ES2894909T3 - Regulador de presión de gas - Google Patents
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Abstract
Regulador de presión de gas, que comprende: - un cuerpo (1), - una llegada (3) y una salida (5) de gas que desembocan en este cuerpo (1), - una membrana flexible (9) que define con dicho cuerpo (1) una cámara de regulación (7) de volumen variable, - un dedo de accionamiento (15) solidario con dicha membrana (9), - una palanca (16) de regulación de caudal de llegada de gas que coopera con dicho dedo (15), y montada pivotante en dicha cámara (7) entre: - una primera posición de cierre que corresponde a un volumen máximo de dicha cámara (7), en la que esta palanca (16) obtura dicha llegada de gas (3), - una posición máxima de apertura que corresponde a un volumen intermedio de dicha cámara (7), en la que esta palanca (16) libera un paso máximo a través de dicha llegada de gas (3), y - una segunda posición de cierre que corresponde a un volumen mínimo de dicha cámara (7), en la que esta palanca obtura dicha llegada de gas (3), comprendiendo esta palanca (16) una primera parte (16a) montada pivotante sobre dicho cuerpo (1) alrededor de un primer eje (17a), y apta para pasar a obturar dicha llegada de gas (3), estando el regulador de presión caracterizado por que comprende una segunda parte (16b) montada pivotante sobre dicha primera parte (16a) alrededor de un segundo eje (17b) y que coopera con dicho dedo (15), - unos medios elásticos (21) de retorno de dicha membrana (9) hacia dicha posición que define un volumen mínimo de dicha cámara (7), - un tope (33) solidario con dicho cuerpo (1), dispuesto entre dicho dedo (15) y dicho segundo eje (17b), - manteniendo dicho dedo (15) y dicho tope (33) dicha segunda parte de palanca (16b) en una posición inclinada con respecto a dicha primera parte de palanca (16a) cuando esta palanca (16) se encuentra en dicha segunda posición de cierre, manteniendo dicha inclinación dicha primera parte de palanca (16a) en posición de obturación de dicha llegada de gas (3), estando un resorte en espiral (16e) interpuesto entre la primera (16a) y segunda (16b) partes de la palanca (16).
Description
DESCRIPCIÓN
Regulador de presión de gas
La presente solicitud de patente se refiere a un regulador de presión con seguridad de subpresión integrada. De manera muy conocida, se utiliza gas de petróleo licuado (GPL, como, por ejemplo, butano, propano o mezclas de estos gases) con fines domésticos.
Este gas permite que funcionen unos aparatos domésticos tales como unas calderas o unas cocinas de gas. De manera habitual, este gas se almacena a alta presión en estado líquido en unos depósitos (bombonas o cubas) cuya capacidad puede variar normalmente entre 0,5 kg y 1500 kg, y que son sustituidos o recargados cuando están vacíos.
El gas que llega a las calderas o cocinas de gas debe estar a una presión netamente muy inferior a la del almacenamiento en depósito: esta presión de utilización debe ser normalmente del orden de 29, 37 o 50 mbar, u otras presiones bajas.
Por lo tanto, es preciso colocar un dispositivo de reducción de la presión entre el depósito de gas y el aparato doméstico en cuestión: este dispositivo, denominado habitualmente regulador de presión, permite, gracias a un sistema de válvula, obtener una regulación en caudal (normalmente de 4 a 5 kg de gas por hora) y en presión (normalmente 29, 37 o 50 mbar) del gas que alimenta el aparato doméstico.
Puede ocurrir que unas impurezas procedentes del depósito obturen parcial o totalmente la llegada de gas del regulador de presión, o bien que se produzca una fuga del tubo de gas interpuesto entre la salida de gas del regulador de presión y el aparato doméstico: tanto en un caso como en el otro, se observa una subpresión en el regulador de presión, y las normas de seguridad en vigor imponen entonces que el regulador de presión pase a la configuración de seguridad, es decir que detenga la circulación de gas.
Por este motivo, existen en el estado de la técnica unos sistemas de seguridad denominados habitualmente "UPSO" ("Under Pressure Shut-Off" - cierre en caso de subpresión o de exceso de caudal), que permiten interrumpir el flujo de gas que sale del regulador de presión en caso de subpresión de este gas en el regulador de presión.
