ES2698213T3 - Regulador de presión de gas con seguridad de sobrepresión integrada - Google Patents
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Abstract
Regulador de presión de gas, que comprende un cuerpo (1) que define por lo menos una cámara (7, 9) en la que desembocan una llegada (11) y una salida (13) de gas, unos medios (3, 17, 23, 25) para reducir la presión del gas en dicha cámara (7, 9), y unos medios para bloquear la circulación del gas entre dicha llegada y dicha salida cuando la presión del gas en dicha cámara (7, 9) sobrepasa un umbral predeterminado, comprendiendo estos medios de bloqueo de la circulación del gas un eje obturador (33) móvil entre una posición de apertura y una posición de obturación completa de dicha llegada de gas (11), unos medios (49) de retorno elástico de este eje obturador (33) hacia su posición de obturación completa, unos medios (5, 41, 43, 45, 47) para enclavar este eje obturador (33) en su posición de apertura, y unos medios para controlar la apertura de estos medios de enclavamiento cuando la presión del gas en dicha cámara (7, 9) sobrepasa un umbral predeterminado, comprendiendo también dicho regulador de presión unos medios (49, 51, 53, 55, 57, 59), para indicar en el exterior del regulador de presión el paso de dicho eje obturador (33) de su posición de apertura hacia su posición de obturación completa, comprendiendo estos medios un botón pulsador (57) que comprende un cabezal (59) visible desde el exterior del regulador de presión y un eje de rearmado (55), siendo dicho regulador de presión destacable por que dicho eje de rearmado (55) se extiende según una dirección sustancialmente perpendicular a la del vástago (37) de dicho eje obturador (33), devolviendo unos medios elásticos (49) dicho botón pulsador (57) hacia el interior de dicho regulador de presión, estando un bisel (51) formado en el extremo del vástago (37) de dicho eje obturador (33), y estando una bola (53) interpuesta entre el extremo de dicho eje de rearmado (55) y dicho bisel (51).
Description
DESCRIPCIÓN
Regulador de presión de gas con seguridad de sobrepresión integrada.
La presente solicitud de patente se refiere a un regulador de presión con seguridad de sobrepresión integrada. De manera ampliamente conocida, se utiliza gas de petróleo licuado (GPL, como, por ejemplo, butano, propano, o mezclas de estos gases) con fines domésticos.
Estos gases permiten hacer funcionar aparatos domésticos tales como calderas o cocinas de gas.
De manera habitual, este gas se almacena a alta presión en estado líquido en depósitos (botellas o cubas) cuya capacidad puede variar, normalmente, de 3 kg a 1500 kg, y que son sustituidos o recargados cuando están vacíos.
El gas que llega a las calderas o cocinas de gas debe encontrarse a una presión claramente muy inferior a la del almacenamiento en el depósito: esta presión de utilización debe ser, normalmente, del orden de 28, 37 o 50 mbar.
Por tanto, es preciso colocar un dispositivo de reducción de la presión entre el depósito de gas y el aparato doméstico en cuestión: un dispositivo de este tipo, denominado habitualmente regulador de presión, permite, gracias a un sistema de válvula, obtener una regulación de flujo (normalmente de 4 a 5 kg de gas por hora) y de presión (normalmente 28, 37 o 50 mbar) del gas que alimenta el aparato doméstico.
Puede ocurrir que el regulador de presión ya no cumpla su función correctamente, debido a, por ejemplo, una obstrucción excesiva, y que ya no permita una regulación suficiente de la presión del gas que procede del depósito de almacenamiento.
En este caso, la presión del gas que llega al aparato doméstico es muy importante, y esto puede presentar efectos nefastos: deterioro del material, mala combustión, soplado de llama, fugas de gas, etc.
Por este motivo, en el estado de la técnica existen unos sistemas de seguridad denominados habitualmente “OPSO” (“Over Pressure Shut-Off’ - cierre en caso de sobrepresión), que permiten interrumpir el flujo de gas que sale del regulador de presión en caso de sobrepresión de este gas.
Un sistema de este tipo está provisto, de manera independiente, del propio regulador de presión, y debe estar acoplado al mismo cuando tiene lugar la instalación.
