MX2010011013A - Valvula de descarga de inodoro con asiento de valvula con seccion transversal reducida. - Google Patents

Abstract

Se describe una válvula de descarga de depósito con un asiento de válvula modificado para recibir una sobrepresión de flujo inicial mayor, sin afectar el desempeño de descarga. Se encuentra un montaje en el fondo de un tanque de inodoro que se conecta a un orificio de salida del tanque y forma un asiento de válvula. Un pasaje a través del montaje se inclina en una forma aguda por abajo del asiento de válvula. También se encuentra una estructura soporte guía en el pasaje, preferiblemente centrada. La estructura de soporte de guía también tiene una extremidad inclinada.

Description

VALVULA DE DESCARGA DE INODORO CON ASIENTO DE VALVULA CON SECCION TRANSVERSAL REDUCIDA Campo de la invención La presente invención se relaciona con válvulas de descarga que controlan el flujo de agua de los tanques de inodoro hacia- las tazas de inodoro. Más particularmente, la invención se relaciona con un asiento de válvula de tanque que puede montarse a un tanque de inodoro y preferiblemente es usado preferiblemente con válvulas de descarga tipo depósito .

Antecedentes de la invención Son conocidos muchos sistemas para controlar el flujo de agua de tanque de inodoro hacia una taza de inodoro. Tales sistemas tienen una válvula de entrada de agua conectada al tanque que típicamente es controlado por un flotador que reacciona con el nivel de agua de tanque. Al oprimir una palanca de volteo u otro actuador se desplaza una válvula de descarga en la salida de tanque de manera que el agua puede vaciarse del tanque dentro de la taza. Conforme el agua de tanque es drenada, un flotador de válvula de entrada desciende con el nivel de agua en el tanque, con ello activar el flujo de agua de entrada para volver a llenar el tanque.

Cuando ha salido suficiente agua de tanque del tanque, la válvula de descarga se cierra de manera que el nivel de agua Ref .214457 en el tanque pueda ser reestablecido . Conforme el tanque se vuelve a llenar después de que se ha cerrado la válvula de salida, el flotador de válvula de suministro se eleva con el agua y eventualmente cierra la válvula de suministro para cerrar el suministro de agua.

Se ha concebido una variedad de válvulas de descarga para controlar el flujo de agua del tanque hacia la taza. Una de los más comunes es la válvula de descarga tipo charnela. Las válvulas de descarga de charnela tienen una orquilla pivote que soporta un tapón de diámetro grande que sella la salida de tanque hasta que la palanca de volteo es accionada para iniciar un ciclo de descarga. El tapón grande es llenado con aire lo cual desacelera el reasentamiento del tapón hasta que se haya drenado suficiente agua del tanque. En ocasiones, algunas de tales válvulas presentan dificultad en cerrar completamente el flujo de salida si la charnela no cae sobre el asiento de válvula exactamente de forma recta.

Otro tipo de válvula de descarga tiene un flotador dedicado que se desplaza verticalmente recto hacia arriba una vez activado y después desciende verticalmente recto. Ver Patentes Norteamericanas 5,329,647, 5,896,593, 6,715,162 y 6,728,976.

Un tipo particularmente preferido de válvula de descarga que trabaja de esta manera es la válvula de descarga de depósito mostrada en la Publicación de Solicitud de Patente Americana 2007/01.01485, la cual se incorpora aquí como referencia como si fuera establecida aquí completamente. Sin embargo, este tipo de diseño de depósito, cuando es utilizado con su válvula de asiento mostrada, presenta un número de restricciones de diseño.

Por ejemplo, para alcanzar un suficiente flujo inicial se tiene que incrementar el diámetro de entrada hacia la parte trasera de la taza hasta el punto en que son requeridos dispositivos no estándares, y/o se ve afectada la estética. Más aun, las características de flujo pueden ser tales que se limitan ciertos aspectos de eficiencia que deben ser compensados de otra manera.

