PT105304A - Sistema misturador de água e respetivo método de operação - Google Patents

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO PROPÕE UM SISTEMA MISTURADOR ASSOCIADO A UM SISTEMA DE ACUMULAÇÃO QUE PERMITE A ECONOMIA DE ÁGUA EM INSTALAÇÕES DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA, DOMÉSTICAS OU OUTRAS. APENAS É NECESSÁRIO UM RESERVATÓRIO DE ACUMULAÇÃO E UMA VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO POR CASA OU POR INSTALAÇÃO, EM GERAL, E O SISTEMA USA VÁLVULAS MISTURADORAS COMUNS. QUANDO É REQUERIDA ÁGUA QUENTE À SAÍDA DA VÁLVULA MISTURADORA, MAS NÃO ESTÁ DISPONÍVEL ÁGUA QUENTE NA SUA ENTRADA DE ÁGUA QUENTE, A ÁGUA FRIA OU PARCIALMENTE FRIA QUE ENTRA ATRAVÉS DA ENTRADA DE ÁGUA QUENTE É DIRIGIDA PARA O RESERVATÓRIO DE ACUMULAÇÃO, ONDE É ACUMULADA SOB PRESSÃO. ENQUANTO EXISTE ÁGUA NO RESERVATÓRIO DE ACUMULAÇÃO ESTA É CONDUZIDA PARA O SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA FRIA, E DAÍ PARA A ENTRADA DE ÁGUA FRIA DA VÁLVULA MISTURADORA, EM VEZ DA ÁGUA FRIA PROVENIENTE DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA FRIA, ASSIM PERMITINDO ECONOMIA DE ÁGUA POTÁVEL. A PRESENTE INVENÇÃO APLICA-SE NA INDÚSTRIA DE CONSTRUÇÃO, EM CONSTRUÇÕES PRÉ-EXISTENTES OU NOVAS, DOMÉSTICAS OU OUTRAS.

Description

misturadora (de entrada de água. quente e de entrada de água fria), corno também é o caso das válvulas misturadoras usuais, quer sejam usadas em instalações novas ou já existentes, e a válvula misturadora do sistema proposto pelo documento PCT/IB2009/005378 requer mais do que apenas as referidas usuais duas ligações hidráulicas externas. A fim de permitir apenas duas ligações externas (entrada de água quente e entrada de água fria) da válvula misturadora, é necessário o sistema de seleção da entrada de água fria da válvula misturadora ser consideravelmente diferente do seletor de água fria do sistema originalmente considerado no documento PCT/IB2009/005378, e neste caso o sistema seletor de água fria é essencialmente uma válvula redutora de pressão, que só permite que a água fria oriunda da rede de distribuição de água fria entre na válvula misturadora se a pressão da agua no sistema de acumulação ou no sistema interior de distribuição de água fria diminui abaixo de um valor pré-estabelecido. 0 sistema proposto pelo documento PCI/IB2009/055545 tem a vantagem de que a válvula misturadora só precisa de duas ligações hidráulicas externas (entrada de água quente e entrada de água fria) , como é o caso das válvulas misturadoras usuais bem como das instalações que as incorporam, e o sistema pode assim ser facilmente incorporado em instalações de água pré-existentes ou novas. O sistema proposto pela presente invenção é, por sua vez, uma evolução do sistema proposto pelo documento PCI/IB2009/055545 , O sistema proposto pelo documento PCT/Ib2009/055545 tem essencialmente os mesmos princípios de funcionamento do sistema aqui proposto. No entanto, o sistema atual tem as principais diferenças e ca.racteristic.as vantajosas de exigir apenas um reservatório de acumulação por casa ou instalação, e somente uma válvula redutora de pressão por casa ou instalação, requerendo apenas um sistema de acumulação por casa. ou instalação, e incorpora válvulas misturadoras comuns e não válvulas misturadoras especifícamente concebidas para incorporar o sistema misturador com função de poupança de agua, como é o caso dos sistemas anteriores propostos peros documentos PCT/IB2009/005378 e PCT/IB2009/055545. 0 núcleo principal do sistema proposto é um componente hidráulico especifico (representado na Figura 1) para se obter a função de poupança de água, que avalia a temperatura da. água proveniente do sistema interior de distribuição de água quente, e se esta não está quente o suficiente para atender requisitos do utilizador é água que é dirigida para. o reservatório de acumulação e não para a entrada da água quente da válvula misturadora. Para obter a função de poupança de água, cada válvula misturadora requer um componente hidráulico específico associado hidráulico associado a ela, que deve estar instalado o mais próximo possível da válvula misturadora, a fim de obter o melhor desempenho do sistema no que concerne à poupança de agua. Outra característica do sistema aqui proposto é que a água acumulada sob pressão no reservatório de acumulação pode ser usada para alimentar qualquer componente que necessite de água fria a partir do sistema de distribuição interior de água fria., e náo apenas para alimentar a entrada de água. fria da válvula misturadora que originou o armazenamento de água, como é o caso dos sistemas propostos pelos documentos PCT/IB2009/005378 e 9 PCT/IB2009/055545. No entanto, na presente invenção, bem como nos sistemas propostos pelos documentos PCT/IB2009/005378 e PCT/IB2009/055545, a água acumulada no reservatório de acumulação é utilizada preferencialmente à água fria proveniente da rede de distribuição de água fria.

