense y mexicana, respectivamente (CILA et. al., 1998,

citado por Luján, 2005).

El Bolsón del Hueco es un acuífero transfronterizo que es compartido por el área

metropolitana de Ciudad Juárez, Chihuahua. El Paso, Texas, Sunland Park, NuevoMéxico (Herrera, 1999). El Bolsón del Hueco, acuífero profundo que forma la porción

sudeste del acuífero regional Hueco – Tularosa, se localiza a partir de 11 kms. Al norte

de la línea fronteriza entre Nuevo México - Texas. Este Bolsón está situado en

dirección oeste hasta la Sierra de San Ignacio y las montañas Quitman, en territorio

mexicano y estadounidense, respectivamente, visible en la figura 1.3. Su profundidad

promedio alcanza cerca de la línea Nuevo México – Texas, un poco más de 1,000m

(CILA et. al., 1998, citado por Luján, 2005).

Figura 1.3. Acuíferos transfronterizos. (New México Water ResourcesResearch Institute, 2002, citado por Leos, 2004).



14

Las fuentes de agua en la región son cada vez de menor calidad, debido a la

sobreexplotación a que a estado sometida estas fuentes de abastecimiento, tanto que

ha redundado en el abatimiento del manto freático y en el incremento de la salinidad, lo

que hace necesario el tratamiento de clorinización antes de ser puesta a disposición

de la población a través del sistema de distribución urbano (Bustillos 2009).

1.1.9 El uso del agua en el saneamiento

El saneamiento es el avance médico más importante desde 1840. La mejora del

saneamiento reduce el cólera, la diarrea, la neumonía y la malnutrición, entre otras

enfermedades, que causan la enfermedad y la muerte en millones de personas. Hoy en

día 2,6 billones de personas, incluidos casi mil millones de niños, viven sin servicios

sanitarios básicos. Cada 20 segundos muere un niño como consecuencia de un

saneamiento deficiente. Eso es 1,5 millones de muertes prevenibles cada año (UNICEF

2009).

Los principales problemas que causan esta situación incluyen la falta de prioridad que

se le da al sector, la escasez de recursos económicos, la carencia de sostenibilidad delos servicios de abastecimiento de agua y saneamiento, los malos hábitos de higiene y

el saneamiento inadecuado de entidades públicas como hospitales, centros de salud y

escuelas. Para reducir la carga de enfermedad causada por estos factores de riesgo es

sumamente importante proveer acceso a cantidades suficientes de agua segura e

instalaciones para la disposición sanitaria de excretas y promover prácticas seguras de

higiene (OMS 2010).

1.1.10 Servicio Sanitario

Utilizar el servicio sanitario es una de las armas más adecuadas para la protección y

fomento de la salud. Es el mecanismo más sencillo e higiénico para eliminar los

desechos humanos. Defecar al aire libre es una mala práctica para la salud. Las heces

en campo abierto se convierten en una fuente de transmisión de enfermedades. De

aquí, las moscas, ratas, otros animales y el mismo hombre pueden transportar



15

microbios, contaminando los utensilios donde se preparan y sirven los alimentos y todo

aquello que toquen.

En los lugares donde no hay servicio de tanque séptico, debe construirse y usarse una

letrina. De esta manera se evita defecar al aire libre y se tiene un lugar seguro e

higiénico cerca de la casa, la letrina se puede construir con materiales sencillos como

tablas, algunas láminas de zinc para el techo o paredes, una plancha de cemento para

el piso y un asiento con tapa.

Cuando llueve, el agua puede arrastrar las heces a los ríos, quebradas o pozos,contaminando estas fuentes tan necesarias para el desarrollo de las actividades

diarias, el riego y otros usos.

1.1.11 Inicio de la utilización del baño

Erasmo de Rotterdam, el erudito humanista del siglo XVI, que escribió uno de los

primeros libros de etiqueta de la historia, nos aporta algunas de las primeras normas

escritas de conducta para el “cuarto de baño” y las funciones corporales.

La historia del “cuarto de baño” tiene su comienzo en Escocia hace diez mil años.

Aunque el hombre primitivo, consciente de la toxicidad de sus desechos, se instalaba

cerca de alguna fuente natural de agua corriente, fueron los habitantes de las islas

Oreadas, frente a la costa de Escocia, quienes construyeron los primeros sistemas tipo

letrina para alejar de sus hogares los desechos. Una serie de toscas conducciones iban

desde las viviendas de piedra hasta los torrentes, lo que permitía satisfacer lasnecesidades en el interior en vez de tener que salir al exterior (Ponati 2008).

En Oriente, la higiene era un imperativo religioso para los antiguos hindúes, y en una

época tan lejana como 300 a.C. muchas casas poseían ya instalaciones sanitarias

privadas. En el valle del Indo, en Pakistán, los arqueólogos han descubierto baños

públicos y privados provistos de cañerías de barro cocido incrustadas en obra de

ladrillo, con grifos para controlar el agua.



16

Los baños primitivos más perfeccionados de la antigüedad fueron los de las familias

reales minoicas en el palacio de Cnossos, en Creta. La nobleza minoica disponía de

bañeras que se llenaban y vaciaban mediante tuberías verticales de piedra con junturas

cementadas. Con el tiempo, fueron sustituidas por tuberías de cerámica esmaltada que

se unían entre sí de modo muy parecido a las actuales. Por estas tuberías circulaba

agua caliente y fría, y sus conexiones arrastraban los desechos lejos del palacio real, el

cual disponía también de un retrete con un depósito encima, lo que permite clasificarlo

como el primer baño con cisterna en la historia. El depósito estaba destinado a. recoger

agua de lluvia o, en ausencia de ésta, a ser llenado manualmente con cubos de agua

sacada de una cisterna cercana (Ponati 2008).

Conforme la sociedad, cultura y tecnología fueron evolucionando se emplearon

muebles sanitarios con gran parecido a los utilizados comúnmente, pero con la

característica de utilización de grandes cantidades de agua.

