ES2878101T3 - Válvula de derivación de agua caliente accionada mecánicamente sin electricidad - Google Patents
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Abstract
Sistema de válvula de derivación totalmente mecánico, accionado termostáticamente, para permitir el flujo entre una línea de líquido de alta temperatura (21, 22) y una línea de líquido de temperatura fría (11, 12) con el fin de mantener la disponibilidad de líquido caliente del sistema de válvula de derivación, comprendiendo el sistema de válvula: una carcasa exterior estanca a los líquidos (1), que define un volumen interno; un asiento de válvula (122) que comprende una superficie J Z de asiento de válvula en la carcasa exterior y divide el volumen interno dentro de la carcasa exterior en una primera y una segunda sección de volumen interno, presentando el asiento de válvula (122) una abertura central (211) para conectar la primera y la segunda sección de volumen interno; una entrada (21) y una salida (22) conectadas a la primera sección de volumen interno dentro de la carcasa exterior conectable a la línea de líquido de alta temperatura; una entrada (11) y una salida (12) conectadas a la segunda sección de volumen interno dentro de la carcasa exterior conectable a la línea de líquido de temperatura fría; un cuerpo de válvula de acción rápida que comprende: un disco biflexible termostático (24) que presenta superficies laterales principales opuestas, formadas por dos materiales diferentes, y que está soportado dentro de un cuerpo de cartucho (26) alrededor de su circunferencia externa por dos arandelas anulares (23, 25), situadas dentro de la primera sección de volumen interno que es conectable a la línea de líquido de alta temperatura, y que soportan el disco biflexible a lo largo de circunferencias externas de ambas superficies laterales principales, de manera que una sección central del disco biflexible está situada frente y adyacente a la abertura central; siendo la sección central capaz de encajar entre una posición cerrada y una posición abierta; donde en la posición cerrada, el disco biflexible proporciona un contacto de sellado con la superficie de asiento de válvula (122) bloqueando la abertura central y, por lo tanto, es capaz de bloquear cualquier flujo entre la primera y la segunda sección de volumen interno de la carcasa exterior (1), y donde en la posición abierta, el disco biflexible (24) está posicionado para permitir el flujo a través de la abertura central entre la primera y la segunda sección de volumen interno; y donde el cuerpo de válvula comprende también dos estantes de soporte anulares (125, 225), respectivamente en lados opuestos del disco biflexible, comprendiendo los dos estantes de soporte anulares (125, 225) superficies de contacto y estando cada uno formado como un estante anular discontinuo para soportar las circunferencias exteriores del disco biflexible a través de las respectivas arandelas anulares, de modo que unas aberturas alternas entre las dos superficies de contacto de estante de soporte anular permiten el flujo de fluido alrededor de la circunferencia externa del disco biflexible, tanto si el cuerpo de válvula está en la posición abierta como en la posición cerrada a presión, de manera que permita que un líquido de la primera sección de volumen interno que, en uso, está en contacto abierto continuo con la línea de líquido de alta temperatura, fluya alrededor de ambas superficies del disco biflexible, excepto en la parte central del disco biflexible cuando el disco biflexible está en contacto de sellado bloqueando la abertura central; y donde los dos materiales diferentes presentan diferentes propiedades de dilatación térmica, el material que presenta el valor de dilatación térmica más bajo forma la superficie lateral principal del disco biflexible colocado junto al asiento de válvula (122).
Description
d e s c r ip c ió n
Válvula de derivación de agua callente accionada mecánicamente sin electricidad
[0001] La presente invención se refiere a un sistema de derivación de agua caliente desde una línea de agua caliente a la línea de agua fría para, entre otras cosas, proporcionar agua caliente instantánea desde cualquier grifo de agua caliente.
a n t e c e d e n t e s de la in v e n c ió n
[0002] Se han ideado muchos sistemas para proporcionar agua caliente instantánea desde un grifo de agua caliente con el fin de evitar el desperdicio innecesario de agua mientras se espera a que el agua caliente llegue a un grifo concreto después de un período prolongado de no uso. Especialmente durante una estación fría de invierno, es probable que las líneas de agua caliente entre un calentador de agua y un grifo concreto, especialmente uno situado varios pisos por encima del calentador de agua, contengan una cantidad considerable de agua fría que debe agotarse antes de que el agua procedente del grifo esté caliente. Hay muchas partes del mundo, incluyendo muchas partes de Estados Unidos, donde el desperdicio de agua se ha convertido en un problema grave, que amenaza la capacidad misma de mantener una existencia civilizada en áreas específicas. Hay sistemas con accionamiento electrónico que proporcionan una manera útil y creíble de continuar el flujo de agua caliente a través de una línea de agua caliente para que el agua caliente esté sustancialmente disponible de inmediato al abrir cualquier línea de agua caliente debido al hecho de que la línea de agua caliente se interconecta a una línea de agua fría que fluye de nuevo en el calentador, y de esa manera el agua caliente instantánea puede ser proporcionada sin desperdiciar agua por un desagüe y proporcionar eficientemente el agua caliente.
[0003] El estado de la técnica incluye dos tipos de sistemas para lograr esto. Uno de ellos incluye bombas controladas termostáticamente y válvulas controladas termostáticamente, que utilizan termistores en la línea de agua caliente que activan los accionamientos de motor eléctrico para permitir que el agua de una línea de agua caliente fluya hacia una línea de agua fría, de modo que el agua caliente llegue a la bomba. Las bombas y las válvulas son accionados con motores eléctricos. Sin embargo, en muchas Jurisdicciones resulta incómodo tener una toma de corriente eléctrica en un cuarto de baño, adyacente al agua, sobre todo cuando está situada bajo un fregadero con flujo de agua.
[0004] Un segundo sistema incluye válvulas mecánicas automáticas que responden a diferencias de temperatura entre las líneas de agua caliente y fría, que cambian como resultado del enfriamiento de la línea de agua caliente, cuando no hay flujo. El diferencial de temperatura cambiante provoca la flexión de un operador de la válvula para abrir o cerrar una línea. Una válvula de este tipo se utiliza combinada con una operación de mantenimiento de la presión, como una pequeña bomba, que mantiene una pequeña caída de presión entre la línea de agua caliente y la línea de agua fría debajo de un fregadero. Dichas válvulas incluyen una válvula accionada por motor de cera que no utiliza un disco flexible con termostáticamente sensible. Otro tipo de válvulas totalmente mecánicas utiliza un disco biflexible termostáticamente sensible, que sirve como disco de la válvula, que se flexiona hacia y fuera del asiento de válvula con el fin de abrir la válvula cuando el diferencial de temperatura se encuentra por debajo de un valor definido, como se muestra en las patentes estadounidenses n.0 6,o24,174y 6,536,676, entre otras.
