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ES2215914T3 - Valvula de funcionamiento instantaneo resistente a los choques. - Google Patents

Valvula de funcionamiento instantaneo resistente a los choques.

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Publication number
ES2215914T3
ES2215914T3 ES01949133T ES01949133T ES2215914T3 ES 2215914 T3 ES2215914 T3 ES 2215914T3 ES 01949133 T ES01949133 T ES 01949133T ES 01949133 T ES01949133 T ES 01949133T ES 2215914 T3 ES2215914 T3 ES 2215914T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
port
piston
fluid
valve
primary
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
ES01949133T
Other languages
English (en)
Inventor
Erick Girouard
Mark W. Sajewycz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GFI Control Systems Inc
Original Assignee
Teleflex GFI Control Systems LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teleflex GFI Control Systems LP filed Critical Teleflex GFI Control Systems LP
Application granted granted Critical
Publication of ES2215914T3 publication Critical patent/ES2215914T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Abstract

Válvula para controlar un flujo de gas que comprende: un conducto que incluye un pasadizo de fluido, una primera lumbrera, una segunda lumbrera y una tercera lumbrera, en la que cada una de las lumbreras está dispuesta en comunicación de fluido con el pasadizo de fluido; un pistón primario dispuesto selladamente dentro del pasadizo de fluido y móvil respecto al mismo, en la que la disposición de sellado del pistón primario dentro del pasadizo de fluido define un espacio dentro del pasadizo de fluido entre el pistón primario y la primera lumbrera, e incluyendo un pasadizo de purga para efectuar una comunicación entre el espacio y la tercera lumbrera, y estando configurada para sellar la comunicación de fluido entre la segunda lumbrera y la tercera lumbrera; un pistón secundario dispuesto dentro del pasadizo de fluido y móvil respecto al mismo, y configurado para sellar una comunicación de fluido entre el pasadizo de purga y el espacio, y también configurado para cerrar la primera lumbrera; medios de solicitación para impeler al pistón secundario a: (i) desplazarse desde la primera lumbrera y efectuar una comunicación de fluido entre la primera lumbrera y el espacio, y (ii) sellar una comunicación de fluido entre el espacio y el pasadizo de purga; y un solenoide configurado para aplicar fuerzas electromagnéticas al pistón secundario para urgir a éste a cerrar la primera lumbrera; de tal manera que, mientras las lumbreras primera y segunda están dispuestas en comunicación de fluido con una fuente de presión de fluido común, cuya presión de fluido supera a la de la fuente de presión de fluido que se comunica con la tercera lumbrera, y: (i) mientras el solenoide no está aplicando las fuerzas electromagnéticas al pistón secundario, el pistón primario sella la comunicación de fluido entre la segunda lumbrera y la tercera lumbrera y el pistón secundario sella la comunicación de fluido entre el espacio y el pasadizo de purga y la primera lumbrera está abierta para efectuar una comunicación de fluido entre la primera lumbrera y el espacio, y (ii) mientras el solenoide está aplicando las fuerzas electromagnéticas al pistón secundario, éste cierra la primera lumbrera y la comunicación de fluido se efectúa entre el espacio y el pasadizo de purga y, por tanto, se efectúa la despresurización del espacio a través de la tercera lumbrera mediante el pasadizo de sangrado; en la que la disposición de sellado del pistón primario dentro del pasadizo de fluido impide que el gas fluya desde la segunda lumbrera al espacio durante la despresurización de éste.