Estos sanitarios ocupaban de 8 a 12 litros de agua o hasta más cantidad de este

liquido. En donde se utilizaban indiscriminadamente paran cualquiera que fuera la

necesidad que se tuviera. Sin tener conciencia del gran derroche que estaban

provocando.

Figura 1.4 Inodoro (Google 2010).



17

1.1.12 Mingitorios Húmedos

Los mingitorios en general son utilizados por los hombres. Tiene la forma de un

contenedor, con drenaje y el lavado automático o manual, los diferentes tipos de

mingitorios, están destinados a usuarios individuales o múltiples para ser utilizado

desde una posición de pie.

Algunos mingitorios contienen un desodorante par eliminar los malos olores dentro de

un contenedor de malla. La malla de plástico está diseñado para evitar que los objetos

sólidos tales como (colillas de cigarrillos, goma de mascar o papel) entren en la

tubería de descarga y puedan obstruir el flujo de agua. El uso es más rápido porque

dentro de la habitación no hay puertas adicionales, sin bloqueos y sin asiento, también

un mingitorio ocupa menos espacio, es simple, y consume menos agua por descarga

que un inodoro.

La mayoría de los mingitorios cuentan con (Fluxómetros) un sistema de lavado para

enjuagar la orina de la taza del dispositivo para evitar malos olores. Existen dos tipos

de Fluxómetros, mecánicos y eléctricos.

1.1.13 Fluxómetros Mecánicos

Este tipo de descarga puede ser considerado como estándar en los Estados Unidos.

Cada mingitorio está equipado con un botón o palanca corta para activar la descarga,

Este sistema controlador es el más eficiente, siempre que los clientes recuerden de

usarlo. En la figura se puede observar dos de los tipos más comunes de Fluxómetros

en el inciso a) se muestra un fluxometro el cual se activa manualmente y en el inciso b)se muestra un fluxometro el cual se activa con el pie.



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Figura 1.5 Fluxómetros Mecánicos a) de mano b) de pie (Google 2010).

1.1.14 Fluxómetros eléctricos

Utilizan un censor automático de manos libres, estos censores infrarrojos pasivos son

capaces de identificar cuando el mingitorio se ha usado (o cuando alguien se ha

detenido delante de él y se alejó), y activa la descarga. Así, el mingitorio se limpia. Lasinstalaciones de lavado automático pueden adaptarse a los sistemas existentes. La

manija de accionamiento de válvulas de un sistema manual puede ser sustituido por un

auto convenientemente diseñado, que figura de la válvula electrónica, a menudo con

pilas para evitar la necesidad de añadir cables.

Para evitar falsas de activación de la automática, la mayoría de los detectores

infrarrojos que requieren una presencia se detecta por lo menos cinco segundos, como

cuando una persona está de pie delante de él. Esto evita que toda una línea de

descarga automática de las unidades se dispare en serie si alguien se pase junto a

ellos.

a) b)



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Figura 1.6 Fluxómetros eléctricos (Google 2010).

El uso del agua dentro de los mingitorios esta regido por instituciones encargadas de

verificar las normas establecidas para la elaboración de estos muebles sanitarios

algunas de estas instituciones como:

• Comisión Nacional del Agua

• Secretaria de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca

La norma para regulación de los Fluxómetros es:

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-005-CNA-1996, “FLUXOMETROS-

ESPESIFICACIONES Y METODOS DE PRUEBA”.

Publicada en el diario oficial de la federación el día 16 de octubre de 1996,

Entendiendo como “Fluxometro” la válvula que dosifica y controla la cantidad de agua

que requiere el mueble sanitario para hacer su limpieza (NOM-005-CNA-1996).

Esta norma oficial mexicana establece las especificaciones y método de prueba que

deben cumplir los Fluxómetros para tasas de inodoros y mingitorios con el fin de



20

asegurar el ahorro de agua en su uso y funcionamiento hidráulico (NOM-005-CNA-

1996).

Tabla 1.1. Clasificación de Fluxómetros (NOM-005-CNA-1996).

TIPO USO ACCIONAMIENTOINTERVALO DE TRABAJO.

PRESION ESTATICAkPa (Kgf/cm2

1 Para tazas de inodorosMecánicoEléctrico

98 a 294 (1,0 a 3,0)

2 Para mingitorios MecánicoEléctrico 98 a 294 (1,0 a 3,0)

En la tabla siguiente se muestra la descarga mínima y máxima permisible para losmingitorios.

Tabla 1.2 Volúmenes y tiempos de descarga (NOM-005-CNA-1996).

USODESCARGA (LITROS)

MINIMO MAXIMO

TIEMPO MAXIMO DE DESCARGA

(s)

Para tasas de inodoros 5,5 6 7

Para mingitorios 2 3 4

1.1.15 Mingitorios Secos

En la actualidad existen diferentes tipos de mingitorios ecológicos los cuales tienen un

fin común “el ahorro de agua”, los mingitorios secos (sin agua) se ven como cualquier

mingitorio y drenan hacia la tubería común como lo hacen los mingitorios

convencionales.

Los mingitorios secos contienen una trampa la cual forma una barrera que evita que

los vapores del drenaje escapen e la atmósfera del baño. Por lo tanto ya no despiden



21

malos olores. La orina que esta debajo de la barrera se desborda hacia el tubo central

y corre a través de la red de drenaje (Makech 2009).

Los mingitorios Ecológicos (sin agua), son mas higiénicos ya que están secos. Las

bacterias no crecen ni se desarrollan en ambientes secos, ya que requieren agua para

vivir. Se conoce que los aparatos que usan Fluxómetros esparcen bacterias al medio

ambiente, mismas que se anidan en lugares húmedos para después desarrollarse. Por

lo tanto la higiene es mejorada al utilizar estos mingitorios (makech 2009).

Figura 1.7 Mingitorios secos (Google 2010).

1.2 OBJETIVO GENERAL

Diseñar un adaptador para transformar mingitorios húmedos en secos en el Instituto

de ingeniería y Tecnología y del Instituto de Arquitectura Diseño y Arte.

