ES2713525T3 - Válvula equilibradora de presión - Google Patents

Abstract

Válvula equilibradora (1, 101) de presión de aire, que comprende un cuerpo (2), un conducto (6) que presenta una sección de entrada (7, 107) y una sección de salida (8, 108), un asiento (10, 110) dispuesto en dicho conducto y una válvula (12, 112) móvil entre, por una parte, una posición cerrada en la cual coopera con dicho asiento para impedir la circulación de aire por dicho conducto desde la sección de salida hasta la sección de entrada y, por otra parte, una posición abierta en la que permite una circulación de aire por el conducto desde la sección de entrada hasta la sección de salida, estando la válvula adaptada para pasar desde su posición cerrada hasta su posición abierta por efecto de una depresión de aire interna entre la sección de salida y la sección de entrada, siendo dicho conducto adecuado para admitir una circulación, en la cual, para cualquier línea de circulación (13) entre dicha sección de entrada y dicha sección de salida, el vector de velocidad (15) en un punto dado forma un ángulo con el vector de velocidad (14) en la sección de entrada que aumenta con la distancia a la sección de entrada, estando el ángulo entre el vector de velocidad (16) en la sección de salida y el vector de velocidad en la sección de entrada comprendido entre 80° y 150°, y en donde la válvula, en posición cerrada, forma un ángulo comprendido entre 0° y 70° con la normal a la sección de salida, en donde la válvula está realizada de material flexible y es móvil y se puede desplazar por deformación, caracterizada por que la válvula presenta un espesor comprendido entre 0,4 y 6 mm, y por que la válvula está conectada al cuerpo (2) por una lengüeta (17), presentando la válvula al menos una muesca a lo largo de la lengüeta (17).

Description

DESCRIPCION

Valvula equilibradora de presion

Campo tecnico de la invencion

La presente invencion se refiere a las redes de evacuacion de aguas residuales de los edificios. De manera mas precisa, la presente invencion se refiere a una valvula equilibradora de presion de aire destinada a ser usada en este tipo de redes.

Estado de la tecnica

Las redes de evacuacion de aguas residuales generalmente comprenden segmentos de apariencia general horizontal con una pendiente baja, llamados "colectores", que recogen el agua hacia los diferentes aparatos para canalizarla hacia segmentos de apariencia general vertical, llamados "caldas". Una calda puede recoger varios colectores, en uno o varios pisos de un edificio, por ejemplo, una vivienda individual o colectiva. Las redes, en forma de arborescencia de conductos tubulares, poniendo de este modo en comunicacion varios aparatos sanitarios, que pueden interactuar segun los fenomenos flsicos conocidos, durante su uso.

Los movimientos de los efluentes en los conductos producen variaciones en la presion del aire contenido, dando lugar a una llamada de aire exterior (aire fresco) cuando la presion interna es inferior que la presion atmosferica, y escapes de aire interior (aire viciado) cuando la presion interna es superior a la presion atmosferica.

Los sifones instalados tradicionalmente al nivel de los aparatos alslan el entorno de las emanaciones del aire viciado y absorben una parte de las fluctuaciones de presion interna de la red. No obstante, no son suficientes para eliminar todas las molestias (desifonamiento, ruido de la burbuja de aire, escape de aire viciado) y una ventilacion, por lo tanto, se dispone segun las reglas de la tecnica.

La ventilacion de la red se realiza tradicionalmente en la parte superior de la calda, gracias a un extremo abierto que desemboca sobre el techo de los edificios, y gracias a un circuito que conecta ciertos puntos crlticos de los colectores a la presion atmosferica.

Cuando la ventilacion de la red o de una parte de la red resulta diflcil, y/o cuando esta no se desea fuera del edificio, una solucion alternativa consiste en equipar ciertos puntos neuralgicos de la red de valvulas de equilibrio de presion, que permiten la entrada de aire en la red durante las depresiones internas, y evitan las salidas de aire viciado durante sobrepresiones internas.

La capacidad para el uso de estas valvulas de equilibrio de presion de aire se determina segun las normas, para los siguientes criterios de funcionamiento:

- Resistencia al impacto.

- Estanqueidad al aire durante sobrepresiones internas.

- Reactividad: facilidad de apertura en las depresiones internas mas pequenas.