Un factor de complicación es que con el fin de asegurar el movimiento vertical del cuerpo de válvula, se posiciona una guía sobre el asiento de válvula. Debido a que típicamente, éste se localiza en el centro del conducto de flujo a través del asiento, la misma guía puede impedir el flujo y complica las revisiones de diseño. Mientras que la Patente Norteamericana 5,926,861 propone contar con una guía para el depósito que se encuentre en la periferia del asiento, esto requiere una estructura relativamente compleja y cara para implementar la propuesta.

En vista de lo anterior, son necesarias mejoras para dar solución a estos inconvenientes.

Sumario de la invención La presente invención cubre en un aspecto, una válvula de descarga para controlar un flujo de salida de agua a través de un orificio en una pared de un tanque de inodoro. La válvula de descarga tiene un montaje que cuenta con un extremo inferior adecuado para facilitar la instalación del montaje adyacente al orificio, un extremo superior en una forma de asiento de válvula, y un conducto de paso que se extiende hacia abajo desde el asiento de válvula. También cuenta con una porción de guía montada en el conducto de paso y se extiende hacia arriba desde el mismo.

También se presenta un cuerpo de válvula que puede posicionarse sobre el asiento de válvula para que pueda inhibir apropiadamente el flujo de agua a través del montaje cuando se encuentra en una primera posición en donde el cuerpo de válvula está posicionado sobre el asiento de válvula, y para ser acondicionado para permitir el flujo de agua a través de montaje cuando el cuerpo de válvula se encuentra en una segunda posición en donde el cuerpo de válvula no está posicionado sobre el asiento de válvula. De conformidad con la presente invención, el conducto de paso se estrecha debajo del asiento de válvula.

En formas preferidas, el conducto de paso se estrecha de forma arqueada debajo del asiento de válvula desde un diámetro de aproximadamente 7.36 cm (2.9 pulgadas) hasta un diámetro menor de 5.84 cm (2.3 pulgadas), más preferiblemente menor de 5.3 cm (2.1 pulgadas), el cuerpo de válvula es un cuerpo de válvula tipo depósito, la porción guía tiene una estructura de extremidad inferior que se estrecha arqueadamente por abajo del asiento de válvula, y el montaje tiene cuerdas externas próximas a un extremo inferior del montaje para facilitar la instalación del montaje a través del orificio de tanque. Alternativamente, cuando está involucrado un inodoro de estilo de una sola pieza con un orificio de acoplamiento ciego, en lugar de roscar el extremo inferior de la estructura, se puede utilizar un sistema de acoplamiento del tipo bayoneta similar al de la Patente Norteamericana 4,433,446.

Se deberá apreciar el asiento de válvula alargado y la válvula de depósito grande correspondiente produce un gran caudal de flujo de agua de descarga que entra tan pronto como la válvula de depósito es levantada del asiento de válvula. El estrechamiento del conducto debajo del asiento de válvula (y el estrechamiento correspondiente de la porción de guía) entonces permite que el flujo transite uniformemente al tamaño deseado sin impedancia para el caudal de flujo desarrollado .

En otro aspecto, la invención proporciona un montaje útil como parte de la válvula de descarga. El montaje puede tener un cuerpo en la forma de un manguito y tiene un extremo inferior apropiado para facilitar la instalación del cuerpo adyacente a un orificio de salida de pared de tanque. El montaje también tiene un extremo superior en una forma de un asiento de válvula, un conducto de paso que se extiende debajo del asiento de válvula, y un poste guía montado en conducto de paso y que se extiende hacia arriba desde el mismo. El conducto de paso se estrecha debajo del asiento de válvula .

Se deberá observar que el poste guía puede ser centrado a lo largo de la línea central del¦ cuerpo de válvula de depósito para optimizar la guía. También ésta es una forma de costo eficaz para alcanzar la guía. Sin embargo, el flujo adecuado puede producirse pasando la porción de guía, incluso en conexión con inodoros de baja descarga.

En otro aspecto, la invención proporciona un inodoro (con tanque y taza), en donde la válvula de descarga anterior controla el flujo de salida del tanque hacia la taza.

De ahí que, la presente invención mejora el desempeño de válvulas convencionales, de alto desempeño, de depósito para permitir un caudal de flujo de descarga de agua sin problemas que pase rápidamente dentro del inodoro una vez se ha iniciado la descarga. Esto se alcanza con un costo relativamente bajo, y en una manera que no requiere que la extensión trasera de taza sea ensanchada para admitir un flujo mayor.

