La presente solicitud se relaciona con los dispositivos de ahorro iraplementados en redes de agua o líquidos de uso doméstico o industrial. Particularmente, con una válvula de tres vías de accionamiento térmico que permite re-direccionar el agua o líquido que no se encuentre a la temperatura mxnima seleccionada proveniente de una red hidráulica, tinaco, cisterna o tanque de almacenamiento devolviéndola al lugar definido mientras alcanza la temperatura seleccionada para su utilización final .

AHTECKDEHTES DE LA IHVENCIÓH

En la actualidad, es impresionante para el caso de uso doméstico la cantidad de agua que desperdiciamos durante la ducha. Por un lado, puede ocurrir que el calentador o sistema de calentamiento esté alejado del cuarto de baño, con lo que al abrir el grifo del agua caliente el sistema de calentamiento puede tardar en alcanzar la temperatura requerida provocando que toda el agua contenida en la tubería y la que fluya hasta antes de alcanzar la temperatura seleccionada se vaya por el desagüe y se desperdicie antes de que entremos en la ducha. También hay que considerar el hecho de que nuestro cabezal tenga un caudal considerable, y que además nos guste estar más de lo necesario bajo el chorro del agua caliente. Esto implica que no solo estamos tirando agua, sino también energía. Expertos en la materia han estimado que tiramos aproximadamente un 20% del agua de ducha. Investigadores del Lawrenee Berkeley National Laboratory calculan que en los EE.UU., el agua utilizada en la ducha equivale al 17% del consumo doméstico. Suponiendo que cada hogar de allí tenga un gasto promedio de 150 litros de agua al día en la ducha, tenemos que esa cantidad utilizada en todo el país en un año serviría para abastecer (durante ese periodo de tiempo) a Nueva York y Nueva Jersey.

Al respecto, una solución a dicha problemática es la utilización de dispositivos ahorradores de agua, una explicación a la utilidad de estos dispositivitos y sistemas, es que la cantidad de agua potable que se desperdicia mientras se espera a que llegue el agua caliente al grifo depende fundamentalmente de la distancia que separa el calentador de agua y del sistema de calentamiento de agua, el diámetro de la tubería que hay entre ambos .

La contribución de cada vivienda a la reducción del consumo puede comenzar mediante la instalación de unos sencillos economizadores en ios grifos , duchas e inodoros, que permiten ahorrar hasta un 5% del agua que habitualmente se consume, sin restar comodidad al usuario. Entre los mecanismos que ahorran agua de forma sencilla están los reguladores de caudal que se enroscan en la boquilla exterior de los grifos.

Los atomizadores funcionan como difusores de agua, produciendo la atomización del agua en pequeñas gotas. Los perlizadores, mezclan el aire con agua, de forma que las gotas de agua salen como "perlas" de distintos tamaños, aumentando la velocidad del chorro de salida con un reducido caudal de entrada. Con ambos métodos se consigue un caudal menor, aumentar su eficacia y producir una sensación de mayor corriente.

Existen otros sistemas econo izadores de agua como los dispositivos antifugas, cuya válvula interna corta el paso cuando se produce una depresión.

Respecto a los sistemas de grifería, los grifos mono andos o termoestáticos permiten cortar la ducha mediante el enjabonado y volver a abrirla sin necesidad de ajustar de nuevo la temperatura del agua, facilitando el ahorro. Los nuevos modelos incorporan un cartucho de apertura de frío, evitando el consumo innecesario de agua caliente de los monomandos tradicionales. También se utilizan los grifos de detección de presencia y los grifos para lavabo y ducha con temporizador .

En el caso de los inodoros, nos encontramos con que muchos modelos antiguos utilizan más agua de la necesaria (10-15 litros). La normativa europea limita la capacidad de las cisternas a 9 litros, aunque varios fabricantes han lanzado al mercado modelos de seis litros y con pulsador de corte de descarga a tres litros, o bien doble pulsador .

Las fugas son uno de los mayores problemas a la hora de controlar el consumo de agua. Pueden ser debidas a una instalación defectuosa en el recorrido de las tuberías, desde el contador hasta los grifos, o ser fugas visibles causadas por goteos en los grifos o en los inodoros .