- Capacidad de entrada de aire en las depresiones mas altas.

- Durabilidad.

- Resistencia a la temperatura (positiva y negativa).

- Modo de ensamblaje en las redes.

Otros criterios no estandarizados son importantes para la idoneidad de estos productos:

- Dimensiones generales, para la implantacion en lugares confinados de la red.

- Posibilidad de funcionar en posicion vertical u horizontal.

- Posibilidad de desmontaje para el mantenimiento.

- Insensibilidad a las condensaciones.

- Insensibilidad a los depositos de polvo.

El documento EP 0278746 describe una valvula equilibradora que comprende un elemento de cierre inclinado. En caso de depresion interna en la red, el aire penetra en la valvula a traves de una abertura anular situada a un nivel inferior al elemento de cierre, luego sube hasta el elemento de cierre que esta en la posicion abierta debido a la depresion, y finalmente baja de nuevo a la red por una tuberla circular.

Dicho de otro modo, la circulacion se dirige primero hacia arriba, gira sustancialmente 180° y luego se dirige hacia abajo. Este avance introduce una resistencia a la circulacion que perjudica la reactividad y a la capacidad de entrada de aire de la valvula. Para conservar valores aceptables de estos parametros, es necesario dimensionar la valvula eligiendo un compromiso con su volumen.

Los documentos DE 3414077 y US 3815629 describen valvulas que se abren bajo presion de agua, El documento DE 102007012483 se refiere a un diafragma cuya circunferencia completa se mantiene fija.

Resumen de la invencion

Un problema que la presente invencion propone resolver es proporcionar una valvula equilibradora de presion de aire que responde bien a los diversos criterios mencionados anteriormente. En particular, un objeto de la invencion es proponer una valvula equilibradora que permite obtener un compromiso interesante entre la estanqueidad, la reactividad, la capacidad de entrada de aire y el volumen optimizando los flujos de aire en el sistema.

La solucion propuesta por la invencion es una valvula equilibradora de presion de aire que comprende un cuerpo y un conducto que presenta una seccion de entrada y una seccion de salida, un asiento dispuesto en dicho conducto y una valvula movil entre, por una parte, una posicion cerrada en donde coopera con dicho asiento para impedir la circulacion de aire por dicho conducto desde la seccion de salida hasta la seccion de entrada y, por otra parte, una posicion abierta en la que permite una circulacion de aire por el conducto desde la seccion de entrada hasta la seccion de salida, estando la valvula adaptada para moverse desde su posicion cerrada hasta su posicion abierta bajo el efecto de una depresion de aire interna entre la seccion de salida y la seccion de entrada, siendo dicho conducto adecuado para admitir una circulacion, en donde, para cualquier llnea de circulacion entre dicha seccion de entrada y dicha seccion de salida, el vector de velocidad en un punto dado forma un angulo con el vector de velocidad en la seccion de entrada que aumenta con la distancia a la seccion de entrada, estando el angulo entre el vector de velocidad en la seccion de salida y el vector de velocidad en la seccion de entrada comprendidos entre 80° y 150°, y en donde la valvula, en posicion cerrada, forma un angulo comprendido entre 0° y 70° con la normal a la seccion de salida, en donde la valvula esta realizada de material flexible y se puede desplazar por deformacion, caracterizada por que la valvula presenta un espesor comprendido entre 0,4 y 6 mm, y por que la valvula esta conectada al cuerpo por una lengueta, presentando la valvula al menos una muesca a lo largo de la lengueta.

Preferentemente, el espesor de la valvula estara comprendido entre 0,5 y 4 mm.

Segun un modo de realizacion, la valvula, en posicion cerrada, forma un angulo comprendido entre 30° y 70° con la normal a la seccion de salida. En ese caso, independientemente de si la valvula equilibradora esta posicionada con su seccion de salida horizontal o vertical, la valvula siempre estara inclinada.

Por ejemplo, la valvula esta realizada de silicona, de elastomero, de TPE, de caucho o de cualquier otro termoplastico. En ese caso, la valvula puede deformarse para pasar de su posicion abierta a su posicion cerrada. La eleccion del material y el espesor de la valvula influyen en la reactividad de la valvula equilibradora.

La al menos una muesca permite mejorar la flexibilidad y la reactividad de la valvula.