Esto da como resultado un incremento en la complejidad de la instalación, en las conexiones complementarias potencialmente generadoras de fugas, y un volumen ocupado más importante.
A partir de los documentos DE 37 06 579, DE 38 13962, WO 94/02768 y US n° 3.623.506 se conocen unos reguladores de presión que incorporan unos sistemas OPSO, lo cual permite suprimir las limitaciones de instalación y de conexión de un aparato complementario, y limitar el volumen ocupado global al único regulador de presión.
En los tres primeros documentos mencionados anteriormente, que corresponden al preámbulo de la reivindicación 1 adjunta, este sistema de seguridad permite, además, observar inmediatamente desde el exterior cuando el sistema de seguridad de sobrepresión está desarmado.
La presente invención pretende mejorar estos reguladores de presión de la técnica anterior.
Este objetivo de la invención se alcanza con un regulador de presión de gas, que comprende un cuerpo que define por lo menos una cámara en la que desembocan una llegada y una salida de gas, unos medios para reducir la presión del gas en dicha cámara, y unos medios para bloquear la circulación del gas entre dicha llegada y dicha salida cuando la presión del gas en dicha cámara sobrepasa un umbral predeterminado, comprendiendo estos medios de bloqueo de la circulación del gas un eje obturador móvil entre una posición de apertura y una posición de obturación completa de dicha llegada de gas, unos medios de retorno elástico de este eje obturador hacia su posición de obturación completa, unos medios para enclavar este eje obturador en su posición de apertura, y unos medios para controlar la apertura de estos medios de enclavamiento cuando la presión del gas en dicha cámara sobrepasa un umbral predeterminado,
comprendiendo también dicho regulador de presión unos medios para indicar en el exterior del regulador de presión el paso de dicho eje obturador de su posición de apertura hacia su posición de obturación completa, comprendiendo estos medios un botón pulsador que comprende un cabezal visible desde el exterior del regulador de presión y un eje de rearmado,
destacando este regulador de presión de gas por que dicho eje de rearmado se extiende según una dirección sustancialmente perpendicular a la del vástago de dicho eje obturador, devolviendo unos medios elásticos dicho botón pulsador hacia el interior de dicho regulador de presión, estando un bisel formado en el extremo del vástago de dicho eje obturador, y estando una bola interpuesta entre el extremo de dicho eje de rearmado y dicho bisel.
Gracias a estas características, se puede accionar el botón pulsador desde el lado del regulador de presión, es decir, en una zona desprovista de cualquier canalización de llegada o de salida de gas.
Según otras características opcionales de la presente invención:
- dichos medios de reducción de la presión del gas en dicha cámara comprenden una palanca móvil entre una pluralidad de posiciones de obturación parcial de dicha llegada, y unos medios para desplazar esta palanca hacia una posición de obturación incrementada cuando aumenta la presión de gas en el interior de dicha cámara;
- dichos medios de desplazamiento de dicha palanca comprenden una primera membrana elástica que forma una de las paredes de dicha cámara, actuando un primer resorte sobre esta primera membrana elástica en dirección a dicha cámara, y una primera brida solidaria a esta membrana y que coopera con dicha palanca;
- dichos medios de enclavamiento comprenden una muesca formada en el vástago de dicho eje obturador, y una bola móvil entre una posición enclavada en la que está colocada en dicha muesca, y una posición desenclavada en la que está alejada de dicha muesca;
- dichos medios de control de dichos medios de enclavamiento comprenden una segunda membrana elástica que forma una de las paredes de dicha cámara, actuando un segundo resorte sobre esta segunda membrana elástica en dirección a dicha cámara, y un eje de enclavamiento unido a dicha membrana y en contacto con dicha bola;
- dicho regulador de presión comprende una válvula de descarga a la atmósfera, adaptada para abrirse bajo el efecto de la presión del gas en dicha cámara cuando esta presión sobrepasa un umbral de seguridad inferior a dicho umbral predeterminado.
Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán a la luz de la descripción siguiente, y del examen de las figuras adjuntas, en las que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva y en sección tomada según la línea A-C de la figura 4 de un regulador de presión según la invención, cuando se encuentra en una configuración de funcionamiento normal,
- la figura 2 es una vista en sección según la línea A-B de la figura 4 de este regulador de presión en una configuración de funcionamiento normal,
- la figura 3 es una vista en sección tomada según la línea C-D de la figura 4 de este regulador de presión en una configuración de funcionamiento normal
- la figura 4 es una vista en sección según la línea E-F de la figura 2 de este regulador de presión en una configuración de funcionamiento normal, y
- las figuras 5, 6 y 7 son unas vistas análogas, respectivamente, a las de las figuras 2, 3 y 4 de este regulador de presión en una configuración OPSO, es decir, de cierre en caso de sobrepresión.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 4, se puede observar que el regulador de presión según la invención comprende un cuerpo 1 cerrado por una primera membrana elástica 3 y por una segunda membrana elástica 5, formadas, por ejemplo, en chapa embutida.
Estas primera 3 y segunda 5 membranas elásticas definen, con el cuerpo 1, respectivamente, las primera 7 y segunda 9 cámaras que se comunican entre sí.
Tal como se puede observar en particular en las figuras 2 y 4, una llegada de gas 11 y una salida de gas 13 se comunican con las cámaras 7 y 9.
Más precisamente, tal como se puede observar en particular en la figura 2, la llegada de gas 11 se comunica con la primera cámara 7 mediante un orificio 15 susceptible de estar más o menos obturado por una palanca 17
montada de manera pivotante alrededor de un eje 19.
Esta palanca 17 está provista de un vástago 21, que coopera con una primera brida 23 solidaria a la primera membrana elástica 3. Un primer resorte 25 sostenido por una primera tapa 27 actúa sobre la primera membrana 3 en dirección a la primera cámara 7.
Por otro lado, se debe observar que la primera brida 23 se une a una válvula 29 de descarga a la atmósfera, que vuelve a su posición de cierre mediante un resorte que es adecuado para ella 31.
Un eje obturador 33, provisto de un obturador 35 situado en el interior de la llegada 11, y de un vástago 37 montado deslizante en una prolongación tubular 39 de esta llegada 11, es móvil entre una posición de apertura que se puede observar en las figuras 1, 2 y 4, en la que puede circular gas desde la llegada 11 hasta el orificio 15, y una posición de obturación completa que se puede observar en las figuras 5 y 7, en las que esta circulación de gas ya no resulta posible.
El vástago 37 comprende una muesca 41 en el interior de la cual se puede alojar una primera bola 43, empujada por un eje de enclavamiento 45, unido a la segunda membrana elástica 5 por una segunda brida 46, observándose que esta segunda membrana elástica 5 es empujada a su vez en dirección a la segunda cámara 9 por un segundo resorte 47 análogo al primer resorte 25.
Por otro lado, se observará que un resorte 49 dispuesto alrededor del vástago 37 del eje obturador 33, devuelve este eje hacia su posición de obturación completa desde la llegada de gas 11.
En su extremo opuesto al que se encuentra el obturador 35, el vástago 37 presenta un extremo biselado 51, que se puede observar en particular en la figura 4, que coopera con una segunda bola 53, que se mantiene a su vez en presión contra esta parte biselada 51 mediante el eje de rearmado 55 de un botón pulsador 57 cuyo cabezal 59 se puede observar desde el exterior del regulador de presión según la invención.
El mantenimiento en presión de la bola 53 mediante el eje de remontaje 55 está garantizado por un resorte 61, montado en el interior del cabezal 59 del botón pulsador 57.
Cuando el regulador de presión según la invención se encuentra en una configuración de seguridad OPSO, tal como se puede observar en las figuras 5 a 7, el eje obturador 33 se desliza hacia la derecha de las figuras 5 y 7, de manera que:
- el obturador 35 del eje obturador 33 obture la llegada de los gases 11,
- la primera bola 43 salga de la muesca 41 del vástago 37 de este eje obturador, y
- la segunda bola 53 sea empujada por el bisel 51 del vástago 37, de manera que el cabezal 59 del botón pulsador 57 sea empujado hacia el exterior del regulador de presión, haciendo que una marca de color 63 dispuesta sobre el cabezal 59 del botón pulsador 57 sea visible, cuando esta última pase de una zona opaca a una zona traslúcida de un cabuchón 65 que cubre el cabezal 59.
