PT2157248E - Válvula de purga com sifão - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

VÁLVULA DE PURGA COM SIFÃO A invenção refere-se a uma válvula de purga com sifão, com um alojamento que apresenta uma purga; a qual forma uma câmara de alojamento e com um tubo de imersão que se estende para a câmara do alojamento; a qual está espaçada da base do alojamento e limitada com o alojamento e um volume do reservatório sob a forma de um espaço anelar, sendo que do volume do reservatório sai um bocal para a ligação ao sistema de tubagem, sendo que, no alojamento, está prevista uma secção de ligação ao bocal que liga o volume do reservatório com o interior do bocal e sendo que o sifão é promovido por meio da água de bloqueio mantida no tubo de imersão e no volume do reservatório, sendo que está previsto um elemento de construção que expande a secção transversal do fluxo de um canal de circulação que vai do interior do tubo de imersão para a secção de ligação do bocal, e assim é construído de tal modo que provoca uma alteração do comportamento de fluxo no canal de circulação. Uma válvula de purga deste tipo é conhecida da US 3651826 A.

Uma válvula de purga semelhante é também divulgada na DE 20 2005 017 965 UI e na DE 10 2006 053 751 AI. Válvulas de purga com sifão já são conhecidas na arte. O pedido de patente EP 0634 530 AI, por exemplo, divulga um sifão que tem uma esfera flutuante na água de bloqueio. Se o nível da água de bloqueio for inferior ao nível que garante a válvula de purga, por exemplo, porque, devido a uma baixa pressão no sistema de tubagem ligado à válvula de purga, é aspirada uma grande parte da água de bloqueio, a esfera assenta num assento de esfera disposto no tubo de imersão impedindo, assim, a penetração mecânica de gases provenientes do sistema de esgoto no espaço de escoamento.

No entanto, a válvula de purga conhecida a partir da EP 0634 530 AI ocupa um grande espaço, que deve ser considerado aquando da respetiva instalação, por exemplo, em chuveiros ou banheiras. Além disso, com a esfera flutuante, é necessário um componente adicional na válvula de purga, sendo que, em princípio, a taxa de erro é aumentada. Além disso, existe o risco de que a esfera venha a aderir à base de depósitos e/ou de impurezas na base da esfera; o que impede o fluxo da água e não pode ser separada de novo sem intervenção mecânica a partir do exterior.

Na arte divulgada na DE 10 2006 053 751 AI é também problemático que as condições de escoamento não sejam ótimas no abastecimento de água e no volume do reservatório, fazendo com que o sifão nem sempre funcione perfeitamente.

Partindo desse principio, o objeto da presente invenção tem por base fornecer uma válvula de purga com sifão que otimiza as condições de escoamento da água que corre. O objeto é conseguido através de uma válvula de purga com as caraterísticas da reivindicação 1. O elemento de construção é concebido por um recesso (20) parcial e que se expande radialmente para fora apenas numa certa parte a periferia do alojamento (4), com base no espaço anelar (14) ma secção de ligação do bocal (16a).

Pela disposição de um tal elemento de construção, que modifica a secção transversal do fluxo de um canal de circulação que vai do interior do tubo de imersão para a secção de ligação do bocal do modo anteriormente descrito, os meios adicionais, tais como uma esfera flutuante para vedação mecânica da válvula de purga contra gases do sistema de tubagem tornam-se desnecessários. Em vez disso, o sifão pode ser utilizado para garantir que a água de bloqueio, mesmo quando o nível da água de bloqueio na válvula de purga é reduzido através da ação de uma pressão negativa no sistema de tubagem ligado.

Durante uma redução do nível da água de bloqueio no tubo de imersão causada por uma baixa pressão, uma parte da água de bloqueio permanece no volume do reservatório e pode assegurar o sifão. Se o nível de água de bloqueio alcançar, devido às condições de pressão, a altura do lado frontal do turbo de imersão virado para a base do alojamento, existe um risco de que, por meio da entrada de ar através do tubo de imersão e do volume do reservatório nos bocais e/ou no sistema de tubagem, seja aspirado de tal forma que a válvula de purga não possa ser recuperada após o final da perturbação da pressão.

Com o aperfeiçoamento da válvula de purga de acordo com a presente invenção, é possível proporcionar a quantidade necessária para o sifão no volume do reservatório, mesmo quando o ar, através da purga, aspira o tubo de imersão e o volume do reservatório no sistema de tubagem.

