BR102019012546B1 - Redutor de pressão de gás - Google Patents

Abstract

REDUTOR DE PRESSÃO DE GÁS. Este redutor de pressão de gás, provido de uma função de segurança no caso de subpressão, compreende uma alavanca (16) compreendendo uma primeira porção (16a) montada de modo pivotante sobre o corpo (1) sobre um primeiro eixo (17a), e adaptada para vedar a dita entrada de gás (3), e uma segunda porção (16b) montada de modo pivotante na dita primeira porção (16) sobre um segundo eixo (17b) e operando em conjunto com um membro (15) preso ao diafragma flexível (9).

Description

[0001] O presente pedido de patente se refere a um redutor de pressão com uma segurança de subpressão integrada.

[0002] De um modo geral, gás liquefeito de petróleo (GLP, como, por exemplo, butano, propano ou suas misturas) é usado para fins domésticos.

[0003] Este gás permite operar aparelhos domésticos, tais como caldeiras ou fogões a gás.

[0004] Normalmente, este gás é armazenado sob alta pressão, no estado líquido, em reservatórios (botijões ou bilhas) cuja capacidade pode normalmente variar de 0,5 kg a 1500 kg e que são substituídos ou recarregados quando vazios.

[0005] O gás que chega às caldeiras ou fogões a gás deve estar a uma pressão muito menor do que aquela do reservatório de armazenagem: esta pressão de operação deve ser normalmente na faixa de 29, 37 ou 50 mbar, ou outras pressões baixas.

[0006] Portanto, é necessário colocar um dispositivo para reduzir a pressão entre o reservatório de gás e o aparelho doméstico em questão: tal dispositivo, geralmente chamado de redutor de pressão, permite, graças a um sistema de válvula, obter regulagem da taxa de fluxo (normalmente de 4 a 5 kg de gás por hora) e regulagem da pressão (normalmente, 29, 37 ou 50 mbar) do gás que abastece o aparelho doméstico.

[0007] Pode ocorrer que impurezas provenientes do reservatório vedem parcial ou totalmente a entrada de gás do redutor de pressão, ou que haja um vazamento da tubulação de gás interposta entre a saída de gás do redutor de pressão e o aparelho doméstico: em ambos os casos, uma subpressão no redutor de pressão é observada e as normas de segurança exigem que o redutor de pressão seja colocado em uma configuração de segurança, isto é, interrompa o fluxo de gás.

[0008] Por esse motivo, há no estado da técnica sistemas de segurança geralmente chamados de "UPSO" (“Under Pressure Shut-Off“ - fechamento no caso de subpressão ou excesso de taxa de fluxo), permitindo interromper a taxa de fluxo de gás que sai do redutor de pressão em caso de subpressão deste gás no redutor de pressão.

[0009] A presente invenção visa proporcionar um redutor de pressão equipado com um sistema de segurança que apresenta um projeto simples, exigindo um número mínimo de peças e, em última análise, de baixo custo.

[0010] Este objeto da invenção é alcançado com um redutor de pressão de gás, compreendendo: - um corpo, - uma entrada de gás e saída de gás abrindo para dentro desse corpo, - um diafragma flexível definindo com o dito corpo uma câmara de regulagem de volume variável, - um membro de acionamento e obturador presos ao dito diafragma, - uma alavanca de regulagem da taxa de fluxo de entrada de gás operando em conjunto com o dito membro e montada de modo pivotante em dita câmara entre: - uma primeira posição de fechamento correspondente a um volume máximo de dita câmara, na qual esta alavanca veda dita entrada de gás, - uma posição máxima de abertura correspondendo a um volume intermediário da dita câmara, na qual esta alavanca libera uma passagem máxima através da dita entrada de gás, e - uma segunda posição de fechamento correspondente a um volume mínimo de dita câmara, na qual esta alavanca veda dita entrada de gás, - esta alavanca compreendendo uma primeira porção montada de modo pivotante em dito corpo sobre um primeiro eixo e adaptada para vedar dita entrada de gás, e uma segunda porção montada de modo pivotante em dita primeira porção sobre um segundo eixo e operando em conjunto com dito membro, - meios elásticos para enviesar dito diafragma em direção à dita posição definindo um volume mínimo de dita câmara, - uma paragem presa a dito corpo, disposta entre dito membro e dito segundo eixo, - dito membro e dita paragem mantendo dita segunda porção de alavanca em uma posição inclinada com relação à dita primeira porção de alavanca quando esta alavanca está em dita segunda posição de fechamento, cuja inclinação mantém dita primeira porção de alavanca na posição de vedação da dita entrada de gás.