El documento FR 2984448 presentado a nombre del solicitante describe un regulador de presión de gas que comprende un cuerpo que define una cámara provista de una llegada y de una entrada de gas y unos medios de reducción del gas, así como unos medios de bloqueo de la circulación del gas que comprenden un eje obturador móvil entre una posición de apertura y una posición de obturación completa del gas.
La presente invención tiene por objetivo proporcionar un regulador de presión equipado con dicho sistema de seguridad que sea de diseño sencillo, que necesite un número mínimo de piezas e, in fine, poco costoso.
Este objetivo de la invención se alcanza con un regulador de presión de gas, que comprende:
- un cuerpo,
- una llegada y una salida de gas que desembocan en este cuerpo,
- una membrana flexible que define con dicho cuerpo una cámara de regulación de volumen variable, - un dedo y una clavija de accionamiento solidarios con dicha membrana,
- una palanca de regulación de caudal de llegada de gas que coopera con dicho dedo, y montada pivotante en dicha cámara entre:
- una primera posición de cierre que corresponde a un volumen máximo de dicha cámara, en la que esta palanca obtura dicha llegada de gas,
- una posición máxima de apertura que corresponde a un volumen intermedio de dicha cámara, en la que esta palanca libera un paso máximo a través de dicha llegada de gas, y
- una segunda posición de cierre que corresponde a un volumen mínimo de dicha cámara, en la que esta palanca obtura dicha llegada de gas,
comprendiendo esta palanca una primera parte montada pivotante sobre dicho cuerpo alrededor de un
primer eje, y apta para pasar a obturar dicha llegada de gas, y una segunda parte montada pivotante sobre dicha primera parte alrededor de un segundo eje y que coopera con dicho dedo,
- unos medios elásticos de retorno de dicha membrana hacia dicha posición que define un volumen mínimo de dicha cámara,
- un tope solidario con dicho cuerpo, dispuesto entre dicho dedo y dicho segundo eje,
- manteniendo dicho dedo y dicho tope dicha segunda parte de palanca en una posición inclinada con respecto a dicha primera parte de palanca cuando esta palanca se encuentra en dicha segunda posición de cierre, manteniendo dicha inclinación dicha primera parte de palanca en posición de obturación de dicha llegada de gas;
- un resorte en espiral está interpuesto entre las primera y segunda partes de la palanca.
Gracias a estas características, cuando ya no hay presión en el interior de la cámara del regulador de presión, la segunda parte de la palanca de regulación pasa a obturar la llegada de gas.
Esto permite colocar el regulador de presión en posición de seguridad, por ejemplo, cuando una impureza pasa a obstruir la llegada de gas, o cuando hay una fuga de gas aguas abajo del regulador de presión, o un corte de gas aguas arriba del regulador de presión debido a una bombona/depósito vacíos.
La última característica también permite mantener las dos partes de palanca inmóviles una con respecto a la otra cuando esta palanca se mueve entre su primera posición de cierre y su posición máxima de apertura, es decir en configuración de regulación. En otras palabras, este resorte permite que la palanca se comporte como si estuviera realizada de una sola pieza, en configuración de regulación.
Se observará que la única modificación con respecto a un regulador de presión clásico reside en la estructura particular de la palanca, y accesoriamente en la realización de un tope en el cuerpo del regulador de presión. Estas modificaciones son completamente menores y permiten realizar la función de seguridad deseada a un coste muy bajo, sin aportar ninguna modificación notable a un regulador de presión existente.
Según otras características opcionales de este regulador de presión:
- dicho regulador de presión comprende una varilla solidaria con dicho dedo, y un indicador de seguridad que coopera con esta varilla, que bascula hacia una posición visible desde el exterior del regulador de presión cuando dicha membrana se encuentra en posición que define un volumen mínimo de dicha cámara: este indicador de seguridad permite que el usuario visualice fácilmente el paso del regulador de presión a la configuración de seguridad, que incita a este usuario a intervenir para remediar el problema que provoca una caída de presión en la cámara de regulador de presión (ruptura de la canalización aguas abajo, ruptura de aprovisionamiento de gas aguas arriba, cambio de bombona, etc.).