1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Clasificar los mingitorios de los Instituto de ingeniería y Tecnología (IIT) y del

Instituto de Arquitectura Diseño y Arte (IADA).



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• Determinar las características de los mingitorios.

• Determinación de uso y número de descargas.

• Diseñar el adaptador.

• Construir el adaptador.

1.4 JUSTIFICACIÓN

• El agua potable es un recurso natural finito, que se usa indiscriminadamente en

la operación de los muebles sanitarios es decir, mingitorios, inodoros, entre

otros. Sin darle el valor que le corresponde, alterando sus propiedades físicas,

químicas y biológicas en cuestión de segundos.

• El uso eficiente del agua es básico para el desarrollo sostenible y para asegurar

que haya suficientes recursos para generaciones futuras, así mismo es cualquier

reducción o prevención de pérdida del agua que sea de beneficio para la

sociedad (Aranda 2007).

1.5 ÁREA DE ESTUDIOEn el municipio de Juárez, Chihuahua México, se ubican las instalaciones del Instituto

de Ingeniería y Tecnología (IIT) y del Instituto de Arquitectura Diseño y Arte (IADA) de

la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ). Se localizan en la intersección que

forman las calles Av. Del Charro y Manila. En la figura 1.8 se delimita con una línea

azul el predio que ocupan las instalaciones de los dos institutos, antes descritos.



23

Figura 1.8 Imagen satelital del IIT y IADA de la UACJ (Google 2010).



24

2. METODOLOGÍA

El objetivo general de este trabajo es diseñar un adaptador para transformar mingitorios

húmedos en secos. Para lograr este objetivo se utilizara la metodología descrita en

esta sección.

2.1 CLASIFICACIÓN DE MINGITORIOS

Para esta actividad se realizo un recorrido dentro de las instalaciones de IIT e IADA,

particularmente a los baños destinados para hombres, con el fin de identificar los

mingitorios existentes, clasificarlos y agruparlos de acuerdo a sus características.

Esta actividad se llevo acabo mediante observación directa, toma de fotografías y del

formato de la tabla 2.1.

En la tabla 2.1 se muestra el formato donde se registraron los datos de campo. En la

columna (IIT / IADA Edificio), se registro con la letra que se identifica el edificio en la

nomenclatura oficial de los institutos. En las columnas subsecuentes se registraron

todos los modelos de mingitorios y la cantidad de los mismos., correspondiéndole una

columna para cada modelo. En la última columna se registraron la cantidad de

unidades por edificio, independientemente del modelo. Al final de cada columna se

calcularon los totales de unidades por modelo.



25

Tabla 2.1 Formato de clasificación de mingitorios

IIT / IADA EdificioImagen mingitorio

1

Imagen mingitorio

2

Imagen mingitorio

3Total por edificio

Total de

mingitorios

2.1.1 Elección del mingitorio tipo

De la tabla 2.1 se selecciono el modelo de mayor cantidad de unidades existentes en el

área de estudio.

El criterio selección fue el de mayor cantidad de unidades transformadas con el diseño

de un solo adaptador. Por ende el área de estudio se acoto a un determinado número

de edificios.

Teniendo identificado el modelo se procedió a observar su uso y operatividad.

2.1.2 Determinación de características del mingitorio tipo

En este apartado se estudio las características físicas, geométricas y de

funcionamiento con el fin de poder obtener parámetros para el diseño, las cuales se

describen a continuación



26

a) Características físicas .- se determinaron mediante consulta con proveedores,

así como catálogos de mingitorios y observación de los elementos, siendo estas

características material de construcción, color, superficie.

b) Características geométricas .- esta medición se realizo utilizando una cinta

métrica, con el fin de dimensionar los muebles sanitarios (largo, ancho, alto,

espesor), así como la posible ubicación del adaptador.

c) Características de funcionamiento .- Mediante observación directa se determino

el funcionamiento de los mingitorios (alimentación y descarga).

2.2 REGISTRO DE USUARIOS Y NÚMERO DE DESCARGASPara determinar la cantidad de usuarios que utilizaron los mingitorios se llevo acabo un

conteo; este se realizo en los edificios donde se encuentran las unidades

seleccionadas, cada uno de estos edificios se monitoreo por tiempo determinado. El

cual consta de dos horas diaria en un periodo de cuatro días, estos días fueron de

lunes a jueves, estas dos horas de dividieron en 4 lapsos de media hora dos por la

mañana y dos por la tarde. En la mañana los horarios fueron de 8:45 a 9:15 y 10:45 a

11:15 y en la tarde los horarios fueron de 3:45 a 4:15 y 5:45 a 6:15, Este conteo serealizo por medio de observación directa, registrando en un formato como el que se

muestra en la tabla 2.2.

Tabla 2.2 Formato de registro de uso y numero de descargas

Edificio Periodo Usos # DescargasPorcentaje de# Descargas

Volumen (l)Total de

Consumo (l)

El formato, donde se registraba el edificio, fecha, hora, usos, número de descargas y

tiempo se describe en los incisos a continuación.

a) Edificio.- en esta columna se registró el edificio en el que se realizo este conteo.



27

b) periodo .- en esta columna se registró la fecha de inicio y terminación del conteo

por periodo.

c) Usos.- en columna se registró la cantidad de usuarios que utilizaron los

mingitorios, independientemente si utilizaron el sistema de limpieza (fluxómetro).

d) Número de descargas .- en esta columna se registro a los usuarios que utilizaron

el sistema de limpieza de los mingitorios.

e) Porcentaje de número de descargas.- en esta columna se registro el porcentaje

con respecto al total de uso.

f) Volumen.- en esta columna se registro la cantidad de agua que se utiliza por

descarga.g) Total de consumo de agua.- esta columna dio como resultado de la

multiplicación de la columna de # de descargas x volumen de agua.

