ITTO940921A1

ITTO940921A1 - Valvola termostatica di miscelazione.

Info

Publication number: ITTO940921A1
Application number: IT94TO000921A
Authority: IT
Inventors: Francesco Knapp
Original assignee: Gevipi Ag
Priority date: 1994-11-18
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1996-05-18
Also published as: IT1267148B1; WO1996016362A1; AU4172896A; EP0740808B1; DK0740808T3; DE69512892T2; ITTO940921A0; EP0740808A1; DE69512892D1

Abstract

Una valvola termostatica di miscelazione, del tipo impiegato per fornire, ad apparecchi idraulici e sanitari, dell'acqua a temperatura prefissata ed entro certi limiti regolabile, a partire da condutture di alimentazione di acqua calda e fredda, la quale comporta un corpo dotato di una regione di ingresso per acqua calda, di una regione di ingresso per acqua fredda e di un'uscita per acqua miscelata, e nell'interno di detto corpo un elemento sensibile alla temperatura che, agendo contro l'azione di una molla, provoca lo spostamento di un cassetto, mobile tra due spallamenti situati l'uno nella regione di ingresso per acqua calda e l'altro nella regione di ingresso per acqua fredda, così da strozzare in varia e reciproca misura i passaggi di ingresso offerti all'acqua calda e rispettivamente all'acqua fredda, le quali nel corpo della valvola, dopo di essersi miscelate, lambiscono l'elemento sensibile alla temperatura, in cui le aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l'acqua calda presentano una sezione nettamente differente, e preferibilmente maggiore, di quella delle aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l'acqua fredda.

Description

DESCRIZIONE

dell'Invenzione Industriale avente per titolo

VALVOLA TERMOSTATICA DI MISCELAZIONE

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una valvola termostatica di miscelazione, del tipo impiegato per fornire, ad apparecchi idraulici e sanitari, dell'acqua a temperatura prefissata ed entro certi limiti regolabile, a partire da condutture di alimentazione di acqua calda e fredda.

Sono note delle valvole termostatiche del tipo considerato, le quali comportano un corpo dotato di una regione di ingresso per acqua calda, di una regione di ingresso per acqua fredda e di un'uscita per acqua miscelata, e nell'interno di detto corpo un elemento sensibile alla temperatura che, agendo contro l'azione di una molla, provoca lo spostamento di un cassetto, mobile tra due spallamenti situati l'uno nella regione di ingresso per acqua calda e l'altro nella regione di ingresso per, acqua fredda, così da strozzare in varia e reciproca misura i passaggi di ingresso offerti all' acqua calda e rispettivamente all'acqua fredda, le quali nel corpo della valvola, dopo di essersi miscelate, lambiscono l'elemento sensibile alla temperatura. In questo modo, con un opportuno dimensionamento delle parti, si può ottenere che l'acqua calda e l'acqua fredda, che penetrano nel corpo della valvola e vi si mescolano, diano luogo ad acqua miscelata avente una temperatura desiderata.

Queste valvole presentano un inconveniente maggiore. Esso consiste nel fatto che il ritardo con cui la valvola interviene a modificare le sezioni di passaggio dell'acqua entrante, quando varia la temperatura dell'acqua miscelata, anche se è piccolo, in particolari condizioni può dar luogo a sovraregolazioni, di conseguenza a successive regolazioni in senso inverso, e pertanto come risultato a delle pendolazioni della valvola.

Un altro inconveniente consiste nel fatto che all'inizio dell'erogazione, allorché non è ancora iniziata l'azione di controllo dell'elemento sensibile alla temperatura, che è ancora freddo, la valvola consente l'ingresso prevalente di acqua calda, e soltanto di poca acqua fredda, ossìa eroga acqua miscelata a temperatura eccessiva, con conseguenze assai sgradevoli, specialmente quando la valvola controlla la temperatura dell'acqua inviata ad una doccia. Tale inconveniente può poi anche ripetersi nel funzionamento successivo, nel caso che accidentalmente si verifichino subitanee differenze di pressione tra le condutture di alimentazione.

Lo scopo della presente invenzione è quello di porre rimedio almeno in grande misura a questi inconvenienti, facendo in modo che la valvola abbia una ridotta tendenza alla pendolazione, ed inoltre, preferibilmente, che la valvola eroghi, in assenza di un'azione di controllo, acqua a temperatura moderata, ed intervenga con maggiore rapidità contro gli aumenti che contro le riduzioni della temperatura.

