ES2197997T3 - Sistema de valvulas termostaticas de control para ser utilizado en sistemas de duchas y lavaojos de emergencia. - Google Patents

Abstract

UN CONJUNTO DE VALVULAS MEZCLADORAS (30), DE RESPUESTA TERMICA, SUMINISTRA AGUA TEMPLADA A UN SISTEMA DE EMERGENCIA DE DUCHA O LAVADO DE OJOS. EL CONJUNTO INCLUYE UN CUERPO DE VALVULA (31) QUE DEFINE UNAS ENTRADAS DE AGUA CALIENTE Y FRIA (32, 33), CAMARAS CALIENTE Y FRIA (45, 46), UNA CAMARA DE MEZCLA (48) Y UNA SALIDA (34). EL CUERPO DE LA VALVULA SOPORTA UNA SERIE DE VALVULAS TERMOSTATICAS (50), TODAS ELLAS EN COMUNICACION DE FLUIDO CON LA CAMARA DE LIQUIDO CALIENTE Y FRIO (45, 46) Y LA CAMARA DE MEZCLA (48). LAS VALVULAS INCLUYEN UN TERMOSTATO (51) QUE PUEDE ACCIONARSE PARA MOVER UNA VALVULA DE VAIVEN (85) DENTRO DE UN REVESTIMIENTO DE VALVULA (70). EL REVESTIMIENTO DE VALVULA (70) INCLUYE UNA SERIE DE ABERTURAS (77) EN COMUNICACION CON LA CAMARA DE LIQUIDO FRIO (46), Y UN ORIFICIO (76) EN COMUNICACION CON LA CAMARA DE LIQUIDO CALIENTE (45). LA VALVULA DE VAIVEN (85) MODULA LA RESTRICCION DE LA SALIDA DE AGUA CALIENTE, PERO LA SALIDA DE AGUA FRIA A TRAVES DE LAS ABERTURAS (77) NO TIENE LIMITACION ALGUNA. EL REVESTIMIENTO DE VALVULA (70) INCLUYE TAMBIEN UNAS RANURAS (78) DE DERIVACION EN FRIO, QUE ESTAN NORMALMENTE CERRADAS POR LA VALVULA DE VAIVEN (85), PERO QUE SE ABREN EN CASO DE FALLO DEL TERMOSTATO (51). SE PROPORCIONA UNA VALVULA DE ASIENTO DE APOYO (95) PARA PONER FIN AL FLUJO DE AGUA CALIENTE EN CASO DE FALLO DEL TERMOSTATO.

Description

Sistemas de válvulas termostáticas de control para ser utilizado en sistemas de duchas y lavaojos de emergencia.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a una válvula mezcladora de líquido termostática o controlada térmicamente. En particular, la invención se refiere a una válvula mezcladora que es adecuada para ser utilizada en un sistema de ducha o lavaojos de emergencia.

Las válvulas mezcladoras controladas térmicamente o termostáticas son bien conocidas. Las válvulas de este tipo reciben líquido, típicamente agua, tanto caliente como frío y permiten que los líquidos se mezclen a una temperatura predeterminada. La temperatura se controla por medio de un miembro de control térmicamente sensible, o termostato, que mantiene la temperatura del líquido según las especificaciones del usuario.

Una aplicación específica de las válvulas mezcladoras termostáticas está relacionada con los siste mas de duchas y lavaojos de emergencia. En muchos entornos industriales se utilizan productos químicos tóxicos y peligrosos. La ``Occupational Safety and Health Act'' (Ley de Seguridad y Salud Ocupacionales) de 1970 se promulgó para garantizar que los trabajadores dispondrían de unas condiciones de trabajo seguras y saludables. De acuerdo con esta ley, la ``Occupational Safety and Health Administration'' (Administración de Seguridad y Salud Ocupacionales) adoptó unas normas que requieren la disponibilidad de equipos de lavaojos y duchas de emergencia para ser utilizados como una forma de tratamiento de primeros auxilios. Los sistemas de duchas y lavaojos de emergencia han proliferado en una amplia gama de industrias, incluyendo la automoción, el procesado de alimentos, el procesado de productos químicos, el refino de petróleo, la producción de acero, la pasta y el papel y el tratamiento de aguas residuales. En cada una de estas industrias, los trabajadores están expuestos a productos químicos extremadamente peligrosos que pueden provocar una destrucción y unos daños importantes en los tejidos.

A muchas instalaciones de duchas y lavaojos de emergencia se les suministra agua subterránea que ya está templada a una temperatura moderada, normalmente comprendida entre 10-15ºC (50-60ºF). No obstante, se ha observado que las temperaturas del agua distribuida que son demasiado frías pueden tener el efecto de oponerse al uso eficaz máximo del equipo de emergencia. Por ejemplo, un trabajador que utiliza una ducha de emergencia puede abandonar la ducha inmediatamente cuando se le rocía abundantemente con un chorro de agua de 10ºC (50ºF). Además, típicamente, en los climas septentrionales, la propia agua subterránea apenas está por encima del nivel de congelación, habitualmente a 1,5ºC (35ºF). En estas circunstancias, un sistema de ducha y lavaojos de emergencia que se base simplemente en el agua subterránea no templada proporciona agua que estaría demasiado fría como para ser soportada incluso por una víctima de una accidente con productos químicos.

Como consecuencia, los sistemas de duchas y lavaojos de emergencia se han modificado de manera que proporcionan agua templada. Habitualmente, esta gama confortable de temperaturas está comprendida entre 18 y 35ºC (65 y 95ºF). Para proporcionar agua templada dentro de estos márgenes, la mayoría de instalaciones de emergencia incluyen una fuente de agua muy caliente, típicamente entre 60 y 70ºC (140 y 160ºF), que se mezcla con agua subterránea a temperatura ambiente.

Las válvulas termostáticas para sistemas de duchas y lavaojos de emergencia deben hacer frente a ciertos problemas. En primer lugar, la fuente de agua no se debería interrumpir mientras se está utilizando. La víctima de un accidente con productos químicos requerirá un flujo continuo de agua durante un periodo de tiempo prolongado. Típicamente, en el caso de un accidente, el área afectada se debería empapar durante por lo menos 15 minutos. De este modo, la fuente de agua templada debería poder proporcionar el agua durante por lo menos ese periodo de tiempo y mantener la temperatura dentro de unos márgenes confortables para la víctima del accidente. Además, la válvula termostática debe poder mantener el templado del agua con independencia de fluctuaciones extremas en el suministro de agua caliente o fría hacia la válvula mezcladora termostática.

Finalmente, la válvula debe poder responder de fallos en el suministro de agua caliente o fría hacia la válvula, así como de fallos de la propia válvula. Las válvulas deben responder de estos fallos sin poner al usuario del sistema de ducha o lavaojos de emergencia en un peligro mayor. Por ejemplo, si el suministro de agua fría falla y se proporciona únicamente agua caliente entre 60 y 70ºC (140 y 160ºF), el usuario puede sufrir quemaduras que pueden ser más serias que la salpicadura de productos químicos que se está tratando.

Hasta el momento, ninguna válvula conocida de control termostático hace frente adecuadamente a todos los problemas asociados al suministro de agua templada para sistemas de duchas y lavaojos de emergencia. Aunque muchos de los sistemas incluyen algunas disposiciones para responder de la variedad de fallos que se pueden producir, actualmente no se dispone de ninguna válvula en este sector que pueda proporcionar un rendimiento prácticamente sin fallos.