[0011] Graças a estas características, quando não há mais pressão no interior da câmara do redutor de pressão, a segunda porção da alavanca de regulagem veda a entrada de gás.

[0012] Isso permite a colocação do redutor de pressão na posição de segurança, por exemplo, quando uma impureza veda a entrada de gás, ou quando há um vazamento de gás a jusante do redutor de pressão, ou um desligamento de gás a montante do redutor de pressão por causa de um botijão/reservatório vazio.

[0013] Deve ser observado que a única modificação com relação a um redutor de pressão convencional encontra-se na estrutura particular da alavanca e, a propósito, na construção de uma paragem no corpo do redutor de pressão.

[0014] Essas modificações são muito pequenas e permitem alcançar a função de segurança desejada a um custo muito baixo, sem trazer qualquer mudança significativa para um redutor de pressão existente.

[0015] De acordo com outras características opcionais do redutor de pressão: - uma mola espiral é interposta entre a primeira e a segunda porções da alavanca: isso permite manter essas duas porções de alavanca imóveis uma em relação à outra quando esta alavanca se move entre sua primeira posição de fechamento e sua posição máxima de abertura, isto é, na configuração de regulagem. Em outras palavras, esta mola permite que a alavanca se comporte como se fosse formada em uma só peça, na configuração de regulagem; - dito redutor de pressão compreende uma haste presa ao dito membro e um indicador de segurança operando em conjunto com esta haste, pendendo em direção a uma posição visível a partir de fora do redutor de pressão quando dito diafragma está na posição que define um volume mínimo de dita câmara: este indicador de segurança permite que o usuário visualize facilmente o interruptor do redutor de pressão na configuração de segurança, levando este usuário a intervir para remediar o problema que causa uma queda de pressão na câmara do redutor de pressão (quebra de tubulação a jusante, corte de fornecimento de gás a montante, substituição de botijão...).

[0016] Outras características e vantagens da presente invenção aparecerão à luz da descrição a seguir e ao examinar as figuras anexadas, em que:

[0017] - A figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de um redutor de pressão de acordo com a invenção,

[0018] - A figura 2 é uma vista em perspectiva deste redutor de pressão no estado montado,

[0019] - A figura 3 é uma vista desse mesmo redutor de pressão em perspectiva, uma cobertura protetora tendo sido removida,

[0020] A figura 4 é uma vista semelhante àquela da figura 2, mas em seção axial,

[0021] - As figuras de 5 a 7 são vistas em corte axial do redutor de pressão, de acordo com a invenção, em três configurações diferentes, a saber, respectivamente, em uma primeira posição de fechamento, em uma posição de abertura máxima e em uma segunda posição de fechamento correspondente a uma configuração de segurança, e

[0022] - As figuras 8 e 9 são vistas em maior escala da alavanca do redutor de pressão de acordo com a invenção, em posições correspondentes, respectivamente, às figuras 5 e 6, por um lado, e à figura 7, por outro lado.

[0023] Em todas essas figuras, referências numéricas idênticas ou semelhantes representam elementos ou conjuntos de elementos idênticos ou semelhantes.

[0024] Referindo-se, agora, mais particularmente às figuras 1 e 4, onde é mostrado que o redutor de pressão, de acordo com a invenção, compreende um corpo 1, provido de uma entrada de gás 3 e saída de gás 5 abrindo para o interior desse corpo.

