Válvula termostática con equilibrado de presión mejorado.

Válvula termostática para mezclar fluidos (1), que comprende:

- una carcasa

(10), provista de una ranuras (210) de salida y acoplada con unos medios de termostato (20);

- un elemento termosensible (30), provisto de un pistón (130);

- unos primeros medios de sellado elásticos (40);

- unos segundos medios de equilibrado elásticos (50);

- un dispositivo de regulación del calor (60);

en el que:

dicha carcasa (10) es un elemento de una sola pieza;

dicho elemento termosensible (30) está alojado en dicha carcasa (10), en la parte opuesta a dichos medios de termostato (20);

dichos primeros medios de sellado elásticos (40) están interpuestos entre dicho elemento termosensible (30) y dicha carcasa (10) y

dichos segundos medios de equilibrado elásticos (50) están alojados en dicha carcasa (10), en la parte opuesta a dicho elemento termosensible (30),

caracterizada por que dicho dispositivo de regulación del calor (60) está alojado de manera fija en dicha carcasa (10) y dicho dispositivo de regulación del calor (60) está provisto de un dispositivo de equilibrado de presión (70) y comprende al menos dos cámaras de flujo (266) para fluidos; estando colocadas dichas cámaras de flujo (266) en posiciones diametralmente opuestas con respecto al eje de simetría (L) de dicho dispositivo de regulación del calor (60) y en correspondencia con dichas ranuras (210) de salida de dicha carcasa (10).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/056653.

Solicitante: Garef Di Bacchetta Roger.

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: Via Barro 119 28045 Invorio (NO) ITALIA.

Inventor/es: BIAGGI,FABRIZIO, BACCHETTA,ROGER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES... > Control de la temperatura (disposiciones de conmutación... > G05D23/13 (haciendo variar la relación de la mezcla de dos fluidos que tienen temperaturas diferentes)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO;... > F16K31/00 (Medios de accionamiento; Dispositivos de retorno a la posición de reposo)

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Fragmento de la descripción:

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DESCRIPCIÓN

Válvula termostática con equilibrado de presión mejorado.

La presente invención se refiere a una válvula termostática para mezclar fluidos, con un equilibrio de presión, que puede garantizar un suministro preciso, fiable, del fluido a la temperatura deseada, que es ventajosa de fabricar y sencilla de instalar.

Las válvulas termostáticas son dispositivos alojados dentro de mezcladores termostáticos. Estos dispositivos se utilizan para administrar fluido obtenido mezclando dos o más fluidos con diferentes características de temperatura y presión. En particular, permiten la regulación de la temperatura del fluido mezclado, manteniéndola constante incluso en caso de una repentina caída de presión o variación en la temperatura de uno de los fluidos que están mezclándose. Las válvulas termostáticas se utilizan comúnmente en el sector de las conexiones para baños. Se utilizan por su practicidad, seguridad, comodidad y los ahorros de energía que pueden lograr.

Las válvulas termostáticas están compuestas por un elemento termosensible, un dispositivo de regulación del calor y sólo en algunos casos un dispositivo de equilibrado de presión. El elemento termosensible detecta la temperatura del fluido mezclado obtenido e interacciona con el dispositivo de regulación del calor. Este último permite el suministro de fluido mezclado a una temperatura preestablecida. Finalmente, el dispositivo de equilibrado de presión iguala la presión de salida de los fluidos que van a mezclarse en condiciones no uniformes. Dichas válvulas termostáticas están alojadas generalmente dentro de mezcladores termostáticos que consisten en un único cuerpo metálico fundido. Dentro de este cuerpo, los diversos fluidos que van a mezclarse se hacen converger en las aberturas previstas especialmente realizadas en la válvula termostática. Entonces, el fluido mezclado que sale de dicha válvula se dirige hacia un dispositivo de regulación del flujo que permite su utilización por el usuario.