[0005] Una de estas válvulas de disco del estado de la técnica es vendida por la empresa Armstrong Pumps Inc. de North Tonawanda, Nueva York, con el nombre de Armstrong Astro Express Hot Water Recirculation System (Sistema de Recirculación de Agua Caliente Armstrong Astro Express). Este producto utilizaba un disco bimetálico con un agujero central a través del disco.
[0006] El documento de patente US 2007/0114290 da a conocer una exposición relacionada con válvulas.
[0007] El documento US 406880o da a conocer un sistema de válvula de derivación totalmente mecánico, accionado termostáticamente, para permitir el flujo entre una línea de líquido de alta temperatura y una línea de líquido de temperatura fría con el fin de mantener la disponibilidad de líquido caliente aguas arriba del sistema de válvula de derivación, comprendiendo el sistema de válvula una carcasa exterior estanca a los líquidos, que define un volumen interno; un asiento de válvula que comprende una superficie de asiento de válvula dentro de la carcasa exterior y que divide el volumen interno dentro de la carcasa exterior en una primera y una segunda sección de volumen interno, presentando el asiento de válvula una abertura central para conectar la primera y la segunda sección de volumen interno; una entrada y una salida conectadas con la primera sección de volumen interno dentro de la carcasa exterior conectable a la línea de líquido de alta temperatura; una entrada y una salida conectadas con la segunda sección de volumen interno dentro de la carcasa exterior conectable a la línea de líquido de temperatura fría; un cuerpo de válvula de acción rápida que comprende un disco termostático biflexible que presenta superficies laterales principales opuestas, formadas por dos materiales diferentes, y que está soportado dentro de un cuerpo de cartucho alrededor de su circunferencia externa por dos arandelas anulares, situadas dentro de la primera sección de volumen interno que es conectable a la línea de líquido de alta temperatura, y que soportan el disco biflexible a lo largo de las circunferencias externas de ambas superficies laterales principales, de manera que una sección central del disco biflexible está situada frente a la
abertura central; la sección central es capaz de encajar entre una posición cerrada y una posición abierta, en la que en la posición cerrada, el disco biflexible proporciona un contacto de sellado con la superficie del asiento de válvula que bloquea la abertura central, y por lo tanto es capaz de cerrar cualquier flujo entre la primera y la segunda sección de volumen interno de la carcasa exterior, y en la que en la posición abierta, el disco biflexible está posicionado para permitir el flujo a través de la abertura central entre la primera y la segunda sección de volumen interno; y en el que el cuerpo de válvula comprende además un estante de soporte anular en un lado del disco biflexible, comprendiendo el estante de soporte anular superficies de contacto y estando formado como un estante anular discontinuo para soportar la circunferencia exterior del disco biflexible, de modo que las aberturas alternas entre las superficies de contacto de estante de soporte anular permiten el flujo de fluido alrededor de la circunferencia externa del disco biflexible, tanto si el cuerpo de válvula está en posición abierta como en posición cerrada a presión, de manera que permita que un líquido de la primera sección de volumen interno que, en uso, está en contacto abierto continuo con la línea de líquido de alta temperatura, fluya alrededor de ambas superficies del disco biflexible, excepto en la parte central del disco biflexible cuando el disco biflexible está en contacto de sellado bloqueando la abertura central; y en el que los dos materiales diferentes presentan diferentes propiedades de dilatación térmica, el material que presenta el valor de dilatación térmica más bajo forma la superficie lateral principal del disco biflexible colocado junto al asiento de válvula.
d e s c r ip c ió n g e n e r a l de la in v e n c ió n
[0008] De acuerdo con un aspecto, se proporciona una válvula de derivación de acuerdo con la reivindicación 1. Los detalles de los modos de realización se proporcionan en las reivindicaciones dependientes. De acuerdo con la presente invención, se proporciona una unidad de válvula mejorada, totalmente mecánica, para permitir el flujo entre una línea de líquido de alta temperatura y una línea de líquido de temperatura más fría con el fin de mantener la disponibilidad inmediata de líquido caliente inmediatamente aguas arriba de la válvula, estando la válvula colocada aguas arriba de una salida de líquido caliente y una tubería de líquido más frío que lleva el líquido frío a un calentador para el líquido caliente. Lo más habitual es que esta invención se utilice para el agua caliente en un edificio. En un sistema de este tipo, la línea de agua fría vuelve, al menos en parte, a la fuente de agua caliente, ya sea un depósito de agua calentada o un calentador de flujo inmediato, y no se desperdicia agua al hacerla pasar por un desagüe a una alcantarilla o fosa séptica.
[0009] La presente invención mejora los tipos de válvulas mecánicas del estado de la técnica, basadas en un disco bimetálico activado térmicamente, o más ampliamente biflexible, optimizando la trayectoria de flujo del líquido desde la línea de mayor temperatura y mayor presión hacia la línea de menor temperatura, basándose en el soporte proporcionado al disco, tanto en posición cerrada como en posición abierta. Al proporcionar un soporte circunferencial de dos lados del disco biflexible y al igualar sustancialmente la presión contra ambos lados del disco, incluso cuando se encuentra en la posición de válvula cerrada, se mejora la durabilidad y la precisión de la válvula de disco, a la vez que se mantiene el potencial de flujo requerido. También se proporciona un soporte central adicional en la posición cerrada, que el disco bimetálico es menos probable que se dañe por cualquier diferencial de presión excesiva o temperaturas inusualmente altas que puedan ocurrir accidentalmente o como parte del funcionamiento normal del sistema en general. Una de las aplicaciones de este tipo de válvula de disco bimetálico es la conexión de las líneas de agua caliente y fría bajo el fregadero para garantizar que siempre haya agua caliente cerca del grifo de agua caliente y evitar así tener que abrir el grifo de agua caliente durante largos periodos de tiempo, de tal forma que se desperdicia agua antes de alcanzar una temperatura adecuada.
[0010] El corazón operativo de la válvula termostática de esta invención es un conocido disco termostático biflexible, normalmente bimetálico, formado por dos materiales diferentes, normalmente dos aleaciones metálicas, que tienen diferentes propiedades de dilatación térmica. Generalmente, la aleación que tiene el mayor valor de dilatación térmica se pone en contacto con la corriente de fluido de mayor temperatura y la cara que tiene la propiedad de dilatación térmica inferior está en contacto con la corriente de fluido más fría. Por lo general, estos discos varían en tamaño de aproximadamente 7,62 mm (0,3 pulgadas) a 38,1 mm (1,5 pulgadas) de diámetro y un grosor total en el rango de menos de 1,27 mm (0,05 pulgadas), y preferentemente, no más de 0,762 mm (0,03 pulgadas), de grosor. Estos discos se pueden adquirir fácilmente en el mercado y tienen la propiedad general de que, a una temperatura más alta, la superficie del disco se curva esféricamente en una dirección y, a una temperatura más baja, la curvatura de la superficie se invierte rápidamente, es decir, mediante un "encaje".