Descrição Geral da Invenção A presente invenção diz respeito a um sistema misturador de água composto por uma válvula misturadora usual, um reservatório de acumulação usual, uma válvula redutora de pressão comum (absoluta ou diferencial), e um componente hidráulico especifico, de modo a permitir a poupança de água em instalações de água domésticas, ou outras. 0 sistema proposto de acordo com a presente invenção possui caracteristicas que lhe conferem a função de poupança de água. 0 sistema misturador proposto utiliza válvulas misturadoras usuais, um reservatório de acumulação comum por casa ou instalação de água, uma válvula redutora de pressão comum (absoluta ou diferencial) por casa ou instalação de água, e um componente hidráulico especifico para conseguir a função de poupança de água associada a cada válvula misturadora. 0 sistema proposto apresenta mudanças consideráveis em relação à sua versão anterior, como descrito pelo documento PCT/IB2009/055545, com o objetivo de requerer apenas válvulas misturadoras usuais, apenas um reservatório de acumulação comum por casa ou instalação de água, e apenas uma válvula redutora de pressão comum (absoluta ou diferencial) por casa ou instalação de água. Para conseguir a função de poupança de água é requerido um componente hidráulico especifico associado a cada válvula misturadora, 10 íe pode ser facilmente acomodado junto á. válvula misturadora ira o melhor desempenho do sistema no que concerne a vupança de água. jte si tema é earacter.iza.do por ser composto por: a) uma ou mars vaivuias mis tu radoras comuns, ca cia uí fia comandar 3a por as duas a. J. α V õ. ricas comandando a entrada de agua quente (9) e dí :-i água fria í10); b)

Um reservatório de acumulação usual (14) por casa ou instalação de água, CU j c i capacidade d e acumulaçã O ep-U u du C õ. d cl JL Π S t c tlaç a c j de água parti; sular, já qu ele deve a cumular a á Q' u <3. potável que é perdida se sistema misturador com função de poupança de água não for utilizado; c) Um a vál> ruía redut ora de pr f as são comum F or casa ou in stala.o a çpj a f que g n clui a moía (15), e c* pi stões (16) e ; (11 ?) I rga; .lo S arraves cia ha ste (18) (a V 3. lvu lei redut; sra de p V £ j: s r a o pode ser .ima vá lvu la r; 0 dutora cie preí ^ o r-, <->, bsol .uta, imporr do uma da. .da ΡΓ Θ s s ã o após e :1a, eon for: ne r epresentado n a Figura 2, OU ursa vá lvu la redutora * de pressão c lif erencia 1, impondo uma qu eda cie p ) r; 0 c í s a o á água que ps :.ssa. atrav VS (j 3 la, ou ; seja, irnp ;ond; 0 UI ta pressão depo is dela que e um valor espec :ifrc 'eido abaixo da pressão d. a água rr ia na rede de di str ibu ir 1 a o de ácua fria, 0 stando es ta fo rma a Iternai :.iva re] oresent ada no lad· 3 direito da F i gura 2 ); e d) Um ou ma. is compone nte s i nidráulicos HL : s Ο β C 1. f .1 O Cl S f c o nfonne repre o e π l ado na Fig ura 1 f ca cl a u rn associa do a uma v á. lvu la mi s turadoí :a. cada conjun to hidráulr co 11 especifico incluindo um bolbo dilatável (2) montado sobre um disco perfurado (1) , o bolbo está. ligado à haste (3) que empurra o êmbolo perfurado deslizante (4), que está ligado através da haste (6) ao êmbolo (7) que é empurrado da direita para a esquerda pela mola (5) , e da válvula de retenção (8).

Os componentes referidos em b) e c) formam o sistema de acumulação, e apenas um sistema de acumulação é necessária por casa ou instalação de água.

Ao abrir a entrada de água quente (9) da válvula misturadora, mas sem água quente disponível na entrada (11) do sistema misturador, a agua fria ou parcialmente fria que entra no sistema através da entrada de água quente (11) é conduzida para o sistema interior de distribuição de água fria (12), ou para o reservatório de acumulação (14), onde permanece armazenada sob pressão. Apenas quando existe água quente na entrada (11) do sistema, ou quando o reservatório de acumulação (14) está totalmente carregado com água, a água que entra no sistema através da entrada de água quente (11) é conduzida para a descarga (20) da válvula, misturadora. A água retida no reservatório de acumulação (14) está em contato permanente com o sistema interior de distribuição de água fria (12), e pode assim ser usada para alimentar qualquer dispositivo que requeira água fria do sistema interior de distribuição de água fria, ou até meí imo para ai imentar a. entrada de água f r i. a (12) da válvula misturadora, como se fosse água doce provenientes da rede geral de distribuição de água fria. O reservatório de acumulação (14) e a válvula 12 redutora de pressão são montados para tormar o sistema de acumulação, de uma. maneira tal que o sistema de acumulação dá preferência ao USO dei água acumu _L ci d o no re servatório de d 'd ΓΓ: U. a. 'Zi. Ç- et O [_ J- dl } para a límen ta.r o sistema. interior de distribui calo de água fria a (12), Isto é, enqua.nl :.o existe áaua no reservatório de acumulação (14) ela é con; ãuzida para o sistema interior de díst Γ 1.Όu d.Ção cie água fria (12) ou mesmo para a entrada cle o c[ u 0. fria (12) da valvul a misturadora preferencialment e à água fria provi ϊ"; ^ ϊ"; p 0*1 0 rede geral de distribuição de S Cf U <3. T. ~C 1.3 (19) . 0 sistema é operado pel o utilizador COITlO uma válv tila misturadora com um, através c sa operação d as duas alavancas d.e ajuste do cauda l! de entrada da água que! une u} e fria (1 0) , que regulam os caudais de água (quente (13) e fria (12) na válvula misturadora, tal como representados na Figura

Dura nte o per iodo de tempo em que a água ç uente ou paro ialmente quente é esperada na sa ida da. válvula í £ 0 } , ma s não existe água quen te na en trada o'O água quente (11) do S IS L ’ erna misturador e o reserv atório de acumulação (14) não está totalrnente car regado c com á gua, ci ií CjUrg f r i a. ou pare ialmente fria que entra no aiste ma a itravés da e ntrada de agua quente distribuiçác .ulação í 1 ϋ í f e d- urante arca de água na. saída ncia de água quer: . d— yq rn da ao vc lurae c ia co: nduta II) é conduzida para o sistema interior de de água fria ou para o reservatório de este per iodo de tempo não há 20) da válvula misturadora. A entrada de água quente (11) é .ie ligai a fonte de água quente à válvula misturadora, existindo um período de tempo entre o 13 pedido de água quente na válvula misturadora e a existência de água quente na entrada (11) do sistema misturador. A capacidade volumétrica· do reservatório de acumulação (14) é ditado principalmente pela. conjugação de dois fatores: o volume de água. que se quer poupar, e o volume da conduta que liga a fonte de água quente à válvula misturadora.

