ES2905167T3 - Unidad de válvula de cierre de fluido - Google Patents

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Abstract

Una unidad de válvula de cierre de líquido (1,1') adecuada para disponerse en un sistema de distribución de líquido que tiene una fuente de líquido ubicada en el centro conectada a través de al menos un conducto de alimentación separado a al menos una unidad de grifo de líquido, en donde cada conducto de alimentación se evacua de líquido después de que se cierra una unidad de grifo asociada y se vuelve a llenar con líquido cuando se abre dicha unidad de grifo, la unidad de válvula de cierre de líquido (1,1') que tiene un extremo de entrada que se comunica con dicho conducto de alimentación y un extremo de salida que se comunica con dicha unidad de grifo de líquido, caracterizado porque dicha unidad de válvula de cierre de líquido (1,1') comprende al menos una válvula de retención (2) con un cuerpo de la válvula (9) sesgado hacia un asiento de válvula (11) para que se mantenga en un estado cerrado, al rellenar dicho al menos un conducto de alimentación y comenzar una operación de roscado, hasta que una presión del líquido en dicho extremo de entrada alcance un nivel umbral, lo que hace que el cuerpo de la válvula se mueva a un estado abierto, dicha presión del líquido se detecta mediante una parte sensible a la presión (3), que se separa de dicho cuerpo de la válvula, en donde dicha parte sensible a la presión (3) de la unidad de válvula de cierre de líquido (1,1') comprende al menos un resorte de diafragma (8) que se adapta para deformarse desde una primera posición, en la que se sesga hacia dicho asiento de válvula (11) y mantiene el cuerpo de la válvula (9) en dicho estado cerrado, en una segunda posición, en la que mantiene el cuerpo de la válvula en estado abierto, la deformación del resorte de diafragma (8) de dicha primera posición a dicha segunda posición que hace que el cuerpo de la válvula (9) supere la fuerza de polarización y se aleje de dicho asiento de la válvula (10) para mantener dicho cuerpo de la válvula en dicho estado abierto y reducir la presión del líquido en la unidad de válvula de cierre de líquido desde dicho nivel umbral, siendo hasta 1 a 2 bar más alto que una presión atmosférica ambiental, hasta un nivel más bajo que es sustancialmente más bajo que dicho nivel de presión umbral, dicho nivel más bajo que es posiblemente tan bajo como 0,1 bar, por lo que el flujo de líquido durante el aprovechamiento de líquido de dicha unidad de grifo de líquido será estable y se evitará el riesgo de martilleo después de evacuar y rellenar cada uno de dichos conductos de líquido.

Description

DESCRIPCIÓN
Unidad de válvula de cierre de fluido
Campo de la tecnología
La presente invención se refiere a una unidad de válvula de cierre de fluido, que se mantiene en un estado cerrado por defecto y que tiene una característica de abertura inventiva.
Técnica antecedente
Hay muchas válvulas de cierre de fluido previamente conocidas, por ejemplo el documento WO 2008/113135 A1, que muestra una válvula que se abre a una presión umbral: También se conocen válvulas de resorte con ciertas características de abertura, como el documentoUS3036592 que se muestra un conjunto de válvulas y el documento US2162719 que muestra un dispositivo de control de fuelle de resorte de combinación.
Resumen de la invención
Un problema con las válvulas conocidas es que requieren una mayor fuerza para abrirse aún más más desde una fuerza de abertura umbral.