Ventajosamente, la valvula comprende al menos una lamina que se extiende entre dicha seccion de entrada y dicho sitio.

Ventajosamente, dicha seccion de entrada presenta una forma cuadrada o rectangular, con esquinas redondeadas. Tal forma permite a una gran seccion de paso sin ocupar mucho espacio, en comparacion con una seccion circular. Como variante, la seccion de entrada podrla ser, por ejemplo, circular o triangular.

Preferentemente, la valvula comprende un cuerpo y una tapa conectados de forma estanca y removible al cuerpo, pasando dicho conducto a traves de dicho cuerpo.

Segun un modo de realizacion, dicho asiento esta fijado a dicha tapa. Como variante, esta fijado al cuerpo.

La invencion tambien propone el uso de la valvula equilibradora de presion de aire con la seccion de salida dispuesta en un plano vertical u horizontal.

La presente invencion tambien tiene por objetivo el uso de una valvula equilibradora segun una de las reivindicaciones 1 a 6.

Breve descripcion de las figuras

La invencion se comprendera mejor y, otros objetivos, detalles, caracterlsticas y ventajas de esta apareceran con mayor claridad durante la siguiente descripcion de varios modos de realizacion particulares de la invencion, que se aportan unicamente a modo ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos. En estos dibujos:

- la figura 1 es una vista en perspectiva y en seccion de una valvula equilibradora segun un primer modo de realizacion,

- la figura 2 es una vista en perspectiva y en seccion de la valvula equilibradora de la figura 1, con la valvula en la posicion abierta,

- la figura 3 es una vista en perspectiva de una valvula equilibradora segun un segundo modo de realizacion, - la figura 4 es una vista en perspectiva y en seccion de la valvula equilibradora de la figura 3, y

- la figura 5 es una vista en perspectiva de la tapa de la valvula de la figura 3.

Descripcion detallada de un modo de realizacion de la invencion

Las figuras 1 y 2 representan una valvula equilibradora de presion de aire 1 segun un primer modo de realizacion de la invencion. La valvula equilibradora 1 comprende un cuerpo 2 y una tapa 3. El cuerpo 2 presenta una porcion cillndrica 4 y una porcion abombada 5.

La porcion cillndrica 4 presenta un extremo abierto. El extremo de la porcion abombada 5 esta cerrado de manera estanca por la tapa 3, y la porcion abombada 5 presenta una abertura lateral. Dicho de otro modo, la valvula equilibradora 1 delimita un conducto 6 que se extiende desde la seccion de entrada 7, situada en una cara lateral de la porcion abombada, a la seccion de salida 8 situada en el extremo de la porcion cillndrica 4.

En el ejemplo representado, la seccion de salida 8 presenta una forma circular y la seccion de entrada 7 presenta una forma (no representada) de cuadrado o rectangulo de esquina redondeada. Como variante, la seccion de entrada podrla presentar, por ejemplo, una forma circular o triangular.

El cuerpo 2 presenta un reborde 11 que se extiende hacia el interior desde la seccion de entrada 7. Unas laminas 9 paralelas, dispuestas sustancialmente perpendiculares a la seccion de entrada 7, se extienden en el espacio delimitado por el reborde 11.

En el lado opuesto a la seccion de entrada, las laminas 9 y el reborde 11 forman un asiento 10. La valvula equilibradora 1 comprende una valvula 12 que, en la figura 1, descansa en el asiento 10. En el modo de realizacion representado, la valvula 12 se presenta en forma de una membrana flexible. Esta realizada de material flexible deformable y esta conectada al cuerpo 2 por una lengueta 17. Por ejemplo, la valvula 12 esta realizada de silicona, de elastomero, de TPE, de caucho o de cualquier otro termoplastico y presenta un espesor de 0,4 a 6 mm, preferentemente entre 0,5 y 4 mm. Fuera de estos llmites, la valvula funciona peor, de hecho, o la valvula no se eleva y permanece en el asiento en posicion cerrada, o bien, no se cierra totalmente contra el asiento y permanece en la posicion abierta. La valvula 12, por lo tanto, es movil y, por lo tanto, puede deformarse para alejarse del asiento 10 como se representa en la figura 2.

En otra variante no representada y que no forma parte de la invencion reivindicada, la valvula presenta la forma de una persiana realizada de material rlgido. La valvula movil esta conectada de este modo de forma pivotante al cuerpo.