2.2.1 Estimación del consumo de agua

En esta sección se estimo el consumo de agua, para los mingitorios que utilizan

fluxómetros se multiplico el volumen de agua proporcionado por proveedores por el

numero de descargas de la tabla 2.2, para los mingitorios que utilizan llave se calculado

el volumen de agua con pruebas de laboratorio las cuales constaron de la

determinación de la cantidad de agua que pasa a través de la llave accionando esta

hasta su máxima apertura, en un tiempo determinado, para determinar los litros que se

vierten por cada descarga por unidad, multiplicando el volumen de agua por el numero

de descargas de la tabla 2.2.

2.3 DISEÑO DE ADAPTADOR

2.3.1 Conceptualización del diseño

Como resultado de la determinación del mingitorio tipo y de las características propias

de ese modelo, se procedió a la verificación de la posible ubicación del adaptador

teniendo algunas restricciones, condicionantes y directrices como resultado del análisis

previo.



28

Tomando en cuenta estos parámetros de proyecto se propuso el primer boceto de lo

que podría ser el adaptador para transformar los mingitorios húmedos en secos. El

cual se muestra en la figura 2.2.

Figura 2.2 boceto de diseño

2.3.2 Análisis técnico

Al tomar en cuenta las condiciones en las cuales va a ser sometido el adaptador se

seleccionaron materiales que se consideren adecuados, para su uso y que funcionaran

de acuerdo a sus características y propiedades al entorno que se verán expuestos.

Estos materiales incluyen los sistemas de los mingitorios secos, los cuales son

fundamentales para esta transformación de mingitorios húmedos en secos.

Para esta sección se requirió de la definición los materiales requeridos, descripción delos mismos, así como la disponibilidad de estos en el mercado. En los incisos a

continuación se describen cada uno de estos.

a) Requerimiento de materiales .- en esta sección fue necesario hacer un listado con

los materiales adecuados para resistir los ácidos vertidos como la orina, en la

tabla 2.1 se puede observar el formato que se utilizo para esta actividad.



29

Tabla 2.3 Requerimiento de materiales

Material Cantidad Nombre Unidad

Donde

Material.- compuesto con el que esta constituido

Cantidad.- es el número de unidades necesarias para la formación de adaptador

Nombre.- es con el cual se reconoce comúnmente esta pieza

Unidad.- es la unidad de medida (pieza, cm, kg, etc.)

b) Presencia en el mercado de los materiales seleccionados.- para esta sección fue

necesario la investigación en ferreterías en las cuales venden estos accesorios y

materiales con las características requeridas, con el fin de tener información de

accesibilidad o facilidad de obtención de estos materiales en el mercado, en la

tabla 2.2 se puede observar el formato que se realizo para el listado de

proveedores.

Tabla 2.4 Formato de proveedores de materiales

Nombre Dirección Ciudad

2.3.3 Prototipo físico

Como resultado de todo el análisis anterior se procedió a la construcción física del

adaptador con piezas encontradas en el mercado. Para la elaboración de este prototipo

no se consideraron costos de elaboración (mano de obra o materiales).



30

2.3.4 Memoria descriptiva del prototipo físico

En esta sección se realizo una descripción del prototipo físico construido con piezas

existentes en el mercado, describiendo su funcionamiento, materiales empleados y

mantenimiento. Para la descripción de este apartado fue necesaria la observación

directa, así como los catalogo de funcionamiento de los materiales empleados.

2.3.5 Memoria técnica del prototipo físico

Tomando en cuenta las características de los elementos encontrados en el mercado

se describieron sus características geométricas. Para las cuales fueron necesaria la

utilización de cinta métrica y vernier.

2.3.6 Factibilidad de uso del prototipo físico

Como resultado de la memoria descriptiva del prototipo físico y de la memoria técnica

del mismo se obtuvo su factibilidad de uso. En la cual se observaron posibles fallas las

cuales se pretenden eliminar con el diseño del adaptador.

2.3.7 Memoria descriptiva del adaptador de diseño

En esta sección se realizo una descripción del prototipo de diseño describiendo su

funcionamiento, materiales empleados y mantenimiento.

2.3.8 Memoria técnica del adaptador de diseño

Tomando en cuenta las desventajas del prototipo físico se procedió al diseño el cual

contiene las dimensiones de los elementos de los cuales se compone, así como las

especificaciones de diseño que garantice su funcionalidad.

2.3.9 Planos del adaptador de diseño

Los planos contiene la representación gráfica del diseño del adaptador, estos incluyen

vistas de planta, cortes trasversales y las dimensiones finales del adaptador los cuales

se muestran en la sección de resultado.

Estos diseños se realizaron con apoyo del programa AutoCad.



31

3. RESULTADOS

En esta sección se muestra los resultados obtenidos en base al procedimiento y

análisis descritos en la sección de metodología, así como de los métodos de estudio e

investigación con el objetivo de diseñar un adaptador para transformar mingitorios

húmedos en secos en el Instituto de Ingeniería y Tecnología y del Instituto de

Arquitectura Diseño y Arte.

3.1 CLASIFICACIÓN DE MINGITORIOS

Dentro del recorrido de las instalaciones de IIT e IADA, particularmente a los baños

destinados para hombres, se identificaron los mingitorios existentes, se clasificaron y

agruparon de acuerdo a sus características.

En la tabla 3.1 se muestra la clasificación de la información recabada en campo. En la

columna (IIT / IADA Edificio), se registro con la letra que se identifica el edificio en la

nomenclatura oficial de los institutos. En las columnas subsecuentes se registraron

todos los modelos de mingitorios y la cantidad de los mismos., correspondiéndole una

columna para cada modelo. En la última columna se registraron la cantidad deunidades por edificio, independientemente del modelo. Al final de cada columna se

calcularon los totales de unidades por modelo.

En la columna (IIT / IADA Edificio) se registraron los edificios:

A = Esc. De Arquitectura de IADAC = centro de computo de Ingeniería Eléctrica D = Ingeniería Industrial y Manufactura

E = Ingeniería Civil y AmbientalF = cubículos cobe IIT G = ciencias básicaH = cubículos I. M E IADAW = centro de computo Y1 = laboratorio IIT Industrial y Manufactura Y2 = laboratorio IIT/ IADAY3 = laboratorio IADA Diseño



32

Los cuales representan los edificios donde existen mingitorios que utilizan agua para su

funcionamiento, los edificios en los cuales presentan en sus baños mingitorios secos

para fin de este proyecto no se tomaron en cuenta por contar con este sistema de

mingitorios secos.

