Una válvula (26) de descarga automática para controlar el flujo de agua de una cisterna (10) de agua de un inodoro,

comprendiendo la válvula de descarga automática: un cuerpo (28) de válvula que tiene un asiento (50) de válvula que define una primera abertura (48), y una superficie interna que define un conducto (44) de flujo que tiene un corte transversal horizontal circular que se estrecha de forma no lineal y continuamente alejándose del asiento de válvula hasta una segunda abertura (46) en un segundo extremo opuesto al asiento de válvula; y una junta (32) de estanqueidad para asentarse contra el asiento de válvula y cerrar el asiento de válvula; caracterizada porque la superficie interna se estrecha de forma más significativa cerca de la primera abertura (48) que de la segunda abertura (46) y se estrecha de forma más progresiva más cerca de la segunda abertura (46), por lo que el radio y del conducto (44) de flujo sigue la siguiente expresión polinómica **Fórmula** en la que DU es el diámetro de la abertura superior (48), DL es el diámetro de la abertura inferior (46), h es la longitud del conducto (44) de flujo y x es la distancia desde la abertura superior (48) a lo largo del conducto (44) de flujo

La presente invención versa acerca de válvulas de descarga automática que controlan el flujo de agua de las cisternas del inodoro a los inodoros y, en particular, acerca de válvulas de descarga automática con características mejoradas de flujo.

Son conocidos los sistemas para controlar la descarga automática de agua de una cisterna del inodoro a un inodoro, véanse por ejemplo las patentes U.S. 4.172.299 y 6.178.567. Tales sistemas tienen una válvula de entrada de agua para la cisterna que está controlada normalmente por un flotador que detecta el nivel de agua de la cisterna. Una charnela controla el flujo del agua de la cisterna a través de una salida en la parte inferior de la cisterna. La pulsación de la palanca de accionamiento desestabiliza la charnela, de forma que el agua puede vaciarse de la cisterna al inodoro. Según se desagua el agua de la cisterna, el flotador cae con el nivel de agua en la cisterna, accionando de ese modo el flujo de entrada de agua. El nivel de agua cae más rápido de lo que entra el agua de entrada, de forma que la charnela puede caer hacia abajo para volver a sellar la salida, y se puede volver a establecer el nivel de agua en la cisterna. Según se rellena la cisterna, el flotador sube con el agua y finalmente cierra la válvula de entrada para cortar el suministro de agua.

La capacidad del inodoro, particularmente inodoros de poco consumo de agua, para operar de forma eficaz durante un ciclo de descarga automática es en gran parte una función de la vía de acceso a través de la que el agua tiene que desplazarse para salir del inodoro. Esta vía de acceso discurre desde la válvula de descarga automática y a través del recorrido vítreo del inodoro. Se han diseñado diversas configuraciones de sifón para optimizar las características de flujo durante el ciclo de descarga automática.

Relativamente pocos de los esfuerzos anteriores por mejorar el rendimiento de la descarga automática han sido para abordar el impacto de la válvula de descarga automática de la cisterna. Normalmente, las válvulas convencionales de descarga automática tienen una abertura circular con un conducto cilíndrico dirigido hacia abajo a la salida del inodoro, véase por ejemplo, la patente U.S. nº 5.325.547. La construcción cilíndrica de tales válvulas puede crear una bolsa de aire en la vía de acceso de flujo después de que se inicia una descarga automática porque el agua en la cisterna se estrecha según acelera por gravedad a través de la válvula. Se han ideado válvulas de descarga automática con pasadizos no cilíndricos. Por ejemplo, la patente U.S. nº 5.195.190 da a conocer una válvula de descarga automática con un pasadizo en forma de sección cónica. El diámetro decreciente de la vía de acceso en tal válvula ayuda a reducir el volumen de aire no deseado. Sin embargo, aunque es una mejora, el pasadizo frustocónico proporciona una eficacia inferior a la óptima de descarga automática.

Los documentos US 5.218.725, FR 2.740.794 y US 4.106.136 dan a conocer cada uno conductos de flujo que se estrechan de forma más significativa en una porción intermedia del conducto de flujo, y no cerca de una primera abertura (salida) del conducto de flujo.