[0025] Este corpo 1 define uma câmara 7 destinada a ser hermeticamente fechada por um diafragma flexível 9, de modo a formar uma câmara de regulagem de pressão de gás de volume variável.

[0026] Uma placa de metal 11 encosta no diafragma flexível 9, e é mantida em contato com este por uma haste 13 parafusada em um membro 15 disposto na lateral do diafragma flexível 9 localizado no interior da câmara 7.

[0027] Este membro 15 opera em conjunto com uma alavanca 16 montada de modo pivotante no interior do corpo 1, sobre um primeiro eixo 17a, como será explicado mais detalhadamente a seguir.

[0028] O diafragma flexível 9 fecha hermeticamente a câmara 7 por meio de uma cobertura 18 engastada sobre o corpo 1.

[0029] Um anel de ajuste 19 é parafusado no interior da cobertura 18.

[0030] Uma mola de regulagem 21 é interposta entre o anel 19 e a placa de metal 11.

[0031] Uma chave de paragem 23, montada de modo pivotante em uma manga 25 atada à cobertura 18, permite que, em operação conjunta com um came 27 no qual a haste 13 é fixamente montada em translação, travando a alavanca 16 em uma primeira posição de fechamento, como será explicado a seguir.

[0032] O corpo 1 é parafusado em uma placa 28 permitindo atar o redutor de pressão em um suporte adequado.

[0033] A totalidade do redutor de pressão é incorporada por uma tampa 29 incluindo indicações de abertura e fechamento úteis para o usuário, como mostrado, mais particularmente, na figura 2; a aparência do redutor de pressão, de acordo com a invenção, uma vez que a tampa 29 foi removida, é mostrada na figura 3.

[0034] Mais particularmente, com relação às figuras 4 e 5, nas quais é mostrado o redutor de pressão, de acordo com a invenção, que se encontra em uma primeira posição de fechamento.

[0035] É mostrado mais particularmente nestas figuras que a alavanca 16 compreende 2 porções, ou seja, uma primeira porção 16a montada de modo pivotante em relação ao corpo 1 sobre o primeiro eixo 17a, e uma segunda porção 16b montada de modo pivotante em relação à primeira porção 16a sobre um segundo eixo 17b.

[0036] A primeira porção 16a da alavanca 16 compreende uma válvula 16c adaptada para vedar a entrada de gás 3.

[0037] A segunda porção 16b da alavanca 16 compreende uma cauda 16d adaptada para operar em conjunto com o membro 15 preso ao diafragma flexível 9.

[0038] Uma mola espiral 16e tende a manter a primeira 16a e a segunda 16b porções da alavanca 16 em alinhamento entre si.

[0039] Na configuração representada nas figuras 4 e 5, a alavanca 16 está em uma primeira posição de fechamento.

[0040] Nesta primeira posição de fechamento, o volume da câmara 7 é máximo, de modo que o membro 15 está na sua posição mais alta em relação à altura da folha de desenho.

[0041] Nesta posição mais alta, o membro 15 mantém a válvula 16c contra a sede da entrada de gás 3, vedando, assim, esta entrada.

[0042] Na configuração representada na figura 6, a alavanca 16 está em uma posição de abertura máxima: nesta posição, o membro 15 está abaixado em relação à sua posição das figuras 4 e 5, autorizando a válvula 16c a se afastar da sede da entrada de gás 3, permitindo, assim, o fluxo de gás a partir da entrada de gás 3 para o interior da câmara 7 para, então, sair do redutor de pressão pela saída de gás 5.

[0043] Nesta posição, a primeira 16a e segunda 16b porções da alavanca 16 permanecem em alinhamento entre si, sob o efeito do retorno elástico exercido pela mola espiral 16e, como mostrado mais especificamente na figura 8.

[0044] As variações da pressão do gás no interior da câmara 7 têm o efeito, pela ação sobre o diafragma flexível 9 e, portanto, sobre o membro 15 e a alavanca 16, de vedar mais ou menos a entrada de gás 3 e, assim, alcançar a função de regulagem desejada para o redutor de pressão.