Figura 1 - Representação esquemática do componente hidráulico especifico proposto na invenção, um componente hidráulico específico associado a cada válvula misturadora, referindo-se os números a: 1 - Disco perfurado e fixo 2 - Bolbo diiatável 3 - Haste 4 - Embolo perfurado; 5 - Mola 6 - Haste ligando os êmbolos (4) e (7) 7 - Êmbolo 8 - Válvula de retenção 11 - 3 intrada de á· gua quente no sists ama misturador 12 - Sai.d.a c ie á g ua fria. ou i parola Imente fria. em direção sis ter na inte rior de distri buição de água fria, ou paira £ 0 C; vatorro de acumulação (14) , que esta permanentemer ligada ao sistema interior de distribuição interior de água fria 13 - Saída de água quente do componente hidráulico especifico para a entrada da água quente da válvula misturadora.

Figura 2 - Representação esquemática do sistema. de 14 acumulação, composto pelo reservatório de acumulação (14) e a válvula redutora, de pressão, trabalhando em conjunto com a válvula· misturadora· comum e o componente hidráulico especifico proposto na Figura 1, onde os numeros se referem 12 - Entrada de água fria ou parcialmente fria vinda de ou para o sistema interior de distribuição de água fria, ou saída de água fria para a entrada de água fria da válvula misturadora (uma vez os diferentes elementos do sistema montado, conforme representado na Figura 4, os pontos 12 nas Figuras 1, 2 e 3 são um ponto de curto--circuito comum do sistema, pertencente ao sistema interior de distribuição de cí CJ lí G λ..1 d ) 14 - Reservatório de acumulação 15 - Mola 16 - Êmbolo 17 - Êmbolo 18 - Haste ligando os êmbolos (16) e (17); 19 Entrada de é igua r í a par •tir da. red.e geral de dis trrburçao c ie água ir i a. [Os elementos (15 ) , α b) f (17) Θ (18) formam a vál V a 1 a red .utora de p r e s s ã o d c s i s tema de acumu iação. £ ;e é uma vál vula redut ora de pre s s ão absoluta , conf ΟΓΓΠ0 π yp resen t ado na. Figura 2 ( imagem pr ir rpa.l .} e n . O 3 ístema global n a F í g ^ f que impõe uma de terrn in cLO-cl pres; são no si stema i .rd λ β r 1 o: de d. is tribuição de água f r i. G (12 ) , ná( ::· importa cpj a J-. a P Γ 6 3 S 5. na red e geral de distri bui c ão cl a água f r.i . a , No entanto, se é lá i í. ia vai vula red utora de pr essão difere neiai, conf O rme representado na. vis ta. í C6 d.e talhe SC ibre o Ί ado ,--N re i t.o da. 15

Figura 2 e na vi S "U 3 J-. -i. Z 3. C 5.0 de GΘ"d5. J _.he sobre O IgGO d ir eZi -j to d.a Figura. 4, que impõe uma pressão a a συ ci fria no S .1 .8 tema int erí· or de dis tríbuição de água rrra que é um da d; valor abaixo da pressã o na. red.e geral de distribui .cão de águ 5. fria, permitindo assim um melhor desempenho do sistema,].

Figura 3 - Válvula misturadora usual, em que os números se rei ererti a : 9 - Abert ura/fec ho de entrada da ág ua quente 10 - Aber tura. / f e cho de entra d; i da. á· gua fria 12 - Sntr ada de água fria 13 - Sntr ada de água quente 20 — 03.1G a de sxj ua misturada, para uso norma.

Figura 4 - Representação esquemática, do sistema integrado com a função de poupança de água potável pretendida, composto peio componente hidráulico especifico na Figura 1, o sistema de cl C lumulaçac ) n a Figura 2 ; 0 cl válvulc L 1T ii st uraclor a com um na F.i gur 3 3. Os números de r eferêne ia. na 1 1 i c ura 4 ref :erem- 3 0 p Q me smo 3 eiemer itO; 5, como inc iicado < antes, na s Figuras 1 ? ± f C-- à f el; n o; são cl S 3 ira refere nciados atrav 0 S dos núrru sros mes ma re fer ên cia ( um.;. i vez que para os d 1.1 :er put^s e lf ímentc ) 3 do s r s r o ma monta .do como na Fi .aura 4, O S P o ntc us 12 nas rugur Cl S 1, 2 ; 3 S 3.0 um ponto de curto- -cir cui to comum d; _·' S _L ib tem a, pe rte tq r~> ente 30 sistema interio r de d i. stribuicãc :> de 3 CG u a fria).