El objetivo de la presente invención es superar este problema y proporcionar una unidad de válvula de cierre de fluido que tenga una característica de abertura que va del estado cerrado al estado abierto con una disminución de la presión después de alcanzar una presión umbral.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona una unidad de válvula de cierre de líquido que se dispone en un sistema de distribución de líquido que tiene una fuente de líquido ubicada centralmente conectada a través de al menos un conducto de alimentación separado a al menos una unidad de grifo de líquido. Cada conducto de alimentación se evacua de líquido después de que se cierra una unidad de grifo asociada y se vuelve a llenar con líquido cuando se abre dicha unidad de grifo, la unidad de válvula de cierre de líquido tiene un extremo de entrada que se comunica con dicho conducto de alimentación y un extremo de salida que comunica con dicha unidad de grifo de líquido. Dicha unidad de válvula de cierre de líquido comprende al menos una válvula de retención con un cuerpo de la válvula sesgado hacia un asiento de válvula para mantenerse en un estado cerrado, al rellenar dicho conducto de alimentación e iniciar una operación de roscado, hasta que una presión del líquido en dicho extremo de entrada alcance un nivel de umbral, al provocar que el cuerpo de la válvula se mueva a un estado abierto. Dicha presión del líquido se detecta por una parte sensible a la presión, que se separa de dicho cuerpo de la válvula, en donde dicha parte sensible a la presión de la unidad de válvula de cierre de líquido comprende al menos un resorte de diafragma que se adapta para deformarse desde una primera posición, en la que se sesga hacia dicho asiento de válvula y mantiene el cuerpo de la válvula en dicho estado cerrado, a una segunda posición, en la que mantiene el cuerpo de la válvula en estado abierto. La deformación del resorte de diafragma de dicha primera posición hasta dicha segunda posición hace que el cuerpo de la válvula supere la fuerza de polarización y se aleje de dicho asiento de la válvula para mantener dicho cuerpo de la válvula en dicho estado abierto y reducir la presión del líquido en el unidad de válvula de cierre de líquido desde dicho nivel umbral, que es hasta 1 a 2 bar más alta que una presión atmosférica ambiental, hasta un nivel más bajo que es sustancialmente más baja que dicho nivel de presión umbral, dicho nivel inferior posiblemente sea tan bajo como 0,1 bar, de manera que el flujo de líquido durante el golpeteo de líquido de dicha unidad de grifo de líquido será estable y se evitará el riesgo de martilleo después de evacuar y rellenar cada uno de dichos conductos de líquido.
De acuerdo con una modalidad, el resorte de diafragma está hecho de metal. De acuerdo con una modalidad, el resorte de diafragma tiene varios dedos de resorte. Preferentemente, los dedos de resorte se disponen a lo largo de un borde del resorte y los dedos apuntando con sus extremos libres hacia un centro. De acuerdo con una modalidad adicional, el resorte separado comprende dos resortes de diafragma, que pueden disponerse en la unidad de válvula de cierre de fluido en forma reflejada o apilada. También es posible tener más de dos resortes de diafragma.
De acuerdo con una modalidad adicional, se proporciona al menos un pequeño conducto/abertura líquida con orificio en el extremo de entrada de la unidad de válvula de cierre de líquido, que se abre en su primer extremo hacia el conducto de alimentación en uso y al menos una válvula de cierre de líquido en su segundo extremo, el conducto o abertura líquida de al menos un pequeño orificio es capaz de mantener líquido dentro de él incluso cuando el conducto de alimentación es evacuado de líquido en uso.
De acuerdo con una modalidad, dos válvulas de retención se disponen en serie en la unidad de válvula de cierre de fluido.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se describirá ahora con más detalle en referencia a los dibujos adjuntos, en los que: La Figura 1 muestra un gráfico de las características de desviación de carga para una válvula de cierre de fluido de acuerdo con la invención.
La Figura 2 muestra una serie de modalidades que no forman parte de la invención de una unidad de válvula de cierre de fluido en donde la parte sensible a la presión se hace de caucho o elastómero.
Las Figuras 3a y b muestran una modalidad donde la parte sensible a la presión es un resorte integrado.
La Figura 4 muestra una modalidad donde la parte sensible a la presión es un resorte separado.
La Figura 5 muestra una modalidad de una unidad de válvula de cierre de líquido.
La Figura 6 muestra una modalidad con una unidad de válvula de cierre de líquido y una unidad de válvula de cierre de gas.
La Figura 7 muestra una modalidad de un resorte de diafragma que tiene dedos de resorte.
La Figura 8 muestra una vista detallada de una válvula de cierre de fluido en estado abierto y cerrado, respectivamente.
Descripción detallada de las modalidades de la invención
En la Figura 1 se muestra un gráfico que explica las características de apertura de una unidad inventiva de válvula de cierre de fluido 1 que comprende al menos una válvula de cierre de fluido 2 y una parte sensible a la presión 3. La parte sensible a la presión 3 puede disponerse por separado en la válvula de cierre de fluido 2 o integrada. Es conveniente que una abertura de la válvula de cierre de fluido 2 se abra tanto como sea posible tan pronto como se alcance una presión umbral. Esto puede lograrse si la curva de característica de desviación de carga está de acuerdo con la curva sugerida en el gráfico de manera que la desviación se incrementa rápidamente, incluso hasta la válvula completamente abierta, sin ningún aumento o aumento incremental de la carga o incluso una disminución de la carga después se ha alcanzado la carga umbral. La curva C muestra una característica con una carga decreciente y a pesar de ello tiene una larga desviación. Por lo tanto, la válvula de cierre de fluido 2 tendrá un régimen de flujo significativamente más alto con la misma caída de presión o presión diferencial a través de la válvula, lo que dará como resultado un régimen de flujo más alto que lo que sería posible con una válvula común con la misma presión requerida para abrirse.
