UNIDAD DE VÁLVULA CON FLOTADOR PARA DESPACHADOR DE BEBIDAS
CAMPO DE IA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con una unidad de válvula automática para un depósito enfriador de agua, y en particular a una unidad de válvula para ayudar en la interrupción del flujo de agua desde un garrafón de agua invertido sobre un depósito enfriador de agua sellado.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El diseño básico de un enfriador de agua es del conocimiento general. Con un nivel creciente de preocupación con respecto a la seguridad del agua potable del mundo, se ha incrementado tremendamente la utilización de agua embotellada como una fuente de agua para beber, cocinar y otras aplicaciones. El incremento del uso de agua embotellada ha ido de la mano con un significativo avance en el diseño de enfriadores de agua y las piezas que los componen. Por ejemplo, mientras que inicialmente este tipo de accesorios solamente eran capaces de despachar agua desde un garrafón invertido, hoy en dia es común que proporcionen agua fría, caliente y/o que la despachen a la temperatura ambiente. Además, otros han desarrollado una gama de distintas tapas para garrafones de agua y adaptadores de montaje para soportar garrafones sobre enfriadores que ayuden a evitar derrames de agua cuando se invierte un garrafón lleno y se coloca sobre la estructura de soporte del garrafón. Aún otras personas han creado estructuras que ayudan a sellar el enfriador para limitar o evitar el ingreso de suciedad y otros desechos que pueden contaminar el agua almacenada en el depósito (véase, por ejemplo, la patentes de los EE.UU. núms . 6,167,921, 5,526,961 y 5,646,127 como ejemplos ilustrativos de este tipo de dispositivos) . Aunque se ha logrado mucho en el diseño de enfriadores de agua para ayudar a evitar la contaminación del agua almacenada en el depósito y para ayudar a los consumidores en lo que se refiere a la colocación del garrafón invertido sobre la parte superior del enfriador, ha sido poco el esfuerzo hacia el problema recurrente que se presenta cuando un garrafón desarrolla pequeñas grietas capilares y fisuras en su superficie externa. Por beneficios obvios de costo y peso, la mayoría de los garrafones de agua se elaboran de un material plástico relativamente delgado. Durante el uso de un enfriador de agua, las distintas presiones a las cuales el garrafón se somete provocan, por lo habitual, la flexión de las paredes del garrafón, en dirección interna y externa, en la medida que el agua se suministra hacia el depósito y el aire regresa al garrafón. Este proceso de flexión sirve como un medio por cual se pueden desarrollar con el transcurso del tiempo, pequeñas grietas o fisuras en el garrafón. Incluso cuando un garrafón no muestra señales de derrame, cuando se encuentra invertido y colocado sobre un enfriador, el garrafón puede, en algún punto durante su uso, desarrollar pequeñas grietas u orificios. El uso incrementado de agua embotellada tiende agravar el problema, puesto que los garrafones de agua se rellenan y reutilizan constantemente al punto que eventualmente tienden a desarrollar grietas en sus paredes laterales. En la situación donde un garrafón invertido tiene o ha desarrollado una pequeña grieta o fisura en su superficie, la fisura representa una via por medio de la cual puede ingresar aire al garrafón, que a su vez puede provocar que los contenidos del garrafón se derramen del depósito y vuelquen sobre el piso o el área superficie circundante. En algunos casos, el volumen del agua que se puede derramar del depósito puede estar en forma de algunos galones, que pueden provocar un daño considerable en el piso, muebles y otros artículos circundantes. En un esfuerzo por combatir este problema, otras personas han incorporado dentro de los depósitos de enfriadores de agua pequeños flotadores u otros elementos flotantes que están hechos para ayudar a reducir el flujo de aire hacia el depósito. Al reducir o desacelerar el flujo de aire hacia el depósito sellado de algún modo, se logra una manera de controlar al menos parcialmente, el flujo de agua desde el garrafón. Desafortunadamente, este tipo de dispositivos ya existentes son en gran medida ineficientes en situaciones donde un garrafón desarrolla una fisura relativamente pequeña que permite que los contenidos del garrafón se desagüen lentamente en el depósito. Es decir, este tipo de dispositivos ya existentes tienden a ser un tanto efectivos en situaciones donde se presenta una ruptura considerable en la pared de un garrafón de agua, pero, en términos generales, no tienen la capacidad de sellar completamente el paso de aire del depósito, por donde lentamente se drena agua desde un garrafón que ha desarrollado una ligera fisura o grieta. Este tipo de dispositivos anteriores también tienden a ser propensos a volverse inadecuados y puede tener una efectividad disminuida en situaciones donde el enfriador de agua no está orientado verticalmente .