Figura 5 - Representação esquemática dos sistemas de distribuição de água quente e fria parai garantir a operação do sistema proposto e a função de poupança de água, onde os 16 números se referem a: 9 - Sistema interior de distribuição de água quente, pressão Ph> Pc. r a, de d.e de d.e 12 - Sistema interior de distribuição interior de á.qua. fr a pressão Po <P.r, onde Pr é a pressão da rede geral distribuição de água fria (o reservatório de acumulação e permanentemente ligado a este sistema, bem como a entrada niizaaor agi :ia de qualquer sistema ou dispositivo águ a fria) 19 Entrada d· e água. J_. .1. 1 d. / a partir da. rede gera dis tribuiçao de a Lgua fria i, a pr essão Pr 21 - Aquecedor de ! clÇUclf C :;u font. e de água quente 22 - válvula redu I L- O -C d. Ci d pressa O / d. .0 .1: O .1. ti L· a ou diferenci.a 1 O o 0 hd jonente hidráu lico esp recíf ico represí antado ; na F igura 1 deve S θ .ΤΓ c c ;.l oca do o mai s próxii to pos S .1V Θ .1. da. V 3. .1. VU la mi st ur cUlOPcl represr ratada na Figu ra 3, p cl O cl um meih or de se mp enho dc siste: ta no qe ie concer n e a p oupança de agua, O pode s e r t ornado ”ínví s , 2 ^ ", SS c ;e coi .ocado atr. d. S Cl >*>, Q drsp OS ioivos de uti lizadore ;s de ági .ra e / ou atí r me s ruo ρ or detr á S ou der it.ro de móvei s que lhes i podem . estar cl S S C jciado O1 V—' c Para um merá ior desempenho , o sistema p reposto r e ( quer um comp O Π ente h idráuli f·' o o -q ur cifico c ronf orm e repra :i s e n í :.ado na

Figura 1 associado a cada válvula misturadora usual, conforme representado na Figura 3, 0 sistema de a no local ma is acumulação do p a ra perm11 í r jrio (14 •3. Ç cL O 06 umuiaçáo representado na Figura adequado da casa e, assim, a pode residir apacidade de pode ser grande o suficiente •olumes consideráveis d.e água 17 com apenas pequenos aumentos na pressão. 0 sistema de acumulação representado na Figura 2 não precisa de ser colocado próximo ao componente hidráulico especifico representado; na Figura. 1, ou próximo da válvula misturadora esquematicamente representada na. Figura 3, Ά. saída / entrada (12) do sistema de acumulação da Figura 2 esta permanentemente ligada, ao sistema interior de distribuição de água fria, e a entrada cie água fria (12) de qualquer válvula ou outro dispositivo misturador usando água· fria está a s s o c .1- a.d.a a este scisteme. r r 11: r r o r de o. i s i r i O u i ç a o ce a.gua. fria. 0 sistema de acumulação representado na Figura 2 é composto essencialmente por um reservatório de acumulação usual (14) e por uma. válvula, redutora de pressão comum, que poae uma -alvula de pressão aioso :a diferencial, composta pelos elementos (15), (16) (17) e (13), e este sistema de acumulação precisa existir apenas uma vez para toda uma casa ou instalação de água. Se é uma válvula redutora de pressão absoluta, conforme representado na Figura 2 e na Figura 4 global, impõe uma dada pressão Pc ao sistema interior de distribuição « de água fria, r ião importa qual a pressão da rede geral d; a distribuição de água fria. No entanto, se é uma válvula redutora de pi ; e s s áo diferencial, conforme apresentado na vista de detai i···, 0 sobre o lado direito da s Figuras 2 e Δ - ; - .mpõe uma pressão Pc no sistem interior d e distribuição de água fria que é um dado valo abai i xo da pressão Pr na rede geral de distribuição de águ fria, per; titindo assim um me 1. b o r d e s e mo e η η o do sistem proposto pera.cao speiu do sistema requer s u a -- n st ale 18 através da ligação entre a rede geral de distribuição de água fria, e os sistemas interiores de distribuição de água fria e de água quente, tal como representado na Figura 5. De acordo com esta figura, a. água fria proveniente da rede geral de distribuição de água fria (19), a press ão Pr, a.l in renta o aquecedor de águ a (21), e o aquecedor de água i (21) liberta 3. CJ U õ. G U. Θ i L t Θ p S T õ. o si. se eme. interior de di stribim -Çao : G0 dCpJ ã. quente (11) a urna pressão Pn q: ue e apenas ligeirame nte abaixo da pressão Pr da rede geral de £ listribuiçáo de água fria (esta difer ν') 0 ç] e pressão é t s o pequena qua.nto ρ o s s .i v e .1. ^ como impostc pelo aquecedor de água usado). 0 S I. S L ΘΓίΙο proposto não a.pre senta d .if icu.ldad.es adiciona, is no que diz rc-. ;speito a sua instalação, que pode se ir dividida em d U 3 S 01 ci P et s principais. Na primeira etapa, confc arme ilustr a do na. Figu ra 5 : (a) Uma ligação dir0ta os. entrada do aqueo 0 0 O T de água (21) à rede gerai de distribuiçã .o de água fria ( 19) , obt endo- - S Θ O sistema interior de distrib >uição de água qu e ui. e (11) na Λ 0 I. O.ò. do aquecedor d· s água, (b) A utilização de urna válvula redutora de pressão onde a água fria proveniente da rede geral de distribuição de agua fria (19) entra, obtendo-se o sistema interior de distribuição interior de água fria (12). A válvula redutora de pressão deve ser regulada de modo a garantir que a pressão da água no sistema interior de distrib ui ca o de í água. i..1. ci f P i,- f e s i ci abaixo da. pressão η o sistema iruenor (j p distribuição de água quente, Ph. Na segunda etapa, conforme ilustrado na Figura 4 como um todo, de entrada de água quente (11) do sistema misturador está ligada ao sistema interior de distribuição de água quente (11), e a. tomada (12) do componente hidráulico específico na 19

Figura 1 e a entrada < âCpJci fria ( 1 /.. ) G5. V5.dVU..1 d ITl.lStUTaGOra na Figura 3 estão lig. ad.as ao sistema . interior de distribuição de agua fria (12) , e cl S cl IL O .a (13) do componente hidráulico específico na Figura 1 está ligada à. entrada de água quente (13) da válvula misturadora na Figura. (3) . E claro a partir da Figura 4 que a água fria para alimentar a entrada (12) da válvula misturadora, ou de quaisquer outros dispositivos que necessitara de água fria, vem preferencialmente do reservatório de acumulação (14) e não da rede gerai de distribuição de agua fria por mero de entrada (13) . Somente quando a pressão no reservatório de acumulação (14) atinge um valor mínimo, significando que ele está quase vazio de agua acumulada, a água fria entra no sistema misturadora vinda diretamente da rede geral de distribuição de água fria através de entrada (19).