Como resultado, a secção transversal de escoamento do canal de circulação que flui do interior do tubo de imersão para a secção de ligação do bocal - por outras palavras, substancialmente no volume do reservatório - é modificada de tal modo que se forma um canal de ar na água de bloqueio presente no canal de circulação, por meio do qual o ar aspirado possa entrar no sistema de tubagem. Através desta arte, é evitado um "curto-circuito", sendo que o excesso de água de bloqueio é perdido aquando de distúrbios de pressão no sistema de tubagem. Após o final da perturbação da pressão, o nível de água de bloqueio necessário para um funcionamento fiável da válvula de purga pode ser produzido através do refluxo da água de bloqueio no volume do reservatório. Porque pelo menos uma parte da água de bloqueio não é perdida durante uma perturbação causada por uma baixa pressão, e o nível de água de bloqueio nominalmente fornecida pode ser reduzido, podem ser configuradas válvulas de purga com uma estrutura de construção lisa e mais compacta.

Assim, a integração de uma válvula de purga deste tipo é simplificada em particular.

Também é assegurada, pela manutenção da água de bloqueio no volume do reservatório, a recuperação do sifão por da água de bloqueio, mesmo com perturbações repetidas de pressão. A válvula de purga concebida é, portanto, em especial para a ligação a sistemas de tubagens, nos quais as flutuações de pressão ocorrem com mais frequência.

Finalmente, está prevista, no caso da válvula de purga de acordo com a invenção, que o tubo de imersão se expanda no interior para a base do alojamento. Desta forma, as condições de circulação da água de purga no tubo de imersão e no volume do reservatório circundante, são, por conseguinte, otimizadas no canal de circulação. Se, de acordo com uma forma de realização, o tubo de imersão tiver uma curvatura côncava, o volume do volume do reservatório pode ser aumentado em relação ao volume do tubo de imersão, de modo que o volume do reservatório proporcione mais espaço para a reserva de água de bloqueio. 0 recesso parcial produz, em especial, uma secção transversal do canal de circulação e, assim, uma redução da pressão na água que flui através do canal de circulação no caso de uma baixa pressão que domina o sistema de tubagem. A redução da pressão leva, assim - quando o ar é aspirado -a um canal de ar estável a partir da interface entre o ar e a água, por exemplo, no tubo de imersão até à secção de ligação do bocal. Assim, o fluxo de ar que é aspirado, no caso de afundamento do nível da água de bloqueio para aproximadamente a altura do lado frontal inferior do tubo de imersão através do tubo de imersão e do volume do reservatório, pode ser comandado por meio de uma configuração de estrutura simples num canal de circulação.

Desta forma, o volume do reservatório, no caso de uma perturbação de pressão, uma quantidade de água de bloqueio necessária para a restauração da válvula de purga. Preferencialmente, o recesso parcial é formado na secção de ligação do bocal, de modo que esteja diretamente a montante do bocal na direção do fluxo. Isto permite a formação de um canal de ar no caso de uma perturbação de pressão.

De preferência, está disposta, na secção de ligação do bocal, uma barreira de bocal que contêm a água de bloqueio no volume do reservatório, e a distância vertical entre a base do alojamento e a barreira do bocal é de preferência entre 30 mm e 50 mm. Desta forma, pode ser garantida uma conceção muito plana e, portanto, fácil de montar a válvula de purga. O recesso parcial pode estender-se até à altura da barreira do bocal. Desta forma, a formação do canal de ar pode ser afetada na eventualidade de uma baixa pressão até à altura máxima do nível de água de bloqueio no volume do reservatório.