Existen diversos tipos conocidos de válvulas termostáticas. Tienen en común la detección de temperatura, que se lleva a cabo mediante elementos termosensibles. El mezclado se logra utilizando diferentes procedimientos dependiendo del tipo de válvula utilizado. Determinados tipos de válvula realizan la regulación variando orificios previstos especialmente para el paso de los fluidos que van a mezclarse por medio de la rotación de elementos internos alrededor del eje de simetría. Otras válvulas realizan la regulación de temperatura por medio de dispositivos previstos especialmente para ese fin, colocados dentro de la propia válvula. Estos dispositivos varían los orificios para el paso del fluido por medio de la traslación de los elementos a lo largo de la válvula. Sin embargo, la temperatura del fluido suministrado depende no sólo de la temperatura de los fluidos utilizados para el mezclado, sino también de las presiones con las que dichos fluidos que están mezclándose alcanzan la válvula. La combinación de presión y temperatura variable para los diferentes fluidos que van a mezclarse resalta la dificultad de suministrar el fluido mezclado a la temperatura solicitada, y sobre todo a una temperatura constante.

Actualmente, determinadas soluciones técnicas típicas previstas para solucionar este problema implican la creación de una cámara en la que alojar un elemento termosensible, estando colocada una parte para leer la temperatura en la salida del fluido mezclado. El equilibrado de presión y la regulación de la temperatura del fluido mezclado se logra por medio de dos discos cerámicos: uno de los discos se mueve con respecto al otro, y dependiendo de su posición angular, hace posible regular la sección transversal de flujo para los fluidos que entran a diferentes temperaturas y para los fluidos de salida mezclados. Esta solución presenta determinados problemas porque los medios para seleccionar la temperatura y el caudal del fluido mezclado de salida están en el mismo control. Además, un problema adicional se refiere a la inestabilidad de la temperatura del fluido mezclado provocada por las distintas condiciones en las que los fluidos que van a mezclarse alcanzan la válvula. Por consiguiente, estos problemas crean dificultades en la regulación de la temperatura de salida; además, la dificultad constante en la regulación de la temperatura genera un desperdicio de energía y problemas en relación con la seguridad provocados por una posible quemadura en el caso de una falta repentina de fluido frío en el sistema. Soluciones adicionales incluyen la utilización de un elemento termosensible, hecho utilizando un material de expansión y contracción rápidas que por medio de una conexión mecánica hace funcionar un dispositivo de regulación del calor. Este dispositivo de regulación del calor se realiza utilizando una cámara o corredera de pistón y permite variar los orificios de entrada y salida de fluido. Estas soluciones también presentan un problema de inestabilidad de la temperatura del fluido mezclado si hay una variación en la presión del fluido que va a mezclarse.

Soluciones adicionales incluyen la utilización de válvulas termostáticas con un dispositivo de equilibrado de presión para los fluidos que entran en la válvula. Estas soluciones resuelven el problema relacionado con la estabilidad de la temperatura del fluido mezclado que sale, aunque presentan otros problemas relacionados con su complejidad. De hecho, la construcción de estas válvulas requiere numerosos elementos que dan como resultado un ensamblaje complejo y un aumento en el coste de producción. Además, una desventaja adicional de estas soluciones es que los elementos de válvula están sometidos a desgaste por fatiga provocado por los continuos movimientos recíprocos a los que están sometidos dichos elementos; el desgaste se hace incluso más marcado cuando las presiones de funcionamiento de los fluidos son altas.

El documento EP 0 569 437 describe un dispositivo para regular el mezclado de fluidos a diferentes temperaturas. Esta regulación se logra por medio de una válvula que consiste en una cámara de pistón que equilibra la presión de

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los dos líquidos, y en un elemento termostático que regula la temperatura al nivel deseado. El dispositivo presenta sólo elementos que se trasladan axialmente; las funciones de regulación de presión y temperatura se realizan mediante diferentes elementos (una cámara de pistón para la presión y un elemento termostático para la temperatura) .

El dispositivo de regulación está compuesto esencialmente por dos cámaras, una dentro de otra, que realizan las dos funciones de regulación: la cámara interna equilibra las presiones, mientras que la cámara externa regula la temperatura.