Otra parte de la válvula de descarga automática que puede tener una baja eficacia de flujo es el rebosadero. El rebosadero se utiliza en el inodoro para proporcionar un conducto de rebosadero para agua sobrante en la cisterna que puede presentarse si no se corta el suministro de agua a tiempo, por ejemplo por el fallo de la junta de estanqueidad de entrada o que el flotador accione la válvula de entrada demasiado tarde. El rebosadero se conecta a la salida de la válvula de descarga automática, de forma que el agua sobrante puede pasar al inodoro y a las cañerías de desagüe. Los tubos convencionales de rebosadero son cilindros verticales largos con el extremo inferior comunicándose con el conducto principal de flujo de la válvula de descarga automática y extendiéndose el extremo superior ligeramente por encima del nivel normal deseado de llenado de agua en la cisterna, véase por ejemplo, la patente U.S. nº 4.433.446. Tales tubos cilíndricos de rebosadero tienen características inferiores a las óptimas de flujo al igual que las válvulas cilíndricas de descarga automática.

Ambas patentes U.S. nos 6.401.269 y 6.651.264 dan a conocer conjuntos de válvula de descarga automática que tienen tubos fuertes rectangulares de rebosadero con bocas relativamente grandes en los extremos superiores y paredes que se ahúsan. Aunque la boca ancha y la construcción que se estrecha afectan a la eficacia con respecto a los tubos cilíndricos convencionales de rebosadero, el corte transversal generalmente rectangular sigue proporcionando un flujo inferior al ideal.

Por lo tanto, existe la necesidad de una válvula de descarga automática con características mejoradas de flujo.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona una válvula de descarga automática de un inodoro que tiene características mejoradas de flujo resultado de un conducto de flujo con un perfil de flujo que se estrecha de forma no lineal siguiendo la función definida en la reivindicación 1, que sigue más de cerca el estrechamiento exhibido por el agua que cae según acelera por gravedad. El perfil de flujo no lineal del conducto de flujo de la válvula reduce la presencia de aire en la válvula después de que se inicia un ciclo de descarga automática, de forma que se puede conseguir una mayor eficacia de descarga automática. La válvula de descarga automática también puede tener un rebosadero que se estrecha, preferentemente de forma no lineal, para mejorar el flujo de forma similar en una situación de rebosadero.

La presente invención también proporciona una válvula de descarga automática para controlar el flujo de agua procedente de la cisterna del inodoro, comprendiendo la válvula de descarga automática: un cuerpo de válvula que tiene un asiento de válvula que define una primera abertura, y una superficie interna que define un conducto de flujo que tiene un corte transversal horizontal circular y se estrecha de forma no lineal alejándose del asiento de válvula según una expresión polinómica hasta una segunda abertura en un segundo extremo opuesto al asiento de válvula, de forma que la segunda abertura tiene una dimensión menor que la primera abertura; y una junta de estanqueidad para asentarse contra el asiento de válvula y que cierra el asiento de válvula; caracterizada porque la superficie interna se estrecha de forma más significativa cerca de la primera abertura que de la segunda abertura y se estrecha de forma más progresiva cerca de la segunda abertura.

Específicamente, en una forma la invención proporciona una válvula de descarga automática para controlar el flujo de agua procedente de una cisterna de agua del inodoro. Un cuerpo de válvula tiene un asiento de válvula y un conducto de flujo dirigido desde el asiento de válvula. Una superficie interna del cuerpo de válvula define el conducto de flujo de forma que al menos una porción del conducto de flujo se estrecha de forma no lineal alejándose del asiento de válvula. Una junta de estanqueidad puede asentarse contra el asiento de válvula para cerrar el asiento de válvula. La superficie no lineal del cuerpo de válvula puede derivarse de un cálculo y expresarse como una ecuación polinómica.

El cuerpo de válvula define dos aberturas en cada extremo, una en el extremo superior con el asiento de válvula y otra en el extremo inferior que se fija a la salida de la cisterna. Dado el estrechamiento del conducto de flujo, la abertura inferior tiene una dimensión menor que la abertura en el asiento de válvula.