[0011] La temperatura exacta a la que se produce el encaje de curvatura depende de la propiedad de la construcción biflexible, incluido su tamaño y, sobre todo, el material que forma los dos discos intercalados. Los discos adecuados se caracterizan generalmente por su designación ASTM y se ha descubierto que los discos útiles incluyen los formados por la designación AsTM TM1 y TM2. También hay una serie de designaciones industriales además de las designaciones ASTM, por ejemplo, las normas Truflex; estas normas industriales están disponibles en EMS (Engineered Material Solutions).
[0012] Entre los ejemplos de discos termostáticos adecuados se incluye uno en el que el lado de alta temperatura es principalmente una aleación de níquel-cromo-hierro en un lado y una aleación de níquel-hierro en el lado opuesto para formar el disco bimetálico TM1. El disco TM2, por otro lado, contiene principalmente una
aleación de manganeso con níquel y cobre, en el lado de alta temperatura, y una aleación de níquel-hierro en el lado de baja temperatura. La selección de un disco adecuado, ya sea TM1 o TM2, o cualquiera de los muchos otros discos biflexibles ASTM o Truflex disponibles, depende de los requisitos de una válvula concreta, como la necesidad de resistencia a la corrosión de los materiales, la capacidad de utilizar un revestimiento protector contra la corrosión y el grado de movimiento necesario de la acción rápida. Aunque la falta de manganeso puede considerarse una mejora de la durabilidad, la adición de manganeso da lugar a un mayor valor de flexibilidad y, por tanto, a un mayor rango de movimiento. La presencia de manganeso suele requerir un revestimiento para mejorar la resistencia a la corrosión.
[0013] En la situación actual del medio ambiente en muchas partes de Estados Unidos, así como en otros países del mundo, el agua se ha convertido en un bien cada vez más valioso que los usuarios no pueden ni deben permitirse desperdiciar. Los siguientes dibujos, y las descripciones verbales que siguen, muestran y describen un modo de realización o unos modos de realizaciones preferidos de esta invención a modo de ilustración de uno de los modos más adecuados para llevar a cabo y utilizar la presente invención. Como se comprenderá, la invención es susceptible de otros modos de realización y usos diferentes y sus diversos detalles son susceptibles de ser modificados en varios aspectos obvios, todo ello sin desviarse del alcance de la invención. Los siguientes dibujos y descripciones deben considerarse de carácter ilustrativo y no restrictivo.
b r e v e d e s c r ip c ió n de lo s d ib u jo s
[0014] Los dibujos adjuntos incorporan y forman parte de esta descripción e ilustran aspectos de la presente invención que, junto con el texto verbal, explican los principios de la invención, al tiempo que proporcionan un ejemplo específico de la misma. Refiriéndose a los dibujos:
La figura 1 es una vista en perspectiva general, parcialmente explosionada, que muestra los dos mecanismos de funcionamiento, el conjunto de cartucho y las válvulas de retención de flujo, presentes en el cuerpo del sistema general;
La figura 2 es una vista explosionada de la porción de válvula primaria accionada termostáticamente del sistema de la figura 1;
La figura 3 es una vista delantera del sistema completamente construido y del cuerpo de válvula de la figura i;
La figura 4 es una vista lateral del cuerpo de válvula completamente construido de la figura i;
La figura 5 es una vista en transversal tomada a lo largo de las líneas AA de la figura 4;
La figura 5A es una vista ligeramente ampliada de la válvula de sistema primario incluida en la figura 5;
La figura 6 es una vista transversal ampliada de una válvula de disco bimetálico accionada termostáticamente en una posición abierta;
La figura 6A es una vista detallada del cartucho de válvula accionada termostáticamente de la figura 6 en la posición abierta;
La figura 6B es una vista detallada del cartucho de válvula accionada termostáticamente de la figura 6 en una posición cerrada, con el fin de impedir el flujo entre la línea de mayor temperatura y la línea de menor temperatura;
La figura 7 es una vista parcialmente en corte del subconjunto de cartucho de la válvula de disco bimetálico; La figura 7A muestra la vista en corte de la figura 7, con el disco bimetálico y las arandelas retiradas;
La figura 8 es una vista isométrica del cuerpo de cartucho de la figura 7, que muestra los canales de flujo circunferencial, haciendo referencia a continuación a los detalles de un modo de realización de la invención, como se ilustra en los dibujos adjuntos; y
La figura 9 es una vista esquemática de un ejemplo simplificado de un sistema de agua caliente y fría en una casa residencial.
d e s c r ip c ió n d e t a lla d a de un m o d o de r e a liz a c ió n de la p r e s e n t e in v e n c ió n
[0015] El cuerpo exterior de la válvula, que generalmente se indica con el número i, incluye las conexiones de agua caliente y fría, específicamente la entrada de la fuente de agua fría 11 y la salida 12 hacia el grifo de agua fría en el fregadero mencionado anteriormente, y la entrada de la fuente de agua caliente 21, ya sea un calentador de agua caliente o un depósito de agua caliente 55 como se muestra en la figura 9, y la línea de salida de agua caliente 22, que conduce al grifo del fregadero mencionado anteriormente, pasando por la válvula termostática. En el interior del cuerpo de válvula i se encuentra el cartucho de válvula primaria de disco bimetálico, indicado generalmente por el número 2, que abre y cierra la conexión entre las líneas de agua caliente y fría; cuando está abierta, la válvula permite el flujo de agua caliente refrigerada hacia la línea de agua fría 11. En la entrada 11 de la fuente de agua fría, se encuentra una válvula de retención de flujo integral 4, situada en el interior del cuerpo de válvula en el lado de entrada de agua fría, como se muestra en la figura i, para evitar que el agua fría fluya hacia el lado de agua caliente del dispositivo cuando se abre la válvula de disco bimetálico, y la presión entre las dos líneas no es la presión afirmativa prevista a favor de la línea de agua caliente.
[0016] El interior del subconjunto de cartucho de disco biflexible 2, como se muestra en las figuras 2, 5 y 5A, incluye un tamiz de filtro de malla metálica 27, delante del orificio de flujo de entrada de fluido 261 (también denominado entrada de cartucho, utilizándose estos términos indistintamente), para evitar que los residuos o sedimentos pasen a la zona del disco bimetálico, lo que podría restringir el flujo a través de la válvula de disco biflexible abierta 24.
