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Title:
SELF-POWERED VALVE THAT CLOSES AUTOMATICALLY IN THE EVENT OF A LEAK, AND OPERATING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/130779
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a self-powered valve (10) that closes automatically in the event of a leak and comprises: a housing (20), an obturator (30), an actuator (40), a programmable memory (83), a controllable clock (82), a microprocessor (81), a hydroelectric generator (50) and a supercapacitor (73), such that the valve (10) closes automatically when it detects a leak in a supply network in which it is installed, generating the power it needs to operate from the liquid or gas fluid passing though the valve (10), and making use of the autogeneration of electricity to determine a rate of fluid flow passing through same without needing to use a flow meter.

Inventors:
MARTÍNEZ PÉREZ CÉSAR EDUARDO (MX)
ARREOLA LEAL JORGE (MX)
Application Number:
PCT/MX2019/000142
Publication Date:
June 25, 2020
Filing Date:
December 19, 2019
Export Citation:
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Assignee:
MARTINEZ PEREZ CESAR EDUARDO (MX)
ARREOLA LEAL JORGE (MX)
International Classes:
E03B7/07; F16K17/20
Domestic Patent References:
WO1997006377A11997-02-20
WO2004074946A22004-09-02
Foreign References:
EP2982891A22016-02-10
ITRM20100290A12011-12-01
FR3049707A12017-10-06
US5971011A1999-10-26
GB2310068A1997-08-13
US5780997A1998-07-14
Attorney, Agent or Firm:
MOLINA GAYTÁN, Indira Elisa (MX)
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Claims:
REIVINDICACIONES

Habiéndose descrito la Invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones.

1. Una válvula de cierre automático «i caso de fiiga, la válvula comprende:

una carcasa definiendo un conducto con una entrada y una salda, en donde la carcasa está configurada para acoplarse entre una tubería de una línea de suministro y permitir el flujo de un fluido proveniente de la tubería desde la entrada a la salida; un obturador dispuesto en el conducto de la carcasa, en donde el obturador está adaptado pera operar entre una primera posición que permite el flujo del fluido a través del conducto de la carcasa y una segunda posición que bloquea el flujo del fluido en el conducto de la carcasa;

un actuador en conexión con el obturador, en donde el actuador permita pasar de la primera posición a la segunda posición al obturador;

una memoria programadle adaptada para almacenar al menos una información de una cantidad de fluido permisible en una unidad de tiempo;

un reloj controlable;

un microprocesador conectado con el actuador, la memoria programadle y el relej controlable, en donde el microprocesador está adaptado reiniciar el reloj y ordenar al actuador pasar de la primera posición a la segunda posición al obturador al inferir una fuga del fluido en la tubería cuando una medición continua del flujo del fluido es mayor que la cantidad de fluido permisible;

en donde la válvula se caracterizada porque incluye:

un generador hidroeléctrico, en donde el generador hidroeléctrico está adaptado para generar energía eléctrica en forma de comente alterna a partir del flujo de fluido en el Interior del conducto de la carcasa;

un supercapadtor conectado al microprocesador, al reloj controlable, a la memoria programadle y al actuador, en donde el supercapadtor está adaptado para almacenar la energía eléctrica generada por el generador hidroeléctrico y para alimentar de la energía eléctrica al microprocesador, al reloj, a la memoria programadle y al actuador y

en donde el microprocesador está adaptado para obtener del generador hidroeléctrico una serial continua de la corriente alterna para así determinar una medición continua del flujo de fluido pasado por el conducto.

2. La válvula de conformidad con la reMrxflcadón 1, caracterizada porque el generador hidroeléctrico es una generador de reluctancia variable.

3. La válvula de conformidad oon la reivindicación 1, caracterizada porque el generador hidroeléctrico Muye:

una turbina formada por una serie de alabee y dispuesta en ei conducto de la carcasa; y

un generador eléctrico dispuesto externamente a la carcasa, donde la turbina y el generador eléctrico están acoplados magnéticamente.

4. La válvula de oonfotmidad oon la reivindicación ¾, caracterizada poique el generador eléctrico Muye:

un disco de acople magnético;

un rotor acopiado de manera fija y concéntrica al (fisco de acople;

un estator fijo y ubicado de manera concéntrica y próxima al rotor; y un contradisco unido tí rotor y ubicado de manera concéntrica y próxima ai estator

en donde el rotor y el contradisco forman un sandwich con ei estator

5. La válvula da conformidad con la reMndteedón 1, caracterizada porque además Muye un circuito de carga-descarga que comprende:

un rectificador conectado al generador hidroeléctrico;

un interruptor de carga conectado al rectificador y al supercapadtor y un interruptor de descarga conectado ai aupercapadtor y al actuador.

6. Un método para cerrar una válvula da conformidad con la reMndicadón 1, al método comprende los pasos de:

preestablecer en la memoria programado al menoa una información de una cantidad de fluido permisible en una unidad de tiempo;

iniciar una cuenta tiempo en et reloj controlable;

disponer de un flujo de fluido en el interior del conducto de la carcasa; generar, ei generador hidroeléctrico, energía de corriente aflama a partir del flujo de fluido en el interior del conducto de la carcasa;

cargar un aupercapadtor con energía generada por el generador hidroeléctrico;

obtener, en el microprocesador, de la corriente aflama una aerial continua para determinar una medición continua del flujo del fluido en ei interior del conducto de la inferir, en el microprocesador, una luga de fluido cuando la cuenta de tiempo ha alcanzado la unidad da tiempo preestablecida y la medición continua del flujo del fluido es mayor que la cantidad de fluido permtóbie preestablecida; y

ordenar, el microprocesador, al eupercapadlor descargar la energía almacenada para energizar al actuador, originando que el obturador pase de la primera posición a la segunda posición.

7. B método de conformidad con la reivindicación 6, en donde además Muye el paso de registrar, en el microprocesador, un número de eventos de cierre de dicha válvula.

6. El método de conformidad con la reivindicación 6, en donde además el paso de ordenar, el microprocesador, al supercapactor descargar la energía almacenada para energizar al actuador, originando que el obturador pase de la primera posición a la segunda posición, Muye los pasos de:

determinar si la carga en el eupercapadlor está por debajo de la carga necesaria pera energizar y activar al actuador; y

continuar almacenando el supercapadtor energía hasta alcanzar un nivel de carga necesario para energizar y activar al actuador.

Description:
VALVULA AUTOALMENTADA Y DE CERRE AUTOMATICO EN CASO DE FUGA, Y

SU MÉTODO DE OPERACIÓN

DESCRFOÓN

CAMPO TÉCMCO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, en general, ae refiere a válvulas y, más particularmente, a una válvula que se cierra de manara automática cuando infiere una fuga en una red de suministro de fluidos líquidos o gaseosos en te qúe se encuentra instalada, y que genera su energía que precisa para su funcionamiento a partir del fluido liquido o gaseoso pesando través de ella.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las válvulas, que se cierran de manera automática cuando infieren una fuga en una red de suministro de fluidos líquidos o gaseosos en la que se encuentra instalada, son conocidas en te actualidad. Dichas válvulas, por lo general, están formadas por (a) una carcasa que define un conduelo con entrada y salida, en donde la segunda carcasa está configurada para acopiarse entre una tubería de una red de suministro y permitir el flujo de un fluido liquido o gaseoso proveniente de te tubería desda te entrada a la salida; (b) un obturador dispuesto en el conducto de la carcasa, en donde el obturador está adaptado para operar entre una primera posición que permite el flujo del fluido liquido o gaseoso a través del conducto de la carcasa y una segunda posición que bloquea al flujo del fluido liquido o gaseoso en al conducto de te carcasa; (c) un actuadcr en conexión mecánica con el obturador, en donde el actuador permite pasar de te primara posición a te segunda posición ai obturador; (d) un caudalfmetro conectado de manera operativa en el conducto da te carcasa, dicho caudalfmetro está adaptado para proporcionar una indicación continua de te tasa de flujo de fluido liquido o gaseoso pasando a través del conducto; una memoria de configuración programabto adaptada para almacenar al menos una información de una cantidad de fluido permisible en una unidad de tiempo; (d) un relej controlable; (e) un microprocesador conectado con el actuador, 1a memoria programabto, el caudalfmetro y el reloj controlable, en donde el microprocesador está adaptado reiniciar el reloj y ordenar al actuador pasar de la primera posición a la segunda posición al obturador al Inferir una fuga del fluido liquido o gaseoso en la tubería cuando una medición continua del flujo del fluido proporcionada por el caudalfmetro es mayor que la cantidad de fluido permfctibto en un lapso. Un ejemplo de dicha configuración de válvula se encuentra descrita en te patente estadounidense US-5,971,011 de Stophen Jeffrey Price de fecha de otorgamiento 26 de octubre de 1999. La configuración de válvula antes descrita presenta la desventaja de que requiere estar conectada a una fuente de energía eléctrica externa, por ejemplo, a una línea eléctrica de 120-220 Volts, por lo cual requiere de un regulador-convertidor de corriente y el uso de baterías de respaldo para su adecuado funcionamiento, por lo que la válvula requiere ser instalada carca de una toma de corriente o en su defecto adecuar una toma de corriente próxima a donde se instale la válvula.

En vista de tas Imitantes antes indicadas, es necesario proporcionar una válvula de cierre automático que genera su energía que precisa para su funcionamiento a partir del fluido liquido o gaseoso pasando través de eUa, es decir que sea autoaiimentada, y que aproveche esta autogeneradón de energía eléctrica para determinar una tasa de flujo de fluido líquido o gaseoso pasando a través de día sin la necesidad del uso de un caudalímetro.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

En vista de lo anteriormente descrito y con el propósito de dar solución a las limitantes encontradas, es objeto de la invención ofrecer una válvula de cierre automático en caso de fuga, la válvula está formada por una carcasa definiendo un conducto con una entrada y una salda, la carcasa está configurada para acopiarse entre una tubería de una red de suministro y permitir el flujo de un fluido proveniente de la tubería desde la entrada a la salda; un obturador dispuesto en el conducto de la carcasa, el obturador está adaptado para operar entre una primera posición que permite el flujo dei fluido a través del conducto y una segunda posición que bloquea el flujo del fluido en el conducto; un actuador en conexión mecánica con el obturador, el actuador permite pasar de la primera posición a la segunda posición al obturador; una memoria programable adaptada para almacenar al menos una información de una cantidad de fluido permisible en una unidad de tiempo; un reloj controlable; un microprocesador conectado con el actuador, la memoria programable y el reloj controlable, el microprocesador está adaptado para reiniciar el reloj y ordenar ai actuador pasar de la primera posición a la segunda posición al obturador ai inferir una fuga del fluido en la tubería cuando una medición continua del flujo del fluido es mayor que la cantidad de fluido permisible; un generador hidroeléctrico ubicado al interior del conducto, el generador hidroeléctrico está adaptado para generar energía eléctrica en forma de corriente alterna a partir del flujo de fluido en el interior del conducto de la carcasa; y un su perca padtor conectado a el generador hidroeléctrico, ai microprocesador, al reloj controlable, a la memoria programable y al actuador, ei supercapadtor está adaptado para almacenar la energía eléctrica generada por el generador hidroeléctrico y para alimentar de la energía eléctrica al microprocesador, al reloj, a la memoria programado y al actuador; y el microprocesador está adaptado para obtener del generador hidroeléctrico una serial continua de la corriente alterna para así determinar una medición continua del flu p de fluido pasado por d conducto.

También es objeto de la invendón, el proporcionar un método para cenar una válvula en caso de fuga, al preestablecer en una memoria de configuración programadle al meros una información de une cantidad de fluido permisible en una unidad de tiempo; Iniciar una cuenta tiempo en un reloj; disponer de un flujo de fluido en el interior de un conducto; generar una contente alterna a partir de el flujo de fluido en el interior del conducto; obtener de la corriente aflama una serial continua para determinar una medición continua del flujo del fluido en el interior del conducto; inferir una fuga de fluido cuando la cuenta de tiempo ha alcanzado la unidad de tiempo preestablecida y la medición continua del flujo del fluido es mayor que la cantidad de fluido permisible preestablecida,· y cerrar la válvula bajo la determinación de que se ha inferido una fuga.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Las características de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada considerada en conexión con loe dibujos adjuntos. Debe entenderse, sin embargo, que los dibujos están elaborados solamente como una ilustración y no como una definición Imitativa de la invención, en los cuales:

Figura 1 ¡lustra una vista lateral en corte longitudinal de una válvula auto-alimentada y de cierre automático en estado abierta, de conformidad con la presente invención;

Figura 2 lustra una viste totoral en corte longitudinal de una válvula auto-alimentada y de cierre automático en estado croada, de conformidad con la presente invención;

Figura 3 lustra una vista superior en corte longitudinal de una válvula auto-alimentada y de cierro automático de conformidad con la presente invención;

Figura 4 ilustra una vista de una realización de turbina de una válvula auto-alimentada y de cierre automático conformidad con la presente invención;

Figura 5 lustra una vista de una realzadón de un disco de acopie de una válvula auto- almentada y de cierre automático conformidad con la presento Invendón;

Figura 6 lustra una vista de una realización de rotor de un generador eléctrico de una válvula auto-alimentada y de cierre automático conformidad con la presente invendón; Figura 7 ilustra una viste de una realización de contradisco de un generador eléctrico de una válvula auto-aSmentada y de cierre automático conformidad con la presente invención; Figura 8 ilustra una vista de una realización de estator de un generador eléctrico de una válvula auto-alimentada y de cierre automático conformidad con la presente invención; Figura 9 ilustra un diagrama de bloques de un controlador y un circuito de carga- descarga de una válvula auto-eSmentada y de cierre automático conformidad con la presento Invención; y

Figura 10 ilustra un diagrama de flujo de bloques de un método para cerrar una válvula auto-almentada y de cierre automático conformidad con la presente invención.

DESCRFCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

A los efectos de la descripción siguiente, los términos que hacen referencia a ubicación o posición de un determinado elemento y sus derivados se referirán a la invención tal como se orienta en las Figuras. Sin embargo, debe entenderse que la invención puede asumir variaciones alternativas y secuencias de pasos, excepto cuando se especifique expresamente lo contrario. También debe entenderse que los dispositivos y procesos específicos ilustrados en ios dibujos adjuntos, y descritos en la siguiente memoria descriptiva, son simplemente realizaciones ejemplares de la invención. Por lo tanto, las dimensiones especificas y otras características físicas relacionadas con las realizaciones descritas en este documento no se deben considerar como limitantes.

A continuación se describe a una realización de una válvula 10 auto-alimentada y de cierre automático de conformidad con la presente invención con relación a las Figuras 1 a 8 que se pueden ir observando de manera alternada conforma se avanza en la descripción. La válvula 10 está formada por una carcasa 20, un obturador 30, un actuador 40, un generador hidroeiáctrtoo SO, un drcuto de carga-descarga 70 y un controlador 00.

La carcasa 20 define un conducto 21 con una entrada 22 y una salida 23, la carcasa 20 está configurada para acoplarse, a través de la entrada 22 y la salida 23, entre una tubería de una linea de suministro (no mostrada), mediante el uso de conexiones hidráulicas, neumáticas o para gas (no mostradas) con el objeto de permitir el flujo de un fluido, bien sea líquido o gaseoso, proveniente de la tubería (no mostrada) desde la entrada 22 a la salida 23. La carcasa 20 tiene en su interior un soporte para actuador 24 y un soporte para resorte 25, mientras que el interior del conducto 21, y próximo a la salida 23, se define un artitio de asiento 20. En ei conducto 21 y próximo a la entrada 22 se define un distribuidor de flujo 27 y sobre éste pero por fuera de la carcasa 20 se incluye un compartimento para generador 28. La carcasa 20 puede estar elaborada de metal fundido o plástico.

B obturador 30 está dentro del conducto 21, en particular entre el soporte para resorte 25 y el anillo de asiento 20, y está adaptado para operar entre una primera posición que permite el flujo del fluido a través del conducto 21 (cuando al obturado 30 está separado del anillo de asiento 20) y una segunda posición que bloquea el flujo del fluido en el conducto 21 (cuando el obturador 30 está asentado herméticamente en el anillo de asiento 20). El obturador 30 está conectado mecánicamente a un primer extremo de un vástago 31. El obturador 30 y el soporto para resorte 28 mantienen confinado a un resorte 32 que está dispuesto de manera concéntrica al vástago 31 para que por el efecto expansión-compresión del resorte 32. el obturador 30 pase de la primera a la segunda posición y viceversa. Un segundo extremo del vástago 31 está conectado mecánicamente a un cabeza circular 33, la cabeza circular 33 incluye un orificio 34 y un tope 38, a través del orificio 34 pasa transversalmente un eje en "U" 36 soportado en la carcasa 20, de tai manera que el ensamble vástago 31-cabeza circular 33- eje en ΊG 36 asemeja un ensamble dgüefíai-biela. Fuera de la carcasa 20 y conectado mecánicamente a un extremo del eje en "U" 36 se encuentra una man ja 37 con un indicador (no mostrado) de "válvula abierta" o "válvula cerrada".

El actuador 40 puede ser un aetenokto o un actuador lineal y su estado es controlador por el controlador 80. El actuador 40 está soportado por el soporte para actuador 24 e incluye un vástago de bloqueo 41. El vástago de bloqueo 41 se retrae o expande horizontalmente, dependiendo si el actuador 40 está energizado o no, respectivamente. Cuando el vástago de bloqueo 41 está expandido (actuador 40 no energizado) se atoja en el tope 38, bloqueando el desplazamiento angular del eje en‘U’ 36 y por ende no hay desplazamiento del vástago 31, pues el resorte 28 se mantiene comprimido, por lo que obturador 30 ae encuentra en la primera posición permitiendo el flujo del fluido en el conducto 21, por lo que la manija 37 indica "válvula abierta”. Cuando el actuador 40 es energizado. el vástago de bloqueo 41 se retrae, originando desplazamiento angular eje en U" 36 y por ende el desplazamiento del vástago 31 por efecto de la expansión del resorte 28, por lo que el obturador 30 pasa de la primera posición a la segunda posición, bloqueando el flujo del fluido en el conducto 21, por lo que la manija 37 Indice "válvula cerrada. Para pasar el obturador 30 de la segunda posición a la primera posición, la manija 37 se gira de manera manual, provocando el giro del eje en "U" 36, un desplazamiento en sentido contrario del vástago 31 compresión del resorte 28, de tal manera que el vástago de bloqueo 41 vuelve a colocarse en el tope 38 de la cabeza circular 33, bloqueando asi el desplazamiento del vástago 31, por lo que obturador 30 se encuentra en la primera posición permitiendo el flujo del fluido en el conducto 21 por lo que la manija 37 Indica "válvula abierta".

El generador hidroeléctrico 80 está formado por una turbina 81 y un generador eléctrico 82. La turbina 81 está formada por una serie de alabes 83 dispuestos radialmente alrededor de un disco 54, la turbina 51 está dispuesta en el distribuidor de flujo 27 del conducto 21, de tal manera que el distribuidor de flujo 27 hace incidir el flujo del fluido sobre los áiabes 53 en un ángulo de Incidencia predeterminado y por ende se hace girar el disco 54 y a la vez permite la continuación del flujo del fluido hada la salida 23. El ángulo de incidencia se determina basándose en la presión esperada del fluido en la entrada 22, la contrapresión en la salda 23 y las revoluciones por minuto (RPM) deseadas de la turbina 51. Durante el funcionamiento, el fluido que fluye actúa sobre la turbina 51 haciendo que gire en una sola dirección dentro de del conducto 21, en particular dentro del distribuidor de flujo 27.

La turbina 51 al ser giratoria es mantenida en posición por un par de cojinetes 55. Los cojinetes 55 pueden ser de grafito de carbono, tallón, cerámica, pofetiteno de ultra alto peso molecular u otros cojinetes similares capaces de soportar la rotación del eje de la turbina 51.

En la presante realización, la turbina 51 y el generador eléctrico 52 están acopiados mediante un acoplamiento magnético en lugar de una flecha para eliminar la necesidad de penetración de la carcasa 20. En esta reafizadón, el disco 54 de la turbina 51 incluye una primera serie de imanes 58 distribuidos radialmente sobre su superficie, los imanes 56 tiene fuerza magnética suficiente para acoplarse rígidamente con una segunda serie de imanes 57 similares distribuidos radialmente sobre una superficie de un disco de acople 58 conéctalo al generador eléctrico 52 fuere de la carcasa 26. La primera serie de imanes 56 y la segunda serie de imanes 57 están en el mismo plano transversal de simetría. Durante el funcionamiento, cuando la turbina 51 gira, la atracción magnética de los imanes orientados sobre el disco 54 de la turbina 51 y los ¡trames orientados sobre el dtaco de acople 58 del generador eléctrico 52 provocan la rotación del eje del generador eléctrico 52. generando de este modo electricidad desde el generador eléctrico 52.

Loe imanes 58 y 57 pueden ser un imán extruido o un imán inyectado de plástico. Alternativamente, el imán permanente puede estar formado de metal, metal sintetizado, material cerámico o algún otro material similar con propiedades magnéticas.

En una realización, el generador eléctrico 52 es generador de reluctancia variable de bobinado monofásico. El generador eléctrico 52 está atojado en el compartimento para generador 28 e incluye el disco de acople 55, un rotor 59, un estator 60 y un contradtaco

91. El rotor 59 está acoplado de manera f|a y concéntrica al (fisco de acople 58 y gira con él El estator 66 está acopiado de forma fija al compartimento para generador 28 y está ubicado de manera concéntrica y próxima al rotor 59. El oontradisco 61 está unido al rotor 58 por medio de un eje 62 por lo que gira junto con el rotor 59. ES rotor 59 de esta realización está hecho de materias ferroso y tiene forma de un disco que incluye una pluralidad d® imanes permanentes 63, Los imanes permanentes §3 están colocados de manera radial y simétrica y alternando Sa forma en que se orientan los polos magnéticos norte y sur sobre la superficie dei rotor Si que es opuesta al disco de acopie 58 y cooperan operativamente con el estator SO,

El estator 80 puede estar en forma de un disco que incluye una pluralidad de bobinas 64, Las bobinas 64 están posidenadas de manera radial y simétrica sobre la superficie del estator 60 que da cara con la superficie del rotor 59 que incluye los imanes permanentes 63 para asf cooperar operativamente con estos. Debe mantenerse un espado de aire de una distancia espedficada entre el rotor Si y el estator 60 para permitir que un flujo magnético constante desde el rotor S§ induzca la generación de electricidad desde el estator 60. Aunque no se ilustra, las bobinas §4 están conectadas eléctricamente para formar uno o más devanados que son operables para generar electricidad. Como se conoce en la técnica, el número de vueltas de alambre utilizado para ca da bobina 64 está determinado por los requisitos de voltaje y potencia, las revoluciones mínima y máxima del rotor Si, la máxima tensión permitida, la indudancia requerida y el gauss magnético . El número de polos y el diseño dei estator 66 depende de una serie de factores. Los factores incluyen: la faena del campo gaussiano formado por los imanes permanentes 63 y el campo electromagnético, así como las revoluciones por minuto (RPM) deseadas y la potencia de salida deseada dei generador eléctrico 52.

Los imanes permanentes 63 pueden ser un imán extraído o un imán inyectado de plástico. Alternativamente, el imán permanente puede estar formado de metal, metal sinterizado, material cerámico o algún otro material similar con propiedades magnéticas.

El contradiscG 61 es de material ferroso (preferentemente igual que el material del rotor 56) y está unido ai rotor 59 por el eje 62. El rotor 59 y el contradisco ®1 forman un “sandwich" con el estator 66. La fondón del contradisco 61 es concentrar las líneas del campo magnético de los Imanes permanentes 63 hada él, de tal forma que el número de líneas magnéticas que "cortan” a través del estator 60 se maximice y por lo tanto se optimice la generación de energía eléctrica.

En esta realización, la rotación dei disco de acople 5i origina ia rotación del rotor

59 y el contradisoo 61 que hace que los imanes permanentes 63 generen un flujo magnético paralelo al eje de giro, produciendo de esta manera electricidad en el estator 66. El rotor Si y el estator 60 cooperan operativamente para generar corriente alterna.

El disco de acople Si, el rotor Si y el contradisco 61 ai ser giratorios, son mantenidos en posición por un par de cojinetes 65. Los cojinetes 65 pueden ser de grafito de carbono, teflón, cerámica, polietileno de ultra alto peso molecular u otros cojinetes similares capaces de soportar la rotación del eje del disco de acople 58, el rotor 58 y el contradisoo ei.

Cambiando a la Figura 9, se Ilustra un dtegrama de bloques del controlador 80 y un circuito de carga-descarga 70 de la válvula auto-alimentada y de cierre automático conformidad con la presento invención. El circuito de carga-descarga 70 está en conexión con estator 80 del generador hidrooióctrlco 50 e incluye un rectificador 71 conectado al estator 80, un interruptor de carga 72 conectado al rectificador 71, un supercapadtor 73 conectado al interruptor de carga 72, y un interruptor de descarga 74 conectado al supercapadtor 73 y al actuador 40. El rectificador 71 rectificar y estabiliza la corriente alterna proveniente del estator 60 para así poder suministrar corriente alterna y corriente continua. El Interruptor de carga 72 es automático y está controlado por un voltaje umbral establecido para proteger de una sobrecarga al supercapadtor 73 y el estado dei interruptor de carga 72 es controlado por el controlador 80. Si la carga en el supercapadtor 73 está por debpjo de su carga máxima permitida, el interruptor de carga 72 permanece abierto y el supercapadtor 73 continúa almacenando la energía eléctrica producida por el generador hidroeléctrico 50 hasta alcanzar el máximo nivel de carga permitido. SI, el nivel de umbral del interruptor de carga 72 se cumple y la carga en supercapadtor 73 ha alcanzado el máximo permitido, entonces ei interruptor de carga 72 se activa por el controlador 80, evitando de este modo que cualquier energía eléctrica adicional generada por el generador hidroeléctrico 50 de carga al supercapadtor 73. Una vez que la carga en el supercapadtor 73 cae por debajo dei umbral permitido, el interruptor de carga 72 vuelve a la posición desactivada, permitiendo así que el supercapadtor 73 sea cargado nuevamente por la energía eléctrica producida por el generador hidroeléctrico 60.