Estas y otras ventajas de la invención serán evidentes a partir de la descripción detallada y Figuras. A continuación se describen una o más modalidades preferidas de la presente invención. Para valorar el alcance total de la invención se deberán revisar las reivindicaciones al igual que la(s) modalidad(es) preferida (s) no tienen la intención de que sean las únicas modalidades dentro del alcance de la invención.

Breve descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista seccionada que representa una válvula de descarga de la presente invención instalada en un tanque de inodoro de la presente invención; la Figura 2 es una vista de planta superior de la Figura 1, con la cubierta de tanque retirada ; la Figura 3 es una vista en perspectiva de la válvula de descarga de la Figura 1 ; la Figura 4 es una vista en perspectiva en despiece de la válvula de descarga de Figura 2 ; la Figura 5 es una vista similar a la Figura 4, pero que muestra las partes desde un ángulo diferente; la Figura 6 es una vista seccionada tomada a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 3; la Figura 7 es una vista seccionada tomada a lo largo de la línea 7-7 de la Figura 3; la Figura 8 es una vista detalla ampliada por el arco 8-8 de la Figura 6; la Figura 9 es una vista en perspectiva superior ampliada de un montaje preferido de la presente invención; la Figura 10 es una vista en perspectiva inferior del montaje de Figura 9; y la Figura 11 es una vista similar a la Figura 6; pero que muestra el cuerpo de válvula de depósito levantado hacia una segunda posición fuera del asiento de válvula.

Descripción detallada de la invención En primer lugar con referencia a las Figuras 1 y 2, se muestra un inodoro 10 que incluye un tanque de agua 12 y una taza 14 (mostrada parcialmente en líneas ocultas) . El tanque 12 puede ser acoplado a la taza 14 utilizando un soporte similar al de la Patente Norteamericana 6,728,976.

El tanque 12 incluye una cubierta 16 y una pared inferior generalmente horizontal 18 con una abertura de salida 20 que conduce hacia un canal en un reborde superior (no se muestra) de la taza 14. Dentro del tanque se encuentra montada la tubería de suministro de agua típica 22 con un flotador 24 operado por la válvula de suministro 26 para controlar el flujo de agua de suministro 28 dentro del tanque 12. Con respecto a esto, cuando el flotador cae (conforme el agua ha salido del tanque) , el agua es suministrada hacia el tanque. Una vez que el flotador sube de nuevo con el agua lo suficiente, el agua de suministro se cierra automáticamente.

Un ensamble de válvula de descarga 30 de conformidad con la presente invención es montada dentro del tanque 12 sobre la abertura de salida 20 para controlar el flujo del agua 28 fuera del tanque 12 hacia la taza 14 durante un ciclo de descarga. Un ensamble de palanca de volteo 31 es acoplado al tanque 12 y a una porción del ensamble de válvula de descarga 30 y puede ser activada para iniciar un ciclo de descarga.

Con referencia adicional a las Figuras 3-5, el ensamble de válvula de descarga 30 es montado recto verticalmente en el tanque 12 próximo a la pared inferior 18. El ensamble de válvula de descarga 30 incluye principalmente un montaje 32 y un cuerpo de válvula 34 que incorpora un sello 36 que puede moverse en relación con el montaje 32 generalmente a lo largo de un eje central 38 (mostrado en las Figuras 2 y 3) . El montaje 32 y el cuerpo de válvula 34 preferiblemente son construidos con un material resistente a químicos, no corrosivo, tal como un plástico apropiado. El sello 36 puede ser elaborado de un material flexible, por ejemplo un elastómero apropiado, tal como un vinilo, EPDM, caucho, o silicona, el cual tenga buenas propiedades de resistencia química/corrosión. Sin embargo, una persona especializada en la técnica apreciará la variedad de materiales apropiados para el montaje 32, cuerpo de válvula 34, y sello 36.