[0017] El disco bimetálico 24 está soportado estructuralmente alrededor de su circunferencia externa dentro del cuerpo de cartucho 26 durante las condiciones de flujo abierto y cerrado por dos arandelas anulares 23, 25; estas arandelas 23, 25 están preferentemente hechas de un material más blando que el material que forma el disco biflexible, e incluyen otros metales o polímeros como el polímero politetrafluoroetileno, por ejemplo, vendido como Teflon, por DuPont. El subconjunto de la válvula de disco bimetálico se fija de forma roscada en el cuerpo de válvula 1 (también denominada válvula de derivación) mediante el vástago de válvula 3. La fuga de líquido se impide durante la posición cerrada de la válvula de disco bimetálico mediante los anillos 0 externos 31 y 28, que impiden la fuga de fluido por el exterior del dispositivo.
[0018] El disco bimetálico 24 está soportado dentro del cuerpo de cartucho por las arandelas 23, 25 y, en estado cerrado, por la junta tórica 122 (también denominada junta tórica de sellado frontal o asiento de válvula), y las paredes internas del cuerpo de cartucho 26. Los canales de flujo están formados en el cuerpo de cartucho 26 y en el extremo final de cartucho 62, para permitir el flujo de fluido alrededor del disco bimetálico 24 y sus dos arandelas de soporte 23,25, cuando el disco está en la posición cerrada (véase la figura 6B) para igualar la presión en los dos lados del disco en la posición cerrada. Esto se logra haciendo que las arandelas de soporte circunferenciales 23, 25 se apoyen en una superficie ondeada de las cubiertas superior e inferior del cartucho de disco 26, lo que permite igualar la presión entre las dos superficies principales, es decir, la superficie orientada a la línea de agua caliente aguas arriba y la superficie orientada a la línea de agua fría del disco 24. Sólo la pequeña porción central de la superficie orientada a la línea de agua fría del disco, rodeada por la junta tórica 122 situada en el centro, no está expuesta a la presión aguas arriba en la posición cerrada de la válvula. En la posición cerrada, el flujo neto que sale del cuerpo de válvula debe ser sellado por la porción central del disco bimetálico 24 que presiona contra la junta tórica de sellado frontal 122 situada en el centro; esto evita el flujo de agua caliente hacia la línea de agua fría 11 cuando el disco está en posición cerrada, como se muestra en la figura 6B.
[0019] Este sistema es especialmente útil para situaciones en las que sólo se requiere un flujo relativamente bajo más allá de la válvula abierta. Por ejemplo, si el propósito principal de una válvula es proporcionar un sistema de agua caliente bajo demanda, permitiendo un pequeño flujo de agua caliente más allá de un grifo que no se utiliza regularmente con el fin de mantener el agua adecuadamente a alta temperatura disponible para su uso, sólo se requiere normalmente un pequeño flujo. Por consiguiente, se ha descubierto que un disco que tiene un diámetro en el rango de 1,27 mm a 38,1 mm (0,5 a 1,5 pulgadas) y un grosor en el rango de 0,254 mm a 0,762 mm (0,01 a 0,03 pulgadas) es útil; la cantidad de flujo de fluido obtenible depende del grado de flexibilidad de las dos aleaciones intercaladas, es decir, la distancia movida por la parte central del disco, cuando el disco se mueve de un lado para otro con cambios de temperatura en la línea de agua caliente. Se ha descubierto que se puede conseguir un flujo suficiente para este propósito con un área de flujo en el rango de 0,32258 a 1141,993 mm2 (0,0005 a 1,77) pulgadas cuadradas, con un espacio de flujo para el flujo neto hacia fuera entre el centro del disco de válvula 24 y el asiento de válvula de junta tórica central 122, de 0,0508 mm a 5,08 mm (0,002 pulgadas a 0,2 pulgadas).
[0020] El flujo alrededor de la circunferencia exterior del disco es posible gracias a las superficies de borde ondeadas, es decir, interrumpidas, que soportan ambos lados de la circunferencia exterior del disco biflexible, como se muestra con mayor detalle en las figuras 6A,B, 7, 7A y 8. En estos dibujos, los estantes de soporte 125, 225 para las arandelas 23, 25 son ondeados, es decir, discontinuos, de tal forma que los estantes de soporte 125, 225 son interrumpidos por hendiduras 121 que permiten el flujo de presión de ecualización deseado entre la parte delantera y trasera del disco biflexible y también proporcionan el flujo neto cuando el disco se encaja en la posición abierta. El tamaño de las porciones de estante y de las porciones abiertas se equilibra para proporcionar el caudal deseado para el agua caliente en la posición abierta frente a la necesidad de un soporte circunferencial suficiente para lograr un mantenimiento suficientemente libre de tensiones del disco.
[0021] En un ejemplo, cuando se utiliza un disco que tiene un diámetro de una pulgada y un grosor de 0,4064 mm (0,016 pulgadas), las superficies planas de soporte 125, 225 ocupan aproximadamente el 34 % de la circunferencia del disco y los espacios abiertos entre los estantes de soporte 125, 225, el 66 % de la circunferencia del disco. Los parámetros específicos deben determinarse en función de la circunferencia del disco individual, los materiales de los que está hecho, la capacidad de flujo requerida y la caída de presión entre la línea de agua caliente y la línea de agua fría. Por lo general, las superficies planas de soporte de los estantes comprenden al menos un 10 % de la circunferencia y se extienden radialmente hacia dentro desde la circunferencia exterior una distancia de al menos un 10 % del radio. Independientemente de las proporciones, se prefiere que las porciones de estante de soporte 125, 225 estén una frente a la otra con el fin de soportar el disco equitativamente en las dos superficies principales.
[0022] Cuando se fuerza el desplazamiento del disco al encajarlo en la posición abierta gracias a una temperatura reducida en el lado de agua caliente del disco (a medida que el agua caliente se enfría por el aire ambiente circundante), el disco se mueve hacia arriba, lejos de la junta tórica central 122, de tal forma que permite que el flujo pase hacia fuera a través de la abertura central 211 (también denominada salida del cartucho, utilizándose estos términos indistintamente), que en este modo de realización se encuentra en el centro dentro del extremo final 62 del cartucho. El fluido se hace fluir a través del dispositivo gracias a un diferencial de presión relativamente pequeño entre los lados de agua caliente y fría de la válvula. Este diferencial de presión es generado, como se muestra en el dibujo del sistema de flujo global de la figura 9, por una bomba de circulación 51 instalada en la tubería de distribución de agua caliente, preferentemente adyacente a la fuente de agua caliente que, en este dibujo, se ejemplifica como un depósito de agua caliente 55.