Il primo scopo si raggiunge, secondo l'invenzione, per il fatto che le aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l’acqua calda presentano una sezione nettamente differente da quella delle aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l’acqua fredda.

Grazie a questa caratteristica, che differenzia la valvola secondo l invenzione da quelle note, in cui dette aperture di ingresso presentano sezioni sostanzialmente uguali, a causa dell’asimmetrìa della posizione del cassetto e della conseguente asimmetrìa del comportamento della valvola, e quindi di un effetto proporzionalmente differente sui due flussi quando il cassetto della valvola si sposta, viene efficacemente ridotta la tendenza alla pendolazione della valvola.

Preferibilmente, inoltre, le aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l'acqua calda presentano una sezione nettamente maggiore di quella delle aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l’acqua fredda.

Grazie a questa caratteristica, l'asimmetrìa del comportamento della valvola consiste nel fatto che, a parità di pressioni di alimentazione e di temperatura dell'acqua erogata, il cassetto della valvola deve disporsi più vicino alla posizione di strozzamento del passaggio dell’acqua calda, di quanto avverrebbe in una valvola nota, e ciò per compensare lo strozzamento subito dall'acqua fredda a causa della minore estensione delle relative aperture di passaggio. Per questo motivo la valvola si trova in condizione di reagire più rapidamente ad un aumento che ad una diminuzione di temperatura dell'acqua erogata, quando una variazione di temperatura si verifica per esempio per una subitanea variazione di pressione nelle condutture di alimentazione. Ciò è vantaggioso perché un momentaneo abbassamento della temperatura dell'acqua erogata risulta meno sgradevole di un momentaneo aumento di tale temperatura. Inoltre, - tale situazione vantaggiosa si verifica in particolare all'inizio dell'erogazione, prevenendo cosi l’erogazione iniziale di acqua troppo calda.

Preferibilmente, la valvola include mezzi per modificare la posizione di riposo del cassetto comandato dall'elemento sensibile alla temperatura, ciò che permette di regolare entro certi limiti la temperatura dell'acqua miscelata erogata.

Queste ed altre caratteristiche, scopi e vantaggi della presente invenzione appariranno più chiaramente dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione, esemplificativa e non limitativa, schematicamente rappresentata nei disegni annessi, nei quali: .

Fig. 1 rappresenta in sezione un collettore destinato a ricevere una valvola termostatica, con una valvola secondo l'invenzione montata in esso, rappresentata in vista esterna;

Fig. 2 rappresenta in vista esterna ed in scala maggiore la valvola termostatica della figura 1 , isolata; e

Fig. 3 ne mostra una sezione fatta secondo la linea III— III della figura 2.

Il collettore rappresentato nella figura 1 comporta un corpo 1 nel quale è praticato un raccordo di ingresso 2 per l'acqua calda, comunicante con un passaggio 4 che termina in una camera anulare 6 determinante una regione di alimentazione di acqua calda. Il collettore 1 presenta inoltre un raccordo di ingresso 3 per l'acqua frédda, comunicante con un passaggio 5 che términa in una camera anulare 7 determinante una regione di alimentazione di acqua fredda. Il collettore 1 presenta poi una camera 8 dalla quale si diparte un raccordo di erogazione di acqua miscelata, ed in comunicazione con questa camera 8 presenta una sede 10 adatta a ricevere il montaggio di una valvola termostatica. Le già citate regioni 6 di alimentazione di acqua calda e 7 di alimentazione di' acqua fredda si aprono in detta sede 10 destinata a ricevere la valvola termostatica. Questo esempio di collettore è rappresentato in quanto la sua disposizione contribuisce a chiarire il montaggio ed il comportamento della valvola termostatica, ma si deve intendere che esso non fa parte della presente invenzione, che è rappresentato a solo titolo di esempio chiarificatore,· e che la sua conformazione potrebbe essere comunque differente da quella rappresentata.

