Válvula de regulación, particularmente para la regulación del flujo de fluidos en sistemas de refrigeración.

Válvula de regulación (10, 100, 200), particularmente para la regulación del flujo de fluidos en sistemas derefrigeración,

que comprende:

- un cuerpo de válvula (11) que tiene una entrada (12) y una salida (13) para el fluido, las cuales están conectadaspor una abertura de conexión (14),

- un dispositivo de control del flujo (15) para dicha abertura de conexión (14), el cual está insertado en un asiento(16) previsto y formado en dicho cuerpo de válvula (11) y comprende un pistón de control del flujo (17, 117) queestá funcionalmente conectado a un motor eléctrico (18) para su movimiento axial a lo largo de un eje dedeslizamiento (A), de una manera que puede ser modulado entre una posición abierta y una posición de bloqueode dicha abertura de conexión (14),

presentando dicho pistón de control del flujo (17, 117) unas aberturas (19) para la conexión entre una cara delantera(20) del mismo, la cual está dirigida hacia dicha abertura de conexión (14) y una cara trasera (21) del mismo, paraequilibrar las presiones aplicadas por el fluido a dicha cara delantera (20), presentando dicho pistón de control delflujo (17, 117) un cabezal (22, 122, 222) que está encarado a dicha abertura de conexión (14) y forma dicha caradelantera (20), comprendiendo dichas aberturas (19) del pistón de control del flujo una pluralidad de orificios (23,123, 223) que pasan a través de dicho cabezal (22, 122, 222), caracterizada porque dicho cabezal (22, 122, 222) esuna cúpula de cabezal y porque dicha cúpula tiene una estructura que es sustancialmente simétrica alrededor de uneje de extensión (B) de la misma, estando previstos dichos orificios (23, 123, 223) en la misma a distancias radialesdesde dicho eje de extensión (B) que aumentan según una progresión cuadrada inversa.

Válvula de regulación, particularmente para la regulación del flujo de fluidos en sistemas de refrigeración.

La presente invención se refiere a una válvula de regulación, particularmente para la regulación del flujo de fluidos en sistemas de refrigeración.

Actualmente, las válvulas para la regulación del flujo de fluidos en sistemas de refrigeración tienen una estructura que comprende:

- un cuerpo de válvula, provisto de una entrada y una salida para el fluido, las cuales están conectadas mediante un compartimiento de conexión,

- un dispositivo de control del flujo del compartimiento de conexión, insertado en un asiento apropiadamente provisto formado en el cuerpo de válvula.

El dispositivo de control del flujo comprende un pistón del control del flujo del compartimiento de conexión, el cual está funcionalmente conectado a un motor eléctrico.

La posición del pistón durante la utilización está modulada por la acción del motor eléctrico entre una posición abierta y una posición de bloqueo para el compartimiento de conexión.

Durante la utilización de este tipo de válvula, la acción del fluido en el pistón no es constante ya que su posición varía con respecto al compartimiento de conexión.

Esto comporta que el dispositivo de control del flujo está sometido a diferentes fuerzas que dependen de la posición impartida por el motor eléctrico al pistón.

Estas fuerzas son sustancialmente debidas a la diferencia entre las presiones que el fluido aplica a una cara delantera del pistón, la cual está dirigida hacia compartimiento de conexión, y las presiones que el pistón experimenta en una cara trasera del mismo que descansa opuesta a aquella.

Son actualmente conocidos los pistones los cuales tienen compartimientos de unión que los cruzan, que conectan las zonas en frente de tales caras a fin de equilibrar las presiones que actúan sobre las mismas en ciertas condiciones de funcionamiento.

En particular, la patente US nº 6.568.656 divulga un pistón provisto de un cabezal en forma troncocónica en el cual hay uno o más orificios que constituyen puertos para la unión a los compartimientos de conexión descritos.

Una válvula según las enseñanzas de esta patente tiene el cabezal en forma troncocónica que está perforado en posiciones previamente definidas, las cuales se determinan a fin de hacer mínima la resultante de las fuerzas de la presión aplicada por el fluido al pistón en utilización cuando está en una posición de modulación escogida con respecto al compartimiento de conexión.