El montaje 32 es acoplado al tanque 12 mediante una tuerca de retención 39 que se rosca sobre las cuerdas externas 40 formadas próximas a la porción inferior 42 del montaje 32 que se extiende a través de la abertura de salida de tanque 20. Una brida anular 44 se extiende radialmente desde el montaje 32 para emparedar una junta 46 entre la pared inferior 18 del tanque 12 y la brida 44 (se muestra mejor en al Figura 1) . Esta junta 46 evita que el agua 28 fugue del tanque 12 y, por ejemplo, sobre el piso de un baño.

En una configuración ejemplar alterna no mostrada, la porción inferior 42 del montaje 32 puede tener tres puntas que se extienden a través de una abertura tri-lobular y engancha el tanque 12. Esta conexión es similar a la descrita en la Patente Norteamericana 4,433,446 la cual es cedida por el cesionario de la presente invención, y la descripción de la cual, particularmente las Figuras 2-6 y la descripción relacionada, se incorporan aquí como referencia.

Con referencia adicional a las Figuras 6-11, el montaje 32 define un conducto 48 que se extiende entre un asiento de válvula 50 en un extremo y una salida de válvula 52 en el extremo opuesto. El conducto 48 define una superficie substancialmente arqueada 54 que se estrecha debajo del asiento de válvula 50 hacia la salida de válvula 52, como se muestra mejor en la Figura 6. La superficie arqueada 54 puede ser uniforme para minimizar la impedancia al flujo del agua 28. Adicionalmente , la superficie aguda 54 preferiblemente es perfilada para imitar el flujo natural del agua 28 para maximizar el caudal de flujo del agua 28 del tanque 12 hacia la taza 14. El conducto 48 incluye una porción lineal 56 próxima a la salida de válvula 52; sin embargo, el conducto 48 puede estar completamente arqueado desde el asiento de válvula 50 hacia la salida de válvula 52.

En la modalidad ejemplar preferida, el asiento de válvula 50 y la salida de válvula 52 preferiblemente son concéntricos con respecto a un eje central 38. El asiento de válvula 50 es substancialmente circular y tiene un diámetro de asiento de válvula 58 que es mayor que el diámetro de salida de válvula 60 (mostrado en las Figuras 9 y 10) . La salida de válvula 52 también es substancialmente circular.

En la modalidad ejemplar, el diámetro de asiento de válvula 58 es aproximadamente 7.62 cm (tres pulgadas) para que una cantidad suficiente de agua 28 fluya tanto durante el torrente inicial de un ciclo de descarga, como durante el balance del ciclo de descarga. El conducto 48 reduce el diámetro de asiento de válvula 58 a un diámetro de salida de válvula 60 de aproximadamente 5.08 cm (dos pulgadas) próximo a la salida de válvula 52. Como resultado, el conducto 48 canaliza o dirige el agua 28 hacia la taza 14, proporcionando a la taza de inodoro 14 agua para- limpieza y remoción de impurezas 28 durante un ciclo de descarga, y permitir el acoplamiento del montaje 32 con componentes y dispositivos más tradicionales.

El conducto 48 puede tomar una variedad de configuraciones superficiales arqueadas para reducir la sección transversal, con cada una teniendo una meta de eficiencia en transferencia de agua 28 desde el tanque 12 hacia la taza 14 durante un ciclo de descarga. El conducto estrechado 48 tiene el beneficio agregado de hacer que el montaje 32 sea compatible con tazas estándares y otros componentes de acoplamiento, mientras tanto permitir el flujo mejorado de agua 28.

El montaje 32 incluye una serie de soportes 62 en la forma de extremidades estrechadas arqueadamente que se extienden hacia adentro del conducto 48 y convergen próximos al eje central 38 en donde definen una abertura 64. Los soportes 62 se estrechan debajo del asiento de válvula 50 hacia la salida de válvula 52 para maximizar el flujo de agua 28 a través del conducto 48. La abertura 64 está configurada para recibir una porción guía 66 en la forma de un poste. La porción guía 66 tiene un par de extremidades 68 formadas próximas al extremo inferior 70 que se fijan selectivamente dentro de la abertura 64 para evitar un movimiento axial de la porción guía 66.

