BRPI0803232B1 - pressure balancing device after water meter and procedure for installation in buildings - Google Patents

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Ennio Marçal Da Silveira
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Abstract

dispositivo para equilíbrio de pressão em rede de água após o hidrômetro e procedimento para instalação em edificações. refere-se a presente invenção a um dispositivo para equilíbrio de pressão (01) capaz de proteger os hidrômetros, eliminando as pressões negativas e os golpes de aríete oriundos do acionamento das válvulas de descarga nos sanitários, prin ipalmente quando da individualização de medições de consumo de água nas unidades residenciais ou comerciais, coletivas ou individuais, o qual é comp sto por um recipiente cilíndrico (02) contendo de um dos lados uma vedação p lo cap de entrada (04) e na outra extremidade a vedação por um cap de saida ( 3), sendo que o dito cap de entrada terá instalado em si uma entrada inferior ( ) e uma saida superior (07) e o cap de saída (03) terá uma saída infe or (05), bem como do procedimento de instalação em edificações com depá itos de água (10), sendo sua instalação imediatamente após o hidrômetro (12), que estará conectado à tubulação externa (11) passando pela tubulação de ent ada inferior (06), saindo pela saída inferior (05) e seguindo pela tubulação i tema (08) e, do mesmo modo, efetuando a ligação da tubulação de suspiro (09) a saída superior (07).device for balancing pressure in water network after hydrometer and procedure for installation in buildings. The present invention relates to a pressure balancing device (01) capable of protecting the water meters by eliminating negative pressures and water hammer from the actuation of the discharge valves in the toilets, especially when individualizing consumption measurements. of water in residential or commercial units, collective or individual, which consists of a cylindrical container (02) containing on one side a seal by the inlet cap (04) and on the other end the seal by an outlet cap (3), wherein said inlet cap will have installed in itself a lower inlet () and an upper outlet (07) and the outlet cap (03) will have a lower outlet (05), as well as the installation procedure. in buildings with water deposits (10), being installed immediately after the water meter (12), which will be connected to the external pipe (11) through the lower inlet pipe (06), leaving the infrared outlet. (05) and following the pipe (08) and similarly by connecting the vent pipe (09) to the upper outlet (07).

Description

DISPOSITIVO PARA EQUILÍBRIO DE PRESSÃO EM REDE DE ÁGUA APÓS O HIDRÔMETRO E PROCEDIMENTO PARA INSTALAÇÃO EM EDIFICAÇÕES [01] A presente invenção refere-se a um dispositivo capaz de proteger os hidrômetros, eliminando as pressões negativas e os golpes de aríete oriundos do acionamento das válvulas de descarga nos sanitários, principalmente quando da individualização das medições de consumo de água nas unidades residenciais ou comerciais, coletivas ou individuais. Refere-se ainda ao procedimento de instalação em edificações com depósitos de água, no sentido de obter as vantagens proporcionadas pela referida invenção, as quais serão detalhadas a seguir. [02] Um dos problemas que a presente invenção visa a solucionar está relacionado com a individualização de hidrômetros em unidades residenciais ou comerciais, em que geralmente se faz a substituição das válvulas de descarga por caixas acopladas aos vasos sanitários ou caixas de descarga embutidas nas paredes para o que, normalmente, são necessárias modificações nas redes hidráulicas que ocasionam demolições de paredes e revestimentos dos banheiros e, mesmo quando se quer evitar a substituição destas válvulas de descarga, geralmente são utilizadas caixas de água sobre a laje de cobertura ou sobre os forros dos banheiros, caixas estas dotadas de chave-bóia e tubo extravasador (ladrão) para que, havendo qualquer problema com essa bóia-chave, a água possa sair pelo “ladrão”, o que pode causar, além do desperdício, também acarretar - no caso de o “ladrão” não suportar o fluxo de água - que esta água caia sobre a laje de cobertura, danificando os apartamentos ou salas do pavimento superior. [03] Outro problema e inconveniente que se depara com tal situação é que quando a válvula de descarga é acionada, sua vazão é superior à do hidrômetro, ocasionando danos ao hidrômetro, além de provocar erro na leitura de consumo, afetando