ACUMULADOR DE PRESIÓN DE MEMBRANA INTERCAMBIABLE.

Acumulador de presión de membrana intercambiable.

El acumulador comprende un depósito y una membrana elástica (2) que divide el interior del depósito,

en dos cavidades, una primera cavidad con aire a presión que puede deformar la membrana para mantener a presión constante un líquido contenido en una segunda cavidad. El depósito está formado por dos carcasas (3) de plástico moldeado, acoplables entre sí, presentando las citadas carcasas (3) una ranura perimetral (8) configurada de tal forma que, en una posición de acoplamiento de las dos carcasas, conforman un alojamiento (5) para un borde perimetral (21) de la membrana (2) y porque al menos una de las carcasas (3) comprende una protuberancia (7) que, en la citada posición de acoplamiento de las carcasas (3), conforma un estrechamiento anular (6) configurado para retener el borde perimetral (21) de la membrana (2) en el citado alojamiento (5).

Acumulador de presión de membrana intercambiable.

Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a un acumulador de presión, que es un elemento utilizado en las calderas, para mantener constante la presión del líquido en el circuito. Tiene a su vez aplicación en circuitos hidráulicos o aplicaciones hidroneumáticas, que presenten la necesidad de mantener constante la presión del líquido circulante.

Antecedentes de la Invención Un Acumulador de presión es un elemento esencial en el funcionamiento de una caldera y su función es mantener constante la presión del agua u otro fluido que circule por el circuito de la caldera.

Al mantener constante la presión del líquido en el circuito, se consigue eliminar el golpe de ariete y la cavitación en las tuberías de las instalaciones. De igual modo, se evitan las constantes arrancadas de la bomba cada vez que se demanda agua y, como consecuencia se obtiene una mejora notable de la vida útil de la caldera, así como una reducción del consumo de combustible.

Un acumulador esta constituido por un deposito o carcasa metálica en cuyo interior se aloja una membrana elástica que divide el interior del deposito en dos cavidades. Una de las cavidades esta comunicada con el circuito de agua (u otro fluido) de la caldera, mientras que en la otra cavidad se introduce aire a presión, de tal forma que la variación de la presión del aire genera la extensión en mayor o menor medida de la membrana y en consecuencia un aumento o disminución en el volumen en la otra cavidad que varia la presión del agua del circuito de la caldera. De esta manera es posible mantener constante la presión en el circuito de la caldera.

El deposito o carcasa metálica esta constituida generalmente por dos piezas metálicas que se unen entre si mediante doblado de sus bordes perimetrales, de tal forma que el borde perimetral de la membrana elástica quede aprisionado (embutido) entre los bordes perimetrales de las dos piezas metálicas.

Son conocidos los numerosos problemas de calidad que presentan los actuales acumuladores de presión, debidos a deficiencias en los diseños técnicos así como al hecho de que el propio proceso constructivo sea inestable y no garantice la calidad del producto. Se tiende a pensar, ante la utilización de un polímero como membrana, que ésta va a asumir todas las deficiencias de los diseños técnicos, pero esto no siempre es así.

El principal problema es la unión de la goma (de la membrana) y el metal (de la carcasa) . Cuando se doblan los bordes de las dos chapas metálicas lo hacen con la goma en medio, que al ser un material flexible y con un amplio rango de características que influyen en su comportamiento, hacen que el cierre del acumulador pueda tener defectos.

El espesor de la chapa, la dureza y alargamiento de la goma son variables que hacen que el proceso resulte difícil de controlar. En general, se sobredimensiona la goma para asumir las variables del proceso, lo que deja a la goma bajo un inestable comportamiento.

Todos estos problemas pueden generar un mal funcionamiento de la caldera, o incluso roturas de alguna parte del acumulador, lo que ocasionaría la necesidad de sustitución del mismo, con la consiguiente interrupción en el funcionamiento de la caldera.

Como muestra de problemas que podrían ocasionarse en un acumulador tendríamos por ejemplo, que un mal diseño del mismo podría generar una rápida corrosión de la parte metálica, lo que provocaría una coloración del agua, nada deseable en los circuitos de agua potable. Por otro lado, en los circuitos de calefacción podría darse una obstrucción en las tuberías, lo que provocaría perdidas de poder calorífico. De igual modo, debido al contacto del agua con estos sedimentos, se podrían desarrollar procesos de legionela, con los consecuentes problemas de salud asociados.

Todas estas complicaciones al final nos llevan a una forma de trabajo incorrecta, con obligadas paradas del circuito para sustitución del acumulador defectuoso, además del elevado costo para el usuario.

Como ejemplo de acumuladores de presión tradicionales, se pueden citar las siguientes patentes, de referencia DE2019326, FR1483578, US4784181, DE9213285U, FR2243400 y, EP0779477. En todas ellas, el sistema utilizado para la sujeción de la membrana es similar: se utiliza una membrana en toda su longitud, y se introducen sus extremos entre dos partes metálicas del acumulador que ejercerán presión sobre la misma para conseguir de este modo su sujeción.

En algunas de estas patentes varía la forma que presentan estas partes metálicas (circulares, rectangulares…) que aprisionan la membrana, pero el sistema de sujeción es el mismo.

En todos estos casos se utiliza un mismo sistema constructivo, en el cual según ya se ha mencionado, el acumulador de presión consta de una carcasa metálica y una membrana interna.

Esta membrana interna, debido a las fuertes presiones incontroladas en el cierre del acumulador a las que está sometida en los extremos, en la zona de agarre entre las dos partes metálicas del acumulador, plantea con frecuencia, problemas de deterioro o rotura.