Se puede ver en la figura 1 que, cuando descansa en el asiento 10, la valvula esta inclinada con respecto a la normal a la seccion de salida 8. Por ejemplo, forma un angulo comprendido entre 0° y 70°, preferentemente entre 30° y 70°, con la normal a la seccion de salida 8.

El funcionamiento de la valvula equilibradora de presion de aire 1 es el siguiente.

La valvula equilibradora 1 esta conectada por su porcion cillndrica 4 a una red de evacuacion de aguas residuales. En caso de sobrepresion interna, es decir, cuando la presion del aire dentro de la red de evacuacion es superior a la presion atmosferica, la valvula 12 descansa de manera estanca en el asiento 10. La estanqueidad se asegura, ademas, en particular, por la diferencia de presion que ejerce sobre la valvula 12.

En caso de depresion interna (cuando la presion dentro de la red de evacuacion es inferior a la presion atmosferica), la valvula movil 12 en forma de membrana flexible se deforma bajo el efecto de la diferencia de presion, como se muestra en la figura 2 y se coloca en posicion abierta bajo el efecto de una fuerza de succion (aspiracion) debido a la depresion interna del aire entre la seccion de salida y la seccion de entrada de la valvula equilibradora 1. De este modo, del aire, que proviene del exterior, penetra en la red a traves de la seccion de entrada 7, el conducto 6 y la seccion de salida 8. En la variante que no forma parte de la invencion reivindicada donde la valvula movil es una persiana rlgida y pivotante, pivota en la posicion abierta.

La estructura de la valvula equilibradora 1 ofrece varias ventajas:

- Debido a la inclinacion de la valvula 12, no es necesario superar todo el peso de la valvula 12 para moverla a la posicion abierta de la figura 2. Esto contribuye a impartir una buena reactividad a la valvula equilibradora 1. Ademas, es posible posicionar la valvula equilibradora 1 con la seccion de salida 8 dispuesta en un plano sustancialmente horizontal, como se representa en las figuras 1 y 2, o con la seccion de salida 8 dispuesta en un plano sustancialmente vertical. En los dos casos, la valvula 12 esta inclinada.

- La valvula 12 esta inclinada con respecto al asiento 10, tiene tendencia, en ausencia de depresion interna de aire, a reanudar su posicion de reposo representada en la figura 1, contribuyendo as! a la estanqueidad de la valvula equilibradora 1.

- La configuration de la valvula equilibradora 1 permite que el conducto 6 admita una circulation de aire que experimenta poco cambio de direction. De este modo, la valvula equilibradora 1 tiene una buena capacidad de entrada de aire. De manera mas precisa, como se representa por la llnea de circulacion 13 en la figura 2, puede verse que el vector de velocidad 15 en un punto dado forma con el vector de velocidad 14 en la section de entrada 7 un angulo 5 creciente en funcion de la distancia desde la seccion de entrada. Por lo tanto, no hay cambios direccionales multiples. Ademas, estando el angulo entre el vector de velocidad 16 en la seccion de salida 8 y el vector de velocidad 14 en la seccion de entrada 7 comprendidos entre 80° y 150°. Por lo tanto, el cambio total de direccion de la circulacion de aire es limitado. Por supuesto, otras estructuras distintas a las del conducto 6 representado permiten obtener una circulacion que presenta las caracterlsticas anteriores.

- La forma de la seccion de entrada 7 cuadrada con esquinas redondeadas permite, en relation con una seccion circular de diametro igual al lado del cuadrado, una seccion mas grande de paso. Esto contribuye a la buena capacidad de entrada de aire de la valvula equilibradora 1. Una seccion rectangular conduce a la misma ventaja. - En un modo de realization no representado pero que forma parte de la invention reivindicada, la valvula esta realizada de material deformable y la valvula 12 presenta muescas a lo largo de la lengueta 17. La valvula 12 puede entonces deformarse mas facilmente, lo que contribuye a la buena reactividad de la valvula equilibradora 1.

- Las laminas 9, inclinadas hacia el exterior del cuerpo 2, permiten la evacuation de la condensation que podrla perjudicar el buen funcionamiento de la valvula equilibradora 1 y no permite una buena ventilation de la red de evacuacion de aguas residuales.