Otras características y ventajas de la presente invención aparecerán 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 explosionada de un regulador de presión según la invención, - la figura 2 es una vista en perspectiva de este regulador de presión en el estado ensamblado,
- la figura 3 es una vista en perspectiva de este mismo regulador de presión, habiendo sido retirado un capó de protección,
- la figura 4 es una vista análoga a la de la figura 2, pero en sección axial,
- las figuras 5 a 7 son unas vistas en sección axial del regulador de presión según la invención, en tres configuraciones diferentes, a saber, respectivamente en una primera posición de cierre, en una posición de apertura máxima, y en una segunda posición de cierre que corresponde a una configuración de seguridad, y
- las figuras 8 y 9 son unas vistas a mayor escala de la palanca del regulador de presión según la invención, en unas posiciones que corresponden respectivamente a las figuras 5 y 6 por un lado y a la figura 7 por otro lado.
En el conjunto de estas figuras, unas referencias idénticas o análogas representan unos órganos o conjuntos de órganos idénticos o análogos.
Se hace referencia ahora más particularmente a las figuras 1 y 4 en las que se puede observar que el regulador de presión según la invención comprende un cuerpo 1, provisto de una llegada de gas 3 y de una salida de gas 5 que desembocan en el interior de este cuerpo.
Este cuerpo 1 define una cámara 7 destinada a ser cerrada de manera estanca por una membrana flexible 9, de manera que formen una cámara de regulación de presión del gas, de volumen variable.
Una placa metálica 11 se apoya sobre la membrana flexible 9, y es mantenida en contacto con esta por una varilla 13 atornillada en un dedo 15 dispuesto por el lado de la membrana flexible 9 situado en el interior de la cámara 7. Este dedo 15 coopera con una palanca 16 montada pivotante en el interior del cuerpo 1, alrededor de un primer eje 17a, como se explicará con mayor detalle a continuación.
La membrana flexible 9 cierra de manera estanca la cámara 7 gracias a una tapa 18 engarzada sobre el cuerpo 1. Un anillo de regulación 19 está atornillado en el interior de la tapa 18.
Un resorte de regulación 21 está interpuesto entre el anillo 19 y la placa metálica 11.
Una manecilla de parada 23, montada pivotante sobre un casquillo 25 fijado a su vez en la tapa 18, permite, por cooperación con una leva 27 sobre la cual está montada fija en traslación la varilla 13, enclavar la palanca 16 en una primera posición de cierre, como se explicará a continuación.
El cuerpo 1 está atornillado sobre una placa 28 que permite fijar el regulador de presión sobre un soporte apropiado. El conjunto del regulador de presión está carrozado por un capó 29 que comprende unas indicaciones de apertura y de cierre, útiles para el usuario, como se puede apreciar más particularmente en la figura 2; el aspecto del regulador de presión según la invención una vez que se ha retirado el capó 29 es visible en la figura 3.
Se hace referencia ahora más particularmente a las figuras 4 y 5, en las que se puede observar el regulador de presión según la invención que se encuentra en una primera posición de cierre.
Se puede observar más particularmente en estas figuras que la palanca 16 comprende 2 partes, es decir una primera parte 16a montada pivotante con respecto al cuerpo 1 alrededor del primer eje 17a, y una segunda parte 16b montada pivotante con respecto a la primera parte 16a alrededor de un segundo eje 17b.
La primera parte 16a de la palanca 16 comprende una válvula 16c apta para pasar a obturar la llegada de gas 3. La segunda parte 16b de la palanca 16 comprende una cola 16d apta para pasar a cooperar con el dedo 15 solidario con la membrana flexible 9.
Un resorte en espiral 16e tiende a mantener la primera 16a y segunda 16b partes de la palanca 16 una en la alineación de la otra.
En la configuración representada en las figuras 4 y 5, la palanca 16 se encuentra en una primera posición de cierre. En esta primera posición de cierre, el volumen de la cámara 7 es máximo, de manera que el dedo 15 se encuentre en su posición más alta, con respecto a la altura del tablero de dibujo.
En esta posición más alta, el dedo 15 mantiene la válvula 16c contra el asiento de la llegada de gas 3, cerrando así esta llegada.
En la configuración mostrada en la figura 6, la palanca 16 se encuentra en una posición de apertura máxima: en esta posición, el dedo 15 vuelve a descender con respecto a su posición de las figuras 4 y 5, que permite que la válvula 16c se separe del asiento de la llegada de gas 3, permitiendo así que el gas circule desde la llegada de gas 3 hacia el interior de la cámara 7, y después salga del regulador de presión por la salida de gas 5.