La porción guía 66 también incluye paredes de refuerzo estrechadas extendidas ascendentemente 72 que terminan en un extremo superior hueco 74 que está configurado para recibir una boquilla de llenado 76 y una arandela de retención 78 que captura el cuerpo de válvula 34 con la porción guía 66. Durante un ciclo de descarga, la boquilla de llenado 76 recibe agua 28 de la válvula de suministro vía el tubo 80. La boquilla de llenado 76 permite que el agua 28 llene una porción del cuerpo de válvula 34 y el tanque 12 durante un ciclo de descarga para influir en la duración del ciclo de descarga y para reestablecer el agua de taza a un nivel inicial .

El cuerpo de válvula substancialmente con forma de copa 34 es un tipo de flotador que está abierto al ambiente en una parte superior 35 e incluye una pared exterior 85 y un tubo interior 86 que generalmente corre a lo largo de la porción guía 66 durante un ciclo descarga. El tubo interior 86 es substancialmente cónico y se estrecha hacia un reborde superior 88 del tubo 86. La configuración cónica del tubo interior 86 actúa para centrar el cuerpo de válvula 34 con respecto al montaje 32 conforme el cuerpo de válvula 34 se inunda desde la posición levantada hacia la posición descendida. Tendrá el agua 28 que romper el reborde superior 82 del cuerpo de válvula 34, el agua 28 empieza a llenar una cavidad circular 84 formada entre el tubo interior 86 y la pared exterior 85. El agua 28 se drena a través de las aberturas 73 primero y después sube hasta el reborde superior 88 del tubo interior 86 si en caudal de sobre flujo entrante es suficientemente alto. Obsérvese también las entretelas 72.

El ensamble de palanca de volteo 31 incluye una cadena 98 que está enganchada entre el orificio 100 formado en una lengüeta lateral 102 del cuerpo de válvula 34 y el brazo de volteo 104, como resultado, al actuar el ensamble de palanca de volteo 31 desplaza el cuerpo de válvula 34 de la posición descendida (mostrada en la figura 6) hacia la posición levantada (mostrada en la Figura 11) .

Con respecto a la referencia específica a las Figuras 6-8, cuando el cuerpo de válvula 34 se encuentra en la posición descendida, el sello 36 evita que el agua 28 fugue del tanque 12 hacia la taza 14 próxima a un perímetro 96 del montaje 32. El sello típicamente en forma de disco 36 es asegurado en una ranura anular 90 formada próxima al extremo inferior 92 del cuerpo de válvula 34. En la modalidad ejemplar preferida, el sello 36 engancha por lo menos parcialmente a una nervadura 94 que se extiende hacia arriba desde el asiento de válvula 50 próximo al perímetro 96 del asiento de válvula 50 (mostrado en la Figura 8) para ayudar a establecer un sello hermético al agua entre el sello 36 y el asiento de válvula 50. Adicionalmente, una brida soporte de sello anular 106 se encuentra espaciada separada del sello 36 y mejora la operación y sellado del sello 36. Adicionalmente, una serie de ranuras 108 son formadas en la brida de soporte de sello 106 para mejorar la operación del cuerpo de válvula 34 durante un ciclo de descarga. Una persona experimentada en la técnica decidirá entre una variedad de configuraciones disponibles para retener el sello 36 al cuerpo de válvula 3 .

Las aberturas de sangría 73, la brida de soporte de sello 106, ranuras 108, y otras estructuras adicionales son discutidas en la Solicitud de Patente Norteamericana Número 2007/0101485 que es cedida por el cesionario de la presente invención, la cual es incorporada aquí como referencia como si se estableciera aquí completamente .

Antes de un ciclo de descarga la válvula de descarga se encuentra en la posición de descanso mostrada en la Figuras 1, 3, 6, y 7, con el cuerpo de válvula 34 y el sello 36 asentado sobre el asiento de válvula 50 y está disponible un tanque lleno 12 de agua 28. Al actuar el ensamble de palanca de volteo 31 se tira del cuerpo de válvula 34 una distancia suficiente para causar que el sello 36 se desmonte del asiento de válvula 50. Cuando el sello 36 está inicialmente desmontado del asiento de válvula 50, la porción de asiento de válvula abocinado 50 del conducto 48 permite que el agua 28 fluya dentro de la taza 14 con un torrente inicial equivalente a una válvula de diámetro uniforme del asiento de válvula 50.