Descrição detalhada da invenção e sua operação 0 elemento sensor de temperatura, que avr a 1 i a. a i temperatura da água na entrada d· s água quente ( 1I) do i aistema misturador, é o bolbo dilatável (2) na Figura 1, cujo aument o de volume é convertido numa deforma.ção hor izontal Iinear (aumento de comprimento) da esquerda par. a a d ireita, tendo como referência a Figura 1.

Inicialmente, o sistema está imobilizado, e ambas as entradas (13, 12) da válvula misturadora estão totalmente fechadas através d.os fechos (9, 10), respetivamente, e, consequenfemenfe, não há caudal de salda da água (20) deixar a válvula misturadora. Nesta situação de não caudal a pressão 20 empurrando o êmbolo (7) para rede geral de distribuição formado pelos êmbolos (4) e a direita, o êmbolo (4) abre Figura. 1, mas não existe caud na Figura 1 uma vez que a a direita, é igual à pressa. o d.a de água. fria (12) , o conj unto 7) e a haste { ; 6) f o X ITlO VÍCÍcI para completaraente a. pa.s sagem (13 ) n a al de água ati :avés Ciei S cl Í.O.cl (13) passagem (9) na F igura 3 esta fechada. Nesta situação inicial, o reservatório de acumulação (14) não está totalmente carregado com água, e a pressão no sistema interior de distribuição de água fria é a que é imposta pela válvula redutora de pressão.

Se o utilizador quiser água quente ou parcialmente quente na sa.rda. (2u) da. va.ivuj.a misitura.Go.ra, a pasasagem i s} e a.berta, e pressão empurrando o conjunto formado pelos êmbolos ( 4 ) e ( 7 ) e a haste (6) na Figura 1 para a direita diminui consíderavelmente, observando que o êmbolo ( 4 ) é r im êmbolo perfurado, e a mo la (5) força o conjunto formado pelos êmbolos (4) e (7) e a haste (6) para a esquerda, o êmbolo (4) fechando a passagem da água gue entra através da entrada. (11) P ci X' Cl Cl c} 'j_ "3, } . Este é O C c! .só quando a agua que entrai através da entrada (11) í ~i r r i a o u parcialmentí 5 mia, o bolbo (2) não aumenta de compri mento e não empurra a h a 8 x, e (3 ) para a direi' ta, e a águ. a fria ou pare ialmente frio que entra l pelai

entr cl O-cl (11) pass a at ravés c ios furos do disc; o fixo ( :d , atra vé 8 d O S furos ; 0.0 êmbolo (i ) , através da válvula de r e t e nção (3) f ^ & ror c· ada par a a sarda (12 ) na Figura 1 (Γ e a s s i m a. entrar no sist ema int :e.r 1 or de dl st ri bui .cão de a igua f r i a / e ( ''j rr -q ço is par a a .1. i ..mentar O Cf lí ipamentos < .pue n ecessitarr 1 de água fr ia. ou entãc j serui conduzida em direção cl O reservgaóri.o oe acumulação (li ) . a. a.cumu.i.a.ça.o oa. agua rrl.a cu 21 parcialmente fria que entra no sistema através da entrada de água quente (11} ocorre dessa forma. Se o reservatório de acumulação (14) não está completamente carregado com água, ou há pedidos de água fria a partir do sistema interior de distribuição de água fria, durante este periodo não é descarregada água através de sarda (20) da válvula misturadora, mesmo que a passagem (9) esteja aberta. À medida que o reservatório de acumulação (14) recebe água, a pressão no seu interior aumenta, assim como a. pressão no sistema interior de distribuição de água fria, assim aumentando também a pressão à qual o caudal de água (12) na Figura 1 sai em direção ao reservatório de acumulação (14) e ao sistema interior de distribuição de água fria, e também aumenta a ação dessa pressão empurrando o conjunto formado pelos êmbolos (4) e (7) e a haste (6) para a direita. Quando o reservatório de acumulação (14} está completamente carregado com água o conjunto formado pelos êmbolos (4) e (7) e a haste (6) move-se para a direita e o êmbolo (4) abre a passagem (13), não importa qual a temperatura da agua que sai através da passagem (13) , sendo a água conduzida para a entrada (13) da válvula. misturadora na. Figura 3, O reservatório de acumulação (14) tem um dado limite na sua capacidade de acumulação, e não pode se acumulada mais água nele uma vez alcançada essa. capacidade máxima.

Se a água que entra através da entrada de água quente (11) se torna quente, a sobe a temperatura, do bolbo (2) e este aumenta de tamanho, e a sua haste (3) move-se para a direita, forçando assim o conjunto formado pelos êmbolos (4} e (7) e 22 para 0. G !? Θ i. v 5. / e o êmbolo (4) abre íuent e qu ίβ entra. através de en t.rada ' clCÍci. (13 } da válvula mis tur adora A 5 gua vai ent ão para a c. Ima ra de 3tu.r;: rdora na. Figura 3 onde e com o caudal de água f ria que vu ]. a a.tr aves de C· Li Cl fc) U L- .1. rada G6 açu a Íeooi S CÍ0 scarreg; ada para u s o ar pela haste (6) a mover-; a passagem (13) da águe (II) era direção à ei mistura da válvula, possivelmente misturada com eventualmente entra na t fria (12) na Figura 3, ·; da sarda (20) da válvula misturadora. Este é o funcionamento normal do sistema misturador para satisfazer os pedidos de água quente ou parcialmente quente do utilizador. o r esc arvatói :io d e acumulação (1 4) está G6 água ou se a. ág ua que entra no s i. s t enicL de água quent e (i: l! esra suric ientemente .o pelo bolbo (2) . .almente fria a curau lada no reser vat rório de ide ser usad a pa ra alimentar qualquer ire lho ligado ao sistema irr to··· rior de i fria, inclu indo a entrada de ác fua fria