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, la invención proporciona una unidad de válvula automática para un depósito enfriador de agua que ayuda a controlar el flujo descendente de agua desde un garrafón de agua invertido en el depósito a través del suministro de un mecanismo mejorado y perfeccionado para el control del flujo de aire hacia el depósito, con ello, ayuda a evitar el flujo de agua desde el garrafón cuando el depósito esté lleno a su capacidad. Por consiguiente, en uno de sus aspectos, la invención ofrece una unidad de válvula automática para un enfriador de agua que tiene un depósito del tipo que tiene su extremo superior, en términos generales, sellado a la atmósfera mediante un adaptador para garrafón de agua que recibe y soporta un garrafón de agua invertido, la unidad de válvula comprende un pasaje de ventilación que proporciona un medio para que ingrese aire al depósito, y un brazo accionador montado a manera de bisagra en el interior del enfriador de agua y que se puede operar para moverse entre una posición abierta y una posición cerrada en respuesta a niveles de agua cambiantes dentro del depósito, cuando en la posición abierta el brazo accionador permite el paso no restringido de aire en el depósito a través del pasaje de ventilación y cuando en la posición cerrada el brazo accionador restringe el flujo de aire y fluidos a través del pasaje de ventilación. En un aspecto adicional, la invención proporciona una unidad de válvula automática para un depósito enfriador de agua, la unidad de válvula comprende un pasaje de ventilación que proporciona un medio para que ingrese aire al depósito, este pasaje de ventilación comprende un conducto que tiene un extremo inferior que termina dentro del depósito, un brazo accionador montado a manera de bisagra dentro del depósito, el brazo accionador comprende un flotador que se puede operar para moverse entre una posición abierta y una posición cerrada en respuesta a niveles de agua cambiantes dentro del depósito; y, un elemento de sello ubicado sobre el brazo accionador adyacente al extremo inferior del conducto, de modo que cuando el brazo accionador se encuentra en la posición abierta, el elemento de sello se extrae del extremo inferior del conducto, cuando el brazo accionador se encuentra en la posición cerrada el elemento de sello entra en contacto con el extremo inferior del conducto y restringe el flujo de aire y fluidos a través del pasaje de ventilación. En otro aspecto, la invención proporciona una unidad de válvula automática para un enfriador de agua que tiene un depósito del tipo que tiene su extremo superior, en términos generales, sellado a la atmósfera mediante un adaptador para garrafón de agua que recibe y soporta un garrafón de agua invertido, la unidad de válvula comprende un brazo accionador ubicado dentro del depósito y montado a manera de bisagra en el adaptador para garrafón de agua, el brazo accionador comprende un flotador que se puede operar para moverse entre una posición abierta y una posición cerrada en respuesta a niveles de agua cambiantes dentro del depósito; y, un pasaje de ventilación que proporciona un medio para que ingrese aire al depósito, el pasaje de ventilación comprende un conducto que tiene un extremo inferior que termina dentro del depósito, el extremo inferior del conducto está compuesto por un material compresible elástico que se comprime, al menos parcialmente, por el brazo accionador después que este último se mueva hacia la posición cerrada, restringiendo con ello el flujo de aire y fluidos a través del pasaje de ventilación. Otros aspectos y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción considerada junto con los dibujos anexos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una mejor compresión de la presente invención, y para mostrar con mayor claridad cómo se puede llevar a efecto, ahora se hará referencia, a manera de ejemplo, a los dibujos anexos - que muestran las modalidades preferidas de la presente invención en los cuales: La Figura 1 es una vista en perspectiva lateral de un enfriador de agua; La Figura 2 es una vista en sección vertical parcial a través de la cual el enfriador de agua de la Figura 1 muestra una modalidad de la unidad de válvula automática de la presente invención en su posición cerrada;
La Figura 3 es una vista en sección vertical parcial a través de la cual el enfriador de agua de la Figura 1 muestra una modalidad de la unidad de válvula automática de la presente invención en una posición abierta; La Figura 4 es una vista lateral de un aro flotador de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 5 es una vista en sección que tomada a lo largo de la linea 5-5 de la Figura 4; La Figura 6 es una vista en sección que tomada a lo largo de la linea 6-6 de la Figura 5; La Figura 7 es una vista superior en planta del adaptador para garrafón de agua del enfriador de agua mostrado en la Figura 2; La Figura 8 es una vista inferior del adaptador para garrafón de agua del enfriador de agua mostrado en la Figura 2; La Figura 9 es una vista en sección tomada a lo largo de la linea 9-9 de la Figura 7; La Figura 10 es una vista en sección tomada a lo largo de la linea 10-10 de la Figura 6 y que muestra una modalidad alternativa de la presente invención; y La Figura 11 es una vista ampliada en detalle de la porción "A" mostrada en la Figura 10.
DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En la presente invención se pueden incluir un gran número de distintas formas. Sin embargo, la especificación y los dibujos a continuación describen y divulgan únicamente algunas de las formas específicas de la invención y no pretenden limitar el alcance de la invención definida en las reivindicaciones que más adelante se presentan . En los dibujos adjuntos, las Figuras 1, 2 y 3 muestran, en términos generales, los componentes primarios de un enfriador de agua (1) del tipo diseñado para recibir un garrafón de agua invertido (2) (mostrado en contornos discontinuos en las Figuras 2 y 3) . Dado que muchas de las características de un enfriador de agua estándar no son directamente relevantes en la presente invención, no se muestran en las Figuras adjuntas, o en otros ejemplos se pueden mostrar pero no se discuten específicamente. En la Figura 1, el enfriador de agua (1) se muestra constituido, en términos generales, por un gabinete externo (50) que tiene una parte superior (60) adaptada para recibir y soportar un garrafón de agua invertido (2) . Ubicado en la superficie frontal (70) del gabinete (50) habrá, por lo general, una o más válvulas o grifos (80) que se activan para despachar agua desde el enfriador. El número de válvulas que se utilizan depende de si el enfriador tiene la capacidad de despachar agua fría y/o caliente además de agua a la temperatura ambiente. Una bandeja de goteo (90) a menudo se coloca debajo, de la válvula (80) con el fin de recolectar el goteo o derrames que pueden presentarse cuando se activa la válvula. Tomando a las Figuras 2 y 3 como referencia, el enfriador de agua (1) también incluye un depósito (4) , un adaptador para garrafón de agua (5) , una guia o punta que acopla la tapa del garrafón (6), y un aro de cubierta superior (7) . La estructura global y la construcción de estos componentes primarios del enfriador (1) no son distintos a aquellos que se han empleado durante un periodo de tiempo considerable. El depósito (4) se construye con un extremo superior en términos generales está abierto y sellado a la atmósfera mediante el adaptador (5) . En la modalidad especifica mostrada, el adaptador para garrafón de agua (5) incluye un sello de reborde circunferencial (8) que descansa sobre la superficie interna del alojamiento del receptáculo cuando el adaptador se recibe en el extremo superior abierto del receptáculo. Entonces se restringe el acceso hacia el receptáculo del flujo de agua a través de la punta (6) que acopla la tapa del garrafón y a través de un pasaje de aire o ventilación, ambos elementos se discuten con mayor detalle más adelante.