consideravelmente o bolso do consumidor. [04] Ainda, outro problema é quando esta válvula, após o acionamento, interrompe bruscamente o fluxo de água, provocando uma alta pressão que se irradia pela água dentro da tubulação, podendo atingir e danificar o hidrômetro. [05] Aliado a todos os problemas citados, tem-se ainda as determinações legais dos órgãos governamentais, entre as quais pode ser citado o despacho n° 29 da ANASA, de 29/11/2006, item 5.6, o qual determina que “não será permitido que a água acionada pela válvula escoe diretamente pelo hidrômetro no momento de descarga”, ou seja, essa normativa corrobora para agravar os problemas e inconvenientes citados, de forma que foi preciso buscar uma solução para os referidos problemas e inconvenientes. [06] O documento US4186775 descreve um dispositivo para amortecer ou eliminar as ondas de pressão nos sistemas de tubulação, onde o amortecimento do golpe de aríete é obtido pela expansão do tubo elástico previsto no interior da câmara pressurizada de gás. [07] De forma distinta, é objeto da presente invenção um dispositivo para equilíbrio de pressão em rede de água após o hidrômetro em que o amortecimento do golpe de aríete é obtido pela expulsão, através do suspiro, de parte da água contida no reservatório do dispositivo minimizando a intensidade da pressão gerada no interior da tubulação. [08] Assim, com o propósito de solucionar tais problemas e inconvenientes, é que foi desenvolvido o dispositivo para equilíbrio de pressão em rede de água após o hidrômetro e procedimento para instalação em edificações, que será mais bem compreendido em consonância com os desenhos anexos, onde: [09] A figura 1 mostra o dispositivo para equilíbrio de pressão com vista lateral, devidamente montado. [010] A figura 2 mostra o dispositivo para equilíbrio de pressão com vista lateral explodida. [011] A figura 3 apresenta um fluxograma do procedimento de instalação do dispositivo para equilíbrio de pressão em edificações. [012] Como se vê nas Figuras 1 e 2, o dispositivo para equilíbrio de pressão (01) é composto por um recipiente cilíndrico (02) contendo de um dos lados uma vedação pelo CAP de entrada (04) e na outra extremidade a vedação por um CAP de saída (03), sendo que o dito CAP de entrada terá instalado em si uma entrada inferior (06) e uma saída superior (07), sendo que o CAP de saída (03) terá uma saída inferior (05). [013] Deste modo, o dispositivo para equilíbrio de pressão (01) terá dimensões e volumes definidos em conformidade com a necessidade do cálculo de consumo da edificação na qual será instalado, constituindo-se num reservatório cilíndrico, sendo que o procedimento de instalação desse dispositivo (01) deverá obedecer ao critério de instalação imediatamente após o hidrômetro (12) que estará conectado à tubulação externa (11) que trará a água do reservatório central (10) de forma que a água, após sair do dito hidrômetro (12), passará pela tubulação de entrada inferior (06), ficando armazenada no interior do dispositivo para equilíbrio de pressão (01), estando disponível para uso através da saída inferior (05), a qual estará interligada na tubulação interna (08) da unidade residencial ou comercial, estando esta conectada ao chuveiro (13), lavatório (16) e vaso sanitário (17) através da válvula de descarga (14). [014] Assim, sem a instalação do dito equipamento, no momento do acionamento da válvula de descarga (14), normalmente ocorrem as pressões negativas devido ao fato desta ter uma vazão superior à do hidrômetro (12), e com a interrupção do fluxo de água quando do fechamento desta válvula de descarga, há a geração de uma pressão alta (golpe de ariete) que se irradia pela água da tubulação em sentido contrário ao fluxo de água. De outra feita, com a instalação desse dispositivo para equilíbrio de pressão (01), a referida pressão negativa - ocasionada pela velocidade da água na saída (05) devido ao uso da dita válvula de descarga (14) - será eliminada pela admissão de ar pela tubulação de suspiro (9) para o interior do recipiente cilíndrico (02); este ar admitido será eliminado pela saída superior (07) que estará interligada ao tubo de suspiro (09) quando do restabelecimento da água utilizada no consumo pela tubulação de entrada (06) ou, ainda, quando da ocorrência de golpes de aríete. Assim esta pressão negativa ou golpe de aríete não irão de encontro ao hidrômetro (12), resolvendo, por conseguinte, os problemas já descritos, eliminando os danos e não influenciando a leitura do consumo. [015] Na proposta da presente invenção, a partir do acionamento da válvula de descarga, se a vazão solicitada for superior àquela contida na tubulação, será utilizada a água contida no reservatório (02), a qual é liberada, com a admissão de ar pela tubulação de suspiro (09), sendo que, ao termino da operação, o volume de água utilizado é imediatamente reposto, ao mesmo tempo em que o ar admitido é expulso através do dito suspiro. Como função secundária, o dispositivo protege a rede de água contra o golpe de ariete, sendo que esta proteção se dá pela expulsão, através do suspiro, de parte da água existente no reservatório, minimizando a intensidade da pressão gerada no interior da tubulação. [016] O presente dispositivo para equilíbrio de pressão (01) poderá ser instalado em posição horizontal, vertical ou ainda em posição inclinada na diagonal, bastando para tanto que se mantenha a entrada e a saída conforme se ilustra na figura 3, de forma que isso garantirá a função do dispositivo que é a de impedir que a pressão negativa ou o golpe de aríete atinjam o hidrômetro (12), admitindo ou expelindo o ar através do suspiro (09). Após a admissão de ar e cessado o efeito de sucção, a água será admitida no interior do recipiente cilíndrico (02), expulsando o ar pelo dito suspiro (09). [017] O volume de água do dispositivo para equilíbrio de pressão (01) devera ser calculado a partir do consumo de cada unidade, levando-se em conta a quantidade de habitantes e aparelhos de uso instalados. Assim, para melhor compreensão e para atender a um hidrômetro de 3/4” (três quartos de polegada), a tubulação de entrada (06) será de 25 mm quando em PVC soldável ou ainda de 3/4” (três quartos de polegada) quando em PVC de rosca ou ferro galvanizado. A tubulação do suspiro (09) devera ser a mesma da saída superior (07) , ou seja, de 25 ou 32 mm quando em PVC soldável e de 3/4” (três quartos de polegada) ou 1” (uma polegada) quando em PVC de rosca ou ferro galvanizado. A saída inferior (05) será dimensionada de acordo com a necessidade da unidade habitacional ou comercial a ser atendida, podendo estar entre 40 mm e 75 mm. A tubulação de suspiro (09) poderá ser substituída por uma válvula de expurgo que tenha função de admitir e expelir ar, impedindo a saída de água. [018] Claro que este dispositivo para equilíbrio de pressão (01) poderá ser construído em diversos tamanhos e formas, porém seu princípio de funcionamento e instalação devera obedecer às especificações constantes nos desenhos e neste relatório. REIVINDICAÇÕES:WATER NET PRESSURE BALANCE DEVICE AFTER HYDROMETER AND BUILDING INSTALLATION PROCEDURE [01] The present invention relates to a device capable of protecting water meters by eliminating negative pressures and water hammer from valve actuation. toilets, especially when individualizing water consumption measurements in residential or commercial units, collective or individual. It further relates to the installation procedure in water deposit buildings in order to obtain the advantages provided by said invention which will be detailed below. [02] One of the problems that the present invention aims to solve is related to the individualization of water meters in residential or commercial units, where the discharge valves are generally replaced by boxes attached to the toilets or flush-mounted flush-mounted boxes. For this reason, modifications are normally required in the hydraulic networks that cause demolitions of bathroom walls and linings, and even when these discharge valves are to be replaced, water tanks are generally used on the roof slab or linings. The bathrooms have boxes with a float switch and a thief so that, if there is any problem with this float, the water can come out of the “robber”, which can cause, in addition to waste, also cause it. In case the “thief” does not withstand the flow of water - this water will fall on the roof slab, damaging the walls. upper floor rooms or rooms. [03] Another problem and inconvenience that faces such a situation is that when the discharge valve is activated, its flow rate is higher than that of the hydrometer, causing damage to the hydrometer, as well as causing an error in the consumption reading, considerably affecting the pocket. consumer. [04] Yet another problem is when this valve, after actuation, abruptly stops the flow of water, causing a high pressure that radiates through the water inside the pipe, which can hit and damage the hydrometer. [05] Allied to all the problems