El documento US-A-5 011 074 da a conocer una válvula mezcladora que presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

La presente invención contempla un sistema de válvulas mezcladoras de líquido controladas térmicamente que es particularmente adecuado par ser utilizado en sistemas de duchas y lavaojos de emergencia. En la realización preferida, el sistema de válvulas incluye un cuerpo de fundición formado para sostener un par de válvulas mezcladoras termostáticas idénticas. El cuerpo incluye entradas para líquido, tal como agua, caliente y frío, y cámaras configuradas para comunicar el agua caliente y fría con cada una de entre el par de válvulas mezcladoras. Típicamente, la entrada de agua caliente está conectada con una fuente de agua a una temperatura elevada o incluso un suministro de vapor, mientras que la entrada de agua fría está conectada a una fuente de agua subterránea de un suministro de agua municipal. El cuerpo del sistema de válvulas incluye también una salida que se comunica con una cámara mezcladora que recibe agua mezclada caliente/fría desde cada una de las válvulas mezcladoras.

En una realización, las válvulas mezcladoras son idénticas en cuanto a la construcción y el funcionamiento. En una realización específica, los componentes de las válvulas mezcladoras incluyen un receptáculo de termostato, un termostato montado dentro del receptáculo, una camisa de válvula acoplada de forma roscada al receptáculo, una válvula de doble efecto montada de manera que está dotada de movimiento alternativo dentro de la camisa de la válvula, y una válvula de asiento posterior acoplada de forma roscada a la válvula de doble efecto.

El receptáculo del termostato define una cámara de líquido que recibe el agua sustancialmente mezclada. El termostato está dispuesto dentro de la cámara de líquido y es preferentemente un dispositivo de tipo fuelle en el que un vástago accionador se extiende y retrae en respuesta al líquido dentro de la cámara de líquido. El agua templada fluye a través de ventanas de salida en el receptáculo del termostato hacia la cámara mezcladora del cuerpo de la válvula. En la realización preferida, cada una de entre el par de válvulas proporciona agua caliente/fría sustancialmente mezclada a la cámara mezcladora para que salga a través de la salida.

Cada una de las válvulas termostáticas incluye un componente de camisa de válvula que está en comunicación fluídica con la cámara de líquido frío del cuerpo de la válvula. La camisa de la válvula incluye una pluralidad de aberturas de líquido frío dispuestas circunferencialmente alrededor de la camisa. En una realización, las aberturas sirven como camino principal del flujo para el agua fría a mezclar con el agua caliente entrante. La camisa de la válvula define también una perforación de líquido caliente que se comunica con la cámara de líquido caliente del cuerpo de la válvula. La camisa es hueca de manera que define una perforación de manguito dentro de la cual se mezcla al menos inicialmente el líquido caliente y frío. La perforación de manguito se abre a la cámara de líquido del receptáculo del termostato de manera que a medida que la mezcla caliente/fría fluye hacia arriba a través de la camisa llega a quedar sustancialmente mezclada una vez que alcanza el termostato dentro de la cámara de líquido.

Las válvulas termostáticas incluyen también una válvula de doble efecto que se desplaza con un movimiento alternativo dentro de la camisa de la válvula. La válvula de doble efecto es también hueca de manera que define una perforación de mezcla de líquido de modo que el agua que pasa a través de las aberturas de la camisa y la perforación de líquido caliente comienza a mezclarse dentro de la válvula de doble efecto. La válvula de doble efecto incluye también unas ranuras de derivación de líquido frío que están dispuestas para alinearse con las ranuras de derivación de líquido frío en la camisa de la válvula bajo ciertas condiciones de funcionamiento. En la gama de funcionamiento normal correspondiente a una realización, la válvula de doble efecto cierra las ranuras de derivación en la camisa de la válvula de manera que el agua fría fluye de forma casi completamente a través de las aberturas de la camisa. En otra realización, las ranuras de derivación de líquido frío en la camisa y la válvula de doble efecto proporcionan hasta dos tercios del flujo de agua fría, dependiendo de la posición de la válvula de doble efecto. En esta realización, a través de la perforación de líquido caliente, las aberturas de líquido frío y las ranuras de derivación de líquido frío se proporciona nominalmente un tercio del flujo de agua total.

En la realización preferida, la parte inferior de la válvula de doble efecto porta un disco de cierre orientado sobre la perforación de líquido caliente de la camisa de la válvula. Cuando la válvula de doble efecto se modula dentro de la camisa de la válvula, la distancia entre el disco de cierre y la perforación de líquido caliente varía de manera que modifica el área de flujo disponible para el agua caliente. Además, la válvula de doble efecto se puede mover a una posición en la que el disco de cierre cierra completamente la perforación de líquido caliente para acabar con el flujo de agua caliente a través de la válvula.

La válvula de asiento posterior se acopla de forma roscada a la parte inferior de la válvula de doble efecto. La válvula de asiento posterior se extiende a través de la perforación de líquido caliente en la camisa de la válvula e incluye un aro de asiento posterior adyacente a la perforación. El aro de asiento posterior está posicionado en el lado opuesto de la perforación de líquido caliente con respecto al disco de cierre. La válvula de asiento posterior se proporciona para cerrar completamente el flujo de líquido caliente en el caso de un fallo del termostato.

En la realización preferida, el vástago accionador del termostato actúa contra la válvula de siento posterior a través de un resorte impulsor. Puesto que la válvula de asiento posterior está fijada a la válvula de doble efecto, el movimiento de la válvula de asiento posterior en respuesta al termostato se traslada directamente a la válvula de doble efecto. Según un aspecto de la invención, un resorte de recuperación está dispuesto entre la válvula de doble efecto y la camisa de la válvula para proporcionar una fuerza de recuperación a través de la válvula de doble efecto hacia la válvula de asiento posterior. En el caso de un fallo del termostato, el accionador del termostato dejará de controlar la posición de la válvula de asiento posterior y la válvula de doble efecto. El resorte de recuperación garantiza que la válvula de doble efecto tirará del aro de asiento posterior de la válvula de asiento posterior contra la perforación de líquido caliente para acabar con el flujo de agua caliente hacia la válvula.

El presente conjunto de válvulas de la invención incluye características de seguridad que son altamente beneficiosas para ser utilizadas con sistemas de duchas y lavaojos de emergencia. Por ejemplo, una característica toma forma en las múltiples válvulas termostáticas alojadas dentro de un cuerpo de válvula común en comunicación fluídica mutua con las entradas de líquido caliente y frío y la salida de líquido mezclado. Si una válvula termostática falla, la otra válvula continúa funcionando de manera que proporciona agua templada correctamente.

En otra característica, la válvula de asiento posterior responde de un fallo del termostato. Si el termostato no puede regular el flujo de agua caliente con respecto al agua fría, existe el riesgo de que la temperatura del agua de salida sea demasiado elevada para ser utilizada por la víctima. En estas circunstancias, es esencial que el flujo caliente se corte, mientras se mantiene el flujo de agua fría hacia el sistema de ducha o lavaojos de emergencia.