En esta posición, la primera 16a y segunda 16b partes de la palanca 16 permanecen una en la alineación de la otra, bajo el efecto del retorno elástico ejercido por el resorte en espiral 16e, como se puede apreciar más precisamente en la figura 8.
Las variaciones de la presión de gas en el interior de la cámara 7 tienen por efecto, actuando sobre la membrana flexible 9 y por lo tanto, sobre el dedo 15 y sobre la palanca 16, obturar más o menos la llegada de gas 3, y realizar así la función de regulación deseada para el regulador de presión.
Evidentemente, el conjunto de las piezas y de los movimientos están calibrados de manera que se pueda convertir la presión de gas procedente del depósito (no representado) hacia la presión de gas deseada para la utilización del aparato doméstico situado aguas abajo del regulador de presión (no representado tampoco).
En la configuración de la figura 7, la palanca 16 se encuentra en una segunda posición de cierre, que corresponde a un volumen mínimo de la cámara 7, es decir en la posición más baja del dedo 15.
Esta posición más baja de este dedo 15 tiene por efecto bajar la segunda parte 16b de la palanca 16 en contacto con un tope 33 formado preferentemente en el material del cuerpo 1, en el fondo de la cámara 7.
La fuerza ejercida por el dedo 15 sobre la cola 16d de la segunda parte 16b de la palanca 16 tiene por efecto hacer que esta segunda parte pivote con respecto a la primera parte 16a alrededor del segundo eje 17b, que pivota entonces a su vez alrededor del primer eje 17a, y pasa entonces a obturar la llegada de gas 3.
Esta configuración, visible más precisamente en la figura 9, corresponde a una ausencia de presión de gas en el interior de la cámara 7, debida a una anomalía tal como la presencia de una impureza que obtura la llegada del gas 3, o a la presencia de una fuga en la instalación situada aguas abajo de la salida de gas 5, o a una falta de presión aguas arriba de la cual se desprende una presión nula en la cámara de expansión.
El regulador de presión se coloca entonces en una posición denominada de seguridad, que impide cualquier circulación de gas, y que necesita una intervención para remediar la anomalía.
Se llama la atención del usuario por un indicador 35, preferentemente de color vivo, que bascula bajo la acción del desplazamiento de la varilla 13 desde una posición visible en las figuras 5 y 6 en la que está separada por una ventanilla transparente 37 formada sobre la parte superior del botón/manecilla 23, en una posición en la que entra prácticamente en contacto con esta ventanilla, por basculación alrededor de un eje 39 bajo la acción de la varilla 13, volviéndose así visible para el usuario que entiende entonces que el regulador de presión se ha colocado en posición de seguridad.
Se debe observar que este indicador 35 es opcional, y que el regulador de presión se puede entregar asimismo sin este indicador.
El modo de funcionamiento y las ventajas del regulador de presión según la presente invención se desprenden directamente de la descripción anterior.
El botón 23 permite, cuando es accionado en rotación, enclavara la demanda la palanca 16 en su primera posición de bloqueo visible en las figuras 4 y 5: en esta posición, el gas no puede circular desde el depósito hacia el aparato doméstico.
Cuando el usuario coloca el botón 23 en posición de apertura, la varilla 13 se puede desplazar libremente en traslación según su eje, en función de la presión ejercida por el gas situado en la cámara 7 contra la membrana flexible 9.
Los desplazamientos de la varilla 13, y por lo tanto del dedo 15, tienen por efecto accionar la cola 16d de la palanca 16, teniendo esto a su vez por efecto separar más o menos la válvula 16c del asiento de la llegada de gas 3, y realizar así la función de regulación de la presión de gas en el interior de la cámara 7: una presión elevada de gas en el interior de la cámara 7 tiene por efecto levantar la membrana flexible 9, y así, por medio del dedo 15, cerrar la llegada de gas 3; a la inversa, una presión de gas relativamente baja en el interior de la cámara 7 tiene por efecto bajar la membrana flexible 9, y por consiguiente separar la válvula 16 del asiento de la llegada de gas 3, y por lo tanto aumentar la presión de gas en el interior de la cámara 7.
En el caso de un descenso muy fuerte de la presión en el interior de la cámara 7, incluso en caso de presión nula, la membrana flexible 9 se desplaza hacia su posición más baja posible visible en la figura 7, que define un volumen mínimo de la cámara 7.