La valvola termostatica comprende un corpo costituito da due parti 11 e 12, reciprocamente collegate in qualunque modo noto, ad esempio mediante un accoppiamento filettato 13. La parte di corpo 12 presenta sedi per due guarnizioni anulari 14 e 15 disposte in modo tale che, quando la valvola viene inserita nel rispettivo collettore, esse isolano la regione 6 di ingresso per l'acqua calda dalla camera di erogazione 8 e dalla regione 7 di ingresso per l'acqua fredda. Da parte sua, la parte di corpo 12 presenta una sede per una guarnizione anulare 16 che, quando la valvola viene inserita nel rispettivo collettore, delimita rispetto all’ambiente esterno la regione 7 di ingresso per l'acqua fredda. Inoltre la parte di corpo 12 presenta qualunque mezzo noto, come per esempio una filettatura 17, per fissare la valvola nel rispettivo collettore.

Nella parte di corpo 12 è montata non spostabile assialmente ma girevole a tenuta una ghiera 18 che si estende all’esterno del corpo della valvola a formare un mezzo 19 di accoppiamento per un pomello di regolazione, non rappresentato. La ghiera 18 è internamente filettata in 20, ed attraverso tale filettatura essa è accoppiata con un cursore 21 , montato nella parte di corpo 12 in modo da non poter ruotare ma da potersi spostare assialmente. In questo modo, comandando dall'esterno una rotazione della ghiera 18, si provoca uno spostamento assiale del cursore 21. In quest'ultimo è alloggiata una molla di sicurezza 22, contro la quale si appoggia un'appendice 23 di un elemento 24 sensibile alla temperatura. L'elemento sensibile 24 rappresentato è del tipo costituito da un complesso cilindro-pistone riempito con una particolare cera avente elevato coefficiente di dilatazione termica; simili elementi sensibili sono correntemente utilizzati in queste applicazioni, tuttavia si deve intendere che anche altri tipi di elementi sensibili potrebbero trovare applicazione nella valvola secondo l'invenzione.

All'elemento sensibile 24 è connesso, per esempio avvitato, il codolo 25 di un cassetto 26 assialmente spostabile entro la parte di corpo 11 , a tenuta per mezzo di una guarnizione anulare 27. Una molla 32 spinge il cassetto 26, e con esso l'elemento sensibile 24, verso e contro il cursore 21 . Pertanto, quando l'elemento sensibile 24 si dilata per effetto di un aumento di temperatura, esso fa spostare il cassetto 26, contro l'azione della molla 32, in allontanamento dal cursore 21 . La molla 22 ha lo scopo di assorbire eventuali sollecitazioni eccessive applicate al sistema, prevenendone il deterioramento. Il cassetto 26 coopera, per mezzo delle sue estremità, con uno spallamento 28 situato nella regione di alimentazione di acqua calda, e con uno spallamento 29 situato nella regione di alimentazione di acqua fredda, cosicché uno spostamento assiale del cassetto 26 causa variazioni opposte delle sezioni di passaggio offerte, rispettivamente all'acqua calda ed all'acqua fredda, tra il cassetto e gli spallamenti rispettivamente 28 è 29.

A dette sezioni di passaggio variabili, l'acqua arriva attraverso aperture, in questo caso sotto forma di feritoie, presentate dal corpo 11 della valvola. Più precisamente, l'acqua calda penetra nella valvola attraverso feritoie 30, e l'acqua fredda penetra attraverso feritoie 31. Come si osserva nelle figure, l'ampiezza di queste feritoie 30 e 31 e molto differente, e precisamente, in questo caso preferito, le aperture 31 per il passaggio dell'acqua fredda sono molto ridotte rispetto alle feritoie 30 per il passaggio dell'acqua calda.

Il funzionamento della valvola è il seguente. A riposo, il cassetto 26 assume una posizione che dipende dalla regolazione impostata mediante la rotazione della ghiera 19, e col conseguente spostamento assiale del cursore 21 e con esso dell'elemento sensibile 24 e del cassetto 26. Comunque, questa posizione è quella operativamente più vicina allo spallamento 29, perché a riposo l'elemento sensibile è ancora freddo e pertanto tende ad offrire il massimo passaggio all'acqua calda. Siccome però l’acqua fredda subisce sempre uno strozzamento a causa della minor sezione di passaggio delle aperture 31 rispetto a quella delle aperture 30, la posizione del cassetto 26 deve comunque essere più vicina allo spalìamento 28 di quanto sarebbe se le aperture di ingresso fossero uguali . Pertanto, già all'inizio dell'erogazione viene evitata l'erogazione di acqua troppo calda. Successivamente, la citata asimmetrìa di posizione del cassetto, dovuta alla differente estensione delle aperture di ingresso, fa sì che la valvola intervenga più rapidamente a correggere accidentali aumenti di temperatura, che diminuzioni della stessa, perché il cassetto 26 già si trova relativamente più vicino allo spallamento 28 col quale deve cooperare per strozzare l'arrivo di acqua calda. E' importante notare che questa asimmetrìa di comportamento, dovuta alla differente estensione delle aperture di ingresso dell'acqua, agisce nel senso di attenuare fortemente la tendenza alla pendolazione della valvola. Naturalmente, a questo proposito, lo stesso effetto può essere ottenuto per il solo fatto della differente estensione delle aperture di ingresso, anche se, contrariamente a quanto esposto come preferito, fossero le aperture di ingresso per l'acqua calda a presentare estensione inferiore a quella delle aperture di ingresso per l'acqua fredda. Pertanto, quando una protezione contro momentanei aumenti della temperatura non sia richiesta, l'invenzione può anche essere attuata in questa forma, inversa rispetto all'esempio descrìtto e rappresentato.