Otra característica de seguridad de la presente invención reside en el disco de cierre que está orientado sobre la perforación de líquido caliente. Si el flujo de agua fría se interrumpe o está en peligro, el termostato impulsará la válvula de doble efecto de manera que provocará que el disco de cierre, cierre completamente la perforación de líquido caliente, acabando con el flujo de agua caliente a través de la válvula. En el caso de un fallo del agua fría, la víctima se debe proteger contra escaldaduras y quemaduras de los tejidos que se pueden producir si del conjunto de válvulas sale únicamente agua a una temperatura elevada. En este caso, se considera que es mejor para la víctima acabar con el flujo de agua en lugar de exponer a la víctima a una posibilidad de agua a 160ºF.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un conjunto de válvulas mezcladoras térmicamente sensibles que sea utilizable de manera que proporcione agua templada hacia un sistema de ducha o lavaojos de emergencia. Otro objetivo reside en características de la invención que proporcionan a la víctima agua templada sin fallos.

Una ventaja obtenida con el sistema de válvulas termostáticas de la invención se consigue por medio de las válvulas redundantes que proporcionan líquido templado mutuo hacia la salida del conjunto de válvulas. Otra ventaja es que el conjunto de válvulas evita el flujo de agua a una temperatura elevada hacia la víctima del accidente para evitar el riesgo de escaldaduras y quemaduras de tejidos.

Otros objetivos y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de una lectura de la siguiente descripción escrita y de las figuras adjuntas.

Descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista lateral en sección transversal de un conjunto de válvulas mezcladoras controladas térmicamente según la técnica anterior.

La Fig. 2 es una vista lateral en sección transversal de un conjunto de válvulas mezcladoras controladas térmicamente según una realización de la presente invención.

La Fig. 3 es una vista lateral en alzado de un receptáculo de termostato utilizado con el conjunto de válvulas termostáticas representado gráficamente en la Fig. 2.

La Fig. 4 es una vista lateral en alzado de una camisa de válvula utilizada con el conjunto de válvulas termostáticas de la presente invención.

La Fig. 5 es una vista lateral en alzado de una válvula de doble efecto utilizada con el conjunto de válvulas mezcladoras termostáticas de la presente invención.

La Fig. 6 es una vista lateral en alzado de una válvula de asiento posterior utilizada con la válvula mezcladora termostática representada gráficamente en la Fig. 2.

La Fig. 7 es una vista parcial y ampliada en sección transversal de una válvula termostática situada dentro del conjunto de válvulas de la Fig. 2, que muestra la condición de flujo de líquido normal.

La Fig. 8 es una vista parcial y ampliada en sección transversal de una válvula termostática situada dentro del conjunto de válvulas de la Fig. 2, que muestra una condición en la que el flujo de agua caliente está cortado.

La Fig. 9 es una vista parcial y ampliada en sección transversal de una válvula termostática situada dentro del conjunto de válvulas de la Fig. 2, que muestra una respuesta de una válvula a una condición de fallo del termostato.

Descripción de las realizaciones preferidas

Con el fin de estimular una comprensión de los principios de la invención, a continuación se hará referencia a la realización ilustrada en los dibujos y se utilizará un lenguaje específico para describir la misma. No obstante se entenderá que con ella no se pretende plantear ninguna limitación del ámbito de la invención. Cualquier alteración y modificaciones adicionales en el dispositivo descrito, y cualquier otra aplicación de los principios de la invención según se describe en el presente documento se contemplan tal como se le ocurrirían normalmente a un experto en la técnica a la que se refiere la invención.

La presente invención se refiere a una válvula mezcladora termostática adecuada particularmente para ser utilizada en sistemas de duchas y lavaojos de emergencia. El conjunto de válvulas según un aspecto de la presente invención proporciona un sistema de válvulas redundante en el que una única pieza de fundición porta una pluralidad de válvulas mezcladoras termostáticas idénticas. A las válvulas se les suministra líquido, tal como agua, caliente y frío, y cada una de las válvulas templa la salida de líquido a una temperatura predeterminada adecuada para ser utilizada en un sistema de ducha y lavaojos de emergencia. Además, el conjunto de válvulas de la invención proporciona medios para detener el flujo de líquido caliente hacia las válvulas en el caso de una interrupción o fallo del suministro de líquido frío hacia el conjunto de válvulas. Cada una de las válvulas en el conjunto de válvulas incluye también un asiento posterior para responder del fallo del propio termostato. Según otro aspecto de la invención, las válvulas termostáticas están configuradas de manera que el líquido frío fluye siempre a través de la válvula, sin ninguna interrupción de dicho líquido frío hacia el conjunto de válvulas.

Como antecedentes, en la Fig. 1 se muestra un tipo de conjunto de válvulas mezcladoras termostáticas de la técnica anterior. Esta válvula se muestra y se describe más detalladamente en la patente U.S. nº 5.011.074, cuyo propietario es el cesionario de la presente solicitud. En este conjunto mencionado 10 de válvulas mezcladoras, un cuerpo 11 de válvula define una entrada 12 de líquido caliente, una entrada 13 de líquido frío, una cámara mezcladora 14 y una salida 15. El líquido caliente y frío que entra en las entradas respectivas 12, 13, se mezcla de forma controlable dentro de la cámara 14 de modo que a través de la salida 15 sale un líquido acondicionado en cuanto a la temperatura. Se proporciona un termostato 16 para modular los componentes de la válvula de manera que se controla la cantidad de agua fría y caliente que entra en la cámara mezcladora 14.

En este conjunto de válvula mezcladora de la técnica anterior, una camisa 18 define unas ranuras 19 a través de las cuales fluye el agua fría, y una abertura inferior 20 a través de la cual fluye el agua caliente. Un manguito 22 se desplaza con movimiento alternativo dentro de la camisa para abrir o cerrar de forma variable las ranuras 19 en respuesta a la acción del termostato 16. Un disco 23 de válvula esta conectado también al termostato 16 de manera que modula la abertura 20 para controlar la cantidad de agua caliente que entra en la cámara mezcladora 14. Según un aspecto de la invención en esta patente estadounidense anterior, se proporciona un asiento posterior 24 que responde de un fallo del termostato 16. En el caso de un fallo, la presión del líquido y el resorte 89 de recuperación empujan el asiento posterior 24 contra la abertura 20 y de manera que la cierran para evitar el flujo de agua caliente hacia el sistema. Según otro aspecto de este conjunto 10 de válvula de la técnica anterior, en el asiento posterior se proporciona una serie de orificios 25 de purga de manera que se mantiene cierto flujo de agua caliente para mezclarlo con el agua fría que entra en la cámara mezcladora. Aunque este conjunto 10 de válvula de la técnica anterior es adecuado para proporcionar agua templada, no incluye los márgenes de protección contra fallos que se prefiere para sistemas de ducha y lavaojos de emergencia. Por ejemplo, si falla la fuente de agua caliente, el manguito 22 es impulsado hacia arriba para cerrar completamente las ranuras 19 de entrada de líquido frío, de manera que desde el conjunto de válvula no fluye líquido. Además, en el caso de un fallo tanto del termostato 16 como del suministro de agua fría, el conjunto de válvula proporcionaría únicamente agua a una temperatura elevada debido a la presencia de los orificios 25 de purga.

Un conjunto de válvulas que sí que cumple estos requisitos es el conjunto 30 de válvulas según la presente invención. El conjunto 30 de válvulas incluye un cuerpo 31 de válvula que incluye una entrada 32 de líquido caliente, una entrada 33 de líquido frío y una salida 34 de líquido mezclado. La salida 34 se define parcialmente mediante un conducto 35 de salida que puede ser integral con el cuerpo 31 de válvula o fijado al mismo. La salida 34 se puede acoplar a un sistema o aparato que requiere el líquido templado, tal como un sistema de ducha o lavaojos de emergencia.

Preferentemente, el cuerpo de válvula está configurado de manera que se puede formar en un procedimiento de fundición típico, tal como fundición en arena. Con respecto a esto, el cuerpo 31 de válvula puede incluir un par de aberturas 36 de liberación de fundición en un lado opuesto de la pieza de fundición con respecto a las entradas respectivas 32, 33 de líquido caliente y frío. En este caso se puede proporcionar un tapón 37 para cerrar las aberturas 36 de liberación.

En la realización de la invención representada gráficamente en la Fig. 2, la pieza 31 de fundición incluye un primer soporte 40 de válvula y un segundo soporte 41 de válvula. Tal como puede observarse a partir de esta figura, la entrada 32 de líquido caliente se comunica con una cámara 45 de líquido caliente que se extiende entre el primer y el segundo soportes 40, 41 de válvula. En particular, la cámara 45 de líquido caliente se comunica fluídicamente con las perforaciones 42, 43 de válvula definidas por cada uno de los soportes. De forma similar, la entrada 33 de líquido frío se comunica con una cámara 46 de líquido frío que se extiende entre las dos perforaciones 42, 43 de válvula y en comunicación fluídica con las mismas.

Se entiende que el cuerpo 31 de válvula se puede formar con una variedad de configuraciones. Por ejemplo, el cuerpo de las válvulas se puede configurar de manera que sostenga más de dos válvulas mezcladoras termostáticas para proporcionar múltiples niveles de redundancia para el conjunto de válvulas. No obstante, es importante que la cámara 45 de líquido caliente y la cámara 46 de líquido frío rodeen todas las válvulas termostáticas 50 dispuestas dentro de las correspondientes perforaciones de válvula, tales como las perforaciones 42, 43, de modo que el líquido, tal como agua, caliente y frío, se pueda proporcionar uniforme y equitativamente a todas las válvulas termostáticas.

El cuerpo 31 de las válvulas define también una cámara mezcladora 48 que está dispuesta dentro del conducto 35 de salida en la realización preferida. El cuerpo de las válvulas forma unas partes 48a, 48b de cámara mezcladora que se comunican directamente con cada una de las dos válvulas termostáticas para recibir agua templada desde cada una de las válvulas. Cada una de las válvulas termostáticas proporciona agua templada de forma independiente para la cámara mezcladora general 48 de cara a la mezcla posterior.

Según un aspecto de la presente invención, el conjunto 30 de válvulas incluye una pluralidad de válvulas mezcladoras termostáticas idénticas 50. En la realización ilustrada, se proporcionan dos válvulas de este tipo. Preferentemente, todas las válvulas mezcladoras 50 presentan una construcción idéntica y cada una de ellas está calibrada para proporcionar líquido templado a sus partes respectivas 48a, 48b de cámara mezcladora a la misma temperatura. Esta redundancia significa que si una válvula fallara completamente, la otra válvula seguirá proporcionando agua templada a través de la salida 34 y finalmente al sistema de ducha y lavajos de emergencia. Aunque es poco habitual que se produzca un fallo de una válvula termostática, ciertamente es menos habitual que se produzcan múltiples fallos en un conjunto de válvulas, sin un fallo de las fuentes de líquido caliente y frío. Este aspecto de la presente invención proporciona un grado de seguridad mucho mayor que cualquier conjunto anterior de válvulas mezcladoras termostáticas, lo cual es crucial cuando la válvula se utiliza en relación con un sistema de ducha y lavaojos de emergencia en el que una pérdida de flujo de agua podría resultar extremadamente peligroso.

Según la presente invención, cada una de las válvulas termostáticas 50 incluye un termostato 51 montado dentro de un receptáculo 52 de termostato. Preferentemente, el termostato incluye un fuelle 54, un vástago accionador 55 y una clavija 56 de ajuste. La clavija de ajuste se utiliza para controlar la temperatura fijada del termostato 51. El funcionamiento de un termostato de fuelle es bien conocido. Se entiende que a medida que la temperatura del líquido que rodea el termostato 51 aumenta, el fuelle funciona de manera que extiende el vástago accionador 55, mientras que en la circunstancia contraria en la que el termostato está rodeado por agua fría, el accionador 55 se retrae.

Preferentemente, los termostatos 51 de cada una de las válvulas mezcladoras termostáticas 50 incluidas en el conjunto 30 están todos calibrados de forma idéntica y están todos a la misma temperatura fijada. Se contempla que los termostatos podrían ser diferentes entre la pluralidad de válvulas mezcladoras, o se podrían fijar a temperaturas de control diferentes. Según la realización preferida de la invención, el líquido que sale de cada válvula termostática 50 y que sale del conjunto por la salida 34 está todo a la misma temperatura. No obstante, se espera que en ciertas circunstancias, en la cámara mezcladora 48 se puede producir una mezcla adicional de los líquidos de manera que las temperaturas de los líquidos que salen de la pluralidad de válvulas y la salida del conjunto son todas diferentes.

En la Fig. 3 se muestran detalles del receptáculo 52 del termostato. En particular, el receptáculo define una ranura superior 58 de aro de cierre hermético y una ranura inferior 59 de aro de cierre hermético, configuradas cada una de ellas para recibir una junta elastomérica o aro R de cierre hermético de diseño convencional. En la parte superior del receptáculo 52 se proporciona una protuberancia 60 a través de la cual se define una perforación 61 de clavija de ajuste. La perforación 61 y la clavija 56 de ajuste incluyen unas roscas complementarias de manera que la clavija se puede ajustar hacia dentro o hacia fuera contra el termostato 51 de fuelle para modificar el recorrido de la clavija accionadora con respecto a los restantes componentes de la válvula. El receptáculo 52 del termostato define una cámara mezcladora 63 de líquido con una ventana 64 de salida que se comunica con las cámaras mezcladoras 48a, 48b.

El receptáculo 52 del termostato incluye también roscas externas complementarias 66 adyacentes a la ranura superior 58 de cierre hermético. Estas ranuras externas 66 se acoplan a las roscas internas correspondientes definidas en el cuerpo 31 de la válvula, y específicamente en el primer y el segundo soportes 40, 41 de válvula. Cuando se ha construido todo el conjunto 30 de válvulas, el receptáculo 52 de termostato se enrosca en una de las perforaciones correspondientes 42, 43 de válvula con los aros de cierre hermético posicionados dentro de las ranuras respectivas 58, 59 de aro de cierre hermético.

El receptáculo 52 del termostato incluye también roscas internas complementarias 67 definidas en una perforación receptora inferior 68. La función de estos dos elementos del receptáculo 52 del termostato se describirá adicionalmente en el presente documento.

Haciendo referencia nuevamente a la Fig. 2, cada una de las válvulas termostáticas 50 incluye una camisa 70 de válvula que está dispuesta también concéntricamente dentro de una correspondiente de las perforaciones 42, 43 de válvula. En la Fig. 4 se muestran detalles de la camisa de válvula. En particular, la camisa 70 de válvula puede incluir roscas externas complementarias 71 en su extremo superior, acoplándose dichas roscas a las roscas internas 68 de la válvula termostática 50. La camisa 70 incluye un tope 72 de rosca que se apoya contra las roscas externas del receptáculo cuando la camisa está acoplada totalmente en el receptáculo 52 del termostato. La camisa 70 de la válvula incluye preferentemente una ranura 73 de aro de cierre hermético en el extremo opuesto de la camisa con respecto a las roscas 71. La ranura 73 de aro de cierre hermético puede recibir un aro R de cierre hermético convencional para proporcionar un acoplamiento de cierre hermético con los soportes 40, 41 de la primera válvula y la segunda válvula.