Desta forma, a água que entra através da entrada de água quente (11) do sistema é direcionada para a saida da válvula misturadora (20) através o.cuitlli -Laça •\ rv equipamentc (12) da válvula misturadora na Figura

Quando, no fir ial de uma operação da váIvu ia mist uradora, a passagem (9) é fechada, c conjunto formado pelos ê :mbolos (4) e (7) e pela haste (6) continua a ser empurra do para a direita devido à ação da na s Lo {^) do bolbo 2 enquc tnto a água dentro do component e b .idrául ico especifico na Figura 1 23 permanece quente, ου. pela ação da. pressão da rede geral de distribuição de água fria. sobre o êmbolo (7) , ligado ao êmbolo (4) através da haste (6), mesmo se a temperatura do bolbo (2) diminui e, consequentemente, diminui o seu comprimento. Mesmo quando a. água contida dentro do componente hidráulico especifico na Figure· 1 arrefece, o conjunto formado pelos êmbolos (4) e (7) e pela haste (6) continua a ser empurrado para a direita pela ação da pressão na rede geral de distribuição de água fria sobre o êmbolo (7), ligado ao êmbolo (4) através da haste (6). Para esta situação de não caudal, a pressão na entrada de água quente {11} do sistema misturador é a mesma que a da rede geral de distribuição de água fria. 0 caudal de água fria (12) que entra na válvula misturadora na Figura 3 é sempre direcionado para a salda (20) da válvula misturadora, e a função de poupança de água do sistema proposto está apenas relacionado com a poupança da água que entra no sistema misturadora através da entrada de água quente ( 11) quando estai não é quente, ITlcL S friai ou parcialmente iria. Assim, o funcionamento do sistema é analisado con siderando apenas o que acontece com o caudal de água que entra no sistema através da entrada de água quente (ii) . Se existir, o caudal de agua fria (12) que entra na válvula misturadora na Figura 3 é misturado com o eventual caudal de água quente que entra através da entrada (13) da válvula misturadora na Figura 3, e esses caudais de água misturados são descarregados pela saída. (20) da válvula misturadora paira satisfazer as necessidades do utilizador. 0 sistema de acumulação na Figura 2 é tal que o sistema interior de distribuição de água fria usa preferencialmente a água acumulada no reservatório de acumulação (14) em vez da agua tria orovenrente o a reoe gera j. de ci c s z r r tu m c n o oe agua fria através da entrada (19), Se for usada uma válvula redutora de pressão absoluta, se a pressão no reservatório de acumulação (14) e no sistema interior de distribuição de água fria é maior do que a pressão parai que a válvula redutora de pressão formado pelos elementos (15), (16), (17) e (18) está calibrada, essa pressão atua sobre o lado direito do êmbolo (17) e o conjunto formado pelos elementos (16), (17) e (18) é força· 0- o ci ΓΠΟν er S' 0 para a e squerda, cont :ra a cL Ç á O cie 1T ιοί a (15) , 0 êmbol .o (17 ) fecha a. e\ mntua 1 pa. ssapfem. d.a . águ. a qu e entra no sis te: na a parti r- da entu i ci cie da re :de c jers il de distr ibu. ição CÍ0 água fria ( 19) e SO for u s sida LlITLcL V ci .lv rila redut Ο Γ α de pu :es S ô Ci d iferen r-< - al, o 0 ci pres sã.o no reserva .tc •r io de ac umu iação (: 14) e no si . 81 ema inte rior ae ar: ttrib urç dO de água f r i . '_A ma ior cio que c \/ alor para o quí 10 cL V Cl .lv mil a redut Ο Γ α de ρ: r e s 5 S d O f orrnadí 3 í le lc ) 3 0 ]_ t mnentr s (1 5 ) , í 1 6) , ( 17) e (18 } 0, d td Oc ili bra< d cl f 0 S S cl P 0 são e a mo j_ d \ ) a tu ara d C ;bre o lad .o c irrert o du êmbolo (17) , contra a clÇdu 0 la pr 6SS 3 ,·*Ν da rede deral de di s t r ibui cão de ág na fr i a συ e atua sofor Θ o .1 .ado esquerdo do êmbolo (16), o conjunto formado pelos elementos 16), (17) e (18) é forçado a mover-se para a esqui -· V d P, 1- ''-'-'-A í rabo lo (17) fecha. a eventual . passagem, da água que entra. is tema a partir da entrada de água fria da rede qeral distribuição de água fria (19). Sob essas condições, não importa se é usada uma válvula redutora de pressão absoluta ou diferencial, e o sistema interior de distribuição de água fria recebe água do reservatório de acumu lação (14) ou das 25 saídas (12) de componentes hidráulicos como o da. Figura 1, e não água fria proveniente da rede geral de distribuição de água tr Ia (19) , dc indo ao s I s I eina misturador proposto a poss í b i. ]. id 5Q6 ca s ntí .ΐ. .1. z a ç a o da aCfUo pC :tável acum u.I. a o. a o a ώ. a o re j e itad .a.. Após ca d.a oper ação· o s i. s 0Θ ma 0 s o a pronto pa ra uma nova oper ação ' Ϊ QU0 C< smeça a i >artir cl 'X 0 f.Cipd. iniciai, c ;om to descrito acim Cl 0 No q ue c li z resp eito a ο ρ Θ lí cl Ç á Ο ς o s I s t ;ema propos ; 0 o é operado da mesm a manei ra cr smo as vai- vulas r ^ís turadora -3 usuais, a principa Ί dif er 0 -r·, ,·-» 0 sen do qu e, pU 3. Π G O o caudal de água que entr a nc > 3 is temí a mis· furs tdor atrs tvés da entrada d€ 5 á .gua quente (11) 0 99 ΐ :á a se: c dir igi: ão para o rese rvatório d j 0 acumulação (14) ou pa ra o s i s t e ma. interior de d r s stribuiçao de a cpj.a t. ?s I a não há nenhuma dessa água a ser descarregada através da saída principal (20) da válvula misturadora, evitando assim as perdas de água que de outra forma eram descarregadas diretamente no sistema de esgoto. O sistema proposto não apresenta dificuldades adicionais no que diz respeito à sua instalação, que pode ser dividida em duas etapas principais. Na primeira etapa, conforme ilustrado na Figura 5: (a) Uma. ligação direta da entrada do aquecedor de água (21) para a rede geral de distribuição de água fria (19), obtendo-se o sistema, interior de distribuição de água quente (11) no saída do aquecedor de água, íb) A utilização de uma válvula redutora de pressão (22), formado pelos componentes (15), (16), (17) e (18) , onde a água fria 26 proven leme rede geral de distribuição de áoua fria (19) entra, fria ( cal ibr. i nteri· Ph do segund entrad. ci O S' _L κ tomada da águ 3 esta fria, Figura obtendo-se o si erra interior de distribuição de água 12) . A válvula reguladora de pressão (22) precisa ser ad.a sara crerantir crue a pressa.o Pc d.a agira no sistema or de d.i stribuicã· o ci e água. fria está abaixo da. pre; sistema inter ior de distribuição de ; água quente. a etapa, conforme i. 1 u s tra.d.o na Figura. 4 como um tod.c a de á igu ar quent e (11} do s i .stes aa mis turador está lig, ada 3 tema ir; ; terior de distrib uição O- e aigua < quente, e a (12) o o compon ente hidrául ico es ;pec if ic o n a Figura ! ^ a fria e entra da (12) da a úlvi. .ile l mi stur ado ra na Fig- ura o lig; adc >s ao s istema inter •ior di a d: i ^ -j- 2^ ' Lbu. ição de a gua Θ 0. S :ia (13) do componente hi. dráu1icc 0 specí f ico na 1 est á ligada à entrada de 1 ági ia que nte (13 ) da válv ula adora Ϊ"; 3 Figura (3) .