El Interruptor de descarga 74 es automático y está controlado por un voltaje umbral necesario para poder energizar y activar al actuador 40, por lo que el estado del interruptor de descarga 74 es controlado por el controlador 80. Si la carga en el supercapadtor 73 está por debajo de la carga necesaria para energizar y activar al actuador 40, el Interruptor de descarga 74 permanece abierto y el supercapadtor 73 continúa almacenando la energía eléctrica producida por el generador hidroeléctrico 50 hasta alcanzar el nivel de carga necesario para energizar y activar al actuador 40. SI, el nivel de umbral del interruptor de descarga 74 se cumple y la carga en supercapadtor 73 ha atomizado el nivel de carga necesario para energizar y activar al actuad» 40, entonces el Interruptor de descarga 74 se activa por el controlador 80, para energizar y activar al actuador 40 para cuando el controlador 80 tome la decisión de cerrar la válvula

10. Una vez que la carga en el supercapadtor 73 ha sido utilizada para posición desactivada, permitiendo así que el supercapadtor 73 sea cargado nuevamente por la energía eléctrica producida por el generador hidroeléctrico 50.

B supercapadtor 73, también conocidos como condensadores electroquímicos de doble capa, pseudocapadtores, ultracapadtores o simplemente EDLC por sus siglas en inglés, es un (Sspodtivos electroquímicos capaz de sustentar una densidad de energía inusualmente tila en comparación con un condensador o capacitor normal, presentando una capacidad miles de veces mayor que la de ios capacitores electrolíticos de alte capacidad.

El controlador 80 incluya un microprocesador 81, un reloj controlable 82 en conexión con al microprocesador 81, una memoria programadle 83 en conexión con el microprocesador 81, un sensor de serial de corriente alterna 84 en conexión con el estator 80 del generador eléctrico 50 y con ei microprocesador 81, y alternativamente una interfaz da usuario 88 en conexión con el microprocesador 81. En una realización alternativa, el controlador 80 puede incluir una interfaz de comunicación inalámbrica 86 en conexión con el microprocesador 81.

El microprocesador 81 puede ser de propósito general o de propósito especial, y además está en conexión eléctrica y lógica con el circuito de carga-descarga 70. B microprocesador 81 está habilitado para procesar entradas, datos, seriales, comandos y/o instrucciones provenientes del reloj controlable 82, del interruptor de carga 72, dei interruptor da descarga 74, del sensor de serial de contenta alterna 84, dé la Interfaz de usuario 85 y/o de la interfaz de comunicación inalámbrica 80, por lo que el microprocesador 81 está habilitado para reiniciar el reloj controlable 82, controlar la carga del supercapacNor 73 a través de interruptor de carga 74, controlar el funcionamiento del actuador 40 a través de interruptor de carga 72, controlar te escritura y registro de datos e información en la memoria programabte 83, analzar la serial de corriente alterna proveniente dei sensor de corriente alterna 84 para determinar una medición continua del flujo de fluido pasado por el conducto 21 y la recepción y envió de datos e Información a través de ta interfaz de usuario 88 o de ta interfaz de comunicación Inalámbrica 86.

B microprocesador 81 analzar la serial de corriente alterna proveniente del sensor de corriente alterna 84 para determinar una medición continua del flujo de fluido pasado por el conducto 21 y también anota cuando el caudal cae a cero. La cantidad de flujo es acumulada por el microprocesador 81. B microprocesador 81 busca un flujo continuo y restablece el reloj controlable 82 siempre que el caudal sea cero. Si hay un flujo continuo, el microprocesador 81 determina si sa ha excedido una duración de tiempo transcurrido preestablecido. Si lo tiene, reinicia el reloj controlable 82 y comienza a mon ¡torear nuevamente para una repetición de la duración de tiempo preestablecido. B microprocesador 81 verifica la cantidad de flujo dentro del mareo de tiempo asignado. Si se ha excedido la cantidad de flujo dentro dei marco de tiempo dado, energiza ei actuador 40 que mueve el obturador 30 (a través de los medios arriba indicados) e interrumpe (bloquea) ei Hijo del fluido a través del conducto 21 de la carcasa 20 de la válvula 10, hasta que el sistema se restablece manualmente.

El reloj controlable 82 puede estar directamente incorporado en el microprocesador 81 o estar separado dei microprocesador 81. El reloj controlable 82 siempre se relnida cuando el caudal sea cero (no fluya algún fluido por el conducto 21) o cuando se excede el periodo de tiempo pra-establecido antas de exceder la cantidad predeterminada de fluido que se permite fluir dentro de ese lapso. Si se excede el flujo de la cantidad predeterminada de fluido dentro del marco de tiempo predeterminado (permitido), se energiza el actuador 40.

La memoria programable 83 puede ser una memoria de acceso aleatorio tal como DRAM, o memoria de sólo lectura tal como ROM o FLASH. En una reafaadón, el microprocesador 81 ejecuta las Instrucciones de programación almacenadas en la memoria programable 83. La memoria programable 83 puede ser un componente separado desde el microprocesador 81 o puede estar incluido dentro del microprocesador 81. La memoria programable 83 esté habitada para recibir y almacenar de manera preestablecida, entre otra información, al menos una Información de una cantidad de fluido permisible en una unidad de tiempo, así como llevar un registro de un número de eventos de cierre automático de la válvula.

De manera alternativa, un panel de interfaz de usuario (no mostrado) puede estar montado en una carcasa 20 del míame válvula 10 o estar por separado a la válvula 10, pero en conexión y comunicación con microprocesador 81 a través de la interfaz de usuario 85. Típicamente, a través del panel de Interfaz de usuario, un usuario puede seleccionar diversas características operativas y modos de operación, y supervisar el funcionamiento de la válvula 10. En ciertas realizaciones ejemplares, el panel de interfaz de usuario puede representar un dispositivo de entrada o salda de propósito general COPIO”) o bloque funcional. El pene! de interfaz de usuario también puede incluir componentes de entrada, tales como una o más de una variedad de dispositivos de entrada, mecánicos o electromecánicos o eléctricos, incluyendo mandos giratorios, pulsadores, y almohadMas táctiles. El panel de interfaz de usuario puede incluir además un componente de visuaflzadón, tal como un dispositivo de visuaflzadón digital o analógico disertado para proporcionar información operativa de la válvula 10 a un usuario.

A continuación en la Figura 10 se Rustra un diagrama de bloques de un método para cerrar la válvula 10 en caso de fuga de conformidad con la presenta invención. El método inida en al paso 100, en donde se preestablece en la memoria programare 03 al menos una Información de una cantidad de fluido permisible a través de la válvula 10 en una unidad de tiempo; en el paso 200 se dispone de un flujo de fluido en el interior dei conducto 21 de la válvula 10 y simultáneamente, en el paso 300, se inicia una cuenta tiempo en ei reloj controlable 82 y en el paso 400, el generador eléctrico SO genera energía (corriente adema) debido al flujo del fluido en el Interior del conducto 21, provocando la carga del supercapadtor 73 a través del circuito de carga-descarga 70; en el paso 500, el microprocesador 81, a partir de esta corriente adema generada por el generador eléctrico 80. obtiene una serial continua para determinar una medición continua del flujo del fluido en el interior del conducto 21; para luego, en el paso 000, el microprocesador 81 Infiere si hay una fuga de fluido cuando la cuenta de tiempo en el relej controlable 82 ha alcanzado la unidad da tiempo preestablecida en la memoria programare 83 y la medición continua del flujo del fluido es mayor que la cantidad de fluido permisible preestablecida en la memoria programare 83, para en caso afirmativo, el microprocesador 81, en el paso 700, ordena al circuito de carga-descarga 70 que el supercapadtor 73 descargue su energía para energizar (activar) ai actuador 40, originando que el obturador 30 pase de la primera posición a la segunda posición, bloqueando el fli*> del fluido en el conducto 21, por lo que la manija 37 Indica Válvula carrada; en caso negativo (el microprocesador 81 no ha inferido una fuga) ae continua en el paso 300. En caso que la válvula 10 ha sido cerrada por la Inferencia da la fuga, será necesario girar de manera manual la man|a 37 pera pasar el obturador 30 de la segunde posición a la primera posición, permitiendo el Af del fluido en el conducto 21 por lo que la manga 37 indicará Válvula abierta”.

De manera alternativa, en el paso 100, también se reinicia un contador de eventos de cierre, que en el paso 700, dicho contador es incrementado por el microprocesador 81 para levar un registro del número de eventos de cierre de dicha válvula 10. Asimismo, de manera alternativa, en el paso 700, si la carga en el supercapadtor 73 está por debajo de la carga necesaria para energizar y activar al actuador 40, el supercapadtor 73 continúa almacenando la energía eléctrica producida por el generador hidroeléctrico 80 hasta alcanzar el nivel de carga necesario para energizar y activar al actuador 40.

Con baso en las realizaciones descritas anteriormente, se contempla que las modificacionee a estas reaflzadones, asi como las reeteadonee alternativas serán consideradas evidentes para una persona experta en el arte de la técnica bajo la presento descripción. Es por lo tanto, contemplado que las reivindicaciones abarcan dichas reaflzadones alternativas que estén dentro del alcance del presente invento o sus equivalentes.