La camisa 70 de la válvula es hueca y define una perforación 74 de manguito que se extiende parcialmente a través de la camisa. Las aberturas 77 de líquido frío se forman alrededor de la circunferencia exterior de la camisa y comunican directamente con la perforación 74 del manguito. De modo similar, las ranuras 78 de derivación de líquido frío se cortan en la camisa 70 sobre las aberturas 77 de líquido frío.

La camisa 70 de válvula define también una perforación 76 de líquido caliente que es concéntrica y comunica con la perforación 74 de manguito. La perforación 74 de manguito termina esencialmente en el inicio de la perforación 76 de líquido caliente. En esta ubicación, la camisa 70 incluye un asiento 80 de resorte anular que está dispuesto concéntricamente alrededor de la perforación 76 de líquido caliente. Además, la camisa 70 define una superficie 81 de asiento posterior en su extremo inferior. La disposición de estos componentes de la camisa 70 de la válvula se puede ver más claramente con respecto a la Fig. 2. Por ejemplo, cuando la camisa 70 está totalmente acoplada de forma roscada al receptáculo 52 del termostato, las ranuras 78 de derivación de líquido frío están situadas en el extremo superior de la cámara 46 de líquido frío. Además, las aberturas 77 de líquido frío están en comunicación con la cámara 46 de líquido frío. La perforación 76 de líquido caliente se abre a la cámara 45 de líquido caliente de manera que el líquido se puede comunicar a través de la perforación 76 y arriba a través de la perforación 74 de manguito de la camisa 70 de la válvula.

Haciendo referencia nuevamente a la Fig. 2, la válvula termostática incluye una válvula 85 de doble efecto que está dispuesta de forma deslizable y concéntrica dentro de la camisa 70 de la válvula. En las Figs. 2 y 5 se muestran detalles de la válvula 85 de doble efecto. En particular, la válvula 85 de doble efecto define a través de la misma una perforación mezcladora 86 de líquido. En la realización preferida, una serie de ranuras 87 de derivación de líquido frío se cortan a través de la válvula 85 de doble efecto que se abre a la perforación mezcladora 86 de líquido. La válvula 85 incluye también un asiento 88 de resorte contra el cual entra en contacto un resorte 89 de recuperación (Fig. 2). El resorte 89 de recuperación está dispuesto entre el asiento 88 del resorte de la válvula 85 de doble efecto y el asiento 80 del resorte de la camisa 70 de la válvula. Normalmente el resorte de recuperación empuja la válvula 85 de doble efecto hacia arriba de manera que la superficie superior 85a de la válvula cierra sustancialmente las ranuras 78 de derivación de líquido frío en la camisa 70 de la válvula.

La válvula 85 de doble efecto incluye además roscas externas complementarias 90 y una perforación 91 de vástago accionador (Fig. 6). Las roscas externas 90 se acoplan a la válvula 95 de asiento posterior que se describe más detalladamente en el presente documento. La perforación 91 de vástago accionador recibe a través de la misma el vástago accionador 55 del termostato 51. La válvula 85 de doble efecto incluye además una superficie anular 92 de cierre que está dispuesta tal como se muestra en la Fig. 2 para cerrar la perforación 76 de líquido caliente de la camisa 70 de la válvula.

La válvula 95 de asiento posterior se representa gráficamente en la Fig. 2 y se muestra más detalladamente en la Fig. 6. La válvula 95 de asiento posterior incluye unas roscas internas complementarias 96 que se acoplan a las roscas externas 90 de la válvula de doble efecto. La válvula 95 de asiento posterior define un aro 97 de asiento posterior que entra en contacto con la superficie 81 de asiento posterior de la camisa 70 de la válvula para cerrar el flujo de líquido caliente a través de la perforación 76 de líquido caliente. Esta válvula 95 de asiento posterior está destinada a funcionar de una forma similar a la válvula 80 de asiento posterior descrita en la patente U.S. nº 5.011.074 mencionada anteriormente. En particular, el miembro de válvula de asiento posterior y su función se describen en la patente 5.011.074 en la columna 5, líneas 37-64, cuya descripción y figuras adjuntas se incorporan en el presente documento a título de referencia.

La válvula 95 de asiento posterior incluye una perforación 98 de resorte dentro de la cual se dispone un resorte impulsor 100. El resorte impulsor 100 entra en contacto con el vástago accionador 55 del termostato 51 y le proporciona una fuerza resistiva.

La válvula 95 de asiento posterior incluye también una superficie 99 de sujeción de disco encarada a la válvula 85 de doble efecto. Un disco 93 de cierre queda sujeto entre la superficie 92 de cierre de la válvula 85 de doble efecto y la superficie 99 de sujeción de la válvula 95 de asiento posterior cuando la válvula de asiento posterior está acoplada de forma roscada a la válvula de doble efecto.

La válvula termostática 50 de la presente invención se puede ensamblar fácilmente en primer lugar colocando el resorte impulsor 100 dentro de la perforación 98 de resorte de la válvula 95 de asiento posterior. La válvula de asiento posterior se extiende a través de la perforación 76 de líquido caliente de la camisa 70 de la válvula. Con el disco 93 de cierre dispuesto concéntricamente contra la superficie 99 de sujeción de la válvula de asiento posterior, a continuación la válvula 85 de doble efecto se enrosca en la válvula 95 de asiento posterior por sus respectivas roscas complementarias 90, 96. En esta disposición, el aro 97 de asiento posterior de la válvula de asiento posterior está situado dentro de la cámara 45 de líquido caliente y en el lado opuesto de la perforación 76 de líquido caliente con respecto al disco 93 de cierre. Se entiende que antes de enroscar la válvula 85 de doble efecto en la válvula 95 de asiento posterior, el resorte 89 de recuperación debe situarse dentro del asiento 80 de resorte de la camisa 70 de la válvula y contra el asiento 88 de resorte de la válvula 85 de doble efecto.

En la siguiente etapa del ensamblaje, el termostato 51 está dispuesto dentro del receptáculo 52 del termostato. A continuación la camisa 70 de la válvula se acopla de forma roscada al receptáculo 52 del termostato según la manera descrita anteriormente. En este momento, el vástago accionador 55 se extiende a través de la perforación 91 del vástago accionador de la válvula 85 de doble efecto y hacia la perforación 98 de resorte de la válvula 95 de asiento posterior para entrar en contacto con el resorte impulsor 100. Finalmente, el receptáculo 52 del termostato se enrosca en el cuerpo 31 de la válvula para completar el ensamblaje de la válvula termostática 50. A continuación, la válvula termostática completa 50 se enrosca dentro de cada una de las perforaciones 42, 43 de válvula enroscando el receptáculo en las perforaciones por las roscas 66.