Numa outra forma de realização vantajosa da válvula de purga, o volume do reservatório apresenta aproximadamente, à altura da barreira do bocal e/ou do recesso, uma secção expandida radialmente para fora. No caso de uma baixa pressão no sistema de tubagem, a secção expandida para a receção, em especial, da água de bloqueio aspirada para fora do tubo de imersão, e, por conseguinte, funcionar como um tipo de volume de receção de água de bloqueio adicional. Desta forma, uma quantidade aumentada de água de bloqueio pode ser mantida; o que ajuda, após o decaimento da perturbação de pressão, a produzir um funcionamento fiável da válvula de purga no volume do reservatório. A secção da ligação do bocal conecta, de preferência, a secção estendida com o interior do bocal. A água de bloqueio mantida no volume de receção de água de bloqueio adicional e mencionada acima pode fluir para trás através da força da gravidade para a parte inferior do volume do reservatório e/ou para o tubo de imersão. 0 elemento de construção é de preferência configurado de tal modo que uma aspiração completa e condicionada pelas variações de pressão num sistema de tubagem ligado à válvula de purga é impedido a partir do volume do reservatório. A conceção do elemento estrutural, tal como a profundidade e/ou a forma de um recesso parcial na secção de ligação do bocal é, de preferência levada a cabo em consulta com os parâmetros específicos individuais ou qualquer combinação destes parâmetros específicos da válvula de purga, por exemplo, os volumes do tubo de imersão e o volume do reservatório, as distâncias entre a extremidade e o alojamento e/ou a base do alojamento e a barreira e, se for caso disso, as flutuações de pressão que ocorrem normalmente em sistemas de tubagem. A partir do meio do alojamento, um mandril pode se expandir para o tubo de imersão, de preferência apenas na secção expandida do tubo de imersão; o que não é mais além. Deste modo, a formação de depressões na base do alojamento, que pode afetar as condições do fluxo, pode ser evitada. Além disso, o risco de depósitos no espaço de armazenamento da água que corre no meio da base do alojamento é evitado.

Numa outra forma de realização vantajosa da válvula de purga, a secção transversal do fluxo entre o lado frontal do tubo de imersão virado para a base do alojamento e a base do alojamento (10) e/ou entre o lado frontal do tubo de imersão virado para a base do alojamento (10) e o do volume do reservatório (14) é menor em relação à parede limitada e radialmente para fora do espaço anelar e aumenta imediatamente a seguir. Em outras palavras, no interior do canal de circulação definido acima, que vai do interior do tubo de imersão para a secção de ligação do bocal é menor do que em qualquer outro ponto do canal de circulação. Além disso, é preferível que a secção transversal do fluxo seja maior na região do recesso parcial. A maior secção transversal de escoamento, pode, em relação à secção transversal de escoamento menor, ser expandida em mais de 10%, em particular em mais de 20%. Desta forma, são promovidas condições de escoamento particularmente favoráveis da água no canal de escoamento. Além disso, uma tal configuração tem um efeito vantajoso sobre a formação de um canal de ar para um "curto-circuito" do espaço de escoamento com o sistema de tubagem no caso de uma diferença de pressão; gue não dura apenas durante um curto período de tempo. O volume do reservatório pode, por exemplo, ser formado como um espaço anelar, especialmente toro. Mas também é possível cumprir a mesma função com outras formas geométricas do volume do reservatório. Há uma variedade de possibilidades para a conceção e desenvolvimento da válvula de purga com sifão de acordo com a invenção. Esta referência é feita, por um lado, às reivindicações subordinadas, e, por outro lado, à descrição de um exemplo de forma de realização em conjugação com o desenho. Os desenhos apresentam: A Fig. 1 mostra uma forma de realização da válvula de purga com sifão de acordo com a presente invenção numa vista em corte transversal e isométrica.

As Figs. 2a-d é uma descrição do funcionamento do sifão de acordo com a presente invenção com referência às vistas das secções transversais esguemáticas. A Fig. 1 mostra uma forma de realização da válvula de purga 2 com sifão de acordo com a presente invenção. Num alojamento 4 é incorporada, neste exemplo, uma esfera circular 6. Na purga 6 pode ser aplicado um crivo ou um filtro com uma base na margem (não mostrado) para evitar a entrada de corpos sólidos na câmara do alojamento 4a.

Na região da purga 6 é fixo, no alojamento 4, um tubo de imersão 8, que se estende para a câmara do alojamento 4a até pouco antes da base do alojamento 10 e, por conseguinte, está espaçada a partir desta última. O tubo de imersão 8, neste exemplo, tem uma curvatura côncava, a fim de que o comportamento de fluxo de um fluido que corre através da válvula de purga 2, tal como água, seja favoravelmente influenciado e o volume do tubo de imersão 8 possa ser reduzido.

No meio da base do alojamento 10 está disposto um mandril em forma de cone 12, que se estende acima do nivel do lado frontal inferior do tubo de imersão 8 na direção da purga 6 para o tubo de imersão 8. O mandril 12 evita, vantajosamente, a formação de cavidades na base do alojamento 10; o que afeta negativamente o comportamento da purga, podendo se alojar depósitos.