Debemos reconocer que para muchos usos caseros no se necesita la calidad del agua potable, para ello podemos recurrir a la instalación de un sistema de recogida de aguas pluviales. Si se instala un sistema de recogida de agua pluvial en una casa ya construida, se aconseja utilizar depósitos de polietileno en el sótano, cuando se realice en una nueva edificación, siempre se recomienda un depósito enterrado. Para este tipo de instalaciones de recogida de agua y para otras en las que es necesario por una insuficiente presión del agua suministrada por la red pública, se requiere la utilización de bombas o presurizadores para aumentar la presión del agua. Una forma de ahorrar energía es utilizar equipos de bombeo con velocidad variable, de forma que la velocidad y el caudal se adapten a la demanda de la instalación, evitando los golpes de presión en instalaciones interiores y los excesos de caudal.

En este sentido, la presente solicitud propone un dispositivo de ahorro simple y de bajo costo, pero con un porcentaje de aprovechamiento del agua utilizada de casi el 100%. El dispositivo que se propone está conformado por una válvula de tres vías que permite re-direccionar, almacenar o utilizar el agua de un sistema mientras no alcance la temperatura seleccionada, y una vez que se alcanza la temperatura deseada, tiene la capacidad de cambiar su trayectoria de manera automática para dirigir el flujo de agua hacia una salida de la válvula para su utilización en una regadera durante la ducha.

Al respecto, existen algunos documentos de patente relacionados con una válvula de múltiples vías de accionamiento termostático; Por ejemplo, la solicitud de patente estadounidense US 8690072 B2 que describe un cuerpo tubular de tres vías que permite desplazar en su interior un dispositivo de abertura/cierre accionado por la variación de temperatura del fluido circundante, A diferencia de la válvula que se propone en la presente solicitud, dicha patente estadounidense se utiliza para combustibles y no en lineas de flujo de agua domestica, asimismo, no divulga la utilización de medios para fijar una determinada temperatura.

Otro documento de patente es la patente estadounidense US 8733666 B2 que describe una válvula de mezclado de agua hemostático que comprende además un mecanismo de ajuste de temperatura y un resorte de retroceso. Como se puede observar, la patente US 8733666 B2 muestra características como un cabezal termostático que se propone en la presente solicitud, no obstante, dicha patente tiene dos entradas de agua (caliente y fría) y una de salida, y su función es la de mezclar ambos flujos de agua y no la de cambiar su trayectoria, por lo que sus componentes internos son completamente distintos a los de la válvula que se describe en la presente solicitud.

Otro documento del estado de la técnica es la patente estadounidense US 3792812 A que comprende una válvula que contiene un mecanismo de control termostático, A diferencia de dicha patente estadounidense, la presente divulgación invención tiene elementos como dispositivos para fijar una temperatura deseada y un mecanismo obturador que cambia la trayectoria del flujo de agua circúndate según la temperatura del agua detectada.

Por lo tanto, existe en el Estado de la Técnica la necesidad de un malacate conformado por un bastidor robusto y resistente para trabajo extremo que utiliza un tambor y cable reforzado acoplado con el eje de un reductor de velocidad accionado por un motor eléctrico diseñado para funcionar con un variador de frecuencia que opera con velocidad variable para activar el freno electromagnético que detiene el movimiento del tambor de cable sin la necesidad de aplicar las balatas del freno físico.

OBJETIVOS

El principal objetivo de la presente invención es: proporcionar una válvula de tres vías conformada por una entrada de agua cualquier temperatura, una salida de agua a temperatura igual o mayor a la seleccionada, una salida de agua a temperatura menor a la seleccionada y un mecanismo obturador accionado por un cabezal hemostático ,

Otro objetivo de la presente invención es: proporcionar una válvula de tres vías que dirige el flujo de agua circundante hacia una salida de agua con temperatura menor a la seleccionada.

Otro objetivo de la presente invención es: proporcionar una válvula de tres vías que dirige en flujo de agua circundante hacia una salida de agua caliente con temperatura mayor a la seleccionada.

Otro objetivo de la presente invención es: proporcionar una válvula de tres vías con un cabezal hemostático con un sensor de temperatura.

Otro objetivo de la presente invención es: proporcionar una válvula de tres vías con un cabezal hemostático que tiene un interruptor para su desactivación .

Otro objetivo de la presente invención es: proporcionar una válvula de tres vías que puede ser utilizada en cualquier red de agua de uso domestico y con diversas configuraciones del sistema.