El modo de funcionamiento y las ventajas de la presente invención se desprenden directamente de la descripción anterior.
En un modo de funcionamiento normal, que se puede observar en las figuras 1 a 4, el gas bajo alta presión que llega desde un depósito de almacenamiento tal como una botella o una cuba, penetra en el interior de la llegada de gas 11, y después hacia el orificio 15, permitiendo este paso el obturador 35 del eje obturador 33.
La presión instaurada por este gas en el interior de las cámaras 7 y 9 actúa sobre la primera membrana elástica 3, que es susceptible de desplazarse en sentido contrario al del primer resorte 25, cuando esta presión aumenta. Este aumento de presión presenta de este modo como efecto provocar un desplazamiento axial de la primera brida 23, la cual provoca a su vez una rotación de la palanca 17 alrededor de su eje de rotación 19, permitiendo de este modo regular el flujo de llegada de gas por el orificio 15, y, por tanto, la presión en el interior de las cámaras 7 y 9, y, en última instancia, la presión suministrada por la salida de gas 13.
Cuando la presión de gas en el interior de las cámaras 7 y 9 sobrepasa un primer umbral de seguridad, el gas se puede escapar por la válvula de descarga a la atmósfera 29, cuyo resorte asociado 31 está tarado de manera apropiada.
Este dispositivo de válvula de descarga a la atmósfera permite gestionar pequeñas sobrepresiones, frecuentes en el funcionamiento habitual de un regulador de presión.
Cuando, por cualquier motivo, la presión de gas en el interior de las cámaras 7 y 9 continúa aumentando a pesar de todo, interviene el dispositivo de seguridad particular según la invención.
Un aumento de este tipo de la presión se puede deber, por ejemplo, a una obstrucción de la palanca 17, que ya no cumple su función de regulación del flujo de gas, de manera que la presión vista en el interior de las cámaras 7 y 9 resulta superior a un umbral predeterminado de seguridad.
El dispositivo de seguridad particular según la invención funciona de la siguiente manera.
El aumento de la presión del gas en las cámaras 7 y 9 tiene como efecto empujar la segunda membrana 5 en sentido contrario al del resorte 47, de manera que el eje de enclavamiento 45, y, por ende, la primera bola 43, se distancian de la muesca 41 formada en el vástago 37 del eje obturador 33.
Por ello, bajo la acción del resorte 49 que se encuentra alrededor de este vástago, el eje obturador 33 se desliza hacia la derecha de las figuras 2 y 4, hasta que se encuentra en la posición de las figuras 5 y 7.
En esta última posición, el obturador 35 del eje obturador 33 obtura la llegada de gas 11 y la segunda bola 53 ha sido empujada por el bisel 51 del vástago 37, haciendo salir hacia el exterior del regulador de presión el botón pulsador 57, cuyo cabezal 59 resulta entonces visible para un usuario: esta visibilidad puede verse incrementada por la marca de color 63 dispuesta sobre el cabezal 59 del botón pulsador 57, que pasa de la parte opaca a la parte traslúcida del cabuchón 65.
Tal como se puede entender a partir de lo anterior, el sistema de seguridad según la invención permite bloquear totalmente el flujo de gas a través del regulador de presión cuando la presión en las cámaras 7 y 9 de este regulador de presión sobrepasa un umbral predeterminado de seguridad, superior al umbral de presión, lo cual provoca la apertura de la válvula de descarga a la atmósfera 29.
Por tanto, el sistema de seguridad según la invención es un sistema sencillo y muy fiable que permite evitar las sobrepresiones importantes aguas abajo del regulador de presión, y todos los riesgos inherentes a un mal funcionamiento de la función de regulación de presión.
Cuando la presión en las cámaras 7 y 9 vuelve a ser normal, el resorte 47 ejerce sobre la segunda membrana elástica 5 un efecto de empuje superior al que ejerce esta presión, de manera que el eje de enclavamiento 45 empuja la primera bola 43 contra el vástago 37 del eje obturador 33.