- La tapa 3 se puede quitar, esto permite una inspection visual y una limpieza del interior de la valvula equilibradora 1.

Las figuras 3 a 5 representan una valvula equilibradora 101 segun un segundo modo de realizacion. Los elementos identicos o similares a los elementos del primer modo de realizacion se designan con los mismos numeros de referencia, aumentados en 100.

La valvula equilibradora 101 comprende un cuerpo 102 y una tapa 103. El cuerpo 102 puede estar conectado a la red por su portion cillndrica 104.

El funcionamiento de la valvula equilibradora 101 y sus ventajas son similares a los de la valvula equilibradora 1. El aire puede circular desde la seccion de entrada 107 a la seccion de salida 108 deformando la valvula 112 que, en reposo, coopera con el asiento 110. La circulacion poco accidentada y la inclination de la valvula 112 permiten, en particular, una buena reactividad y una buena capacidad de entrada de aire para un volumen reducido.

La valvula equilibradora 101 presenta una ventaja adicional. En efecto, como se puede ver en la figura 5, el reborde 111 y las laminas 109 (no representadas en la figura 4) estan formadas de una pieza con la tapa 103 y, por lo tanto, pueden separarse del cuerpo 102, lo que facilita la inspeccion y el mantenimiento de la valvula equilibradora de presion de aire 101.

Aunque se haya descrito la invencion con relacion a varios modos de realizacion particulares, es obvio que no se limita de ninguna manera y que esta limitada por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Valvula equilibradora (1, 101) de presion de aire, que comprende un cuerpo (2), un conducto (6) que presenta una seccion de entrada (7, 107) y una seccion de salida (8, 108), un asiento (10, 110) dispuesto en dicho conducto y una valvula (12, 112) movil entre, por una parte, una posicion cerrada en la cual coopera con dicho asiento para impedir la circulacion de aire por dicho conducto desde la seccion de salida hasta la seccion de entrada y, por otra parte, una posicion abierta en la que permite una circulacion de aire por el conducto desde la seccion de entrada hasta la seccion de salida, estando la valvula adaptada para pasar desde su posicion cerrada hasta su posicion abierta por efecto de una depresion de aire interna entre la seccion de salida y la seccion de entrada, siendo dicho conducto adecuado para admitir una circulacion, en la cual, para cualquier llnea de circulacion (13) entre dicha seccion de entrada y dicha seccion de salida, el vector de velocidad (15) en un punto dado forma un angulo con el vector de velocidad (14) en la seccion de entrada que aumenta con la distancia a la seccion de entrada, estando el angulo entre el vector de velocidad (16) en la seccion de salida y el vector de velocidad en la seccion de entrada comprendido entre 80° y 150°, y en donde la valvula, en posicion cerrada, forma un angulo comprendido entre 0° y 70° con la normal a la seccion de salida, en donde la valvula esta realizada de material flexible y es movil y se puede desplazar por deformacion, caracterizada por que la valvula presenta un espesor comprendido entre 0,4 y 6 mm, y por que la valvula esta conectada al cuerpo (2) por una lengueta (17), presentando la valvula al menos una muesca a lo largo de la lengueta (17).

2. Valvula equilibradora segun la reivindicacion 1, en donde la valvula, en posicion cerrada, forma un angulo comprendido entre 30° y 70° con la normal a la seccion de salida.

3. Valvula equilibradora segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos una lamina (9, 109) se extiende entre dicha seccion de entrada y dicho asiento.

4. Valvula equilibradora segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha seccion de entrada presenta una forma triangular, cuadrada o rectangular, con esquinas redondeadas.

5. Valvula equilibradora segun una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un cuerpo (2, 102) y una tapa (3, 103) conectada de manera estanca y removible al cuerpo, pasando dicho conducto a traves de dicho cuerpo.

6. Valvula equilibradora (101) segun la reivindicacion anterior, en donde dicho asiento (110) esta fijado a dicha tapa (103).

7. Uso de una valvula equilibradora segun una de las reivindicaciones 1 a 6, como un equilibrador de presion de aire y en donde la seccion de salida esta dispuesta en un plano vertical.

8. Uso de una valvula equilibradora segun una de las reivindicaciones 1 a 6, como un equilibrador de presion de aire y en donde la seccion de salida esta dispuesta en un plano horizontal.