Por medio de la flotabilidad del cuerpo de válvula 34, el cuerpo de válvula 34 es desplazado adicionalmente hacia la posición levantada mostrada en la Figura 11. El agua 28 en el tanque 12 continua fluyendo a través del montaje 32 a lo largo de la superficie arqueada 54 del conducto 48 que imita el flujo natural del agua .28 hacia la taza 14. Adicionalmente, los soportes estrechados 62 minimizan la resistencia de flujo del agua 28 en el conducto 48. El agua 28 y el desperdicio en la taza son evacuados hacia las líneas de desperdicio en la manera usual a través de una trampa (no se muestra) . El cuerpo de válvula 34 desciende en la porción guía 66 hasta que el sello 36 nuevamente se asienta en el asiento de válvula 50 en conjunto con un caudal de purga de diseño controlado por las aberturas 73. El ciclo de descarga se completa después de que el tanque es rellenado con agua 28 suficiente para activar la válvula"26.

Se deberá apreciar que se han descrito anteriormente las modalidades preferidas de la invención. Sin embargo, muchas modificaciones y variaciones a las modalidades preferidas serán evidentes para las personas experimentadas en la técnica, las cuales se encuentran dentro del espíritu y alcance de la invención. Por lo tanto, la invención no estará limitada a las modalidades descritas. Para valorar el alcance de la invención, se deberá hacer referencia a las reivindicaciones anexas.

Aplicabilidad industrial La presente invención proporciona válvulas mejoradas para uso en el control de flujo de salida del agua desde el tanque de inodoro a la taza de inodoro, e inodoros que incorporan estas válvulas .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (8)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una válvula de descarga para controlar un flujo de salida de agua a través de un orificio en una pared de un tanque de inodoro, caracterizada porque comprende: un montaje que cuenta con un extremo inferior adecuado para facilitar la instalación del montaje adyacente al orificio, un extremo superior en una forma de asiento de válvula, un conducto de paso que se extiende hacia abajo desde el asiento de válvula, y una porción de guía montada en el conducto de paso y se extiende hacia arriba desde el mismo, y un cuerpo de válvula que puede posicionarse sobre el asiento de válvula para que sea apropiado para inhibir el flujo de agua a través del montaje cuando se encuentra en una primera posición en donde "el cuerpo de válvula está posicionado sobre el asiento de válvula, y para ser acondicionado para permitir el flujo de agua a través del montaje cuando el cuerpo de válvula se encuentra en una segunda posición en donde el cuerpo de válvula no está posicionado sobre el asiento de válvula; en donde el conducto de paso se estrecha debajo del asiento de válvula.

2. La válvula de descarga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el conducto de paso se estrecha de forma arqueada debajo del asiento de válvula.

3. La válvula de descarga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el conducto de paso se estrecha de manera arqueada debajo del asiento de válvula desde un diámetro arriba de 7.36 cm (2.9 pulgadas) hasta un diámetro menor de 5.84 cm (2.3 pulgadas).

4. La válvula de descarga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo de válvula es un cuerpo de válvula tipo depósito.

5. La válvula de descarga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la porción guía tiene una estructura de extremidad inferior que se estrecha arqueadamente por abajo del asiento de válvula.

6. La válvula de descarga de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el montaje tiene cuerdas externas próximas a un extremo inferior del montaje para facilitar la instalación del montaje a través del orificio de tanque.

7. Un montaje útil como parte de una válvula de descarga para controlar un flujo de salida de agua a través de un orificio en una pared de un tanque de inodoro, caracterizado porque comprende: un cuerpo en la forma de un manguito y tiene un extremo inferior apropiado para facilitar la instalación del cuerpo adyacente al orificio, un extremo superior en una forma de un asiento de válvula, un conducto de paso que se extiende debajo del asiento de válvula, y un poste guía montado en conducto de paso y que se extiende hacia arriba desde el mismo; en donde el conducto de paso se estrecha debajo del asiento de válvula.

8. El montaje de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el conducto de paso se estrecha arqueadamente debajo del asiento de válvula.