Entre o tubo de imersão 8 e o alojamento 4, é formado um volume do reservatório, neste exemplo, como um espaço anelar 14. O espaço anelar 14 tem, num ponto, uma secção de ligação do bocal 16a e um bocal 16 para a ligação da válvula de purga 2 no sistema de tubagem (não mostrado), tal como um sistema de água de processo ou um sistema de tubagem de água cinza. De forma que a água de escoamento possa fluir a partir do espaço anelar 14 para dentro do bocal 16, deve estar prevista, no alojamento 4, uma barreira 18 que é formada pelo alojamento 4 e se estende, neste exemplo, até um pouco abaixo da altura da purga 6. O espaço anelar 14 apresenta, neste exemplo, uma secção 21 expandida radialmente para fora e quase sob a barreira do bocal 18, de modo a conseguir, no espaço anelar 14, um volume adicional de água para a receção da água de bloqueio (não mostrado).

Na secção de ligação do bocal 16a, encontra-se, um pouco abaixo da altura da barreira, neste exemplo, um recesso 20 parcial e radialmente para fora que atua como um elemento estrutural. Através deste recesso 20 parcial, a secção transversal da purga do canal de circulação que vai do interior do tubo de imersão 8 para a secção de ligação do bocal 16a é modificada. Através do recesso parcial 20, é possível, no caso de uma baixa pressão no sistema de tubagem ligado, que o fluxo seja aspirado a partir da purga 6 de modo que uma grande parte da água de bloqueio (não mostrado) não seja aspirada no espaço anelar 14. Em vez disso, uma parte da água de bloqueio pode ser mantida aquando da perturbação da pressão no espaço anelar 14. Após a perturbação de pressão, a água de bloqueio mantida pode fluir de volta para o tubo de imersão 8 e restaurar o necessário nível de água de bloqueio. A FIG. 2a mostra uma vista em corte transversal esquemática da válvula de purga 2 da FIG. 1. Neste exemplo, o tubo de imersão 8 e o espaço anelar 14, na medida do possível (comparar a secção direita do alojamento 4), e até uma altura máxima 22 da barreira do bocal 18 na secção de ligação do bocal 16a, são cheios com água de bloqueio (área sombreada). Se a água continuasse a fluir através da purga 6, seria recolhida através do tubo de imersão 8 e do espaço anelar 14 através da barreira do bocal 18 e do bocal 16 num sistema de tubagem. No estado normal mostrado na Fig. 2a, prevalecem tanto no espaço de purga acima da purga 6 como também no sistema de tubagem, com o qual a válvula de purga 2 é ligada através do bocal 16, pressões iguais p. e p2. A água de bloqueio impede, com fiabilidade, que a penetração de gases provenientes do sistema de tubagem no espaço de purga.

Se existir agora - como mostrado na Fig. 2b - no sistema de tubagem, um baixa pressão, pl é menor do que p2, e uma parte da água de bloqueio que atua no sifão é aspirada por meio da barreira do bocal 18 (seta a cheio 24). A água de bloqueio é levada do tubo de imersão 8 para dentro do espaço anelar 14 (setas a cheio 26), pelo que o nível da água de bloqueio reduz no tubo de imersão 8. Desde que o nível da água de bloqueio ainda não tenha atingido o nível 28 da parte frontal inferior do tubo de imersão 8, o sifão não fica comprometido. Se a diferença de pressão (p2 > pl) variar, existe o risco de que o nível da água de bloqueio seja inferior à altura mínima 28 do tubo de imersão 8, a água de bloqueio é quase completamente sugada através do bocal 16, e, assim, o sifão não pode ser novamente restaurado após o decaimento da diferença de pressão por meio da água de bloqueio sem ter água a partir do exterior.