[0045] Certamente, todas as peças e movimentos são calibrados de modo a poder converter a pressão de gás proveniente do reservatório (não representado) à pressão de gás desejada para o uso do aparelho doméstico situado a jusante do redutor de pressão (também não representado).

[0046] Na configuração da figura 7, a alavanca 16 está em uma segunda posição de fechamento, correspondente ao volume mínimo da câmara 7, isto é, na posição mais baixa do membro 15.

[0047] Esta posição mais baixa deste membro 15 tem o efeito de baixar a segunda porção 16b da alavanca 16 em contato com uma paragem 33 formada preferencialmente no material do corpo 1, na parte inferior da câmara 7.

[0048] A força exercida pelo membro 15 sobre a cauda 16d da segunda porção 16b da alavanca 16 tem o efeito de girar esta segunda porção em relação à primeira porção 16a sobre o segundo eixo 17b que, então, gira, por sua vez, sobre o primeiro eixo 17a e, então, vem a vedar a entrada de gás 3.

[0049] Esta configuração, mostrada mais especificamente na figura 9, corresponde a uma ausência de pressão de gás no interior da câmara 7, devido a uma anomalia, tal como a presença de uma impureza vedando a entrada de gás 3, ou a presença de um vazamento na instalação situada a jusante da saída de gás 5, ou uma falta de pressão a montante que resulta em pressão zero na câmara de expansão.

[0050] O redutor de pressão é, então, colocado em uma chamada posição de segurança, impedindo qualquer fluxo de gás e solicitando intervenção para remediar a anomalia.

[0051] A atenção do usuário é atraída por um indicador 35, preferencialmente de cor brilhante, que pende sob a ação do deslocamento da haste 13 a partir de uma posição mostrada nas figuras 5 e 6 onde ele está separado a partir de uma janela transparente 37 formada na porção superior do botão/da chave 23, para uma posição onde ele quase entra em contato com esta janela, pendendo sobre um eixo 39 sob a ação da haste 13, assim tornando-se visível para o usuário, que entende que o redutor de pressão foi colocado na posição de segurança.

[0052] Deve ser observado que este indicador 35 é opcional, e que o redutor de pressão também pode ser apresentado sem este indicador.

[0053] O modo de operação e as vantagens do redutor de pressão, de acordo com a presente invenção, resultam diretamente da descrição acima.

[0054] O botão 23 permite, quando acionado em rotação, travar sob demanda a alavanca 16 em sua primeira posição de bloqueio, mostrada nas figuras 4 e 5: nesta posição, o gás não pode fluir a partir do reservatório para o aparelho doméstico.

[0055] Quando o usuário coloca o botão 23 na posição de abertura, a haste 13 pode ser deslocada livremente em translação ao longo de seu eixo, dependendo da pressão exercida pelo gás localizado na câmara 7 contra o diafragma flexível 9.

[0056] Os deslocamentos da haste 13 e, portanto, do membro 15, têm o efeito de acionar a cauda 16d da alavanca 16, isto tendo, por sua vez, o efeito de mover mais ou menos a válvula 16c para longe da sede da entrada de gás 3 e, assim, alcançar a função de regular a pressão de gás dentro da câmara 7: uma alta pressão do gás dentro da câmara 7 tem o efeito de elevar o diafragma flexível 9 e, assim, através do membro 15, fechar a entrada de gás 3; por outro lado, uma pressão relativamente baixa de gás dentro da câmara 7 tem o efeito de diminuir o diafragma flexível 9 e, consequentemente, mover a válvula 16 para longe da sede da entrada de gás 3 e, portanto, aumentar a pressão de gás dentro da câmara 7.

[0057] No caso de uma queda muito brusca na pressão no interior da câmara 7 ou até mesmo no caso de pressão zero, o diafragma flexível 9 é deslocado para sua posição mais baixa possível, mostrada na figura 7, definindo um volume mínimo da câmara 7.