[0023] En condiciones ambientales, es decir, a temperatura ambiente, el disco bimetálico se encuentra en una posición abierta neutra, como se muestra en la figura 6A, y proporciona un espacio entre el disco en la zona central y la junta tórica de sellado frontal 122. A medida que la temperatura del agua que rodea el disco bimetálico en su lado de agua caliente aumenta hasta una temperatura máxima deseada en relación con el lado de agua fría, aguas abajo (por ejemplo, 316,483 K - 280,3722 K (110 °F - 45 °F.), el disco bimetálico se encajará instantáneamente en la dirección opuesta a su posición neutra para entrar en contacto con la junta tórica de sellado frontal 122, de tal forma que detendrá el flujo de agua caliente a través del dispositivo. Si no hay flujo de agua caliente, y la temperatura del agua en el lado aguas arriba del disco 24 disminuye por debajo de un objetivo de temperatura mínimo predeterminado (por ejemplo 299,816 K (80 °F.)), el disco bimetálico 24 volverá instantáneamente a su posición neutra original, abierta, permitiendo que el agua caliente fluya a través del cuerpo de válvula y hacia la tubería de agua fría, haciendo que el agua fría fluya de vuelta al depósito de agua caliente 55, como se muestra en el dibujo de la figura 9. De nuevo, el disco volverá a su posición de cierre una vez que la temperatura del agua caliente en el lado aguas arriba aumente hasta el objetivo de temperatura máxima predeterminado.
[0024] Basándose en el diferencial de presión creado por la bomba 51, entre la línea de agua caliente y la línea de agua fría, la entrada y las salidas 261 y 211 del cartucho presentan un tamaño crítico para restringir el fluido que pasa a través del dispositivo a un caudal máximo permitido. Esto garantiza un diferencial de presión mínimo entre los dos lados del disco bimetálico 24. Las fuerzas sobre el disco bimetálico 24 resultantes de las condiciones de flujo se limitan a una magnitud insignificante, ya que la suma de cada una de las áreas de orificio de flujo de la sección transversal de la entrada de cartucho 261 y de la salida de cartucho 211 se minimiza en relación con el área de la sección transversal entre el disco bimetálico 24 y la junta tórica de sellado frontal 122.
[0025] La entrada al cartucho de válvula 26 puede estar en línea con el disco bimetálico 24 o, preferentemente, como se muestra en los dibujos adjuntos, es perpendicular al disco bimetálico pasando por el tamiz de filtro 27. El flujo fluye entonces circunferencialmente alrededor del disco bimetálico y luego sale por la abertura central del cartucho de válvula 211.
[0026] Al soportar estructuralmente el disco bimetálico de manera uniforme alrededor de su circunferencia exterior desde ambos lados de las superficies primarias, se evita la tensión indebida en el material del disco, de tal forma que se extiende su vida útil. Al sellar el disco a lo largo de su porción central y abrirlo para permitir el flujo, el disco mantiene sus soportes circunferenciales, mientras se abre y cierra para permitir el flujo, a medida que la temperatura aguas arriba fluctúa. Sin embargo, los soportes circunferenciales son ondeados, para permitir que el agua caliente a mayor temperatura entre en contacto con la mayor parte del área del lado aguas abajo del disco bimetálico, incluso cuando no se permite el flujo de salida del cuerpo de válvula a través de la abertura central 211.
[0027] El disco bimetálico está formado preferentemente por dos aleaciones diferentes, con distintos coeficientes de dilatación térmica, intercaladas entre las superficies principales superior e inferior. El lado que entra en contacto con la junta tórica central 122 puede estar formado, por ejemplo, como se muestra en la siguiente tabla de tres de los materiales de disco bimetálico más comúnmente disponibles. Cada una de estas formulaciones diferentes presenta ventajas e inconvenientes. El TM1, por ejemplo, al estar sustancialmente libre de manganeso, es menos susceptible de agrietarse y no requiere un revestimiento para protegerlo contra la corrosión cuando se utiliza el sistema entre una línea de agua caliente y una línea de agua fría. El TM2 tiene un mayor valor de flexibilidad y es el de menor coste, pero requiere un revestimiento de polímero de parileno para protegerlo de la corrosión y también es susceptible de agrietarse tras un uso prolongado. Los discos estándar Truflex utilizan una norma industrial que también está generalmente aceptada, y pueden utilizarse para este fin. Para los sistemas de agua caliente residenciales, la resistencia a la corrosión es importante, pero el rango [0028] de movimiento lo es menos debido a los bajos caudales requeridos, y las tolerancias del rango de temperatura son menos críticas en dichos sistemas, y la baja flexibilidad puede ser compensada en el diseño mecánico concreto que forma la presente invención.
[0029] Cuando se utiliza la válvula de derivación accionada termostáticamente de la presente invención para proporcionar agua caliente bajo demanda continua al grifo de un fregadero, por ejemplo, en un hogar, la válvula se proporciona junto con un circulador que está conectado en la línea de agua caliente, preferentemente
adyacente a la fuente de agua caliente; se proporciona un conducto de retorno por parte de la línea de agua fría de vuelta a la entrada de agua fría hacia la fuente de agua caliente, por ejemplo, el depósito de agua caliente. No se requiere una línea especial ya que, al volver a la línea de agua fría, esta línea de agua fría siempre tiene una conexión con el depósito de agua caliente; mientras los grifos de agua fría estén cerrados, toda el agua de la línea de agua caliente, que pasa a través de la válvula de derivación de esta invención, y que entra en la línea de agua fría, se devolverá al, por ejemplo, depósito de agua caliente, y así no se desperdiciará por el desagüe.
[0030] Se ha descubierto que una bomba de circulación que proporciona un diferencial tan bajo como de 34473,79 PA (5 psi) es suficiente para que este sistema funcione eficazmente en una situación residencial. Se cree que el tamaño óptimo del disco bimetálico está en el rango de 19,05 mm a 38,1 mm (0,75 pulgadas a 1,5 pulgadas) para la vivienda unifamiliar residencial habitual en Estados Unidos. En otras situaciones, podría preferirse un disco bimetálico más pequeño o más grande, en función de la cantidad de flujo requerido, y el diferencial de temperatura que se utilizaría para hacer que el disco bimetálico se flexione. Preferentemente, el disco bimetálico está formado por dos aleaciones diferentes de acuerdo con las especificaciones de la ASTM, denominadas TM1 y TM2, o con otra norma industrial, la norma Truflex. Generalmente, estos discos están formados por aleaciones que contienen níquel, cromo, manganeso, cobre, hierro, aluminio, hierro níquel carbono, cobalto, cromo y manganeso en los dos lados diferentes. Si se elimina el aluminio, el carbono y el cobre de un lado y se incluye o se excluye el cobalto del segundo lado, se pueden conseguir diversos efectos.