Na Fig. 2c é mostrado, como uma aspiração completa da água de bloqueio do espaço anelar 14 através da barreira do bocal 18, é evitado de acordo com a presente invenção. Através do recesso parcial 20 na secção de ligação do bocal 16a no espaço anelar 14, o comportamento do fluxo do ar aspirado a partir da purga 16 (setas tracejadas 30) está orientado de forma que apenas uma pequena parte da água de bloqueio mantida no espaço anelar 14 é perdida. O ar aspirado é fornecido de modo a formar um canal de ar 32 na água de bloqueio e no sistema de tubagem por meio do bocal 16. As condições de fluxo mostradas aqui devem ser entendidas, como esquematicamente ou como exemplares, e, dependendo da configuração do elemento estrutural que modifica a secção transversal do fluxo do canal de circulação que vai do interior do tubo de imersão 8 para a secção da ligação do bocal 16a, podem assumir uma forma diferente. Enquanto a pressão diferencial p2 > pl continuar, o sifão da válvula de purga 2 está fixa apesar do canal de ar 32, uma vez que a direção do ar evita que os gases passem do sistema de tubagem, através da válvula de purga 2, para o espaço de purga. A Fig. 2d mostra finalmente o estado da válvula de purga 2 após a equalização da pressão p2 e Pi. A secção 21 expandida radialmente para fora no espaço anelar 14 - em especial de forma vantajosa - como um volume de receção de água de bloqueio adicional - a água de bloqueio pode agora retornar ao tubo de imersão 8 (seta a cheio 34) até que o nível da água de bloqueio no tubo de imersão 8 e no espaço anelar 14 tenha aproximadamente a mesma altura 36. Os volumes do tubo de imersão 8 - através da formação de uma curvatura côncava - e do espaço anelar 14 - tendo em conta o recesso parcial 20 e a secção expandida radialmente para fora 21 - neste exemplo estão adaptados uns aos outros, de modo que o nível da água de bloqueio no espaço anelar 14 desça do nível 22 da barreira do bocal 18 para o próximo nível mais baixo 36 mostrado. De preferência, o nível inferior seguinte 36 distancia da base da alojamento 10 no sentido vertical 38 em cerca de 30 mm, em particular 32 mm. Desta forma, a válvula de purga 2 pode ser usada, com um sifão fiável, também com uma baixa altura total.

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • US 3651826 A [0001] • DE 202005017965 Ui [0002] • DE 102006053751 Ai [0002] [0004] • EP 0634530 Ai [0003]

Lisboa, 13 de Janeiro de 2015

Claims (9)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Válvula de purga (2) com sifão, um alojamento (4) que apresenta uma purga (6) , que forma uma câmara de alojamento (4a) e com um tubo de imersão (8) que se estende para uma câmara de alojamento (4a) , que está distanciada da base do alojamento (10) e com um alojamento (4) limitado por um volume do reservatório sob a forma de um espaço anelar (14) , sendo que do referido volume do reservatório (14) se estende um bocal (16) para ligação a um sistema de tubagem, sendo que no alojamento (4) está prevista uma secção de ligação do bocal (16a) que liga o volume do reservatório (14) com o interior do bocal (16) , sendo que o sifão atua na água de bloqueio mantida no tubo de imersão (8) e no volume do reservatório (14) , e sendo que está previsto um elemento de construção que expande a secção transversal de um canal de circulação do interior do tubo de imersão (8) para a secção da ligação do bocal (16a), e sendo que este está construído de forma que promova uma alteração do comportamento do fluxo no canal de circulação, caraterizada poro elemento de construção estar concebido com um recesso (20) que se expande radialmente para fora em relação ao espaço anelar (14)na secção de ligação do bocal (16a), de modo que tubo de imersão (8) se expanda para o interior da base do alojamento (10) .
2. 2. Válvula de purga de acordo com a reivindicação 1, caraterizada por na secção de ligação do bocal (16a) estar disposta uma barreira do bocal (18) que contém a água de bloqueio no volume do reservatório (14) e a distância vertical entre a base do alojamento (10) e a barreira do bocal (18) ter, em particular, entre 30 mm e 50 mm.
3. 3. Válvula de purga de acordo com a reivindicação 2, caraterizada por o volume do reservatório (14) apresentar aproximadamente à altura da barreira do bocal (18) e/ou no recesso (20) uma secção (21) que se alarga radialmente para fora em relação ao espaço anelar (14).
4. 4. Válvula de purga de acordo com a reivindicação 3, caraterizada por a secção de ligação do bico (16a) ligar a secção alargada (21) com o interior da peça de ligação (16) .
5. 5. Válvula de purga de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caraterizada por o tubo de imersão (8) apresentar uma curvatura côncava.
6. 6. Válvula de purga de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caraterizada por a partir do centro da base do alojamento (10) se estender um mandril (12) para o tubo de imersão (8).
7. 7. Válvula de purga de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por a secção transversal de purga entre o lado frontal do tubo de imersão (8) virado para a base do alojamento (10) e a base do alojamento (10) e/ou entre o lado frontal do tubo de imersão (8) virado para a base do alojamento (10) o do volume do reservatório (14) ser menor em relação à parede limitada e radialmente para fora do espaço anelar (14) e aumentar imediatamente a seguir.
8. 8. Válvula de purga de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caraterizada por a secção transversal do fluxo na região do recesso parcial (20) ser maior.
9. 9. Válvula de purga de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caraterizado por a maior secção transversal do fluxo em relação à menor secção transversal do fluxo ser expandida em mais de 10%, em particular, em mais de 20%. Lisboa, 13 de Janeiro de 2015