En las Figs. 7-9 se representa gráficamente el funcionamiento del conjunto 30 de válvulas mezcladoras termostáticas de la presente invención. En la Fig. 7 se muestra el funcionamiento normal del conjunto de válvulas. Con fines ilustrativos, el funcionamiento normal se produce cuando el agua tanto caliente como fría está fluyendo hacia el conjunto 30 de válvulas, descargándose el agua desde el conjunto de válvulas a una temperatura fijada previamente. Tal como puede observarse en la Fig. 7, el agua caliente entra a través de la cámara 45 y a través de la perforación 76 de líquido caliente en la camisa 70 de la válvula. En esta configuración, el disco 93 de cierre está separado con respecto al asiento 79 de cierre de líquido caliente de la camisa de la válvula de manera que parte del agua caliente es libre de fluir alrededor de la válvula 85 de doble efecto y hacia la perforación mezcladora 86 de líquido de la válvula de doble efecto.

De forma similar, el agua fría fluye a través de la cámara 46 de líquido frío y a través de las aberturas 77 de líquido frío en la camisa 70 de la válvula. A continuación, el agua fría pasa a través de la perforación mezcladora 86 de líquido de la válvula de doble efecto, para mezclarse al menos parcialmente con el agua caliente que fluye hacia allí desde la parte inferior de la válvula de doble efecto. Este agua al menos parcialmente mezclada fluye hacia arriba en dirección al termostato 51.

En la posición mostrada en la Fig. 7, puede que la válvula 85 de doble efecto, y específicamente la parte cilíndrica 85a, no cierre completamente las ranuras 78 de derivación en la camisa 70 de la válvula. De este modo, el agua fría también se fuga o gotea alrededor de la parte superior de la válvula 85 de doble efecto hacia la camisa 70 de la válvula. A continuación, la mezcla caliente y fría se mezcla con el goteo de líquido frío en la perforación 75 de manguito de la camisa 70 de la válvula, a medida que el líquido mezclado pasa alrededor del termostato 51. Típicamente, la válvula de doble efecto se modulará entre el cierre completo de las ranuras 78 de derivación y la posibilidad del goteo de flujo a través de las ranuras.

A continuación, la mezcla caliente y fría se mezcla en la cámara mezcladora 63 del receptáculo 52 del termostato, saliendo finalmente a través de las ventanas 64 de salida en el receptáculo. El agua caliente y fría completamente mezclada, que en este momento es una mezcla templada, entra en la cámara mezcladora final 48b para salir del conjunto de válvulas. Evidentemente, se entiende que el funcionamiento de la válvula mezcladora 50 es indicativo del funcionamiento de todas las válvulas termostáticas del conjunto 30 de válvulas tal como se muestra en la Fig. 2.

Cuando la temperatura bien del agua caliente de entrada o bien del agua fría de entrada varía, el termostato 51 modulará el vástago accionador 55 en respuesta a la temperatura dentro de la cámara 63 de líquido del receptáculo 52 del termostato. Por ejemplo, si la temperatura del agua caliente aumenta con respecto al agua fría, la temperatura de la mezcla completa aumentará provocando que el accionador 55 se extienda de manera que se aleja del termostato 51. A continuación, esta extensión estrecha el espacio entre el disco 93 de cierre y el asiento 79 de cierre, para reducir de este modo la cantidad de agua caliente que fluye hacia dentro para mezclarse con el agua fría. Cuando la temperatura de la mezcla disminuye por debajo de la temperatura fijada, el accionador 55 se retraerá, ayudado por el resorte 89 de recuperación, para de este modo abrir el flujo de manera que el agua caliente se mezcle con el agua fría.

Se puede observar que durante todos los márgenes de funcionamiento normal, la mayoría del agua fría estará fluyendo a través de las aberturas 77 de agua fría en la camisa 70 de la válvula. De este modo, se contempla que el flujo de agua fría será sustancialmente constante con independencia de la temperatura del agua fría. En otras palabras, incluso cuando la temperatura del agua fría cambia con respecto al agua caliente, la cantidad de agua fría que fluye a través de la válvula termostática 50 permanece sustancialmente constante en las condiciones de funcionamiento normal. Esta característica puede ser importante en sistemas de duchas o lavaojos de emergencia en los que es necesario un flujo de agua sustancialmente continuo y constante. Por ejemplo, en algunos sistemas de duchas de emergencia, el caudal del flujo debe ser por lo menos 30 g.p.m. durante quince minutos. En muchos casos el agua fría se proporciona al sistema 30 de válvulas a una velocidad sustancialmente constante de 30 g.p.m. De este modo, puesto que las válvulas termostáticas 50 de la presente invención no restringen el flujo de líquido frío hacia la válvula, el agua mezclada saldrá a sustancialmente 30 g.p.m del flujo frío de entrada. Se entiende que el diámetro de la perforación del manguito, el área de las ventanas 64 de salida del receptáculo del termostato y el conducto 35 de salida son suficientemente grandes como para evitar la influencia en el caudal del agua descargada desde el conjunto 30 de válvulas.

En una condición anormal, el flujo de agua fría puede disminuir sustancialmente con respecto al flujo de agua caliente, o la temperatura del flujo de agua fría puede aumentar excesivamente con respecto a su temperatura esperada normal (habitualmente entre 55-65ºF). En estas condiciones, tal como se representa gráficamente en la Fig. 8, el vástago 55 del termostato de la válvula termostática 50 se desplazará más allá del termostato 51. Cuando el vástago 55 se extiende, empuja el resorte impulsor 100, que a su vez empuja la válvula 95 de asiento posterior. La válvula de asiento posterior tira de la válvula 85 de doble efecto hacia abajo en oposición al funcionamiento del resorte 88 de recuperación. Cuando el vástago accionador 55 se desplaza más allá, el disco 93 de cierre restringe gradualmente el flujo de agua caliente de la perforación 76 de líquido caliente. Finalmente, el disco entra en contacto con el asiento 79 de cierre para cerrar completamente la perforación 76 de líquido caliente. En esta condición, se acaba completamente con el flujo caliente de manera que hacia la cámara 63 de líquido y a través de la ventana 64 de salida hacia la cámara mezcladora 48b fluye únicamente agua fría. Cuando el disco 93 de cierre está en pleno contacto con el asiento 79 de cierre de líquido caliente, una modulación adicional del vástago 55 del termostato simplemente empuja contra el resorte impulsor 100 para evitar cualquier desperfecto sobre el termostato 51 o el fallo del mismo.

En la Fig. 9 se muestra un tercer modo de funcionamiento de la válvula termostática 50 según la presente invención. En esta circunstancia, el termostato 51 falla de manera que el accionador 55 no se puede hacer funcionar. En esta condición, el resorte 89 de recuperación empuja contra el asiento 88 del resorte de la válvula 85 de doble efecto para empujar la válvula de doble efecto hacia arriba en dirección al termostato 51. Cuando la válvula 85 de doble efecto se mueve hacia arriba, tira de la válvula 95 de asiento posterior ya que la válvula de asiento posterior está en acoplamiento roscado con la válvula 85 de doble efecto. Este movimiento continúa hasta que el aro 97 de asiento posterior de la válvula 95 de asiento posterior entra en contacto con la superficie 81 de asiento posterior de la camisa 70 de la válvula. En esta condición, la perforación 76 de líquido caliente está nuevamente cerrada de manera que a través de la válvula termostática 50 y a través de la cámara mezcladora 48b no fluye líquido caliente.