Lisboa , 23 de Setembro de 2011 27

Claims (6)

1 REIVINDICAÇÕES Sistema misturador de água para ser usado em associação com válvulas misturadoras de água compreendendo: - Pelo menos uma válvula misturadora, cada uma com. dois comandos configurando as entradas de água: quente (9) e de água fria (10); Um rosei rvatório de acumulação (14) que acumula ág· ! 1 .d qu e não ati ngiu a temperatura desejada e crue ent 6. no sistema misturador através da entrada de água qu< ^ ϊ"; (11) ; - Urna válvula redutora de pressão e caracterizado por incorporar um ou mais componentes 1.1 G.r a u j. 1 c o s, cao.a um asso cl a.o.o a. uma va.lvu.la. m r s t a r a o o r a. em que cada conjunto hidráulico inclui um bolbo dilatável (2) montad o s obre um disco perfurado ( i1 , O bO ibo estando ligado à ha ste (3) que empurra o êmbolo desl i.zante perfurado í 4) para a direita, que este i ligado a...r avés de haste (6) ao êmbolo (7) que é empurrad< o da dirs eitcL para a esquerda p ;e la . mo la (5), e incluindo t 5uTLO&rti cí válvula, de retenção í o ; / que ao ser aberta a pass. agem de água quente

5. C umu la. cão de ác lua £r el a ; ião et pG ra. a ent: (1 0 \ ! > S 0 < re ser vatóri (9) dirigindo encaminha a água para o reservatório de acumulação (14) e para o sistema interior de distribuição (12) através de válvula de retenção (8) se estiver à temperatura desejada, ou dirigindo-a para. a entrada da válvula misturadora através de passagem (13), se ela estiver na temperatura desejada ou se o de acumulação (14) está cheio de água. 1 2 . O.ikStema. m.rStU.rador GO 11 '.í 1.1.11 111S. 1 'li S OII 1: li: 11 C: O OD1 a S S G C í õl Ç δ o corn válvulas misturadoras de água, de acordo com a reivindicação 1, caracfcerizado por o componente hidráulico especifico, um por cada válvula misturadora, ser colocado a montante da válvula misturadora, podendo o mesmo ficar montado ou até dissimulado atrás dos dispositivos u. t .1.1.1 z a d o· r e s g e a cn.i a „ 3 Sistema mist com válvula reivindioaçã reservatório urador de água para ser usaac i misturadoras d.e água. de a i 1., ca^r ti ís r1 is. z i o u inclui de acumulação (14) por cada inst em associação cordo com a .r apenas um alação, 4 5 Ol .3t Θ TUci ;T ;i s tu: r a ii o a de água para ser usado em i: i..s s o o ia cá· co iTl V cl 1 V ulas misi curadoras de água d/d a cor d c- orn TS ivindic. ação .1. f •‘bp* "b bA ζ»ν Vb> "b“ y^B -Jb- bJb At VotTr por c; ,·ρ4 ispos: í t i vo S d. O G rnando d a vá( Ivula misturadora s erem a la.vai 1G ci 3 f V ola ntes ou outros sirni .lares S i. s tema rr iístu: r a d ο τ' de água para ser usado em i 1. s soc ia çã' co m válv ulas misi iruraaoras de água l>-td acord 0' orn reivindicação 1, caracterizado por o sistema de acumulação incluir u m r e s e r va t ó r 1 o d e cL C V ΓΓ: 11.]. 5. Ç ã O (14) e uma vá lv ala redutora Cie 0133330 f Q'U0 PC >de ser uma válvula redutora de pressão absoluta ou uma vaIvula r edutora de ores C; ,r; 0 αireren .1 0. i. Método de iracao sistema uurador de pai 2 utilização em associação com válvulas misturadoras de água de acordo com o descrito nas reivindicações 1 a 5, tíci ÍBUciGíír €5 5U 5L Z" O cornpo: ient.e n id.rá.ur .·. cc assocj..ado a cada

33, V U .1.3. misturadora direccionar de forma automática a CL CJ "U CL fria ou parcialraen te fria que entra na entrada (11 ) do sistema misturador para o reser vatório de acumulação (14) & Ό O T 3. o sistema interior de distribuição de água f r .1. a (12) .