Il dispositivo di regolazione della temperatura, comprendente la ghiera 18 ed il cursore 21 , può mancare quando non sia richiesta una regolazione della temperatura dell'acqua miscelata erogata, oppure può assumere il carattere di un dispositivo di messa a punto, sprovvisto di un comando messo alla portata dell'utente.

Come si è già detto, anche generi di elementi sensibili alla temperatura differenti da quello 24 potrebbero essere impiegati, 'ed ' inoltre le molle, sia quella di contrasto 32, sia quella di sicurezza 22, potrebbero essere diversamente disposte.

Varie modificazioni, oltre a quelle indicate, ed ogni sostituzione di equivalenti tecnici, possono essere apportate nella realizzazione della valvola, senza per questo dipartirsi dall'ambito dell'invenzione e dalla portata del presente Brevetto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Valvola, termostatica di miscelazione, del tipo impiegato per fornire, ad apparecchi idraulici e sanitari, dell'acqua a temperatura prefissata ed entro cerati limiti regolabile, a partire da condutture di alimentazione di acqua calda e fredda, del tipo comportante un corpo dotato di una regione di ingresso per acqua calda, di una regione di ingresso per acqua fredda e di un'uscita per acqua miscelata, e nell'interno di detto corpo un elemento sensibile alla temperatura che, agendo contro l'azione di una molla, provoca lo spostamento di un cassetto, mobile tra due spallamenti situati l'uno nella regione di ingresso per acqua calda e l'altro nella regione di ingresso per acqua fredda, così da strozzare in varia e reciproca misura i passaggi di ingresso offerti all'acqua calda e rispettivamente all'acqua fredda, le quali nel corpo della valvola, dopo di essersi miscelate, lambiscono l'elemento sensibile alla temperatura, caratterizzata dal fatto che le aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l'acqua calda preséntano una sezione nettamente differente da quella delle aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l'acqua fredda.
2 . Valvola termostatica secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che le aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l'acqua calda presentano una sezione nettamente maggiore di quella delle aperture di ingresso situate nella regione di ingresso per l'acqua fredda.
3 . Valvola termostatica secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che dette aperture di ingresso sono realizzate sotto forma di feritoie praticate nel corpo della valvola.
4 . Valvola termostatica secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che essa include mezzi per modificare la posizione di riposo del cassetto comandato dall'elemento sensibile alla temperatura, ciò che permette di regolare entro certi limiti la temperatura dell'acqua miscelata erogata.
5 . Valvola termostatica secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi per modificare la posizione del cassetto comprendono una ghiera girevole ma non spostabile assialmente rispetto al corpo della valvola, ed un cursore avvitato rispetto a detta ghiera e spostabile assialmente ma non girevole rispetto al corpo della valvola, detto elemento sensibile appoggiandosi contro detto cursore sotto l'azione di una molla di contrasto.
6 . Valvola termostatica secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta ghiera si estende fuori dal corpo delia valvola con mezzi per il collegamento di un pomello di manovra.
7 . Valvola termostatica secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto elemento sensibile si appoggia contro detto cursore con interposizione di una molla di sicurezza.
8 . Valvola' termostatica di miscelazione, caratterizzata dalle particolarità, disposizioni e funzionamento, quali appaiono dalla descrizione sopraestesa e dal disegno annesso, o sostituiti da loro equivalenti tecnici, presi nel loro insieme, nelle loro varie combinazioni o separatamente.