Tabla 3.1 clasificación de mingitorios

En la segunda columna se puede observar el primer modelo de mingitorios el cualtiene en existencia 8 unidades en total por mingitorio.

En la tercera columna se observa el segundo modelo de mingitorios el cual cuenta con16 unidades en total por edificio.

En la cuarta columna se encuentra el tercer modelo de mingitorio existente el cualcuenta con 12 unidades en total por edificio.



33

3.1.1 Elección del mingitorio

De la tabla 3.1 se selecciono el modelo de mayor cantidad de unidades existentes en el

área de estudio. Al que denominaremos mingitorio Tipo.

Eligiendo el de mayor cantidad de unidades transformadas con el diseño de un solo

adaptador.

El mingitorio tipo fue el segundo modelo el cual se localiza en la tercera columna de la

tabla 3.1, los cuales se encuentran en los edificios: A, C, F, W y Y3, el cual cuenta con

16 unidades existentes en la figura 3.1 se observa una fotografía del mingitorio tipo.

Figura 3.1 mingitorio elegido



34

Teniendo identificado el modelo se describen a continuación sus características

físicas, geométricas y de funcionamiento. En función a las características se definieron

los parámetros de diseño.

Características físicas

Mingitorio tipo esta fabricado en cerámica, vitrificado y con superficie lisa para no

permitir la porosidad y de esta manera que no se depositen orines en los poros y

puedan producir mal olor, color blanco

Características geométricas

Ancho = 45 cm. Fondo = 40 cm.

Figura 3. 2 Ancho del mingitorio Figura 3.3 Fondo del mingitorio



35

Altura = 60 cm.

Figura 3.4 Altura del mingitorio

Dimensiones del bordo libre (a) es de 18 cm y el diámetro de la sección de descarga

inciso (b) es de 5.63 cm.

Figura 3.5 mingitorio vista lateral



36

Características de funcionamiento

El recorrido que realiza el agua empieza por la toma de agua en el caso del mingitorio

tipo, se encontraron dos dispositivos que regulan la cantidad de agua a utilizar.

En la figura 3.6 se muestra el primero de estos dos dispositivos, es un fluxometro

marca helvex, funciona por medios mecánicos, tiene una palanca que cuando se le

activa arroja una descarga de agua. El fluxometro tiene un periodo de descarga, el

cual al terminar cierra el flujo por si solo.

En la figura 3.7 se muestra el segundo dispositivo, es una llave de paso que se activa

por medios manuales es decir el individuo acciona la descarga cuando gira la llave y

deja de fluir el agua cuando el individuo deja de accionar la llave.

Figura 3.6. Fluxometro mecánico Figura 3.7 Llave de paso manual

Después de que la descarga ha sido accionada, independientemente del dispositivo

utilizado entra a lo que es el cuerpo del mingitorio, el agua es conducida por un canal

que se encuentra al borde, este canal cuenta con orificios de salida los cuales vierten

agua por toda su trayectoria, en la figura 3.8 se ilustra con flechas azules este recorrido



37

Figura 3.8 Diagrama de flujo del agua

Al momento que el agua ha realizado su recorrido es desalojada fuera del mingitorio

por su conducto de descarga llamada trampa de desagüe; esta trampa sirve para

conducir el agua hacia el drenaje y a su vez sirve como trampa, actuando como un

sifón, el agua queda atrapada dentro de la curvatura de la misma impidiendo así que

los olores del drenaje puedan salir por el mingitorio. En la figura 3.9 se muestra el

diagrama de flujo de descarga.



38

Figura 3.9 flujo de descarga

3.2 REGISTRO DE USUARIOS Y NÚMERO DE DESCARGAS

La cantidad de usuarios que utilizaron los mingitorios se observan en la tabla 3.2 esteconteo se realizo en los edificios en los cuales se encuentran las unidades

seleccionadas, cada uno de estos edificios se monitoreo por tiempo determinado

consta de dos horas diaria en el lapso de cuatro días, estos días fueron de lunes a

jueves, estas dos horas de dividieron en 4 periodos de media hora dos por la mañana y

dos por la tarde.

El formato, donde se registraba el edificio, fecha, hora, usos, número de descargas y

tiempo se describe en los incisos a continuación.

a) Edificio.- en esta columna se registró el edificio en el que se realizo este conteo.

b) periodo .- en esta columna se registró la fecha de inicio y terminación del conteo

por periodo (lunes a jueves).

c) Usos.- en columna se registró la cantidad de usuarios que utilizaron los

mingitorios, independientemente si utilizaron el sistema de limpieza (fluxómetro).



39

d) Número de descargas .- en esta columna se registro a los usuarios que utilizaron

el sistema de limpieza de los mingitorios.

3.2.1 Estimación del consumo de agua

La cantidad de agua que se utiliza en el uso de los mingitorios se observa en la tabla

3.2 la cual se obtuvo de la multiplicación de la columna de # de descargas por el

volumen de agua utilizada

Tabla 3.2 registro de usuarios y numero de descargas

Edificio Periodo Usos # DescargasPorcentaje de# Descargas

Volumen (l)Total de

Consumo (l)

ADel 15 al 18 deEnero del 2010

251 165 65.70% 0.3 49.5

CDel 23 al 26 de

Febrero del 2010526 268 61.41% 0.35 93.8

W Del 1 al 4 deMarzo del 2010

382 252 65.97% 2.5 630

En el edificio “C” se utilizaron 93.8 litros en un periodo, utilizando llave como sistema de

limpieza. Mientras que en el edificio “W” se utilizaron 630 litros en un periodo.

Utilizando fluxometros.