Unas posiciones previamente definidas de este tipo se determinan sobre la base del comportamiento fluido dinámico provisto del fluido que durante la utilización afecta a la válvula.

Por lo tanto, los orificios en el cabezal en forma troncocónica están previstos en la zona en la que el fluido tendrá, durante la utilización, una presión la cual, aplicada a la cara trasera del pistón que controla el flujo, permite obtener un equilibrado sustancial de las fuerzas que experimenta en la posición previamente definida.

Una desventaja de una válvula provista según esta enseñanza es que las fuerzas de la presión experimentadas por el pistón durante la utilización de la válvula, en lugar de estar sustancialmente equilibradas cuando está en la posición previamente definida, son altamente variables con la modulación de su posición con respecto al compartimiento de conexión durante la utilización de la válvula.

Adicionalmente, una válvula provista según las enseñanzas de esta patente está dedicada a una utilización previamente definida, su geometría estando determinada previamente como una función de sus condiciones de funcionamiento de diseño.

Una válvula dedicada de ese modo para utilizarla en condiciones de funcionamiento previamente definidas por lo tanto no tiene una flexibilidad en la aplicación que actualmente se siente como una calidad crecientemente sustancial, con el objetivo de cubrir los requisitos de normalización que conducen a la simplicidad en la gestión logística y a costes de fabricación más bajos.

El objetivo de la presente invención es proveer una válvula de regulación que permita un equilibrado de las presiones experimentadas por el pistón durante la utilización que sea eficaz sustancialmente en todas las posiciones que adopte entre la posición abierta y la posición para el bloqueo del compartimiento de conexión.

Con esta finalidad, un objetivo de la invención es proveer una válvula que permita un equilibrado sustancial inmediato de las presiones experimentadas por el pistón en utilización durante la modulación de su posición con respecto al compartimiento de conexión.

Otro objetivo de la invención es proveer una válvula que pueda ser utilizada de una manera equivalente cuando se invierte el flujo del fluido que pasa a través de la misma.

Otro objetivo de la invención es proveer una válvula que sea simple y fácil utilizar y que pueda ser fabricada con unos costes relativamente bajos.

Esta finalidad y estos y otros objetivos que se pondrán de manifiesto mejor más adelante en la presente memoria, se alcanzan mediante una válvula de regulación, particularmente para la regulación del flujo de fluidos en sistemas de refrigeración, como se define en la reivindicación 1.

Características y ventajas adicionales de la invención se pondrán de manifiesto mejor a partir de la siguiente descripción detallada de algunas formas de realización preferidas pero no exclusivas de la válvula según la invención ilustrada a título de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1 es una vista en alzado lateral parcialmente en sección de una válvula según la invención;

la figura 2 es una vista en sección parcialmente a mayor escala de un detalle de un dispositivo de control del flujo de la válvula según la invención;

las figuras 3 y 4 son unas vistas en alzado lateral parcialmente en sección de dos formas de realización alternativas de la válvula según la invención;

las figuras 5a y 5b son respectivamente una vista en alzado lateral y una vista en planta de una cúpula de la válvula según la invención.

Con referencia a las figuras, el número de referencia 10 globalmente designa una válvula de regulación, particularmente para la regulación del flujo de fluidos en sistemas de refrigeración, la cual comprende:

- un cuerpo de válvula 11, el cual tiene una entrada 12 y una salida 13 para el fluido, las cuales están conectadas por una abertura de conexión 14,

- un dispositivo de control del flujo 15 para la abertura de conexión 14, el cual está insertado en un asiento provisto 16 que está formado en el cuerpo de válvula 11 y comprende un pistón de control del flujo 17, el cual está funcionalmente conectado a un motor eléctrico 18 para su movimiento axial a lo largo de un eje de deslizamiento A, de una manera que puede ser modulada o controlada entre una posición abierta y una posición de bloqueo de la abertura de conexión 14.

El pistón de control del flujo 17 tiene unas aberturas 19 para la unión entre una cara delantera 20 del mismo, la cual está dirigida hacia la abertura de conexión 14 y una cara trasera 21 del mismo, para el equilibrado de las presiones aplicadas por el fluido a la cara delantera 20.