Otro objetivo es el de poder obtener registro de la cantidad de litros de agua potable que se dirige hacia cualquiera de las opciones de salida de agua del dispositivo .

Los aspectos anteriores y muchas de las ventajas se comprenderán mejor cuando se consulte la siguiente descripción detallada y se considere conjuntamente con los siguientes dibujos, se ejemplifica con temperatura seleccionada SO^C:

La figura 1, muestra una vista en perspectiva el dispositivo ahorrador.

La figura 2, muestra una vista en corte transversal del dispositivo ahorrador.

La figura 3, muestra una vista en explosión del cabezal ter ostático del dispositivo ahorrador que se propone .

La figura 4, muestra una frontal del dispositivo ahorrador en una primera modalidad.

La figura 5, muestra una red domestica de agua que implementa el dispositivo ahorrador propuesto.

La figura 6, muestra una modalidad de la red domestica de agua que implemenfa el dispositivo ahorrador propuesto.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva del dispositivo ahorrador que se reclama en la presente solicitud. El dispositivo ahorrador comprende una válvula (1) de tres vías, en donde cada vía se relaciona con una entrada de agua {2), una salida de agua con temperatura menor a la seleccionada (3) y una salida de agua con temperatura igual o mayor a la seleccionada caliente (4) .

El flujo de agua proveniente directamente del depósito de almacenamiento, pasa por la válvula (1) a través de la entrada agua (2) ; cabe mencionar que el agua que entra a la válvula (1) se encuentra a temperatura ambiente, caliente o a una mezcla de ambas. El cuerpo de la válvula (1) además presenta un cabezal termostático con sensor {5} para seleccionar la temperatura de salida de agua hacia la ducha que tiene la función de accionar el obturador interno de la válvula (descrito más adelante) , y de ese modo, dirigir el flujo de agua a la salida de agua correspondiente (3, 4) . Existen diferentes tipos de cabezales termostáticos, siendo los más comunes los descritos a continuación :

Cabezal manual. Permite al usuario accionar el obturador interno de la válvula para dirigir el flujo de agua circundante a la salida de agua solicitada. Es importante mencionar que es posible sustituirlo por un cabezal integrado o electrónico.

Cabezal termostático con sensor integrado. Ajusta la posición del obturador interno de la válvula de manera automática. Instalarlo permite ahorrar hasta un 25% en energía. Cuando se alcanza la temperatura deseada*, el cabezal termostático mueve el obturador interno para dirigir el flujo de agua a la salida de agua caliente.

Cabezal termostático con sensor a distancia. Se recomienda su instalación cuando se desea controlar el obturador de una válvula que localiza oculta detrás de algún elemento que limite su acceso.

Cabezales electrónicos. Permite programar el horario y la temperatura. El ajuste y la programación se realizan mediante un teclado sobre el propio cabezal. Existe la opción de instalar cabezales electrónicos con actuación a distancia que permiten programar la temperatura y el horario desde un teléfono inteligente o una tableta electrónica.

La salida de agua fría (3) se relaciona directamente con la primera posición del obturador interno (6) ya que el agua proveniente del depósito de almacenamiento (red pública, tinaco, cisterna etc.). El agua del depósito entra a la válvula (1) a través de la entrada de agua (2), en esta posición, el obturador (6) cierra el acceso acia la trayectoria de la salida de agua caliente cuando la temperatura sea menor a la seleccionada (4) para dirigir el flujo de agua hacia la salida de agua (3). La salida de agua por el acceso (3), tiene una tubería que dirige el agua para su reutilización ya sea en un contenedor externo, de regreso al tinaco o cisterna, o incluso para su implementación en el escusado, lavadora etc. Una vez que el agua alcanza la temperatura seleccionada que se establece vía el cabezal ter ostático, la posición del obturador (6) cambia para cerrar el acceso de la salida de agua (3) y dirigir el flujo hacia la salida de agua (4) . Esta última, se conecta con una tubería que dirige el flujo de agua caliente a la regadera.

En la figura 2 se muestra una vísta en corte transversal de la válvula (1) . La entrada de agua (2) comprende una porción cilindrica {2a) que se comunica con la cámara principal de la válvula (la) por medio de un pasaje (2b) . De la misma forma, la salida de agua con temperatura menor a la seleccionada {3} y la salida de agua con temperatura igual o mayor a la seleccionada (4) se forman de porciones cilindricas (3a, 4a) respectivamente. Dichas porciones cilindricas (3a, 4a) a su vez, tienen pasajes (3b, 4b) que comunican el flujo de agua de las salidas mencionadas con la cámara principal (la) de la válvula.