Description

Válvula de funcionamiento instantáneo resistente a los choques.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a válvulas de gas y, particularmente, a válvulas de gas del tipo de funcionamiento instantáneo.
Antecedentes de la invención
Debido a las preocupaciones ambientales y a las leyes y regulaciones de emisiones, los fabricantes de vehículos de motor están buscando un combustible que se queme limpiamente y que sea barato para uso como alternativa a la gasolina. El gas natural es un candidato para tal fin, y muchos vehículos han sido convertidos a gas natural como fuente de combustible. Típicamente, el gas natural es almacenado a bordo del vehículo en forma comprimida en una o más bombonas presurizadas.
El flujo de gas procedentes de tales bombonas presurizadas está controlado por válvulas. Una preocupación principal es la vulnerabilidad de tales válvulas de gas a los daños por choque. Si el vehículo está implicado en un accidente, la válvula de gas no debe fallar de manera insegura o catastrófica. Con este fin, las válvulas de gas montadas internamente han sido diseñadas para mitigar tales condiciones inseguras o catastróficas. Ejemplos de tales válvulas se describen en Wandensten y otros, patente norteamericana número 4.197.966, Wass y otros, parente norteamericana número 5.197.710 y Borland y otros, patente norteamericana número 5,562.117.
Aunque tanto Wass como Borland describen válvulas de gas montadas internamente, estas válvulas de gas adolecen del hecho de que se abren con relativa lentitud cuando la presión aguas abajo es relativamente baja. Además, aunque la válvula de gas descrita en Wadensten puede caracterizarse como de apertura rápida respecto de las válvulas de gas descritas en Wass y Borland, el diseño de la válvula de Wadensten es complicado, necesitando un número relativamente grande de componentes. Además, la válvula de Wadensten no puede usarse en operaciones de llenado de tanques mediante la misma boquilla del tanque, necesitando así una boquilla adicional en el tanque asociado para operaciones de llenado.
Sumario de la invención
En un aspecto amplio, la presente invención proporciona una válvula de control de flujo para controlar un flujo de gas que comprende un primer orificio de conducto, un segundo orificio de conducto y un tercer orificio de conducto, un pistón primario, dispuesto dentro del conducto, incluyendo una válvula de pistón primario configurada para sellar el tercer orificio de conducto, una primera abertura y una segunda abertura, y un ánima que se extiende desde la primera abertura hasta la segunda abertura, y configurada para facilitar la comunicación entre la primera abertura y el tercer orificio de conducto, un miembro de sellado, interpuesto entre el conducto y el pistón primario y configurado para impedir que el gas fluya dentro del conducto entre el primer orificio de conducto y el segundo orificio de conducto y entre el primer orificio de conducto y el tercer orificio de conducto, y un pistón secundario, dispuesto dentro del conducto entre el pistón primario y el primer orificio de conducto, incluyendo una primera válvula, configurada para sellar la primer abertura del pistón primario, y una segunda válvula, configurada para sellar el primer orificio de conducto.
En otro aspecto, la presente invención proporciona una válvula como la descrita anteriormente, en la que el pistón primario es móvil, con relación al conducto, desde una primera posición de pistón primario a una segunda posición de pistón primario, y en la que el tercer orificio de conducto está sellado por la válvula de pistón primario cuando el pistón primario está en la primera posición de pistón primario, y en la que el tercer orificio de conducto está en comunicación con el segundo orificio de conducto cuando el pistón primario está en la segunda posición de pistón primario.
En otro aspecto, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el pistón secundario es móvil, respecto del conducto, desde una primera posición de pistón secundario a una segunda posición de pistón primario, y en la que la primera abertura del pistón primario está sellada por la primera válvula cuando el pistón secundario está en la primera posición de pistón secundario, y en la que el primer orificio de conducto está sellado por la segunda válvula cuando el pistón secundario está en la segunda posición de pistón secundario, y en la que el pistón primario adopta la segunda posición de pistón primario cuando el pistón secundario está en la segunda posición de pistón secundario. En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita.
En aún otro aspecto, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el pistón primario incluye un asiento de válvula y la primera abertura está formada dentro del asiento de válvula, y en la que la primera válvula está configurada para acoplar selladamente el asiento de válvula cuando el pistón secundario está en la primera posición de pistón secundario.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el pistón secundario está solicitado hacia la primera posición de pistón secundario por un miembro elástico.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, que comprende además un solenoide configurado para accionar el movimiento del pistón secundario.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el pistón secundario está compuesto por material que es sensible a campos electromagnéticos.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el pistón secundario está compuesto por material magnético.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que la primera abertura define un primer orificio de pistón primario, y en la que cada uno del primer orificio de pistón primario y del primer orificio de conducto está caracterizado por un área de sección transversal más pequeña que la del tercer orificio de conducto.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el primer orificio de conducto está caracterizado por un área de sección transversal menor que la del primer orificio de pistón primario.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, dispuesta dentro de un recipiente a presión.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, acoplada a una boquilla del recipiente a presión.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el recipiente a presión está caracterizado por un volumen de almacenamiento, y en la que cada uno del primer orificio de conducto y del segundo orificio de conducto está en comunicación con el volumen de almacenamiento.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el pistón primario está compuesto por una primera parte y una segunda parte, en la que la segunda parte está dispuesta lejos del tercer orificio de conducto con respecto a la primera parte, y en la que la primera parte comprende material no magnético y la segunda parte comprende material magnético.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el segundo orificio de conducto está interpuesto entre el primer orificio de conducto y el tercer orificio de conducto.