Tal como es estándar en muchos enfriadores de agua, el adaptador para garrafón de agua (5) tiene una forma cónica o similar a un embudo y se diseña para recibir y soportar el garrafón (2) en una orientación invertida, de modo que el agua dentro del garrafón se puede alimentar al depósito (4) mediante la fuerza de gravedad. Por lo general, los garrafones de agua que se emplean junto con enfriadores utilizan una tapa (9) que cierra sus extremos abiertos y permite que el agua se despache desde el garrafón cuando está invertido, al mismo tiempo que se ayuda a evitar el derrame de agua cuando se invierte un garrafón de agua y se coloca en el adaptador (5) . Estas tapas también presentan un mecanismo para resellar el garrafón después de haberlo retirado del enfriador. Esta función se realiza utilizando un diseño particular de tapa que incorpora una válvula interna que se conjunta con la punta o guía (6) que acopla a la tapa de garrafón. Conforme el garrafón invertido desciende en el adaptador para garrafón de agua (5) , la punta (6) se recibe a través de la tapa (9) de garrafón, lo que efectivamente abre la válvula dentro de la tapa y permite que el agua pase a través de la punta (6) y hacia el depósito (4). Aunque para el entendimiento completo de la presente invención no es necesaria una comprensión adicional de la estructura y función de la tapa (9) de garrafón y la punta (6) que se acopla a la tapa de garrafón, se puede hacer referencia a la Patente Canadiense 2,093,006, con fecha de 8 de diciembre de 1998, como un documento de recurso que describe con mayor detalle la operación de los mecanismos de la tapa y guia de garrafón. Tradicionalmente, los enfriadores de agua, del tipo que anteriormente se describieron en términos generales, han permitido que el agua fluya de manera descendente desde un garrafón invertido colocado sobre el enfriador hasta que el nivel de agua en el depósito alcance una altura en la cual el aire deja de fluir o burbujear de regreso hacia el garrafón. En este punto, el flujo de agua proveniente del garrafón en el depósito se detenia de manera eficaz. Conforme se extraía agua del enfriador a través de la válvula (80) , se reducía el nivel de agua dentro del depósito y el flujo de agua proveniente del garrafón en el depósito se restablecía. Para permitir el flujo de aire hacia el depósito (y por último regresar al garrafón de agua) los adaptadores para garrafón de agua en los enfriadores anteriores comúnmente contenían uno o más pasajes de aire que se extendían a través de los adaptadores. Estos pasajes tenían un mecanismo para permitir el flujo de aire hacia y fuera del depósito en la medida que el nivel de agua asciende y desciende. Este tipo de sistemas se soportaban sobre los costados del garrafón de agua para mantenerse discretos, de modo que el aire se podría extraer únicamente del garrafón a través de la punta (6) . De este modo, cuando el agua se había extraído del garrafón y el nivel de agua dentro del depósito aumentaba a un grado suficiente, la condición de vacío creada en el interior del garrafón de manera eficaz desplazaba la cabeza hidráulica del agua y evitaba algún flujo descendiente adicional en el depósito. Desafortunadamente, tal como se ha discutido en lo anterior, la fatiga del garrafón algunas veces resulta en pequeños orificios o fisuras que se desarrollan en los lados del garrafón, lo que permite que ingrese aire atmosférico directamente en el garrafón. Cuando esto sucede, la condición de equilibrio que evita un flujo descendente adicional de agua no existe más, lo que hace posible que el contenido del garrafón se desagüe por completo en el depósito, provocando a menudo que el depósito se derrame. Para evitar la anterior situación, una modalidad preferida de la presente invención comprende una unidad de válvula automática (10) que incluye un pasaje de ventilación (11) y un brazo accionador (12) . El brazo accionador (12) incluye por lo menos un flotador (13) que está montado a manera de bisagra dentro del depósito (4), de modo que el aumento o disminución del nivel de agua dentro del depósito provoca que el brazo accionador pivotee y gire en un plano prácticamente vertical en relación con el depósito. El pasaje de ventilación (11) está compuesto por un conducto que se extiende a través del adaptador para garrafón de agua (5) y tiene un extremo inferior (14) que termina dentro del depósito para proporcionar un medio para que fluya el aire hacia y fuera del depósito en la medida que sea necesario. Para evitar que el polvo, suciedad y otros desechos ingresen al depósito, en una modalidad preferida de la invención, el extremo superior (15) del pasaje de ventilación (11) se acondiciona con una tapa filtro que contiene un material filtrante reemplazable o que se puede lavar. En la modalidad particular de la invención mostrada en las Figuras 2 y 3, el pasaje de ventilación (11) y el brazo accionador (12) se colocan de tal modo que el movimiento pivot l del brazo accionador (12) está en una dirección en términos generales ascendente de modo que cuando se levanta, el brazo accionador eventualmente entrará en contacto con el extremo inferior (14) del pasaje de ventilación (11) . Cuando el brazo hace contacto con el extremo inferior (14), el primero bloqueará de manera eficaz el flujo de aire y los fluidos hacia y fuera del depósito (4). Puesto que el brazo accionador (12) de preferencia incluye por lo menos un flotador (13), se apreciará que el movimiento rotacional ascendente del brazo será provocado por un aumento en el nivel del agua dentro del depósito. Es decir, conforme el agua pasa desde el garrafón (2) a través de la punta (6) y hacia el depósito (4), el aumento del nivel del agua provocará que el brazo accionador (12) rote ascendentemente y haga un sello en el extremo inferior (14) del pasaje de ventilación (11) . En este punto, no puede haber movimiento de aire o fluidos a través del pasaje de ventilación . Por lo tanto, se apreciará que con la combinación del sellado del pasaje de ventilación (11) y con el sellado del extremo superior del depósito con el uso del sello de reborde (8), no habrá manera de que ingrese aire al depósito evitando cualquier otro flujo de agua proveniente del garrafón (2). El flujo de agua se detendrá efectivamente, incluso en casos donde las paredes laterales del garrafón de agua (2) desarrollen pequeños orificios o fisuras que dejaran ingresar aire al garrafón. Bajo estas circunstancias, el agua no puede seguir fluyendo hacia el depósito ya que no habrá espacio para acumularla o para su fuga. La unidad de válvula (10) con esto evitará de manera efectiva que un garrafón dañado pueda derramar sus contenidos al depósito. En la modalidad particular de la invención mostrada en los dibujos adjuntos, el brazo accionador (12) está compuesto por un cuerpo (17) en términos generales hueco y sellado y que en términos generales flota sobre la superficie del agua almacenada en el depósito. Para hacer más fácil la fabricación, y en un intento por maximizar la flotabilidad del brazo accionador (12), el brazo se puede conformar con la forma de un polígono cerrado que, tal como se indica en las Figuras 4, 5 y 6, puede tener la forma general de un aro flotante circular. También es de esperarse que la mayoría de los brazos (12) por ejemplo deberían moldearse a partir de material plástico. Tomando las Figuras 4, 5 y 6 como referencia, en la modalidad de la invención que se muestra, el brazo accionador (12) tiene una configuración en términos generales circular que tiene una primera porción (18) que se asegura a manera de bisagra dentro del depósito (4), y una segunda porción (19) que sirve de manera eficaz para funcionar como un flotador (13) . La primera porción (18) comprende un ribete (20) de soporte en términos generales rectangular que se extiende hacia fuera. Descansando en un plano que es, en términos generales, perpendicular al eje del brazo (12) , y que atraviesa el miembro de soporte (20) , se encuentra una punta o eje (21) alrededor del cual el brazo accionador (12) pivota. El eje (21) embraga un par de orejetas (22) que se extienden de manera descendente desde la superficie inferior del adaptador para garrafón de agua (5) adyacente al pasaje de ventilación (11) (véase las Figuras 2, 8 y 9) . Por lo tanto, el eje (21) y las orejetas (22) aseguran de manera efectiva el brazo accionador (12) al adaptador para garrafón de agua (5) y presentan una conexión a manera de bisagra alrededor de la cual el brazo accionador se puede provocar su pivoteo con fluctuaciones en el nivel de agua dentro del depósito. Si bien en esta modalidad, el brazo accionador (12) se asegura a manera de bisagra al adaptador para garrafón de agua (5) , aquellos experimentados en la técnica apreciarán que el brazo accionador podría de igual modo asegurarse a manera de bisagra a la pared interna del depósito. Mediante la manera descrita de asegurar el brazo accionador (12) al enfriador de agua (1) , se comprenderá que un aumento en el nivel de agua dentro del depósito provocará que el brazo pivotee de manera descendente alrededor del eje (21) hasta el momento que la superficie superior (23) del brazo (12) haga contacto con el extremo inferior (14) del pasaje de ventilación (11) . En el punto inicial de contacto, se formará un sello preliminar entre el brazo (12) y el pasaje