El obturador (6) interno de la válvula, está sujeto a una carcasa cilindrica {6a) y esta última, forma dentro de la cámara (la) canales de flujo de agua que conectan el flujo de agua desde la entrada de agua (2) hacia cualquiera de las salidas de agua (3) y {4) según la temperatura seleccionada.

Jja carcasa (6a) tiene ademas, anillos peri etreles superiores (6b) y anillos peri etrales inferiores (6c) que impiden el paso de agua hacia sus respectivas salidas (de acuerdo a la temperatura seleccionada) según la posición del obturador (6) . Cabe mencionar que los anillos perimetrales (6b, 6c) además de impedir el flujo, limitan el desplazamiento del obturador {6} dentro de la cámara (la) .

El movimiento del obturador {6} está controlado por el cabezal termostático (5) que se ajusta para desplazar el obturador (6) hacia la primera posición que libera el paso del agua con temperatura menor a la seleccionada por la salida de agua (3) cuando su temperatura detectada (por medio de un sensor) es menor a la temperatura seleccionada y para desplazar el obturador {6} hacia la segunda posición, que propicia el paso de agua con temperatura igual o mayor a la seleccionada por la salida de agua (4) cuando la temperatura es mayor o igual a la temperatura seleccionada . Cabe mencionar que la temperatura puede ser ajustada por medio del cabezal termostático (5) para que el movimiento del obturador (6) se desplace según los deseos de temperatura del usuario. El límite de temperatura esta determinado según las características del cabezal termostá ico .

En la figura 3 se muestra una vista en explosión del cabezal termostático (5) que se compone principalmente de un mando de regulación {7} que se acopla con una base (8) y a su vez, al cuerpo de la válvula (1) por medio de una guía {9} . Dicho cabezal termostático (5) determina la temperatura de accionamiento del obturador (6) cuando se detecta la temperatura determinada a través de un sensor termostático (10) . Otros aditamentos como el canastillo (11), un muelle de acero (12), arandelas (13), la taza (14), un perno {15} y un vástago (16), son también aditamentos que contribuyen al funcionamiento del cabezal termostático (5) . Es importante mencionar que dichos elementos pueden variar dependiendo del cabezal utilizado

En una modalidad de la presente, se tiene un interruptor {17} en el cabezal ter ostático (ver figura 4) que restringe la posición del obturador (6) a la segunda posición, permitiendo el flujo de agua directo entre la entrada de agua (2) a la salida de agua (4) volviendo a esta última, una salida de agua "fría" ya que tiene tanto a la entrada de agua (2) como a la salida (4) la misma temperatura. Esta modalidad es sumamente útil para sitios cálidos o para personas que gustan de bañarse con el agua fría.

En la figura 5 se muestra el diagrama ejemplo de una red doméstica en donde se i ple enfa el dispositivo ahorrador de la presente solicitud, el sistema está conformado por un tinaco de agua (100) que alimenta una red de agua doméstica que dirige el flujo de agua hacia el calentador (101) en donde el agua se calienta. En esta modalidad, el agua que entra a la válvula (1) con temperatura de menor a los 30 ^e C se almacena en un depósito de agua externa (102) y una vez que alcanza una temperatura igual o mayor a 30 ° C , se utiliza para la regadera (103) durante la ducha.

La figura 6 es una segunda modalidad en donde el agua del tinaco de agua (200) pasa por el calentador de agua {201} directo a la válvula {1} , y en este punto, el agua con una temperatura menor a 30 °C se recicla de vuelta al tinaco de agua (200) por medio de una bomba o presurizador de agua (202). Cuando el flujo de agua alcanza una temperatura mayor o igual a los 30 ^e C, el flujo de agua se recircula hacia la regadera (203) ,

En otra modalidad, el cabezal terraostático {5} permite tener dos temperaturas de operación diferentes predeterminadas, siendo preferentemente en la salida de agua caliente de una temperatura mayor o igual de 35 °C y mayor o igual a 10 °C, y en la salida de agua fría, menor a 35°C o menor a 1G ⁹ C.