La parte sensible a la presión 3 se dispone para que la válvula de cierre de fluido 2 al menos se mantenga en un estado cerrado, por defecto, por ejemplo, al sesgarse hacia un estado cerrado o por fuerzas inherentes mantenidas cerradas, hasta que se alcance una presión umbral. De acuerdo con una modalidad preferida, la parte sensible a la presión tiene características de acuerdo con la Figura 1.
En la Figura 2 se muestran modalidades concebibles de una parte sensible a la presión 3 hecha de caucho o elastómero. Este es un ejemplo que no forma parte de la invención. Por ejemplo, podría ser una válvula de pico de pato 4, donde la parte sensible a la presión 3 se integra como una característica inherente del material, o una membrana 5 que tiene al menos una hendidura 6. Si la válvula de membrana 5 se soporta 7 en un lado la membrana 5 solo dejará pasar el fluido en una dirección.
En la Figura 3 se muestra una modalidad de la válvula de cierre de fluido 2 donde la parte sensible a la presión 3 es un resorte 8, que se integra en la válvula 2. La válvula de cierre de fluido 2 se muestra en dos estados, un estado cerrado Figura 3a y un estado abierto Figura 3b. En la Figura 3a, un cuerpo de la válvula 9 está en contacto de sellado con un sello 10 dispuesto en un asiento de válvula 11 para que ningún fluido pueda fluir a través de un canal de fluido 12. Un resorte 8 sesga el cuerpo de la válvula 9 hacia el sello 10 para que la válvula se mantiene en un estado cerrado hasta que la presión alcance un nivel umbral, es decir, sobre ganar la fuerza del resorte polarizador y por lo tanto comprimir el resorte 8, de manera que el cuerpo de la válvula 9 se desvía hacia un estado abierto, como se muestra en la Figura 3b. En la modalidad mostrada se usan dos resortes de diafragma de metal, dispuestos en forma reflejada, aunque es posible usar solo un resorte o un resorte de tipo elastómero, por ejemplo, siempre que tenga una curva característica de acuerdo con la Figura 1.
En la Figura 4 se muestra una modalidad de una válvula de cierre de fluido 1 que tiene una parte sensible a la presión separada 3, en este caso un resorte separado 16. Por ejemplo, esto podría ser un resorte de membrana elastomérica o un resorte de diafragma metálico. Preferentemente, el resorte es de metal y tiene dedos de resorte, ver Figura 7. Una válvula de cierre de fluido 2 se dispone en serie con el resorte 16. Por ejemplo, la válvula de cierre de fluido 2 puede ser una válvula de retención que tiene un resorte helicoidal interno (no se muestra) con una característica de resorte constante y un cuerpo de la válvula 13 sesgado por este resorte helicoidal hacia un asiento de válvula 14.
En la Figura 8, una de las dos válvulas de cierre de fluido 2 se muestra en detalle tanto en estado abierto como cerrado. Un eje central 15 se dispone desde el cuerpo de la válvula 13 en la dirección de flujo del fluido en estado abierto. En el eje 15 el resorte 8 está fijado fijamente y descansa en una carcasa 17. El resorte 16 tiene una característica de acuerdo con la Figura 1. Cuando se alcanza una presión umbral, la válvula de retención 2 se abre y el resorte 16 se comprime con una larga desviación al abrir la unidad de la válvula de cierre de fluido 1, al permitir que el fluido fluya a través de la unidad de válvula de cierre de fluido 1.