Así, para rearmar el regulador de presión según la invención, es decir, para sustituirlo en su configuración de funcionamiento normal, es suficiente que un usuario apriete el cabuchón traslúcido 65, gracias a lo cual, la segunda bola 53 ejerce un esfuerzo de empuje sobre el bisel 51 del vástago 37 del eje obturador 33, lo cual provoca la traslación de este eje obturador hacia la izquierda de las figuras 5 y 7, hasta que la primera bola 43 se recoloque en el interior de la muesca 41 formada sobre el vástago 37, garantizando de este modo el bloqueo del eje obturador 33 en su posición de apertura, que se puede observar en las figuras 1,2 y 4.
Obviamente, la presente invención no se limita en absoluto a los modos de realización descritos y representados, proporcionados a modo de simples ejemplos.
Claims (6)
1. Regulador de presión de gas, que comprende un cuerpo (1) que define por lo menos una cámara (7, 9) en la que desembocan una llegada (11) y una salida (13) de gas, unos medios (3, 17, 23, 25) para reducir la presión del gas en dicha cámara (7, 9), y unos medios para bloquear la circulación del gas entre dicha llegada y dicha salida cuando la presión del gas en dicha cámara (7, 9) sobrepasa un umbral predeterminado, comprendiendo estos medios de bloqueo de la circulación del gas un eje obturador (33) móvil entre una posición de apertura y una posición de obturación completa de dicha llegada de gas (11), unos medios (49) de retorno elástico de este eje obturador (33) hacia su posición de obturación completa, unos medios (5, 41, 43, 45, 47) para enclavar este eje obturador (33) en su posición de apertura, y unos medios para controlar la apertura de estos medios de enclavamiento cuando la presión del gas en dicha cámara (7, 9) sobrepasa un umbral predeterminado, comprendiendo también dicho regulador de presión unos medios (49, 51, 53, 55, 57, 59), para indicar en el exterior del regulador de presión el paso de dicho eje obturador (33) de su posición de apertura hacia su posición de obturación completa, comprendiendo estos medios un botón pulsador (57) que comprende un cabezal (59) visible desde el exterior del regulador de presión y un eje de rearmado (55),
siendo dicho regulador de presión destacable por que dicho eje de rearmado (55) se extiende según una dirección sustancialmente perpendicular a la del vástago (37) de dicho eje obturador (33), devolviendo unos medios elásticos (49) dicho botón pulsador (57) hacia el interior de dicho regulador de presión, estando un bisel (51) formado en el extremo del vástago (37) de dicho eje obturador (33), y estando una bola (53) interpuesta entre el extremo de dicho eje de rearmado (55) y dicho bisel (51).
2. Regulador de presión según la reivindicación 1, en el que dichos medios de reducción de la presión del gas en dicha cámara comprenden una palanca (17) móvil entre una pluralidad de posiciones de obturación parcial de dicha llegada (11), y unos medios (3, 23, 25) para desplazar esta palanca hacia una posición de obturación incrementada cuando aumenta la presión de gas en el interior de dicha cámara.
3. Regulador de presión según la reivindicación 2, en el que dichos medios de desplazamiento de dicha palanca comprenden una primera membrana (3) elástica que forma una de las paredes de dicha cámara (7, 9), un primer resorte (25) que actúa sobre esta primera membrana elástica (3) en dirección a dicha cámara (7, 9), y una primera brida (23) solidaria a esta membrana (3) y que coopera con dicha palanca (17).
4. Regulador de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios de enclavamiento comprenden una muesca (41) formada en el vástago (37) de dicho eje obturador (33), y una bola (43) móvil entre una posición enclavada en la que está colocada en dicha muesca (33), y una posición desenclavada en la que está alejada de dicha muesca (33).
5. Regulador de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios de control de dichos medios de enclavamiento comprenden una segunda membrana (5) elástica que forma una de las paredes de dicha cámara (7, 9), un segundo resorte (47) que actúa sobre esta segunda membrana elástica (5) en dirección a dicha cámara (7, 9), y un eje de enclavamiento (45) unido a dicha membrana (5) y en contacto con dicha bola (43).
6. Regulador de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una válvula de descarga a la atmósfera (29), adaptada para abrirse bajo el efecto de la presión del gas en dicha cámara (7, 9) cuando esta presión sobrepasa un umbral de seguridad inferior a dicho umbral predeterminado.
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