En una forma de realización alternativa, el dispositivo está compuesto por dos elementos fijados uno dentro de otro aunque el pistón, utilizado para equilibrar las presiones, consiste en un único elemento con un anillo tórico central fijado en una muesca prevista especialmente. La cámara externa para la regulación de temperatura también consiste en un único elemento.

El dispositivo descrito presenta la desventaja de que el elemento termostático se coloca en la parte superior de la válvula: esta posición no permite una lectura precisa de la temperatura de salida. En realidad, el líquido mezclado necesita desplazarse una mayor distancia para alcanzar al usuario, con una variación resultante en la temperatura comparado con la leída por el elemento termostático. Una desventaja adicional es la colocación del resorte de equilibrado en el exterior del cuerpo de válvula, lo que presenta dos efectos negativos.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

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1. Válvula termostática para mezclar fluidos (1) , que comprende:

- una carcasa (10) , provista de una ranuras (210) de salida y acoplada con unos medios de termostato (20) ;

- un elemento termosensible (30) , provisto de un pistón (130) ;

- unos primeros medios de sellado elásticos (40) .

10. unos segundos medios de equilibrado elásticos (50) ;

- un dispositivo de regulación del calor (60) ;

en el que:

dicha carcasa (10) es un elemento de una sola pieza;

dicho elemento termosensible (30) está alojado en dicha carcasa (10) , en la parte opuesta a dichos medios de 20 termostato (20) ;

dichos primeros medios de sellado elásticos (40) están interpuestos entre dicho elemento termosensible (30) y dicha carcasa (10) y dichos segundos medios de equilibrado elásticos (50) están alojados en dicha carcasa (10) , en la parte opuesta a dicho elemento termosensible (30) , caracterizada por que dicho dispositivo de regulación del calor (60) está alojado de manera fija en dicha carcasa (10) y dicho dispositivo de regulación del calor (60) está provisto de un dispositivo de equilibrado de presión (70) y comprende al menos dos cámaras de flujo (266) para fluidos; estando colocadas dichas cámaras de flujo (266) en posiciones diametralmente opuestas con respecto al eje de simetría (L) de dicho dispositivo de regulación del calor (60) y en correspondencia con dichas ranuras (210) de salida de dicha carcasa (10) .

2. Válvula termostática para mezclar fluidos (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que dichas ranuras (210) de salida están en la parte de dicha carcasa (10) que comprende dicho elemento termosensible (30) y opuesta a dichos medios de termostato (20) .

3. Válvula termostática para mezclar fluidos (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que dicho dispositivo de equilibrado de presión (70) , alojado en dicho dispositivo de regulación del calor (60) , está formado por medio de al menos dos elementos (172, 172â?) conectados funcionalmente por unos medios que crean una junta estanca al agua (375) .

4. Válvula termostática para mezclar fluidos (1) según la reivindicación 3, caracterizada por que dichos medios que crean una junta estanca al agua (375) están compuestos por al menos una junta tórica. 45

5. Válvula termostática para mezclar fluidos (1) según la reivindicación 3 o 4, caracterizada por que dicho dispositivo de equilibrado de presión (70) está conectado funcionalmente a dicho elemento termosensible (30) por medio de la parte opuesta a dicho pistón (130) de dicho elemento termosensible (30) .

6. Válvula termostática para mezclar fluidos (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicha carcasa (10) comprende unos medios de filtrado de fluido (514, 514â?) .

7. Válvula termostática para mezclar fluidos (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicho elemento termostático (30) está acoplado a dicha carcasa (10) por medio de unos medios de 55 acoplamiento (1000) apropiados.

8. Válvula termostática para mezclar fluidos (1) según la reivindicación 7, caracterizada por que dichos medios de acoplamiento (1000) están provistos de al menos un pasador de bloqueo.

9. Mezclador (100) de fluidos termostático, caracterizado por que comprende una válvula termostática para mezclar fluidos (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores.