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Patent Searching and Data


Title:
WATER FLOW REDUCTION VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/204890
Kind Code:
A1
Abstract:
The present application discloses an invention relating to a device that is designed to be integrated into piped-water outlets, such as taps, showers, and the like, the function thereof being to reduce the volume of water delivered at the time of use thereof in situations when the hydraulic pressure in the pipe is excessive. The present valve thus comprises an external body (C) having an internal face that has a plurality of tapered, protuberant projections (P) which are spaced equidistantly. Thus, a plug (E) is mounted within said external body (C) on a helical compression spring (M), said plug (E) having its perimeter edge cut out such as to fit slidably into the protuberant projections (P) and into the spaces between those projections, providing a greater spacing between the cut-outs of the plug (E) and the upper end of the tapered, protuberant projections (P) and a smaller spacing between the cut-outs of the plug (E) and the lower end of the tapered, protuberant projections (P). The result of this is that the first case corresponds to the situation in which water is delivered to the tap at low pressure and therefore the plug (E) is in the upper, rest position thereof; conversely, the second case corresponds to the situation in which water is delivered to the tap at an increased pressure and therefore the plug (E) is pressing the spring (M) and is more closely approaching the lower limit of movement of the plug (E).

Inventors:
FONSECA DA SILVEIRA ROGÉRIO (BR)
Application Number:
PCT/BR2019/050076
Publication Date:
October 31, 2019
Filing Date:
March 08, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SOUZA CHAVES MARIANA (BR)
International Classes:
F16K21/00
Foreign References:
BR202015015401U22017-02-21
JP2006071075A2006-03-16
CN2668956Y2005-01-05
KR20000049988A2000-08-05
KR20180044509A2018-05-03
Attorney, Agent or Firm:
ANEL MARCAS E PATENTES EIRELI (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1) VÁLVULA REDUTORA DE VAZÃO D’ÁGUA, é caracterizada por compreender um corpo externo (C), o qual compreende um segmento tubular anterior de diâmetro maior (Sl), sendo o mesmo dotado de uma aba superior e contornante externa (1), e sendo que, o referido segmento tubular anterior de maior diâmetro (Sl) tem sua extremidade oposta ligada contiguamente a um segmento tubular posterior de diâmetro ligeiramente menor (S2), cuja extremidade inferior é dotada de uma aba contornante interna (2) proporcionando uma abertura circular passante inferior (3), sendo que, na face interna do segmento tubular anterior de diâmetro maior (Sl) são formadas quatro projeções salientes (P) distribuídas radialmente e em espaçamentos equidistantes (4), sendo que estas projeções salientes (P) apresentam sua base mais espessa - alinhadas à face interna do segmento tubular posterior (S2) - enquanto que sua extremidade superior termina em um ângulo agudo junto a extremidade superior do segmento tubular anterior (Sl), e sendo que, no interior do segmento tubular anterior (Sl) é montado operativamente um elemento com características de êmbolo (E), o qual compreende uma calota suavemente cónica (K), em cuja face inferior é formada uma projeção cónica alongada (5), a qual é dotada de um orifício passante longitudinal (O), e sendo que, a calota (K) tem sua borda contornante configurada de modo a apresentar um conjunto de quatro trechos de abas radiais (A) espaçadas entre si de modo equidistante por meio de quatro recuos (R) também equidistantes, sendo que, o diâmetro da calota (K) na região dos recuos (R) é equivalente ao diâmetro interno do segmento tubular posterior (S2), enquanto que, o diâmetro da calota (K) na região das abas radiais (A) é equivalente ao diâmetro interno do segmento tubular anterior (Sl), apresentando uma discreta folga entre os dois elementos, e sendo que, no interior do segmento tubular posterior (S2), e sobre a face interna da sua borda interna inferior (2), é assentada uma mola helicoidal de compressão (M), sobre a qual é assentada a face inferior da calota (K) do êmbolo (E).

2) VÁLVULA REDUTORA DE VAZÃO D’ÁGUA, de acordo com a reivindicação 1, é caracterizada pelo fato de que o êmbolo (E) é disponibilizado com diferentes opções de diâmetro do orifício passante (O).

3) VÁLVULA REDUTORA DE VAZÃO D’ÁGUA, de acordo com a reivindicação 1, é caracterizada pelo fato de que o êmbolo (E) apresenta a calota (K) com o orifício (O) ausente, ou seja, nesse caso a referida calota (K) é fechada na sua região central.

4) VÁLVULA REDUTORA DE VAZÃO D’ÁGUA, de acordo com a reivindicação 1, é caracterizada pelo fato de que a mola (M) é disponibilizada com diferentes coeficientes de resistência à compressão.

Description:
VÁLVULA REDUTORA DE VAZÃO D’ÁGUA

[001] Campo da invenção

[002] A presente invenção propõe um dispositivo destinado a ser integrado nos pontos de distribuição de água encanada - torneiras de jardim, torneiras de cozinha, torneiras de lavabos, chuveiros entre outros - tendo como função reduzir o volume d’água entregue no momento do uso da torneira (ou chuveiro) nas situações em que a pressão hidráulica na tubulação é excessiva, fazendo sair mais água do que o necessário para a utilização proposta, o que resulta em desperdício d’água, entre outros inconvenientes.

[003] Estado da técnica

[004] Sabe-se que nas localidades urbanas ou rurais dotadas de mínima infraestrutura, a maioria das edificações residenciais, comerciais ou industriais são servidas com água potável encanada, normalmente tratada, a qual geralmente é levada por gravidade ou bombeamento desde a estação de tratamento até a unidade consumidora través de uma rede pública de canos, chegando nos pontos de entrega, onde normalmente é acumulada num reservatório disposto acima do nível nas torneiras e chuveiro (caixa d’água), donde a água é distribuída para a edificação através de uma tubulação disposta externa ou intemamente às paredes, terminando em torneiras, chuveiros ou outro tipo de válvula abre/fecha. Por sua vez, já foi amplamente observado que o volume d’ água que sai através de uma torneira ou chuveiro durante um determinado espaço de tempo (vazão) tem uma relação direta com a altura da coluna d’agua entre o reservatório (caixa d’água) e a referida torneira - ou chuveiro - sendo que, quanto maior a coluna d’água, maior é a pressão, e consequentemente maior é a vazão. Sendo assim, é observado, principalmente em edifícios de vários pavimentos, que a vazão d’ água é diferente em cada pavimento, sendo menor nos andares mais superiores, e maior nos andares mais inferiores, de modo que, é observado que nos pavimentos mais inferiores a vazão d’água se mostra muitas vezes acima do ideal, resultando num consumo excessivo d’ água em atividades cotidianas, como lavar utensílios domésticos, lavar instalações, ou tomar banhos, o que tem como consequência o desperdício dos recursos hídricos e também o aumento dos valores monetários pagos à concessionária de distribuição d’água. Além das maiores colunas d’ água, há outros fatores que causam o aumento de vazão d’ água nas torneiras, como diâmetro das tubulações, entre outros.

[005] Por sua vez, alguns modelos de torneiras e chuveiros são oferecidos ao consumidor com a opção de uso de uma pequena arruela que é montada antes da sua válvula de abre/fecha, de modo que a referida arruela possui um furo central passante, o qual reduz assim o diâmetro da passagem através da qual a água passa, e consequentemente reduz a vazão d’água. Apesar desta solução proporcionar uma redução da vazão, a referida redução se mostra constante mesmo diante de uma variação da pressão da água entregue, a qual ocorre devido ao aumento e redução de consumo d’água na rede, e que depende da quantidade de torneiras e chuveiros que se encontrem abertos ao mesmo tempo, de modo que assim, em momentos de baixa vazão, é normal que o redutor do tipo arruela faça reduzir demasiadamente a vazão na torneira ou chuveiro, tomando sua utilização incómoda e até mesmo impossível.

[006] Com o objetivo de contornar este problema já tentou-se algumas soluções, mas que se revelaram pouco satisfatórias, como é o caso do objeto do pedido de patente BR 20 2012002329-1, o qual revela uma válvula de redução automática de vazão d’ água servida numa torneira. Sendo que a referida válvula compreende basicamente um corpo tubular externo, o qual apresenta a face interna cilíndrica, cuja extremidade à montante oferece uma pequena redução de diâmetro, a qual serve de base de apoio para uma mola helicoidal; sendo que, à montante do referido corpo externo e na extremidade oposta da mola, é montado um êmbolo que é dotado de um orifício passante central, de modo que o referido êmbolo fica assim disposto entre o cano da rede d’ água e a torneira, no interior do corpo tubular externo. E assim, quando a vazão d’ água aumenta, aumenta consequentemente a pressão d’ água exercida sobre o êmbolo, o qual comprime a mola e faz o dito êmbolo avançar para o interior do corpo externo, obstruindo o espaço entre suas faces externas e as faces cilíndricas internas do dito corpo externo, deixando assim apenas o orifício central do êmbolo para a passagem d’água, o que resulta numa redução brusca da vazão, e que se equipara ao inconveniente do uso das já citadas arruelas de redução de vazão, ou seja, nenhuma solução existente até então proporciona uma redução de vazão que seja gradual, de acordo com o aumento da pressão d’ água na rede.