3.3 DISEÑO DE ADAPTADOR.

3.3.1 Conceptualización del diseño

Como resultado de la determinación del mingitorio tipo y de las características propias

de ese modelo, se procedió a la verificación de la posible ubicación del adaptador,

teniendo en cuenta las características de la sección.

Las cuales fueron en el caso de las características físicas que el mingitorio esta

fabricado en cerámica vitrificada la cual por precaución no se perforo ya que podría

presentar fracturas y provocaría la sustitución del mingitorio completo.



40

En cuanto a sus características geométricas se propuso un adaptador que aunque en

este proyecto no se consideraron costos, se pretendió que fuera lo mas sencillo posible

por lo cual la geometría propuso en miras de la trampa de desagüe.

En el caso de sus características de funcionamiento el mingitorio esta diseñado para

desalojar los líquidos por gravedad hasta su trampa de líquidos y malos olores

(desagüe) por lo que se propuso sustituir la trampa, por lo tanto se obtuvo lo que seria

el primer boceto de adaptador el cual contendría una válvula de látex la cual utilizan

los mingitorios secos marca makech

Es así como se propuso el primer boceto de lo que podría ser el adaptador para

transformar los mingitorios húmedos en secos. El cual se muestra en la figura 3.10

Figura 3.10 boceto de diseño

3.3.2 Análisis técnico

Las condiciones en las cual va a ser sometido el adaptador son de contacto directo

con la orina, por tal motivo se seleccionaron materiales que se consideren adecuados,

para su uso y que funcionaran de acuerdo a sus características y propiedades, como lo

son los constituidos por cloruro de polivinilo (PVC), látex, hule y neopreno.



41

Una de estos materiales lo contiene el mingitorio seco marca Makech el cual utiliza un

sistema odourstop el cual funciona con una válvula de látex.

La definición los materiales requeridos, así como la disponibilidad de estos en el

mercado. se presentan a en los incisos a continuación.

a) Requerimiento de materiales .- en la tabla 3.3 se muestran los materiales

adecuados para resistir los ácidos vertidos como la orina,

Tabla 3.3 Requerimiento de materiales

Material Cantidad Nombre Unidad

Látex 1 Válvula odourstop pieza

PVC 1 Conector rosca interior 1 ½ pieza

PVC 1 Reducción bush c-40 1 ½ x 1 pieza

PVC 1 Codo 90° pieza

PVC 1 Tubo c-40 1in mNeopreno 1 Empaque pieza

PVC 10 Aro de ajuste cm

PVC 10 Rejilla cm

Donde

Material.- compuesto con el que esta constituido

Cantidad.- es el número de unidades necesarias para la formación de adaptador

Nombre.- es con el cual se reconoce comúnmente esta pieza

Unidad.- es la unidad de medida (pieza, cm, kg, etc.)

b) Presencia en el mercado de los materiales seleccionados.- los materiales

requeridos son de uso común en trabajos de plomería, los cuales se pueden

encontrar en la mayoría de las tiendas ferreteras, en la tabla 3.4 se presentan

algunas de la ferreterías donde fueron encontradas las piezas.



42

Tabla 3.4 proveedores de materiales requeridos

Nombre Dirección Ciudad

Mercantil Lavi BLVD. Oscar flores # 2850 CD. Juárez Chih.

Makech Jardín del edén sur # 7710 CD. Juárez Chih.

Home depot Av. Ejercito Nacional CD. Juárez Chih.

3.3.3 Prototipo físico

Las piezas encontradas en el mercado se presentan a continuación en el orden en el

cual quedarían adaptadas al mingitorio

.

Figura 3.11 Prototipo físico

Figura 3.12 Prototipo visto porla parte superior



43

A continuación se presenta el prototipo físico en despiece para observar todas las

piezas que contiene (la tubería y codo son solo de ejemplo de conexión al sistema de

descarga).

Figura 3.13 despiece del prototipo

3.3.4 Memoria descriptiva del prototipo físico

El prototipo físico funciona como reemplazo de la trampa de líquidos y malos olores.

Los líquidos fluyen como de costumbre hacia la salida como se observa diagrama de

flujo representado por las flechas rojas en la figura 3.14, el paso de los líquidos inicia

en el conector de rosca interior seguido de la trampa de sólidos (las piezas como el aro

de ajuate y el empaque actúan indirectamente en el paso de los líquidos) continuando

su recorrido por la válvula de látex que esta alojada en el reductor bush que a su vez

ensambla en el conector de rosca interior, la tubería y el codo funcionan como una



44

extensión del adaptador, es decir solo como conexión que va del adaptador al sistema

de drenaje.

El prototipo físico consta de 6 piezas sin contar la tubería y el codo los cuales solo son

un ejemplo de conexión hacia el sistema de drenaje

Figura 3.14 Diagrama de flujo del agua

1.- Conector rosca interior 1 ½: esta pieza sirve para unir el prototipo físico con el

mingitorio, el conector se sujeta por medio de su rosca interna en el espug del

mingitorio, por su parte inferior interna se coloca la rejilla en la figura 3.15 se observa

este conector.



45

Figura 3.15 Conector rosca interior

2.- Rejilla: la función de esta pieza es actuar como protector de la válvula de látex no

permitiendo pasar partículas que puedan quedar atascadas en la válvula después de

la rejilla se ensambla el aro de ajuste. En la figura 3.16 se observa la rejilla.

Figura 3.16 Rejilla

3.- Aro de ajuste: sirve para actuar como relleno entre la válvula y el reductor bush ya

que sin este la válvula podría moverse de su lugar permitiendo que los malos olores

pasaran por el mingitorio, después de el aro de ajuste se ensambla el empaque de

neopreno el cual va alojado al interior del aro de ajuste en la figura 3.17 se observa el

aro de ajuste.



46

Figura 3.17 Aro de ajuste

4.- Empaque de neopreno:esta pieza sirve como protector para la válvula de látex, el

empaque no permite que la válvula flote con los líquidos vertidos en el mingitorio

deteniéndola en su lugar en la figura 3.18 se observa esta pieza, después de esta pieza

se ensambla la válvula de látex.