de ventilación (11) . En el caso que el sello no evite total y completamente el movimiento de aire a través del pasaje en el depósito (4), el nivel del agua dentro del depósito continuará aumentando lo que provocará que el brazo accionador (12) rote aún más en una dirección en términos generales descendente. Este movimiento descendente adicional del brazo accionador (12) provocará la aplicación de una fuerza de torsión en el eje (21) y una fuerza de compresión entre la superficie (23) y el extremo inferior (14) del pasaje de ventilación (11). La forma y configuración del brazo accionador (12), y el hecho de que gran parte del brazo se desplace de su punto de contacto con el pasaje de ventilación (11) , dan como resultado que el cuerpo hueco (17) se convierta en un brazo del momento. La cantidad de fuerza que se puede aplicar entre la superficie superior (23) y el extremo inferior (14) del pasaje de ventilación (11), por consiguiente, se intensificará debido a la aplicación de fuerza (a través de la flotabilidad del brazo (12) a una distancia del pasaje (11) y desde el eje (21) alrededor del cual pivotea el brazo (12). Para ayudar a asegurar un sello entre la superficie (23) del brazo accionador (12) y el extremo inferior (14) del pasaje de ventilación (11), tanto el extremo inferior del pasaje como al menos la porción de la superficie superior (23) que se apoya en el extremo inferior (14) se pueden formar o fabricar de tal modo que tengan una superficie plana y relativamente suave. De esta manera, cuando las dos superficies se unen bloquearán de manera efectiva de aire o fluidos a través del pasaje. Como un medio para incrementar el sello entre el pasaje de ventilación (11) y el brazo accionador (12), el extremo inferior (14) del pasaje de ventilación también se puede ahusar para reducir su área de sección transversal. Esto tendrá el efecto de concentrar la fuerza aplicada entre el brazo accionador y el extremo inferior (14) sobre un área más pequeña e intensificar el sello entre estos elementos. En una modalidad alternativa, la porción de la superficie superior (23) del brazo accionador (12) que hace contacto con el extremo inferior (14) del pasaje de ventilación (11) puede tener aplicado sobre el mismo un material compresible elástico (24) que actúa como un elemento sellante y que se impulsa para entrar en contacto con el extremo inferior (14) en la medida que el brazo (12) se hace rotar en una dirección en términos generales ascendente. La compresibilidad del material (24) de manera eficaz provocará su deformación alrededor del extremo inferior (14) con un aumento en el nivel de agua dentro del depósito, y un incremento en la integridad del sello. En una modalidad alternativa adicional (véase las Figuras 10 y 11) el extremo inferior (14) del pasaje de ventilación (11) puede tener aplicado en el mismo un material compresible elástico (25) contra el cual la superficie superior (23) del brazo (12) se orienta conforme el brazo pivotea en una dirección ascendente. El material compresible (25) funcionará efectivamente de manera similar a lo descrito anteriormente con respecto al material (24) . Si se desea, la unidad de válvula (10) puede incluir un material compresible elástico adherido a la superficie superior (23) del brazo accionador (12) asi como un material compresible elástico colocado alrededor del extremo (14) del pasaje de ventilación (11) . A través de un entendimiento de la invención antes descrita, se apreciará y comprenderá que la unidad de válvula automática (10) presenta una diversidad de ventajas muy significantes sobre las estructuras enfriadoras de agua ya existentes. En primer lugar, la unidad de válvula (10) proporciona un mecanismo para controlar de manera positiva el flujo de agua proveniente del garrafón de agua invertido hacia un depósito enfriador de agua, y en particular para evitar que el derrame accidental del depósito en situaciones donde el garrafón ha desarrollado una grieta u orificio en su superficie externa. En segundo lugar, la estructura de la unidad de válvula (10) presenta un mecanismo por medio del cual se puede lograr un sello positivo de pasaje de ventilación en el depósito, y una estructura que incrementa la integridad de ese sello conforme aumenta el nivel de agua en el depósito. En tercer lugar, la conexión a manera de bisagra entre el brazo accionador de la unidad de válvula (10) y los componentes estructurales internos del enfriador de agua asegura una colocación exacta y correcta y una ubicación del mecanismo de sellado en relación con el pasaje de ventilación. De esta manera, se coloca el enfriador de agua sobre una superficie no horizontal, de modo que de no