En la Figura 5 se muestra una unidad de válvula de cierre de fluido 1 para su uso en un sistema de distribución de líquido que tiene al menos un conducto de alimentación y al menos una unidad de grifo (no se muestra). Esta unidad 1 es una unidad de válvula de cierre de líquido 1' que comprende dos válvulas de cierre de líquido 18, preferentemente válvulas de retención, dispuestas en serie también con una parte sensible a la presión separada 3, en el caso mostrado dos resortes de diafragma reflejados 19. El diseño es similar a la modalidad de la Figura 4. Un lado de entrada 22 de la unidad de válvula de cierre de líquido 1 se conecta a un conducto, preferentemente a través de un pasaje 23, en uso. Un extremo de salida 24 se conecta a la unidad de grifo, en uso. Se proporciona un sensor de presión 20 en una carcasa 21 para detectar la presión aguas abajo de las válvulas 18 en la dirección del flujo hacia la unidad de grifo. Preferentemente, la unidad de válvula de cierre de líquido 1' es para un sistema de distribución de líquido que tiene una fuente de líquido ubicada centralmente conectada a través de al menos un conducto de alimentación separado a al menos una unidad de grifo de líquido, en donde cada conducto de alimentación se evacua de líquido cuando se cierra una unidad de grifo asociada y se vuelve a llenar con líquido cuando se abre la unidad de grifo.
Se proporciona al menos un pequeño conducto/abertura de líquido de orificio 25 en el extremo de entrada 22 de la unidad de válvula de cierre de líquido 1', que se abre en su primer extremo hacia el conducto de alimentación o el pasaje 23 en uso y al menos una válvula de cierre de líquido 1' en su segundo extremo. El al menos un pequeño conducto de líquido de orificio o abertura 25 es capaz de mantener líquido dentro de él incluso cuando el conducto de alimentación o el pasaje 23 se evacua del líquido en uso. Esto podría lograrse por medio de fuerzas capilares, por ejemplo. Cuando el líquido alcanza al menos un pequeño orificio/abertura 25 y la presión del líquido ha alcanzado un nivel umbral, se abrirá al menos una válvula de cierre de líquido 18 y, debido al resorte separado 19, las características de la abertura serán las que se muestran en la Figura 1. También hay una cámara de amortiguación 26 presente, de acuerdo con una solicitud de patente separada del mismo solicitante.
En la Figura 6 dos válvulas de cierre de fluido 1', 1" se disponen en una unidad de válvula de amortiguación 27. Una unidad 1' es una unidad de válvula de cierre de líquido similar a la modalidad de la Figura 5. La otra unidad 1" es una válvula de cierre de gas 1", para su uso en un sistema de distribución de líquido que tiene al menos un conducto de alimentación y al menos una unidad de grifo (no se muestra). La unidad de válvula de cierre de gas 1" tiene un extremo de entrada 28 que se dispone para conectarse a una cámara de gas 26 en uso y un extremo de salida 29 dispuesto para conectarse al conducto de alimentación de líquido en uso. La unidad de válvula de cierre de gas 1" que se muestra tiene una parte sensible a la presión separada 3, en este caso un resorte separado 16. Por ejemplo, esto podría ser un resorte de membrana elastomérica o un resorte de diafragma metálico. Preferentemente, el resorte es de metal y tiene dedos de resorte, ver Figura 7. Una válvula de cierre de gas 30 se dispone en serie con el resorte 16. Por ejemplo, la válvula de cierre de gas 30 puede ser una válvula de retención que tiene un resorte helicoidal interno (no se muestra) con una característica de resorte constante y un cuerpo de la válvula 13 sesgado por este resorte helicoidal hacia un asiento de válvula 14. Un eje central 15 se dispone desde el cuerpo de la válvula 13 en la dirección de flujo del fluido en estado abierto. En el eje 15 el resorte 16 está fijado fijamente y descansa en una carcasa 17. El resorte 16 tiene una característica de acuerdo con la Figura 1. Cuando se alcanza una presión umbral, la válvula de retención 30 se abre y el resorte 16 se comprime con una larga desviación que abre la unidad de la válvula de cierre de gas 1", lo que permite que el gas fluya a través de la unidad de válvula de cierre de gas 1". La unidad de válvula de cierre de gas 1" puede por ejemplo abrirse cuando una diferencia de presión entre el extremo de entrada 28 y el extremo de salida 29 es superior a 2 bar, preferentemente superior a 3 bar.
En la Figura 7 se muestran dos resortes 8, tanto en vista de perspectiva como en una vista en sección transversal, que tiene un diseño de diafragma con los dedos de resorte 31 dispuestos a lo largo de un borde 32 del resorte 8 y los dedos 31 apuntando con sus extremos libres 33 hacia un centro 34. Los dos resortes 8 se proporcionan en forma reflejada y se disponen en un eje 15. En el estado mostrado se descargan los muelles 8. Este resorte 8 puede tener uno o dos estados de reposo y una característica como se muestra en el gráfico de la Figura 1.