[007] Objetivos da Invenção

[008] Com o objetivo de solucionar tais inconvenientes foi que se desenvolveu a presente invenção, a qual propõe um dispositivo para ser integrado na extremidade de entrada d’ água de torneiras, chuveiros e afins, e que se diferencia do estado da técnica pelo fato de que as faces internas do seu corpo tubular apresenta uma pluralidade de projeções salientes e afundadas, as quais são espaçadas equidistantemente. E sendo que, no interior do referido corpo tubular é montado um êmbolo sobre uma mola helicoidal de compressão, e sendo que o referido êmbolo apresenta sua borda perimetral recortada de modo a encaixar deslizantemente nas projeções salientes e nos espaços entre as mesmas, proporcionando um espaçamento maior entre os recortes do êmbolo e a extremidade superior das projeções salientes afundadas, e um espaçamento menor entre os recortes do êmbolo e a extremidade inferior das projeções salientes afundadas. De modo que, o primeiro caso corresponde à situação de baixa pressão d’água entregue à torneira, e portanto, o êmbolo se encontra na sua posição superior de repouso; enquanto que, o segundo caso corresponde à situação de pressão aumentada d’água entregue na torneira, e portanto o êmbolo se encontra pressionando a mola e indo ajustar-se mais próximo do limite inferior de deslocamento do êmbolo. E sendo que, o êmbolo pode ocupar qualquer posição ao longo de seu curso, dependendo da pressão d’água entregue no momento. E sendo ainda que, o êmbolo volta à sua posição inicial mediante a redução da pressão d’água na rede de tubulações.

[009] Descrição dos desenhos

[010] Para melhor compreensão da presente invenção, é feita em seguida uma descrição detalhada da mesma, fazendo-se referências aos desenhos anexos, onde a:

[011] FIGURA 1 ilustra a válvula redutora de vazão em perspectiva anterior e em disposição montada;

[012] FIGURA 2 ilustra a válvula redutora de vazão em perspectiva posterior e em disposição montada;

[013] FIGURA 3 ilustra a válvula redutora de vazão em perspectiva anterior e em disposição explodida;

[014] FIGURA 4 ilustra a válvula redutora de vazão em perspectiva posterior e em disposição explodida;

[015] FIGURA 5 ilustra a válvula redutora de vazão em perspectiva anterior, com corte longitudinal central e em disposição montada;

[016] FIGURA 6 ilustra a válvula redutora de vazão em perspectiva posterior, com corte longitudinal central e em disposição montada;

[017] FIGURA 7 ilustra a válvula redutora de vazão em perspectiva anterior, com corte longitudinal central e em disposição explodida;

[018] FIGURA 8 ilustra a válvula redutora de vazão em perspectiva posterior, com corte longitudinal central e em disposição explodida;

[019] FIGURA 9 ilustra o dispositivo redutor de vazão em vista lateral e disposição montada;

[020] FIGURA 10 ilustra o dispositivo redutor de vazão em corte central longitudinal e disposição montada;

[021] FIGURA 11 ilustra o dispositivo redutor de vazão em vista lateral e disposição explodida;

[022] FIGURA 12 ilustra o dispositivo redutor de vazão em corte central longitudinal e disposição explodida;

[023] FIGURA 13 ilustra o dispositivo redutor de vazão em perspectiva anterior e disposição montada, mostrando sua montagem num tubo hidráulico;

[024] FIGURA 14 ilustra o dispositivo redutor de vazão em perspectiva anterior e disposição explodida com corte central longitudinal, mostrando sua montagem num tubo hidráulico; e a

[025] FIGURA 15 ilustra o dispositivo redutor de vazão em corte longitudinal central e disposição montada, mostrando sua montagem num tubo hidráulico.