Figura 3.18 Empaque de neopreno

5.- Válvula de látex: funciona dejando los líquidos vertidos, al término de estos la

válvula cierra por efecto de capilaridad pegando sus dos capas impidiendo que los

gases del drenaje regresen por el mingitorio los cuales son causantes del los malos

olores.

Esta válvula seria el corazón de la transformación el cual es un sistema utilizado y

patentado por industrias makech.



47

Esta pieza se ensambla dentro de la reducción bush. En la figura 3.19 se observa esta

válvula.

Figura 3.18 válvula de látex

6.- Reducción Bush: la pieza funciona como base de soporte para la rejilla, el

empaque y la válvula, por la parte inferior interna se ensambla la tubería de pvc de

1pulgada en la figura 1.19 se observa esta reducción.

Figura 3.19 Reducción bush

Tubería y codo de PVC.- La función de estas piezas es actuar como extensión del

adaptador uniéndolo al sistema de drenaje, estas piezas solo se presentan para dar un



48

ejemplo de solución de plomería para la conexión al drenaje, en las figuras 3.20 y 3.21

se observan respectivamente.

Figura 3.20 Tubo c-40 1in Figura 3.21 Codo PVC C-40 90°x 1

El mantenimiento de esta pieza seria la remoción total del adaptador físico unas vez

por año, el cual es el tiempo de vida de la válvula, el lavado de los mingitorios se

deberá hacer con agua y jabón lo cual no afectara en nada a la válvula de látex.

3.3.5 Memoria técnica del prototipo físico

Las características físicas y geométricas de las piezas encontradas en el mercado las

cuales forman el prototipo físico se presentan a continuación

Listado de piezas encontradas en el mercado

1. Conector rosca interior

2. Rejilla

3. Aro de ajuste

4. Empaque

5. Válvula



49

6. Reductor bush

7. Tubería y Codo

1.- Conector rosca interior: este elemento esta fabricado en cloruro de polivinilo

(PVC), color blanco, producido en serie, las propiedades geométricas más relevantes

son rosca interior estándar inciso (a) de 5.23 cm, diámetro superior inciso (b) de 5.63

cm y un diámetro inferior interno inciso (c) de 4.9 cm, altura inciso (d) de 4.2 cm con un

espesor inciso (e) de 0.4 cm en la figura 3.21 se observan en detalle estos incisos.

Figura 3.21 Dimensiones del Conector Figura 3.22 Dimensiones del Conector

2.- Rejilla: esta fabricada en cloruro de polivinilo (PVC), color blanco, sus

características geométricas son diámetro exterior inciso (a) de 4.8 cm, la dimensión de

sus orificios es inciso (b) de 0.5 cm, el espesor inciso (c) es de 0.1 cm, en la figura 3.23

se observa con líneas rojas estos incisos.

(c)(d)

(b)

(e)

(a)



50

Figura 3.23 Dimensiones de Rejilla

3.- Aro de ajuste: esta fabricado en cloruro de polivinilo (PVC), color blanco, sus

características geométricas son diámetro exterior inciso (a) es de 4.0 cm, el espesor

de la pieza es inciso (b) de 0.15 cm, con una altura de 0.4 cm, en la figura 3.24 se

observa estos incisos.

Figura 3.24 Dimensiones del Aro

4.- Empaque: esta fabricado en neopreno, color negro, sus características geométricas

son diámetro exterior inciso (a) es de 3.5 cm, el espesor de la pieza es inciso (b) de

0.3 cm, con una altura de 0.3 cm, en la figura 3.25 se observa estos incisos.

(a)

(b)

(c)

(a)

(b)

(c)



51

Figura 3.25 Dimensiones del Empaque

5.- Válvula: esta fabricada en látex color rojo, sus propiedades geométricas mas

relevantes son espesor de sus capas inciso (a) es de 0.1 cm, su diámetro exterior es

inciso (b) de 3.5 cm, largo es inciso (c) de 5.8 cm, espesor de base es inciso (d) de 0.2

cm en la figura 3.26 se observa estos incisos.

Figura 3.26 Dimensiones de la Válvula

6.- Reductor Bush: este elemento esta fabricado en cloruro de polivinilo (PVC), color

blanco, producido en serie, las propiedades geométricas más relevantes son diámetro

interior inciso (a) de 2.9 cm, diámetro superior inciso (b) de 4.8 cm y un diámetro

inferior interno inciso (c) de 3.4 cm, altura inciso (d) de 3.7 cm, con un espesor donde

(a)

(b)

(a)

(b)

(c)

(d)



52

asienta la válvula es inciso (e) de 0.4 cm en la figura 3.27 se observan en detalle estos

incisos.

Figura 3.27 Dimensiones de reductor Bush

7.- Tubería y Codo: están fabricados en cloruro de polivinilo (PVC), color blanco,

producido en serie, las propiedades geométricas más relevantes son diámetro

interiores por los cuales se identifica estas piezas, la tubería tiene un diámetro inciso

(a) de 2.54 cm, el codo es de 90 grados inciso (b) con diámetros interiores inciso (c) de

3.4 cm, en las figuras 3.28 y 3.29 se observan estos incisos.

Figura 3.28 Dimensiones de tubería Figura 3.29 Dimensiones de codo

(a)

(b)

(c)



53

3.3.6 Factibilidad de uso del prototipo físico

Como resultado de la memoria descriptiva del prototipo físico y de la memoria técnica

del mismo se obtuvo su factibilidad de uso en la cual se observo el funcionamiento de

el adaptador físico.

Tales como la cantidad de piezas que se deben unir lo cual representaría mayor

cuidado al ensamblarlas ya que de lo contrario podrían presentarse fugas en la unión

de los materiales y se mostrarían fugas de los líquidos vertido.

Otra de las observaciones fue que la válvula de látex sobrepasa en longitud al reductor

bush lo cual representa un problema de atención pues se debe colocar con cuidado

para no dañar la válvula.

Las piezas que forman el adaptador están en óptimas condiciones de funcionamiento

después de un año que es el tiempo de reemplazo mas sin embargo la válvula debe

cambiarse pero como las piezas están pegadas debe remplazarse por completo.

Por estos detalles de consideración se propone el diseño del adaptador el cual cumplirá

con las especificaciones del adaptador de diseño que garantice su funcionalidad y

elimine las posibles fallas del adaptador físico.

3.3.7 Memoria descriptiva del adaptador de diseño

El prototipo de diseño es en realidad el prototipo de diseño mejorado por lo tanto

funciona con el mismo principio. El adaptador de diseño enrosca en el espug delmingitorio, la dirección del agua es la misma que en el prototipo físico

El adaptador de diseño consta de 4 piezas sin contar la tubería y codo los cuales se

presentan como ejemplo de conexión al sistema de descarga



54

1.- rejilla: esta pieza es una tapa por la cual el agua atraviesa, así mismo cuenta con

un diseño que impide el paso de partículas que pudieran quedar atrapadas en la

válvula así mismo permite pasar la mayor cantidad de agua para no interferir con la

capacidad de descarga que tiene la válvula.

2.- Empaque: esta pieza sirve como protector para la válvula de látex. El empaque no

permite que la válvula flote con los líquidos vertidos en el mingitorio deteniéndola en su

lugar para así evitar que los malos olores se presenten.

3.- Válvula: funciona dejando pasar los líquidos vertidos, al término de estos la válvulacierra por efecto de capilaridad pegando sus dos capas impidiendo que los gases del

drenaje regresen por el mingitorio los cuales son causantes del los malos olores.

Esta válvula seria el corazón de la transformación el cual es un sistema utilizado y

patentado por industrias makech.

4.- Adaptador de diseño: esta pieza en general remplaza el conector de rosca interior,

Aro de ajuste y al reductor Bush, conectándose al espug del mingitorio como lo aria el

conector de rosca interior, aloja la válvula de látex ajustándola en su interior como lo

aria el Aro de ajuste y por ultimo tiene el espacio suficiente para proteger a lo largo la

válvula sin que pudiera ser dañada por la tubería.

Tubería y codo de PVC.- La función de estas piezas es actuar como extensión del

adaptador uniéndolo al sistema de drenaje, estas piezas solo se presentan para dar un

ejemplo de solución de plomería para la conexión al drenaje.

Textura.- es lisa en todo el conjunto definido por el proceso de maquilado.

Descripción del mantenimiento.- el mantenimiento de esta pieza es nula solo se tendrá

que sustituir la válvula de látex pues esta tiene que cambiarse cada año. El mingitorio

se podrá y deberá lavarse a diario con agua y jabón.



55

3.3.8 Memoria técnica del adaptador de diseño

Tomando en cuenta las desventajas del prototipo físico se procedió al diseño el cual

contiene las dimensiones de los elementos de los cuales se compone, así como las

especificaciones de diseño que garantice su funcionalidad.

Listado de piezas

1.- Rejilla

2.- Empaque

3.- Válvula

4.- Adaptador de diseño

1.- Rejilla: esta pieza es de pvc la cual tiene una forma circula, tiene un diámetro de

4.4 cm, un espesor de 0.1 cm y 7 orificios con un diámetro de 0.5 cm los cuales están

dentro de un perímetro con diámetro de 3.0 cm (ver planos 01/12).

2.- Empaque: esta fabricado en neopreno, color negro, sus características geométricas

son diámetro exterior es 3.5 cm, el espesor de la pieza es de 0.3 cm, con una alturade 0.3 cm, (ver planos 02/12).

3.- Válvula: esta fabricada en látex color rojo, sus propiedades geométricas mas

relevantes son espesor de sus capas de 0.1 cm, su diámetro exterior es de 3.5 cm,

diámetro de captación inicial de agua es de 2.2 cm, largo es de 5.8 cm, espesor de

base es de 0.2 cm (ver planos 03/12).

4.- Adaptador de diseño:

Esta diseñada para fabricarse en PVC, con rosca estándar con diámetro exterior de

5.63 cm y cuerdas con dimensiones 0.2 cm para completar una longitud de 4.8 cm,

diámetro interior libre de 4.4 cm para permitir el libre paso de la válvula, el empaque y

la rejilla.



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Compartimiento para alojar la válvula tiene un diámetro de 3.5 cm y una longitud de

5.3 cm.

La conexión al sistema de drenaje sanitario es por una conexión hembra con diámetro

de 3.4 cm y una longitud de 2 cm.

Los planos antes mencionados se observan en la sección de planos del adaptador de

diseño.

3.3.9 Planos del adaptador de diseño

A continuación se presentan los planos de diseño los cuales contiene las dimensiones

descritas anteriormente en la sección de memoria técnica del adaptador de diseño.



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4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Después de analizar el presente trabajo se puede concluir que el agua es un liquido

vital el cual se encuentra en escasez en esta ciudad por lo cual deben tomarse medida

preventivas de cualquier tipo y forma.

La cantidad de agua que se esta utilizando en el servicio de los mingitorios es

representativo de un gasto de agua por lo cual debe de eliminarse con la utilización de

el sistema de mingitorios secos.

El objetivo general de esta investigación fue diseñar un adaptador para transformar

mingitorios húmedos en secos en el Instituto de Ingeniería y Tecnología y del Instituto

de Arquitectura Diseño y Arte. El cual en base a este trabajo de investigación se

concluye que el adaptador de diseño funcionara para esta transformación, evitando el

consumo de agua en los mingitorios.

La utilización del prototipo físico sirve como mecanismo de transformación de

mingitorios húmedos en secos el cual podría utilizarse bajo una supervisión adecuada.

El cambio de fluxometros a llaves en algunos de los mingitorios analizados es de gran

ayuda puesto que se redujo considerablemente el consumo de agua en estos muebles

sanitarios.

Una de los limitantes de este proyecto fue que se tuvo que seleccionar un modelo para

el análisis y el diseño del adaptador por lo cual se recomienda el estudio de los

modelos restantes para poder reducir el consumo de agua en todos estos mingitorios.



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