[0031] Dos discos formados por diferentes aleaciones metálicas con distintos coeficientes de dilatación térmica se unen entre sí para formar el disco bimetálico. También existen discos trimetálicos con tres discos intercalados, pero su uso es menos frecuente y presentan una mayor dificultad para determinar los coeficientes de dilatación térmica entre los tres discos intercalados. Tienen usos especiales, pero en general no se utilizarían en la presente situación. Los discos metálicos biflex contienen generalmente níquel en porcentajes considerables, así como hierro, cobalto, cromo, manganeso y, en algunos casos, cobre. Algunos de los discos bimetálicos o trimetálicos pueden incluir un porcentaje de aluminio también en uno o más de los discos. Las proporciones de metal en cada aleación son considerables por el hecho de que, por ejemplo, en el lado de agua caliente, el manganeso es un componente problemático, ya que el manganeso puede incluso disolverse en el agua. Por otro lado, los otros materiales son importantes para conseguir la flexión necesaria como resultado de la caída de temperatura en el disco bimetálico, así como la capacidad de evitar cualquier tipo de deterioro debido a, por ejemplo, la corrosión o elementos como la disolución de alguno de los componentes metálicos.
[0032] Salvo en lo necesario para satisfacer las propiedades críticas de los discos, la composición de los dos discos no es crítica y no forma parte de esta invención. Se pueden seleccionar muchas combinaciones diferentes de composiciones dentro del alcance de la presente invención. Por esta razón, aunque los discos "bimetálicos" son los más utilizados para este fin, no hay ninguna razón por la que no puedan utilizarse dos discos de polímero con coeficientes de dilatación térmica suficientemente diferentes, o alternativamente una capa de disco de polímero unida a una capa de disco de metal. En consecuencia, el término "disco biflexible" debería considerarse una abreviatura para cualquier disco de presión termostáticamente flexible que puede ajustarse a una nueva posición en función de la temperatura a la que el disco biflexible está en contacto.
[0033] El sistema, preferentemente, está construido para reducir la tensión sobre el disco provocada por el diferencial de presión entre las líneas de agua caliente y fría cuando el dispositivo está en el estado cerrado sin flujo, al permitir que el agua caliente de mayor presión casi rodee el disco bimetálico, con la excepción de la porción relativamente pequeña que entra en contacto con la junta tórica cnetral.
[0034] Esto se consigue al proporcionar las aberturas de flujo circunferencial, que permiten que haya agua de mayor presión en ambos lados alrededor de un gran espacio anular, pero no permiten que el agua caliente fluya hacia fuera en dirección a la línea de agua fría.
[0035] Las otras partes del sistema, el cuerpo de cartucho total y el extremo final, están hechos, preferentemente, de un material resistente a la corrosión, como acero inoxidable, latón, cobre o plástico. El cuerpo de válvula y el vástago de retención también son de un material similar, pero están sometidos incluso a mayores tensiones químicas y, por lo tanto, incluyen no sólo latón, sino también bronce. También puede utilizarse un material plástico polimérico de estructura adecuada. Las arandelas de sellado y las arandelas de soporte son, preferentemente, de un material plástico elástico como el teflón, que es generalmente inerte a todos estos materiales que pueden estar presentes en el flujo de fluido, pero también pueden ser materiales relativamente duros como el acero inoxidable o el latón. Dichos materiales de la variedad más dura tienen que colocarse con más cuidado y las dimensiones absolutas se vuelven más críticas. La colocación simétrica de las arandelas formadas por materiales poliméricos relativamente blandos, como el teflón, alrededor de las circunferencias de los discos bimetálicos protege los discos de las superficies abrasivas.
[0036] Aunque toda la superficie del disco en el lado aguas abajo no está abierta a la presión del agua caliente aguas arriba cuando el disco está en la posición de sellado sin flujo, la proporción de la superficie que está bloqueada por la junta tórica central no es suficiente para crear problemas de tensión física que, de otro modo, causarían el fallo estructural del disco. Esto permite que el disco sea menos grueso de lo que podría ser necesario si la resistencia estructural se convirtiera en un problema importante. Obsérvese que la válvula de
cierre o la válvula de retención en la línea de agua fría impide cualquier reflujo de agua fría hacia la línea de agua callente, evitando así problemas de temperatura cuando se abre el grifo de agua caliente y la presión en la línea de agua caliente puede caer.
[0037] El presente diseño puede considerarse un diseño de disco "de flotación libre" diferente del soporte de poste central utilizado en la técnica anterior. Es este diseño de disco de flotación libre, en el que el disco está constantemente apoyado alrededor de su circunferencia exterior desde cualquier lado del disco, lo que permite que este disco funcione de una manera superior y más efectiva y duradera.
[0038] El sistema global de la presente invención en un modo de realización se muestra en la figura 9 anterior. Este sistema incluye un depósito de agua caliente 55 que proporciona agua caliente a un par de fregaderos y a una instalación de baño. El sistema también incluye una línea de agua fría que se extiende desde una fuente municipal, por ejemplo, que va al grifo de agua fría de los fregaderos y la instalación de baño y también tiene un codo para proporcionar agua fría al calentador de agua caliente 220. Una pequeña bomba 51 se proporciona en la línea de agua caliente entre el depósito de agua caliente y el grifo, preferentemente adyacente al depósito de agua caliente, con el fin de proporcionar una pequeña altura de presión a la línea de agua caliente en relación con la línea de agua fría, aguas arriba de la válvula de la presente invención que, de otro modo, tendría una presión sustancialmente igual.
[0039] La válvula de la presente invención está conectada entre las líneas de agua caliente y fría a un fregadero u otra salida de agua, incluyendo preferentemente el grifo más alejado del depósito de agua caliente, aguas arriba de los dos grifos de agua del fregadero. Cuando se produce un uso de agua caliente en el sistema, la temperatura del agua caliente aguas arriba de las válvulas en la línea 252 sigue siendo alta. Sin embargo, tras un periodo extendido de no uso, por ejemplo, durante el día, cuando la mayoría de la gente no se encuentra en casa, la temperatura del agua en la línea 252, especialmente durante una estación de invierno fría, caería por debajo de la temperatura deseada de agua caliente en un grado considerable. Cuando la temperatura del agua en la línea 252 inmediatamente adyacente al fregadero 250 desciende por debajo de un determinado valor, el disco 24 se coloca en la posición abierta, como se muestra en las figuras 6 y 6A para permitir el flujo de agua caliente desde la línea de agua caliente de mayor presión a través del cuerpo de válvula y hacia la línea de agua fría en 234, lo que provoca el flujo desde esa línea de agua fría, a través de la tubería 234 y de vuelta al depósito de agua caliente, donde se recalentaría. De esta manera no se desperdicia agua y, tan pronto como la temperatura en la línea de agua caliente aguas arriba de la válvula alcanza la temperatura alta deseada, el disco bimetálico 24 vuelve a su posición cerrada, de tal forma que se cierra todo el flujo neto.