mentioned, there are also the legal determinations of government agencies, among which can be cited ANASA Order No. 29, of 11/29/2006, item 5.6, which states that “ the valve-driven water will not be allowed to flow directly through the water meter at the time of discharge ”, ie this rule corroborates to aggravate the problems and inconveniences mentioned, so it was necessary to find a solution to those problems and inconveniences. [06] US4186775 describes a device for damping or eliminating pressure waves in piping systems, where damping of the water hammer is achieved by expansion of the elastic tube provided within the pressurized gas chamber. [07] Unlike the present invention, it is an object of the present invention to provide a pressure balancing in the water network after the hydrometer in which damping of the water hammer is obtained by expelling, through the sigh, part of the water contained in the water reservoir. device minimizing the intensity of the pressure generated inside the pipe. [08] Thus, for the purpose of solving such problems and drawbacks, it was developed the device for pressure balancing in water network after the hydrometer and procedure for installation in buildings, which will be better understood in accordance with the accompanying drawings. where: [09] Figure 1 shows the properly mounted side view pressure balancing device. [2] Figure 2 shows the exploded side view pressure balancing device. [011] Figure 3 shows a flow chart of the installation procedure of the pressure balancing device in buildings. As shown in Figures 1 and 2, the pressure balancing device (01) is composed of a cylindrical container (02) containing on one side a seal by the inlet CAP (04) and on the other end the seal. by an output CAP (03), said input CAP having in itself a lower input (06) and an upper output (07), and the output CAP (03) having a lower output (05) . [013] Thus, the pressure balancing device (01) will have dimensions and volumes defined in accordance with the need to calculate the consumption of the building in which it will be installed, constituting a cylindrical reservoir. The device (01) shall comply with the installation criterion immediately after the hydrometer (12) which will be connected to the external piping (11) which will bring the water from the central reservoir (10) so that the water, after leaving the hydrometer (12) , will pass through the lower inlet pipe (06), being stored inside the pressure balancing device (01), and will be available for use through the lower outlet (05), which will be interconnected in the internal pipe (08) of the residential unit. or commercial, which is connected to the shower (13), washbasin (16) and toilet (17) through the flush valve (14). Thus, without the installation of this equipment, at the moment of the discharge valve (14), negative pressures usually occur due to the fact that it has a higher flow than the hydrometer (12), and with the interruption of the flow. When this discharge valve is closed, a high pressure (water hammer) is generated which radiates from the pipe water in the opposite direction to the water flow. Otherwise, with the installation of this pressure balancing device (01), said negative pressure - caused by the water velocity at the outlet (05) due to the use of said relief valve (14) - will be eliminated by the air intake. through the vent pipe (9) into the cylindrical container (02); This admitted air will be eliminated by the upper outlet (07) which will be interconnected to the vent tube (09) upon re-establishment of the water used for consumption by the inlet pipe (06) or even when water hammering occurs. Thus this negative pressure or water hammer will not go against the water meter (12), thus solving the problems already described, eliminating the damage and not influencing the consumption reading. [015] In the proposal of the present invention, from the actuation of the discharge valve, if the requested flow rate is greater than that contained in the pipe, the water contained in the reservoir (02) will be used, which is released, with the air intake. by the vent pipe (09), and at the end of the operation the volume of water used is immediately replenished, while the admitted air is expelled through said vent. As a secondary function, the device protects the water network against water hammer, and this protection is given by expelling, through the sigh, part of the water in the reservoir, minimizing the intensity of pressure