La válvula 10 tiene la particularidad de que el pistón de control del flujo 17 tiene una cúpula del cabezal 22 que está encarado a la abertura de conexión 14 y está provista de una pluralidad de orificios 23 que pasan a través del grosor de la cúpula 22 y pertenecen a las aberturas de conexión 19.

La superficie exterior de la cúpula 22 forma la cara delantera 20 del pistón de control del flujo 17.

De forma ventajosa, la cúpula 22 tiene una estructura sustancialmente simétrica alrededor de un eje de extensión B de la misma, el cual durante la utilización coincide convenientemente con el eje de deslizamiento A.

Los orificios 23 están previstos en la cúpula 22 a distancias radiales del eje de extensión B que preferentemente aumentan según una progresión cuadrada inversa.

En otras palabras, las distancias radiales desde el eje de extensión B de los centros de los puertos de los orificios 23 virtualmente en la superficie exterior... [Seguir leyendo]

1. Válvula de regulación (10, 100, 200) , particularmente para la regulación del flujo de fluidos en sistemas de refrigeración, que comprende: 5

- un cuerpo de válvula (11) que tiene una entrada (12) y una salida (13) para el fluido, las cuales están conectadas por una abertura de conexión (14) ,

- un dispositivo de control del flujo (15) para dicha abertura de conexión (14) , el cual está insertado en un asiento

(16) previsto y formado en dicho cuerpo de válvula (11) y comprende un pistón de control del flujo (17, 117) que está funcionalmente conectado a un motor eléctrico (18) para su movimiento axial a lo largo de un eje de deslizamiento (A) , de una manera que puede ser modulado entre una posición abierta y una posición de bloqueo de dicha abertura de conexión (14) , presentando dicho pistón de control del flujo (17, 117) unas aberturas (19) para la conexión entre una cara delantera (20) del mismo, la cual está dirigida hacia dicha abertura de conexión (14) y una cara trasera (21) del mismo, para equilibrar las presiones aplicadas por el fluido a dicha cara delantera (20) , presentando dicho pistón de control del flujo (17, 117) un cabezal (22, 122, 222) que está encarado a dicha abertura de conexión (14) y forma dicha cara delantera (20) , comprendiendo dichas aberturas (19) del pistón de control del flujo una pluralidad de orificios (23, 123, 223) que pasan a través de dicho cabezal (22, 122, 222) , caracterizada porque dicho cabezal (22, 122, 222) es una cúpula de cabezal y porque dicha cúpula tiene una estructura que es sustancialmente simétrica alrededor de un eje de extensión (B) de la misma, estando previstos dichos orificios (23, 123, 223) en la misma a distancias radiales desde dicho eje de extensión (B) que aumentan según una progresión cuadrada inversa.

2. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos orificios (23) tienen los centros de sus puertos que están encarados exteriormente a dicha cúpula (22) , en unas circunferencias (C) que están mutuamente separadas con respecto a dicho eje de extensión (B) , de modo que se dividen en dos anillos de bandas anulares de igual área (G, H, I) de un área de la superficie igual, en las cuales se puede dividir la proyección en el plano de dicha cúpula (22) .

3. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos orificios (23, 123, 223) están previstos en dicha cúpula (22, 122, 222) en unos grupos, los cuales son simétricos con respecto a dicho eje de extensión (B) .

4. Válvula según la reivindicación 2, caracterizada porque entre dichos orificios (23, 123, 223) , los cuales

pertenecen al mismo de dichos grupos tienen ejes centrales (D) que sustancialmente descansan en un plano común (E, F) que es radial a dicho eje de extensión (B) .

5. Válvula según la reivindicación 4, caracterizada porque dichos ejes centrales (D) están colocados sustancialmente perpendiculares a la superficie exterior de dicha cúpula (22, 122) . 40

6. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha cúpula (22) está realizada en plancha de metal.

7. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha cúpula (222) y dicho pistón de control del flujo (217)

son monolíticos. 45

8. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha cúpula (222) está realizada en material plástico.