[026] Descrição detalhada da invenção

[027] De acordo com estas ilustrações e em seus pormenores, a presente invenção: VÁLVULA REDUTORA DE VAZÃO D’ÁGUA compreende inicialmente um corpo externo (C), o qual compreende um segmento tubular anterior de diâmetro maior (Sl), sendo o mesmo dotado de uma aba superior e contornante externa (1); e sendo que, o referido segmento tubular anterior de maior diâmetro (Sl) tem sua extremidade oposta ligada contiguamente a um segmento tubular posterior de diâmetro ligeiramente menor (S2), cuja extremidade inferior é dotada de uma aba contornante interna (2) proporcionando uma abertura circular passante inferior (3). Por sua vez, na face interna do segmento tubular anterior de diâmetro maior (Sl) são formadas quatro projeções salientes (P) distribuídas radialmente e em espaçamentos equidistantes (4), sendo que estas projeções salientes (P) apresentam sua base mais espessa - alinhadas à face interna do segmento tubular posterior (S2) - enquanto que sua extremidade superior termina em um ângulo agudo junto a extremidade superior do segmento tubular anterior (Sl). [028] No interior do segmento tubular anterior (Sl) é montado operativamente um elemento com características de êmbolo (E), o qual compreende uma calota suavemente cónica (K), em cuja face inferior é formada uma projeção cónica alongada (5), a qual é dotada de um orifício passante longitudinal (O). E sendo que, a calota (K) tem sua borda contomante configurada de modo a apresentar um conjunto de quatro trechos de abas radiais (A) espaçadas entre si de modo equidistante por meio de quatro recuos (R) também equidistantes. Sendo que, o diâmetro da calota (K) na região dos recuos (R) é equivalente ao diâmetro interno do segmento tubular posterior (S2); enquanto que, o diâmetro da calota (K) na região das abas radiais (A) é equivalente ao diâmetro interno do segmento tubular anterior (Sl), apresentando uma discreta folga entre os dois elementos.

[029] Por sua vez, no interior do segmento tubular posterior (S2), e sobre a face interna da sua borda interna inferior (2), é assentada uma mola helicoidal de compressão (M), sobre a qual é assentada a face inferior da calota (K) do êmbolo (E).

[030] O referido êmbolo (E) pode apresentar variantes construtivas, sendo o mesmo disponibilizado com diferentes opções de diâmetro do orifício passante (O). E dispondo-se até mesmo de uma opção de êmbolo (E) com o orifício (O) ausente, ou seja, nesse caso a calota (K) é fechada na sua região central. Bem como, a mola (M) é disponibilizada com diferentes coeficientes de resistência à compressão.

[031] O funcionamento da presente VÁLVULA REDUTORA DE VAZÃO D’ÁGUA é simples e eficiente. Sendo que, o corpo externo (C) deve ser introduzido na entrada da extremidade roscada de uma torneira ou tubo de chuveiro (T), entre outros, conforme ilustra as FIGs 13 a 15. E sendo que, a aba externa (1) serve para limitar a entrada do corpo externo (C) no tubo (T), o qual então deve ser atarraxado na conexão roscada (6) do tubo que provém da tubulação (D) de distribuição d’água. E assim, enquanto a pressão d’água se encontra relativamente baixa, o êmbolo (E) se mantém ligeiramente abaixo da extremidade superior do segmento tubular anterior (Sl), sem exercer esforço que cause a compressão da mola (M); sendo que assim, a água flui através da presente válvula passando através do orifício (O) e também entre os espaços compreendidos entre os recuos (R) da calota (K) e as extremidades superiores daquelas projeções salientes (P), sendo que nesta posição do êmbolo (E) o referido espaçamento é maior. Por outro lado, caso a pressão d’ água aumente, o aumento do esforço exercido sobre a face superior da calota (K) do êmbolo (E) faz com que a mola (M) seja equivalentemente comprimida, de modo que o referido êmbolo (E) avança no interior do segmento tubular anterior (Sl), fazendo assim com que reduza gradualmente o espaço existente entre a face anterior das projeções salientes (P) e as bordas dos recuos (R), e consequentemente, reduzindo a vazão d’ água que aí passa. E sendo que, caso a pressão d’água seja suficiente para comprimir a mola (M) até o ponto em que o êmbolo (E) alcance seu limite inferior máximo, todo o espaço periférico da calota (K) é ajustado conta as faces anteriores das projeções salientes (P) e dos espaçamentos (4), vedando quase que completamente a passagem d’água ali, e permitindo que a água passe apenas através do orifício (O), reduzindo assim a vazão d’ água que flui na torneira ou chuveiro, entre outros.

[032] Logicamente, a presente VÁLVULA REDUTORA DE VAZÃO D’ÁGUA e seus elementos podem ser construídos com variações nas suas formas geométricas, dimensões e proporções, bem como, podem ser diversos os materiais envolvidos na sua construção, desde que sejam observadas as características particulares, e que são essenciais à sua realização