En esta posición baja, la segunda parte 16b de la palanca 16 se apoya mediante el dedo 15 contra el tope 33, tal como se ha explicado anteriormente, provocando así una variación de ángulo de la segunda parte 16b de la palanca 16 que pivota entonces alrededor del segundo eje 17b con respecto a la primera parte 16a de esta palanca, provocando así el pivotamiento de esta primera parte 16a alrededor de su primer eje 17a, y de esta manera el cierre del asiento de la llegada de gas 3 por la válvula 16c.
En esta posición de seguridad del regulador de presión, se corta completamente la circulación de gas, hasta que se intervenga para remediar la anomalía: desatasco de la llegada de gas, o bien restablecimiento de presión aguas abajo mediante la sustitución de la bombona, o bien supresión de la fuga aguas abajo del regulador de presión.
Como se ha explicado anteriormente, se llama la atención del usuario sobre esta anomalía mediante el indicador
35, por transparencia a través de la ventanilla 37.
Como se puede comprender a la luz de lo expuesto anteriormente, la presente invención proporciona un medio muy simple de seguridad de un regulador de presión en caso de subpresión/exceso de caudal: esta seguridad se obtiene gracias al diseño particular de la palanca 16 en dos partes articuladas una con respecto a la otra, y a la realización de un tope 33 en la masa del cuerpo 1, susceptible de modificar la inclinación relativa de estas dos partes de palanca.
Esta disposición tan simple permite, a menor coste y con un número muy limitado de piezas, y sin modificar notablemente un regulador de presión clásico, realizar la función UPSO deseada.
Se debe observar que, si se desea prescindir de esta función UPSO, se puede sustituir la palanca articulada 16 por una palanca realizada de una sola pieza.
Evidentemente, la presente invención no está limitada de ninguna manera al modo de realización descrito y representado.
Claims (2)
1. Regulador de presión de gas, que comprende:
- un cuerpo (1),
- una llegada (3) y una salida (5) de gas que desembocan en este cuerpo (1),
- una membrana flexible (9) que define con dicho cuerpo (1) una cámara de regulación (7) de volumen variable,
- un dedo de accionamiento (15) solidario con dicha membrana (9),
- una palanca (16) de regulación de caudal de llegada de gas que coopera con dicho dedo (15), y montada pivotante en dicha cámara (7) entre:
- una primera posición de cierre que corresponde a un volumen máximo de dicha cámara (7), en la que esta palanca (16) obtura dicha llegada de gas (3),
- una posición máxima de apertura que corresponde a un volumen intermedio de dicha cámara (7), en la que esta palanca (16) libera un paso máximo a través de dicha llegada de gas (3), y
- una segunda posición de cierre que corresponde a un volumen mínimo de dicha cámara (7), en la que esta palanca obtura dicha llegada de gas (3),
comprendiendo esta palanca (16) una primera parte (16a) montada pivotante sobre dicho cuerpo (1) alrededor de un primer eje (17a), y apta para pasar a obturar dicha llegada de gas (3), estando el regulador de presión caracterizado por que comprende una segunda parte (16b) montada pivotante sobre dicha primera parte (16a) alrededor de un segundo eje (17b) y que coopera con dicho dedo (15),
- unos medios elásticos (21) de retorno de dicha membrana (9) hacia dicha posición que define un volumen mínimo de dicha cámara (7),
- un tope (33) solidario con dicho cuerpo (1), dispuesto entre dicho dedo (15) y dicho segundo eje (17b), - manteniendo dicho dedo (15) y dicho tope (33) dicha segunda parte de palanca (16b) en una posición inclinada con respecto a dicha primera parte de palanca (16a) cuando esta palanca (16) se encuentra en dicha segunda posición de cierre, manteniendo dicha inclinación dicha primera parte de palanca (16a) en posición de obturación de dicha llegada de gas (3), estando un resorte en espiral (16e) interpuesto entre la primera (16a) y segunda (16b) partes de la palanca (16).
2. Regulador de presión según la reivindicación 1, que comprende una varilla (13) solidaria con dicho dedo (15), y un indicador de seguridad (35) que coopera con esta varilla (13), que bascula hacia una posición visible desde el exterior del regulador de presión cuando dicha membrana (9) se encuentra en la posición que define un volumen mínimo de dicha cámara (7).
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