La válvula de descarga automática puede tener una junta de charnela con una cavidad interna hueca y un balancín que tiene un par de patas (teniendo cada una una abertura que define el eje de pivote), de forma que la junta de charnela puede pivotar con respecto al cuerpo de válvula. La junta de charnela y/o el balancín pueden tener una ubicación de fijación para fijar un conector de accionamiento que puede accionarse para desestabilizar la junta de charnela.

La válvula de descarga automática también puede tener un rebosadero mejorado. El rebosadero define un conducto de rebosadero en comunicación con el conducto de flujo del cuerpo de válvula que se estrecha entre una abertura superior de boca ancha del rebosadero y una abertura inferior del rebosadero. Preferentemente, el conducto de rebosadero se estrecha desde su boca ancha durante parte de su longitud o todo... [Seguir leyendo]

1. Una válvula (26) de descarga automática para controlar el flujo de agua de una cisterna (10) de agua de un inodoro, comprendiendo la válvula de descarga automática:

un cuerpo (28) de válvula que tiene un asiento (50) de válvula que define una primera abertura (48), y una superficie interna que define un conducto (44) de flujo que tiene un corte transversal horizontal circular que se estrecha de forma no lineal y continuamente alejándose del asiento de válvula hasta una segunda abertura (46) en un segundo extremo opuesto al asiento de válvula; y

una junta (32) de estanqueidad para asentarse contra el asiento de válvula y cerrar el asiento de válvula;

caracterizada porque

la superficie interna se estrecha de forma más significativa cerca de la primera abertura (48) que de la segunda abertura (46) y se estrecha de forma más progresiva más cerca de la segunda abertura (46), por lo que el radio y del conducto (44) de flujo sigue la siguiente expresión polinómica

DU (DU − DL )

**(Ver fórmula)**

−

22 h

en la que DU es el diámetro de la abertura superior (48), DL es el diámetro de la abertura inferior (46), h es la longitud del conducto (44) de flujo y x es la distancia desde la abertura superior (48) a lo largo del conducto (44) de flujo.

2. La válvula de descarga automática de la reivindicación 1, en la que la primera abertura tiene un diámetro de 5,08 a 10,16 cm.

3. La válvula de descarga automática de la reivindicación 1, en la que la segunda abertura tiene un diámetro de 5,08 a 7,62 cm.

4. La válvula de descarga automática de la reivindicación 1, en la que la segunda abertura está separada de la primera abertura una distancia axial y la distancia axial es de 2,54 a 15,24 cm.

5. La válvula de descarga automática de la reivindicación 1, en la que la primera abertura tiene un diámetro de aproximadamente 8,6 cm y la segunda abertura tiene un diámetro de aproximadamente 7,0 cm y la distancia axial es de aproximadamente 4,4 cm.

6. La válvula de descarga automática de la reivindicación 1, en la que primera abertura tiene un diámetro de aproximadamente 8,3 cm y la segunda abertura tiene un diámetro de aproximadamente 5,9 cm y la distancia axial es de aproximadamente 12,7 cm.

7. La válvula de descarga automática de la reivindicación 1, en la que la junta de estanqueidad es una charnela.

8. La válvula de descarga automática de la reivindicación 7, en la que la charnela tiene un balancín (72) conectado por pivote al cuerpo de la válvula.

9. La válvula de descarga automática de la reivindicación 8, en la que la charnela tiene una cavidad interna hueca.

10. La válvula de descarga automática de la reivindicación 1, que incluye, además, un rebosadero (30) que define un conducto de rebosadero en comunicación con el conducto de flujo del cuerpo de la válvula, ahusándose el conducto de rebosadero entre una primera abertura (60) y una segunda abertura (64) de una dimensión menor que la primera abertura.

11. La válvula de descarga automática de la reivindicación 10, en la que las aberturas primera y segunda del rebosadero tienen cortes transversales circulares.

12. La válvula de descarga automática de la reivindicación 10, en la que el rebosadero es separable del asiento de válvula.

13. La válvula de descarga automática de la reivindicación 10, en la que al menos una porción del conducto de rebosadero se estrecha alejándose de la primera abertura del rebosadero.