[0058] Nesta posição baixa, a segunda porção 16b da alavanca 16 é suportada pelo membro 15 contra a paragem 33, como explicado acima, causando, assim, uma variação no ângulo da segunda porção 16b da alavanca 16 que, então, gira sobre o segundo eixo 17b em relação à primeira porção 16a desta alavanca, causando o pivotamento desta primeira porção 16a sobre seu primeiro eixo 17a e, assim, o fechamento da sede da entrada de gás 3 pela válvula 16c.

[0059] Nesta posição de segurança do redutor de pressão, o fluxo de gás é completamente desligado, até que alguém intervenha para remediar a anomalia: desbloqueando a entrada de gás, ou então restaurando a pressão a jusante pela substituição do botijão, ou então eliminando o vazamento a jusante do redutor de pressão.

[0060] Como explicado acima, a atenção do usuário sobre esta anomalia é atraída pelo indicador 35, por transparência através da janela 37.

[0061] Como pode ser compreendido à luz do exposto, a presente invenção provê uma maneira muito simples de garantir a segurança de um redutor de pressão no caso de uma taxa de fluxo em excesso/subpressão: esta segurança é alcançada através do projeto particular da alavanca 16 em duas porções articuladas entre si e a construção de uma paragem 33 na massa do corpo 1, capaz de modificar a inclinação relativa dessas duas porções de alavanca.

[0062] Esta disposição muito simples permite, a baixo custo e com um número muito limitado de peças e sem modificar significativamente um redutor de pressão convencional, obter a função UPSO desejada.

[0063] Deve ser observado que, se for desejado abdicar desta função UPSO, a alavanca articulada 16 pode ser substituída por uma alavanca formada em uma só peça.

[0064] Claramente, a presente invenção não se limita à modalidade descrita e representada.

Claims (2)

1. Redutor de pressão de gás, compreendendo: - um corpo (1), - uma entrada de gás (3) e saída de gás (5) abrindo para dentro deste corpo (1), - um diafragma flexível (9) definindo com o dito corpo (1) uma câmara de regulagem (7) de volume variável, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: - um membro de acionamento (15) preso ao dito diafragma (9), - uma alavanca (16) de regulagem da taxa de fluxo de entrada de gás operando em conjunto com o dito membro (15), e montada de modo pivotante na dita câmara (7) entre: - uma primeira posição de fechamento correspondendo a um volume máximo da dita câmara (7), na qual esta alavanca (16) veda a dita entrada de gás (3), - uma posição máxima de abertura correspondendo a um volume intermediário da dita câmara (7), na qual esta alavanca (16) libera uma passagem máxima através da dita entrada de gás (3), e - uma segunda posição de fechamento correspondendo a um volume mínimo da dita câmara (7), na qual esta alavanca veda a dita entrada de gás (3), esta alavanca (16) compreendendo uma primeira porção (16a) montada de modo pivotante no dito corpo (1) sobre um primeiro eixo (17a), e adaptada para vedar a dita entrada de gás (3), e uma segunda porção (16b) montada de modo pivotante na dita primeira porção (16a) sobre um segundo eixo (17b) e operando em conjunto com o dito membro (15), - meio elástico (21) para enviesar o dito diafragma (9) em direção à dita posição definindo um volume mínimo da dita câmara (7), - uma paragem (33) presa ao dito corpo (1), disposta entre o dito membro (15) e o dito segundo eixo (17b), - o dito membro (15) e a dita paragem (33) mantendo a dita segunda porção de alavanca (16b) em uma posição inclinada com relação à dita primeira porção de alavanca (16a) quando esta alavanca (16) está na dita segunda posição de fechamento, cuja inclinação mantém a dita primeira porção de alavanca (16a) na posição de vedação da dita entrada de gás (3), em que uma mola espiral (16e) é interposta entre a primeira (16a) e a segunda (16b) porções da alavanca (16).

2. Redutor de pressão de gás, de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma haste (13) presa ao dito membro (15), e um indicador de segurança (35) operando em conjunto com esta haste (13), pendendo em direção a uma posição visível a partir de fora do redutor de pressão quando o dito diafragma (9) está na posição que define um volume mínimo da dita câmara (7).