generated inside the pipe. [016] The present pressure balancing device (01) may be installed horizontally, vertically or diagonally inclined, provided that the inlet and outlet are maintained as shown in Figure 3 so that This will ensure the function of the device which is to prevent negative pressure or water hammer from reaching the water meter (12) by admitting or expelling air through the vent (09). After intake of air and the suction effect has ceased, water will be admitted into the cylindrical container (02), expelling the air by said sigh (09). [017] The water volume of the pressure balancing device (01) shall be calculated from the consumption of each unit, taking into account the number of inhabitants and use devices installed. Thus, for better understanding and to fit a 3/4 ”(three quarter inch) water meter, the inlet tubing (06) will be 25 mm when weldable PVC or 3/4” (three quarter inch) ) when in threaded PVC or galvanized iron. The vent pipe (09) should be the same as the top outlet (07), ie 25 or 32 mm when weldable PVC and 3/4 ”(three-quarter inch) or 1” (one inch) when PVC threaded or galvanized iron. The lower exit (05) will be sized according to the need of the housing or commercial unit to be served, and can be between 40 mm and 75 mm. The vent pipe (09) may be replaced by a purge valve that has the function of admitting and expelling air, preventing the outflow of water. [018] Of course, this pressure balancing device (01) may be constructed in various sizes and shapes, but its principle of operation and installation must comply with the specifications in the drawings and in this report. CLAIMS:

Claims (3)

1. DISPOSITIVO PARA EQUILÍBRIO DE PRESSÃO EM REDE DE ÁGUA APÓS O HIDRÔMETRO caracterizado por compreender um recipiente cilíndrico (02) contendo em um dos lados uma vedação pelo CAP de entrada (04) e na outra extremidade a vedação por um CAP de saída (03), sendo que o CAP de entrada (04) tem instalado em si uma entrada inferior (06) e uma saída superior (07) e, também, o CAP de saída (03) tem instalado a si uma saída inferior (05).1. WATER NET PRESSURE BALANCING DEVICE AFTER HYDROMETER comprising a cylindrical vessel (02) containing on one side a seal by the inlet CAP (04) and at the other end a seal by an outlet CAP (03 ), with the inlet CAP (04) having in itself a lower inlet (06) and an upper outlet (07), and also the outlet CAP (03) has in itself a lower outlet (05). 2. PROCEDIMENTO PARA INSTALAÇÃO DE DISPOSITIVO PARA EQUILÍBRIO DE PRESSÃO EM REDE DE ÁGUA APÓS O HIDRÔMETRO, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dito dispositivo (01) ser instalado imediatamente após o hidrômetro (12) conectado à tubulação externa (11) que trará a água do reservatório central (10), de forma que a água, após sair do dito hidrômetro (12), passa pela tubulação de entrada inferior (06), ficando armazenada no interior do dispositivo (01) e disponível através da saída inferior (05), a qual está interligada na tubulação interna (08) da unidade residencial ou comercial a qual estará conectada ao chuveiro (13), lavatório (16) e vaso sanitário (17) através da válvula de descarga (14), sendo que, além disso, o dispositivo (01) está conectado a uma tubulação de suspiro (09) através da saída superior (07).2. PROCEDURE FOR INSTALLATION OF WATER NETWORK PRESSURE BALANCE AFTER THE HYDROMETER, as defined in claim 1, characterized in that said device (01) is installed immediately after the hydrometer (12) connected to the external piping (11) which will bring the water from the central reservoir (10), so that the water, after leaving said hydrometer (12), passes through the lower inlet pipe (06), being stored inside the device (01) and available through the outlet. (05), which is interconnected in the internal piping (08) of the residential or commercial unit which will be connected to the shower (13), washbasin (16) and toilet (17) through the flush valve (14). that, furthermore, the device (01) is connected to a vent pipe (09) through the upper outlet (07). 3. PROCEDIMENTO PARA INSTALAÇÃO DE DISPOSITIVO PARA EQUILÍBRIO DE PRESSÃO EM REDE DE ÁGUA APÓS O HIDRÔMETRO, DE ACORDO COM A REIVINDICAÇÃO 2, caracterizado pelo fato da tubulação de suspiro (9) ser substituída por uma válvula expurgo.3. PROCEDURE FOR INSTALLATION OF WATER NETWORK PRESSURE BALANCE AFTER THE HYDROMETER according to CLAIM 2, characterized in that the vent pipe (9) is replaced by a bleed valve.
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