[0040] Se observa que la bomba 51 se acciona de forma independiente y puede funcionar constantemente, ya que sólo alcanza una presurización muy baja, es decir, generalmente no más de 5 psi de diferencial, o se puede hacer que funcione sólo en un momento determinado, en función del sistema de control de dicha bomba. Su único propósito es proporcionar el aumento de presión necesario para que, cuando el disco 24 encaje en la posición abierta, el agua fluya desde la línea de agua caliente hacia la línea de agua fría, que estaría a una presión más baja. En caso de producirse un fallo de presión, la válvula de retención 4 en la línea de agua fría impide el retroceso del flujo desde la línea de agua fría hacia la línea de agua caliente. Por lo general, se ha descubierto que una temperatura de agua caliente del grifo de 1100F se considera adecuada, mientras que, si dicha temperatura de línea de agua caliente se enfría a una temperatura por debajo de 80 of, está demasiado fría para el uso previsto. En ese caso, la válvula 24 se encajará en la posición abierta cuando el agua caliente esté a 80 of y volverá a la posición cerrada cuando la temperatura alcance los 110 of.
[0041] Se pueden utilizar diferentes grados de materiales para los discos biflexibles; hay discos biflexibles que se preparan de acuerdo con los grados de la ASTM, así como los denominados grados industriales, que también están disponibles y presentan características conocidas. El usuario debe determinar, a partir de los parámetros de uso a los que se va a someter una válvula concreta, exactamente qué materiales deberían utilizarse y qué tamaño de disco sería el más adecuado. Por supuesto, el cuerpo de válvula circundante que soporta y contiene la válvula de disco biflexible debe estar diseñado en consecuencia con respecto al tamaño y el espacio abierto. Una fuente estándar del material compuesto biflexible o material compuesto trimetálico es fabricado por Engineered Material Solutions y vendido con la marca Trueflex.
[0042] El espacio entre los estantes de soporte 125, 225 y el disco biflexible permite que haya una mayor zona de flujo, es decir, las distancias entre los puntos de soporte, que la que estaría disponible de lo contrario sin las arandelas. Por esta razón, el material que forma las arandelas 23, 25 es importante para determinar si se consigue un soporte suficientemente libre de tensiones cuando hay suficientes aberturas de flujo para asegurar la ecualización de la presión entre los lados aguas arriba y aguas abajo de las superficies principales del disco biflexible. En consecuencia, materiales como el teflón o Ios metales tienen suficiente rigidez para no colapsar en Ios espacios abiertos y reducir así el área de flujo. Tal como están diseñadas, las arandelas 23, 25 deben permanecer sustancialmente en el mismo nivel, ya sea en Ios puntos de soporte o
[0043] extendiéndose a través de las zonas de flujo del canal. Los materiales que tienen suficiente rigidez incluyen, por ejemplo, polímeros como el teflón y otros polímeros de hidrocarburos halogenados, así como determinados polialcanos como el polipropileno, así como muchos metales. Preferentemente, si se utiliza un
metal para fabricar las arandelas, es preferentemente más blando que el metal de la superficie del disco bimetálico.
[0044] En funcionamiento, cuando la válvula de derivación 1 de la presente invención está colocada entre los grifos de agua caliente y agua fría, por ejemplo, debajo de un fregadero 250, como en el modo de realización del ejemplo mostrado en la figura 9, la bomba 51 en la línea de agua caliente 252 se enciende y genera aproximadamente una presión adicional de 34473,79 PA (5 psi) por encima de la presión en la línea de agua fría 234. Cuando la temperatuar del agua caliente en la válvula que rodea el disco bimetálico 24 cae por debajo de, por ejemplo, 299,816 K (80 0F), las diferentes características de flexión de cada superficie lateral (o capa de material) que forma el disco bimetálico hacen que el disco se flexione alejándose de su contacto central con la junta tórica central 122, de tal forma que se abre la válvula para el paso del agua caliente, se introduce nueva agua caliente en la tubería y se hace que el agua más fría fluya hacia fuera a través de la línea de agua fría y, en última instancia, de vuelta al depósito de agua caliente 55, como se muestra en el dibujo de la figura 9, que muestra un sistema general de agua en un hogar de una sola residencia. Cuando la bomba auxiliar de agua caliente 51 no está encendida, la presión entre las dos líneas será sustancialmente idéntica y no habrá sustancialmente ningún flujo entre la línea de agua caliente y fría, ya sea que el disco esté en la posición abierta o cerrada, en relación con la junta tórica central 122. Por lo tanto, la programación de la bomba auxiliar dicta, en efecto, si el sistema continuo de agua caliente estará en funcionamiento o si sólo funcionará en determinados momentos indicados, por ejemplo, temprano por la mañana o por la tarde, y no funcionará en las horas centrales del día, de tal forma que se ahorra combustible para el sistema de agua caliente durante el día.
[0045] El diseño de la presente invención permite una fabricación sencilla y evita el difícil equilibrio requerido para una abertura central a través del disco bimetálico. La descripción anterior de un modo de realización preferido de esta invención es ilustrativa de las ventajas que presenta. No es exhaustiva ni limitativa de la invención a la forma específica expuesta en la presente memoria. Las modificaciones o variaciones obvias accesibles a los expertos en la materia están dentro del alcance de esta invención y el presente modo de realización fue seleccionado y se describe en la presente memoria para proporcionar una clara ilustración de los principios de la presente invención y su aplicación práctica a los sistemas de fontanería, pero no se limita a ello. Debe considerarse que las modificaciones y variaciones accesibles a los expertos en la materia se encuentran dentro del alcance de esta invención y su alcance debe determinarse únicamente por las siguientes reivindicaciones. Las siguientes reivindicaciones definen el alcance de esta invención.