7. Método de operação do sistema misturador de água para ser usado em associação com. válvulas misturadoras de água, de acordo com a. reivindicação anterior, caraoterizado por durante o seu funcionamento normal a válvula misturadora libertar, através da salda (20), uma mistura de água quente e fria, dependendo da regulação de temperatura estabelecida pelo utilizador, que entra por um. lado pela entr ad.a de água quente (11) e, por outro, pel a ent (12) da válvula· ni a s "L u. jl a o. '·. ura, de t a 1 Γorma cjua a 3 ,-y 1 ; 3 -_v <_A que entra pela € sntr a.d.a ( 12) da válvu. la misturado 1 ?3 3 V &! rese rvatório de acumu.Iac : a q (141 e ; q q-, pq ,--q y çi pd pi cjerur distribuição de agua fria (19).

8. Método de operação do sistema misturador de áçua. para ser usado em associação com válvulas misturadoras de água, de acordo com as reivindicações 6 e 7, earacterizado por o componente hidráulico especifico receber água através de entrada (11) e libertar água através da sua salda (13), e quando a água quente está ausente da entraria (11) essa água fria ou parcialraente fria é conduzida através do 3 9. sistema interior de distribuição de água fria (12) que está permanentemente ligado ao reservatório de acumularão (14) . Método de operação do sistema misturador de á.qua. para ser usado em aissocieição com válvulas misturadoras de água, de acordo com as reivindícapões 6 a 8, caracfcerizado por a água fria ou parcialmente fria que entra, no sistema misturador através de sua entrada de agua Quente ( entrar no reservatório de acumulação (1 4), e 3. t3.CTU.c3. U S acumulada é utilizada. posteriormente para aliraentar sistema interior de distribuição de água fria (12), alimentando todos os aparelhos que utilizam, água fria, incluindo as válvulas misturadoras por meio de entrada (12) . 10 Método de operação do sistema misturador de água para ser usado em associação com válvulas misturadoras de água, de acordo com as reivindicações 6 a 9, caracfcerizado por U 8 cl 1' a. a.gua. a icurr tu la da r\ (~\ reservat ór i o de a. .curau 1 ação í 1 4) par õ. alimenta r o '3 'í 51 i" £ una : Lnt . 3 Γ101' (j 3 dis tri buiçã o de agua fri CL (12) f ern V3 z da água Γ ria prove ' Γ; Γ; p da r ede c jer al de d.i stri bui c ,3 i''1 d.e ág- ua f r ií a (19) F C ;eja pa r a. a. 1 i.ment cl Γ O sis te ma inter ior (j i s t r ibt .lição (j 3 água f ria í 12) , se ja par ci alimenta .1. o-* . entr ad.a d.e 3 QUd f r ia (12 ) das vá 1\ uai õ. S mi s turadoras, p-, que é rea .11; zado pela cl C Ç cl O da p T Θ 3 8 cl r·', no sis 1". *3 ma inter ior de tí istr 'ib uição cie água 1 iria (12) C-- no reservatório de acumulação (14) sobre a válvula redutora de pressão composta pelo conjunto formado pelos 4 elementos, moía (15), êmbolos (16 e 17) e uma haste que liga os êmbolos (18), que fecham a entrada de água fria (19) proveniente da rede geral de distribuição de agua fria se a. pressão no sistema, interior de distribuição de água fria (12) e no reservatório de acumulação (14) é maior do que a pressão para a qual a válvula reguladora de pressão está regulada.

11. Método de operaição do sistema misturador de água para ser usado em associação com válvulas misturadoras de água, de acordo com as reivindicações 6 a 10, caracterizado por serem identificadas as seguintes fases de funcionamento: a) Quando não existe água quente na entrada de água (11) do sistema misturador, a agua fria ou parciaimente fria entra no componente hidráulico através da entrada de água quente (11), o bolbo (2) não aumenta o seu corapr imento e o caudal de água é direccionado para o reservatório de acumulação (14) , terminando este processo quando a água quente chega à entrada (11) do componente hidráulico ou quando o reservatório de acumulação (14) está totalmente cheio com agua; b) Quando existe água quente na entrada de água quente (11) do sistema misturador, o bolbo (2) aumenta o seu comprimento, e a haste (3) força o movimento do êmbolo (4) para a. direita, permitindo assim a saída do caudal de água. (13) para a entrada de água quente (13) da válvula misturadora e depois para a saída principal (20) da válvula misturadora; c) Quando o reservatório de acumulação (14) está totalmente 5 saindo pela salda principal (20) da válvula misturadora qualquer que seja a sua temperatura. 12 . ch.e lo com d CJ Li d Ir .1. .1 d O d parelaIm ente tria, ci. á.CTUS. 01.16 entra atra; vés da entrada cle o. qug quente (11) do sistema misturador é descarrega· O-cL DS.IT cl cl V S. -L V 'U1 cl misturadora sarda normal (13) do componente hidráulico, Métod.o usado acordo de operação do sistema misturador de água para ser m associação com válvulas misturadoras de água, de com as reivindicações 6 a 11, caracfcerizado por usadas duas alavancas, volantes ou membros de quen comando, parei abrir ou fechar as entradas de aqi (9) e fria (10) da válvula misturadora. Lisboa, 03 de Abril de 2012 6