En la Figura 8, la unidad de válvula de cierre de líquido 1' se dispone dentro de una cámara de amortiguación 26 que proporciona una unidad de válvula de amortiguación compacta 40. Aquí el pequeño conducto de orificio 25 es mucho más largo que lo que se muestra anteriormente, donde ha sido más una abertura. Cuando el líquido llega al paso 23 y la entrada del pequeño conducto de orificio, la válvula de cierre de líquido 1' se abrirá y dejará que el líquido fluya hacia y desde la unidad de grifo 42. El gas, como el aire, que se empuja delante del líquido durante el llenado del conducto de alimentación 41, se bloqueará y comprimirá dentro de la cámara de amortiguación 26. Una de las dos válvulas de cierre de fluido 2 se muestra en detalle tanto en estado abierto como cerrado.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Una unidad de válvula de cierre de líquido (1,1') adecuada para disponerse en un sistema de distribución de líquido que tiene una fuente de líquido ubicada en el centro conectada a través de al menos un conducto de alimentación separado a al menos una unidad de grifo de líquido, en donde cada conducto de alimentación se evacua de líquido después de que se cierra una unidad de grifo asociada y se vuelve a llenar con líquido cuando se abre dicha unidad de grifo, la unidad de válvula de cierre de líquido (1,1') que tiene un extremo de entrada que se comunica con dicho conducto de alimentación y un extremo de salida que se comunica con dicha unidad de grifo de líquido, caracterizado porque dicha unidad de válvula de cierre de líquido (1,1') comprende al menos una válvula de retención (2) con un cuerpo de la válvula (9) sesgado hacia un asiento de válvula (11) para que se mantenga en un estado cerrado, al rellenar dicho al menos un conducto de alimentación y comenzar una operación de roscado, hasta que una presión del líquido en dicho extremo de entrada alcance un nivel umbral, lo que hace que el cuerpo de la válvula se mueva a un estado abierto, dicha presión del líquido se detecta mediante una parte sensible a la presión (3), que se separa de dicho cuerpo de la válvula, en donde dicha parte sensible a la presión (3) de la unidad de válvula de cierre de líquido (1,1') comprende al menos un resorte de diafragma (8) que se adapta para deformarse desde una primera posición, en la que se sesga hacia dicho asiento de válvula (11) y mantiene el cuerpo de la válvula (9) en dicho estado cerrado, en una segunda posición, en la que mantiene el cuerpo de la válvula en estado abierto, la deformación del resorte de diafragma (8) de dicha primera posición a dicha segunda posición que hace que el cuerpo de la válvula (9) supere la fuerza de polarización y se aleje de dicho asiento de la válvula (10) para mantener dicho cuerpo de la válvula en dicho estado abierto y reducir la presión del líquido en la unidad de válvula de cierre de líquido desde dicho nivel umbral, siendo hasta 1 a 2 bar más alto que una presión atmosférica ambiental, hasta un nivel más bajo que es sustancialmente más bajo que dicho nivel de presión umbral, dicho nivel más bajo que es posiblemente tan bajo como 0,1 bar, por lo que el flujo de líquido durante el aprovechamiento de líquido de dicha unidad de grifo de líquido será estable y se evitará el riesgo de martilleo después de evacuar y rellenar cada uno de dichos conductos de líquido.
  2. 2. La unidad de válvula de cierre de líquido de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho resorte de diafragma (8, 16) se hace de metal.
  3. 3. La unidad de válvula de cierre de líquido de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el resorte de diafragma (8, 16) tiene varios dedos de resorte (31).
  4. 4. La unidad de válvula de cierre de fluido de acuerdo con la reivindicación 3, en donde los dedos de resorte (31) se disponen a lo largo de un borde (32) del resorte de diafragma (8) y los dedos (31) apuntan con sus extremos libres (33) hacia un centro (34).
  5. 5. La unidad de válvula de cierre de fluido de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicha parte sensible a la presión (3) comprende dos resortes de diafragma, que se disponen en la unidad de válvula de cierre de líquido (1) en forma reflejada.
  6. 6. La unidad de válvula de cierre de líquido (1') de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se proporciona al menos un pequeño conducto líquido de orificio (25) en dicho extremo de entrada (22, 23) del mismo, el al menos un pequeño conducto líquido de orificio (25) se abre hacia dicho conducto de alimentación y es capaz de mantener líquido en su interior incluso cuando dicho conducto de alimentación se evacua de líquido.
  7. 7. La unidad de válvula de cierre de líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dos válvulas de retención (2,2) se disponen en serie.
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