Claims (11)
1. Sistema de válvula de derivación totalmente mecánico, accionado termostátlcamente, para permitir el flujo entre una línea de líquido de alta temperatura (21, 22) y una línea de líquido de temperatura fría (11, 12) con el fin de mantener la disponibilidad de líquido caliente del sistema de válvula de derivación, comprendiendo el sistema de válvula:
una carcasa exterior estanca a los líquidos (1), que define un volumen interno;
un asiento de válvula (122) que comprende una superficie J Z de asiento de válvula en la carcasa exterior y divide el volumen interno dentro de la carcasa exterior en una primera y una segunda sección de volumen interno, presentando el asiento de válvula (122) una abertura central (211) para conectar la primera y la segunda sección de volumen interno;
una entrada (21) y una salida (22) conectadas a la primera sección de volumen interno dentro de la carcasa exterior conectable a la línea de líquido de alta temperatura;
una entrada (11) y una salida (12) conectadas a la segunda sección de volumen interno dentro de la carcasa exterior conectable a la línea de líquido de temperatura fría;
un cuerpo de válvula de acción rápida que comprende:
un disco biflexible termostático (24) que presenta superficies laterales principales opuestas, formadas por dos materiales diferentes, y que está soportado dentro de un cuerpo de cartucho (26) alrededor de su circunferencia externa por dos arandelas anulares (23, 25), situadas dentro de la primera sección de volumen interno que es conectable a la línea de líquido de alta temperatura, y que soportan el disco biflexible a lo largo de circunferencias externas de ambas superficies laterales principales, de manera que una sección central del disco biflexible está situada frente y adyacente a la abertura central; siendo la sección central capaz de encajar entre una posición cerrada y una posición abierta;
donde en la posición cerrada, el disco biflexible proporciona un contacto de sellado con la superficie de asiento de válvula (122) bloqueando la abertura central y, por lo tanto, es capaz de bloquear cualquier flujo entre la primera y la segunda sección de volumen interno de la carcasa exterior (1), y donde en la posición abierta, el disco biflexible (24) está posicionado para permitir el flujo a través de la abertura central entre la primera y la segunda sección de volumen interno; y
donde el cuerpo de válvula comprende también dos estantes de soporte anulares (125, 225), respectivamente en lados opuestos del disco biflexible, comprendiendo los dos estantes de soporte anulares (125, 225) superficies de contacto y estando cada uno formado como un estante anular discontinuo para soportar las circunferencias exteriores del disco biflexible a través de las respectivas arandelas anulares, de modo que unas aberturas alternas entre las dos superficies de contacto de estante de soporte anular permiten el flujo de fluido alrededor de la circunferencia externa del disco biflexible, tanto si el cuerpo de válvula está en la posición abierta como en la posición cerrada a presión, de manera que permita que un líquido de la primera sección de volumen interno que, en uso, está en contacto abierto continuo con la línea de líquido de alta temperatura, fluya alrededor de ambas superficies del disco biflexible, excepto en la parte central del disco biflexible cuando el disco biflexible está en contacto de sellado bloqueando la abertura central; y
donde los dos materiales diferentes presentan diferentes propiedades de dilatación térmica, el material que presenta el valor de dilatación térmica más bajo forma la superficie lateral principal del disco biflexible colocado junto al asiento de válvula (122).
2. Sistema de válvula totalmente mecánico, accionado termostáticamente de acuerdo con la reivindicación 1, que también comprende juntas tóricas de soporte en contacto con la circunferencia exterior de cada lado del disco biflexible (24) y situadas entre la circunferencia externa del disco biflexible y los respectivos estantes anulares (125, 225), configuradas para soportar el disco biflexible tanto en la posición abierta como cerrada.
3. Sistema de válvula totalmente mecánico, accionado termostáticamente de acuerdo con la reivindicación 2, que también comprende una válvula de retención unidireccional (4) situada entre la segunda sección de volumen interno y la línea de líquido de temperatura fría (11, 12).
4. Sistema de válvula totalmente mecánico, accionado termostáticamente de acuerdo con la reivindicación 2, donde el disco biflexible (24) presenta un diámetro de entre 7,62 mm y 38,1 mm.
5. Sistema de válvula totalmente mecánico, accionado termostáticamente de acuerdo con la reivindicación 3, donde el disco biflexible (24) presenta un grosor que no supera 1,27 mm.
6. Sistema de válvula totalmente mecánico, accionado termostáticamente de acuerdo con la reivindicación 1, donde las superficies de contacto de estante anular (125, 225) que soportan la circunferencia externa del disco biflexible son planas y comprenden al menos un 10 % de la circunferencia externa del disco biflexible (24), y se extienden radialmente hacia dentro desde la circunferencia externa una distancia de al menos un 10 % del radio del disco biflexible (24).
7. Sistema de válvula totalmente mecánico, accionado termostátlcamente de acuerdo con la reivindicación 1, donde las superficies laterales principales opuestas del disco biflexible (24) están formadas por dos materiales diferentes con coeficientes de dilatación térmica claramente diferentes, y que se unen entre s í.
8. Sistema de válvula totalmente mecánico, accionado termostáticamente de acuerdo con la reivindicación 7, donde el disco biflexible (24) está formado por dos discos de aleación metálica diferente unidos entre s í, donde las aleaciones presentan coeficientes de dilatación térmica claramente diferentes.
9. Sistema de válvula totalmente mecánico, accionado termostáticamente de acuerdo con la reivindicación 1 para un sistema de agua de un edificio, donde el sistema de agua de edificio comprende también una línea de entrada de agua fría (234), un calentador Z P (220) para calentar agua, la línea de entrada de agua fría (234) siendo conectable al calentador (220), una línea de entrada de agua caliente (252) que se extiende desde el calentador (220), un grifo de agua caliente conectable a la línea de entrada de agua caliente aguas abajo de la entrada a la carcasa exterior de válvula, un grifo de agua fría conectable a la línea de entrada de agua fría aguas abajo de la salida de la carcasa exterior de válvula (1), y donde la entrada a (21) y la salida (22) del primer volumen dentro de la carcasa exterior es conectable entre la línea de entrada de agua caliente y el grifo de agua caliente, y la entrada a (11) y la salida (12) desde el segundo volumen dentro de la carcasa exterior es conectable entre la línea de entrada de agua fría y el grifo de agua fría.
10. Edificio que presenta un sistema de abastecimiento de agua que comprende:
una entrada desde una fuente externa de agua fría (234); un calentador de agua (220); una línea de entrada de agua fría (234) al calentador de agua (220) y en conexión de flujo de fluido con la fuente de agua fría; una línea de agua caliente (252) en conexión de flujo de fluido desde el calentador de agua (220); un grifo de agua caliente en el edificio en conexión de flujo de fluido con la línea de agua caliente (252) aguas abajo del calentador de agua (220); un grifo de agua fría en conexión de flujo de fluido con la línea de entrada de agua fría (234); una bomba (51) en la línea de agua caliente (252) entre el calentador de agua y el grifo de agua caliente; y un sistema de válvula (1) totalmente mecánico, accionado termostáticamente de acuerdo con la Reivindicación 1, en conexión de flujo de fluido entre la línea de agua caliente (252) y una línea de agua fría adyacente (234) adyacente a los respectivos grifos de agua caliente y de agua fría, para mantener un flujo inmediato de corriente de agua caliente desde el grifo de agua caliente.
11. Edificio de acuerdo con la Reivindicación 10, donde la bomba de agua (51) situada en la línea de agua caliente (252) entre el calentador de agua (220) y la entrada a la carcasa exterior de la válvula totalmente mecánica, accionada termostáticamente (1) aumenta la presión del agua en la línea de agua caliente (252) para proporcionar flujo desde la línea de agua caliente (252) hacia la línea de agua fría (234) cuando se abre la válvula de disco.
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