El problema radica en que no se permite la posibilidad de desmontaje de las dos partes metálicas que conforman la carcasa del acumulador, por tanto, ante un problema de mantenimiento de la membrana, será necesario desechar el acumulador al completo y tampoco permite el análisis claro del problema.

Descripción de la invención El acumulador de presión, objeto de la invención, está constituido por un deposito y una membrana elástica que divide el interior del deposito, en dos cavidades, una de ellas con aire a presión que puede deformar la membrana para mantener a presión constante un líquido contenido en la segunda cavidad. De acuerdo con la presente invención el deposito esta formado por carcasas de plástico moldeado, acoplables entre si. Como las carcasas están moldeadas en plástico su forma puede obtenerse con gran precisión, a la vez que se reducen considerablemente los costes de fabricación.

Las citadas carcasas comprenden una ranura perimetral configurada de tal forma que en posición de acoplamiento entre las dos carcasas conforman un alojamiento en el cual queda alojado un borde perimetral de la membrana. La citada ranura perimetral se calcula y moldea con la forma del borde perimetral de la membrana de tal forma que el borde perimetral queda alojado en el citado alojamiento sin estar sometido a tensiones que puedan deteriorar la membrana.

Al menos una de las dos carcasas comprende una protuberancia de forma que en la citada posición de acoplamiento entre las carcasas se forma un estrechamiento anular (en correspondencia con un borde interior del alojamiento) configurado para retener el borde perimetral de la membrana en el citado alojamiento. En una realización preferente las dos carcasas son iguales y por tanto ambas pueden presentar una protuberancia, formándose el citado estrechamiento anular entre las dos protuberancias que, en posición de acoplamiento de las carcasas, quedan enfrentadas. Debido a que las carcasas están moldeadas en plástico, las protuberancias están perfectamente definidas y dimensionadas, de manera que la cota (espacio entre las dos protuberancias) del estrechamiento anular es siempre constante y permite ejercer sobre la membrana una presión suficiente para evitar su salida del alojamiento pero esta presión esta calculada de forma que no puede dañar la membrana.

El acumulador de la invención puede comprender medios de fijación configurados para permitir el acoplamiento y separación de las dos carcasas de plástico. Las carcasas pueden incorporar un ala perimetral (a modo de brida) o un o varias extensiones en las cuales están dispuestos los medios de fijación.

Estos medios de fijación pueden ser, por ejemplo, tornillos, remaches, etc.

Los medios de fijación pueden estar constituidos por medios de enganche constituidos en las propias alas de las carcasas, de forma que las propias carcasas de plástico enganchen una en la otra.

De este modo, ante la posibilidad de un fallo técnico como podría ser la avería del propio acumulador o, un deterioro o rotura de la membrana, la existencia de esos medios de fijación ofrece la posibilidad de separar las dos carcasas para abrir el acumulador y reparar el desperfecto, así como, realizar el cambio de la membrana, si fuera necesario. De este modo, no desecharemos el acumulador completo ante una rotura de una parte del mismo o el deterioro de la membrana y conseguiremos por tanto, una mayor vida útil del acumulador de presión en su conjunto. Además, también se consigue un abaratamiento del acumulador, así como de...

1. Acumulador de presión (1) que comprende un deposito y una membrana elástica (2) que divide el interior del deposito, en dos cavidades, una primera cavidad con aire a presión que puede deformar la membrana para mantener a presión constante un líquido contenido en una segunda cavidad, caracterizado porque el citado deposito esta formado por dos carcasas (3) de plástico moldeado, acoplables entre sí, presentando las citadas carcasas (3) una ranura perimetral (8) configurada de tal forma que, en una posición de acoplamiento de las dos carcasas, conforman un alojamiento (5) para un borde perimetral (21) de la membrana (2) y porque al menos una de las carcasas (3) comprende una protuberancia (7) que, en la citada posición de acoplamiento de las carcasas (3) , conforma un estrechamiento anular (6) configurado para retener el borde perimetral (21) de la membrana (2) en el citado alojamiento (5) .

2. Acumulador de presión según reivindicación 1, que comprende medios de fijación (4) configurados para permitir el acoplamiento y separación de las carcasas (3) de plástico.

3. Acumulador de presión (1) según reivindicación 2 en el cual las carcasas (3) comprenden un ala perimetral (31) a través de las cuales se realiza el acoplamiento entre las carcasas (3) y porque los medios de fijación (4) están dispuestos en las citadas alas perimetrales (31) .

4. Acumulador de presión, según reivindicación 2 o 3, en el cual los medios de fijación (4) son tornillos o remaches.

5. Acumulador de presión, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual el depósito comprende un conector que comunica una de las cavidades con un circuito de agua y una válvula de aire para la alimentación de aire a presión a la otra cavidad y porque el conector y la válvula van roscados directamente a un casquillo de conexión (33) de la carcasa (3) de plástico.

6. Acumulador de presión, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual la membrana (2) comprende un elastómero.

7. Acumulador de presión, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual la membrana (2) comprende un cuerpo central (23) que está en contacto con el aire a presión, un borde perimetral (21) , ensanchado respecto al cuerpo central y cuya forma y dimensiones corresponde con el alojamiento definido entre las carcasas en posición de acoplamiento y un cuello (22) de dimensiones calculadas para quedar en contacto con la protuberancia de las carcasas en posición de acoplamiento, evitando que la membrana se salga del citado alojamiento.