Además, en la condición de fallo representada gráficamente en la Fig. 9, la válvula de doble efecto se traslada hacia arriba hasta que las ranuras 87 de derivación de líquido frío de la válvula 85 de doble efecto coinciden con las ranuras 78 de derivación de líquido frío en la camisa 70 de la válvula. En esta disposición, el flujo frío aumenta sustancialmente ya que deja de fluir hacia la cámara mezcladora únicamente a través de las aberturas 77. En esta circunstancia, el caudal de flujo que abandona el conjunto 30 de válvulas termostáticas no disminuye con respecto a la condición de flujo normal.

Se debería observar que el presente conjunto 30 de válvulas termostáticas de la invención proporciona agua templada virtualmente sin fallos que es adecuada para ser utilizada en un sistema de ducha o lavaojos de emergencia. En su posición de funcionamiento normal, la válvula proporciona agua perfectamente templada con el caudal de flujo requerido a medida que el agua caliente pasa a través de la perforación 76 de líquido caliente y el agua fría pasa a través de la abertura 77 de líquido frío en la camisa 70 de la válvula. La disposición de la abertura 77 de flujo frío garantiza que el agua fría está siempre fluyendo a través de la válvula, o que el flujo frío está siempre abierto. Esta característica ayuda a eliminar los picos de temperatura que se pueden producir cuando la temperatura del agua caliente fluctúa. En otras palabras, la disposición de la abertura 77 de líquido frío ayuda a eliminar el efecto de los chorros calientes que puede ser dominante cuando el agua caliente se proporciona desde una fuente de vapor.

Preferentemente, cada una de las camisas 70 de válvula incluye de 6-8 aberturas 77 distribuidas uniformemente alrededor de la circunferencia de la camisa 70 de la válvula. En una realización específica, estas aberturas tienen un diámetro de aproximadamente 1/8 de pulgada para garantizar el flujo frío adecuado en todo momento.

Un aspecto de protección contra los fallos del conjunto 30 de válvulas termostáticas de la presente invención es la capacidad de detener completamente el flujo de agua caliente en ciertas condiciones de fallo. Por ejemplo, si el flujo de agua fría cesa o se reduce sustancialmente, en general se dispondría de agua fría en una cantidad insuficiente como para mezclarse con el agua de temperatura elevada para evitar las escaldaduras y las quemaduras del usuario de un sistema de ducha y lavaojos de emergencia. En estas circunstancias, es esencial que el flujo de agua caliente se corte inmediatamente. Ciertamente es preferible evitar lesiones en la víctima del accidente con productos químicos las cuales se podrían producir al suministrar agua muy caliente.

Otro aspecto de protección contra fallos de la invención reside en la redundancia de la válvula termostática. Si una de las múltiples válvulas termostáticas 50 sostenidas en el cuerpo 31 de la válvula falla, ciertamente es improbable que también falle otra válvula. De este modo, las válvulas termostáticas que funcionan normalmente continuarán proporcionando agua templada al sistema de ducha y lavaojos de emergencia. La válvula que ha fallado proporcionará agua fría que se mezclará únicamente con el agua templada de las válvulas restantes totalmente funcionales. En una realización específica, las cámaras mezcladoras se pueden formar para proporcionar una comunicación total entre cada una de las múltiples válvulas termostáticas de manera que los termostatos de las válvulas se exponen a la composición del agua templada descargada desde las válvulas. Esta disposición puede permitir que las válvulas que funcionan compensen el flujo exclusivamente frío de la válvula que ha fallado para garantizar que la temperatura de la descarga desde el conjunto de válvulas está a la temperatura fijada predeterminada.

Un atributo más de protección contra fallos de la presente invención es la obtención de la válvula 95 de asiento posterior. Esta válvula de asiento posterior actúa sobre el fallo del termostato, en lugar de sobre el fallo de la fuente de agua fría. Si el termostato falla, no puede regular los flujos relativos entre el agua caliente y fría. Por esta razón es necesario que el flujo de agua caliente se corte inmediatamente. Por otro lado, es también importante que parte del agua se mantenga fluyendo a través del sistema, incluso si es desagradablemente fría. Los efectos del agua desagradablemente fría no son tan perjudiciales como los efectos del agua desagradablemente caliente, de modo que se considera que es aceptable permitir que el agua fría continúe fluyendo a través del conjunto 30 de válvulas.

Los materiales y dimensiones de cada uno de los componentes del presente conjunto 30 de válvulas de la invención los pueden determinar personas expertas en esta técnica. No obstante, a modo de ejemplo específico, el cuerpo 31 de la válvula se obtiene por fundición a partir de bronce. Las entradas de líquido caliente y frío son preferentemente de un diámetro roscado estándar para recibir tubos o mangueras roscados típicos en la industria. En un ejemplo específico, las entradas tienen un diámetro interior de 1 1/4 NPT. En una realización específica, las perforaciones 42-43 de válvula, que reciben las válvulas mezcladoras termostáticas 50, tienen un diámetro de 1,89''. El receptáculo 52 del termostato tiene unas dimensiones adecuadas para encajar dentro de las perforaciones 42, 43 de las válvulas. La cámara mezcladora 63 de líquido del receptáculo 52 del termostato puede tener un diámetro de aproximadamente 2,0'', mientras que la perforación 74 del manguito de la camisa 70 de la válvula puede tener un diámetro de 1,5''. El receptáculo 52 del termostato incluye preferentemente un par de ventanas 64 de salida opuestas diametralmente que tienen una altura de aproximadamente 1'' y que abarcan la mayor parte de la circunferencia del receptáculo.

En la camisa de la válvula, las ranuras 78 de derivación de liquido frío tienen una altura de aproximadamente 0,30''. Preferentemente, la camisa incluye dos de estas ranuras opuestas diametralmente que ocupan aproximadamente 2/3 de la circunferencia de la camisa. La ranura 87 de derivación de líquido frío en la válvula 85 de doble efecto ocupa también sustancialmente la misma longitud circunferencial de la válvula. Estas ranuras en una realización específica tienen una altura de 0,25''.

El flujo del líquido caliente hacia el conjunto de válvulas se determina mediante la diferencia en los diámetros de la perforación 76 de líquido caliente y el diámetro exterior de la válvula 95 de asiento posterior. En una realización específica, la perforación 76 de líquido caliente tiene un diámetro interior de 0,95''. El diámetro exterior de la válvula 95 de asiento posterior que se extiende a través de la perforación de líquido caliente es, en una realización específica, 0,75''. No obstante, se debería entender que el área del flujo entre estos dos componentes no es determinante para el área de flujo real disponible para el flujo de líquido caliente. Por el contrario, la modulación del disco 93 de cierre con respecto al asiento 79 de cierre del líquido caliente controlará el área de flujo de líquido caliente. Además, el caudal de flujo de líquido caliente se controla por medio de la distancia entre el aro 97 del asiento posterior y la superficie 81 del asiento posterior. Cuando las dos superficies que restringen el flujo de agua caliente a través de la válvula termostática 50 son equidistantes con respecto a la perforación 76 del líquido caliente, el área máxima de flujo de agua caliente es igual al área de flujo de agua fría disponible a través de las aberturas 77 o ligeramente menor que la misma.

Aunque la invención se ha ilustrado y descrito detalladamente en los dibujos y en la descripción anterior, la misma se debe considerar como ilustrativa y no limitativa por naturaleza, entendiéndose que únicamente se ha mostrado y descrito la realización preferida y que se desea proteger todos los cambios y modificaciones que se incluyen dentro del espíritu de la invención. Por ejemplo, aunque el material preferido para los componentes de la válvula mezcladora es acero inoxidable, se contemplan otros materiales que son adecuados para ser utilizados en un entorno líquido.

En otra modificación de la realización preferida, el recorrido de la válvula 85 de doble efecto se puede disponer para permitir un flujo consistente mayor de agua fría a través de las ranuras 78 de derivación de líquido frío en la camisa 70 de la válvula. Dentro de los márgenes normales de funcionamiento, la válvula de doble efecto puede oscilar por delante de las ranuras 78 de derivación para variar el grado de abertura de las ranuras hacia la perforación 74 de la válvula. En esta realización modificada, la mayor parte del flujo se suministra a través de las ranuras de derivación de líquido frío, en lugar de a través de las aberturas 77 de líquido frío. El número de estas aberturas se puede reducir a entre 4-6 con un diámetro de 3/32 pulgadas. En una realización específica, se proporcionan únicamente cuatro de estas aberturas de manera que a través de las aberturas de derivación se suministran aproximadamente dos tercios del flujo frío. Incluso en esta realización, las ranuras de derivación se pueden seguir cerrando por medio de la válvula de doble efecto.

Además, la realización preferida contempla un sistema redundante individual que utiliza dos válvulas mezcladoras idénticas. Como alternativa, se pueden proporcionar tres o más válvulas mezcladoras, con las modificaciones adecuadas en el cuerpo de la válvula para mantener las múltiples válvulas en la comunicación fluídica correcta. Adicionalmente, no es necesario que la totalidad de las múltiples válvulas mezcladoras presenten una construcción idéntica, siempre que cada válvula sea capaz de mezclar termostáticamente líquido caliente y frío a una temperatura predeterminada.

Claims (12)

1. Conjunto (30) de válvulas mezcladoras térmicamente sensibles que tiene un cuerpo (31) de válvula que define una entrada (32) de líquido caliente que se comunica con una cámara (45) de líquido caliente, una entrada (33) de líquido frío que se comunica con una cámara (46) de líquido frío, y una salida (34) de descarga que se comunica con una cámara mezcladora (48) de líquido, incluyendo el conjunto (30) de válvulas una válvula térmicamente sensible (50) sostenida dentro del cuerpo (31) de válvula, en comunicación con las cámaras (45, 46) de líquido caliente y frío y la cámara mezcladora (48), incluyendo dicha válvula;

una primera abertura (77) que comunica con la cámara (46) de líquido frío;

una segunda abertura (76) que comunica con la cámara (45) de líquido caliente;

una cámara (86) de líquido que comunica con dichas primera y segunda aberturas (77, 76);

un miembro (85) de control térmicamente sensible dispuesto dentro de dicha cámara (86) de líquido; y

un componente (93) de válvula acoplado operativamente a dicho miembro (85) de control para controlar el flujo de líquido a través de por lo menos una de entre dichas primera y segunda aberturas (77, 76) hacia dicha cámara (86) de líquido, con lo cual dicho miembro (85) de control mueve dicho componente (93) de válvula en respuesta a la temperatura de líquido dentro de dicha cámara (86) de líquido, caracterizado porque dicho conjunto de válvulas comprende dos válvulas térmicamente sensibles mencionadas (50), cada una de ellas en comunicación con dichas cámaras (45, 46) de liquido caliente y frío y dicha cámara mezcladora (48).

2. Conjunto según la reivindicación 1, en el que dicho miembro (85) de control térmicamente sensible es un termostato (54) de fuelle que tiene un vástago accionador (55) acoplado a dicho componente (93) de válvula.

3. Conjunto de válvulas mezcladoras térmicamente sensibles según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho componente (93) de válvula incluye un asiento de cierre dispuesto para cerrar dicha primera abertura (77) de manera que interrumpe el flujo de líquido caliente a través de dicha primera abertura hacia dicha válvula termostática.

4. Conjunto de válvulas mezcladoras térmicamente sensibles según cualquier reivindicación anterior en el que dicho miembro de válvula está configurado de manera que permite el flujo sin restricciones a través de dicha segunda abertura hacia dicha válvula termostática.

5. Conjunto según cualquier reivindicación anterior, comprendiendo cada una de dichas válvulas térmicamente sensibles (50):

una camisa hueca (70) de válvula que define dicha primera abertura (77) y dicha segunda abertura (76), y que define además una perforación (74) de manguito en comunicación fluídica entre dicha cámara (86) de líquido y dichas primera y segunda aberturas (76, 77); y

comprendiendo el componente (93) de válvula una válvula (85) de doble efecto dispuesta dentro de dicha perforación (74) de manguito y acoplada operativamente a dicho vástago accionador (55), estando configurada dicha válvula (85) de doble efecto para restringir variablemente el flujo del segundo líquido a través de dicha segunda abertura (76) en respuesta al movimiento del vástago accionador (55) sin restringir el flujo del primer líquido a través de dicha primera abertura (77).

6. Conjunto según la reivindicación 5, en el que:

dicha camisa (70) de válvula define además una tercera abertura (78) en comunicación entre dicha fuente (46) del primer líquido y dicha perforación (74) de manguito; y

dicha válvula (85) de doble efecto está configurada para restringir variablemente el flujo del primer líquido (45) a través de dicha tercera abertura (78) en respuesta al movimiento del vástago accionador (55).

7. Conjunto según la reivindicación 6, en el que:

dicha tercera abertura (78) incluye por lo menos una ranura circunferencial definida en dicha camisa (70) de válvula, presentando dicha por lo menos una ranura una anchura a lo largo de dicha camisa (70); y

dicha válvula (85) de doble efecto incluye una parte cilíndrica (86) dispuesta adyacente a dicha por lo menos una ranura y que tiene una anchura aproximadamente igual a la anchura de dicha ranura.

8. Conjunto según cualquiera de las reivindicaciones 5-7 que tiene:

una válvula (95) de asiento posterior conectada a dicha válvula (85) de doble efecto y configurada para restringir el flujo del segundo líquido (45) a través de dicha segunda abertura (76); y

medios para mover dicha válvula (95) de asiento posterior hacia una posición que cierra dicha segunda abertura (76) al producirse un fallo del miembro (85) de control térmicamente sensible.

9. Conjunto según la reivindicación 8, en el que:

dicha válvula (95) de asiento posterior y dicha válvula (85) de doble efecto están dispuestas en lados opuestos de dicha segunda abertura (76); y

dichos medios para el movimiento incluyen un resorte (89) dispuesto entre dicha camisa (70) de válvula y dicha válvula (85) de doble efecto y preparado para empujar dicha válvula (85) de doble efecto en una dirección que se aleja con respecto a dicha segunda abertura (76).

10. Conjunto según cualquiera de las reivindicaciones 5-9, en el que dicha primera abertura (77) incluye una pluralidad de aberturas sustancialmente concéntricas definidas en dicha camisa (70) de válvula.

11. Conjunto según cualquiera de las reivindicaciones 5-10, en el que dicha camisa (70) de válvula tiene un extremo superior adyacente a la cámara (86) de líquido y un extremo inferior opuesto (81), comunicándose dicha perforación (74) de manguito con dicha cámara (86) de líquido por dicho extremo superior, e incluyendo dicha segunda abertura (76) una perforación (76) en dicho extremo inferior (81).

12. Conjunto según cualquier reivindicación anterior en el que dicho cuerpo (31) de válvula tiene un receptáculo (52) que define dicha cámara (86) de líquido.