En un aspecto adicional, la presente invención proporciona una válvula como la antes descrita, en la que el miembro de sellado está interpuesto entre el primer orificio de conducto y el segundo orificio de conducto.
Al acomodar los pistones primario y secundario dentro de un único manguito se reducen apreciablemente el número de componentes y, por tanto, la complejidad de la estructura. Además, la disposición de unos medios de solicitación para solicitar a los pistones secundarios para cerrar el flujo de salida de la válvula permite el uso de pasadizos dispuestos dentro de la válvula para operaciones de llenado de tanques, eliminando así la necesidad de disponer una boquilla separada en el tanque y de dedicarla a operaciones de llenado.
Breve descripción de los dibujos
La invención se comprenderá mejor cuando se tome en consideración la siguiente descripción detallada de la misma. Tal descripción se refiere a los dibujos anexos, en los cuales:
La figura 1 es una vista en alzado y en sección de una realización de una válvula de funcionamiento instantáneo de la presente invención que muestra la válvula de funcionamiento instantáneo en una posición cerrada;
La figura 2 es una vista en alzado y en sección de la válvula de funcionamiento instantáneo ilustrada en la figura 1, que muestra la válvula de funcionamiento instantáneo en una posición de transición;
La figura 3 es una vista en alzado y en sección de la válvula de funcionamiento instantáneo ilustrada en la figura 1, que muestra la válvula de funcionamiento instantáneo en una posición abierta;
La figura 4 es una vista en alzado y en sección de otra realización de una válvula de funcionamiento instantáneo de la presente invención;
La figura 5 es una vista en alzado y en sección de la válvula de funcionamiento instantáneo ilustrada en la figura 1, que muestra la trayectoria de flujo seguida a través de la válvula de funcionamiento instantáneo durante el llenado de un recipiente a presión asociado con una mezcla gaseosa; y
La figura 6 es una vista en alzado y en sección de una realización adicional de una válvula de funcionamiento instantáneo de la presente invención.
Descripción detallada
La figura 1 muestra una válvula de funcionamiento instantáneo (10) montada internamente de una realización de la presente invención. La válvula de funcionamiento instantáneo (10) comprende un cuerpo (12) de válvula configurado para montaje dentro de una boquilla (14) de un recipiente a presión (16). El recipiente a presión (16) incluye un volumen de almacenamiento (17). El cuerpo de válvula (12) incluye una lumbrera de salida (18) y una lumbrera de entrada (20). Un pasadizo (24) de flujo se extiende desde la lumbrera de salida (18) y a través del cuerpo (12) de válvula y está en comunicación con la lumbrera de entrada (20). Un asiento (26) de válvula está dispuesto en el pasadizo (24) de flujo. El asiento (26) de válvula define un orificio (28). Un ánima (29) se extiende entre la lumbrera de salida (18) y el orificio (28) y forma parte del pasadizo (24) de flujo.
El cuerpo (12) de válvula incluye un conducto (11). El conducto (11) incluye un primer orificio (54) de conducto, un segundo orificio (21) de conducto y un tercer orificio (28) de conducto. El segundo orificio (21) de conducto funciona como lumbrera de entrada (20).
El conducto (11) incluye un manguito (22). Un pistón primario (32) y un pistón secundario (31) están dispuestos y soportados deslizablemente dentro del manguito (22) del conducto (11), y son móviles en su interior. El pistón secundario (31) está interpuesto entre el pistón primario (32) y el primer orificio (54) de conducto. El manguito (22) incluye un primer extremo (48) y un segundo extremo (50). El primer extremo (48) está abierto para comunicación con el pasadizo (24) de flujo. El segundo extremo (50) incluye un asiento (52) de válvula con un orificio (54) formado en el mismo. Unas paredes laterales (51) se extienden desde el asiento (52) de válvula y terminan en un extremo distal (52), con lo cual se define el segundo extremo (52). El manguito (22) se comunica con el recipiente (16) a presión mediante el orificio (54).
El pistón primario (32) incluye un cuerpo (33) que comprende un primer extremo (34) y un segundo extremo (36). El pistón primario (32) está compuesto por material no magnético. Un ánima, que funciona como pasadizo de purga (44), está dispuesta dentro del cuerpo (33) y se extiende a su través entre una primera abertura (46) en el primer extremo (34) y una segunda abertura (42) en el segundo extremo (36). La segunda abertura (42) define un orificio (43). La abertura (46) se abre hacia el pasadizo (24) de flujo y, particularmente, hacia el ánima (43). La abertura (42), así como el orificio (43), se comunica con el pasadizo (24) de flujo a través del pasadizo (44) de sangrado. Un miembro de sellado (56), tal como una junta tórica, está localizado en la periferia del cuerpo (33) entre éste y el manguito (22) del conducto (11), creando así una junta para impedir que el gas fluya entre el orificio (54) y el primer extremo (48) del manguito (22). A este respecto, el pistón secundario (32) está acoplado selladamente al conducto (11).
El primer extremo (34) del pistón primario (32) incluye una válvula que comprende una superficie de sellado (38) para cerrar el orificio (28). El primer extremo (34) está caracterizado además por una superficie (35) expuesta a presión gaseosa dentro del recipiente a presión (16). El segundo extremo (36) incluye un asiento (40) de válvula. El orificio (43) está dispuesto en el asiento (40) de válvula.
Según se ilustra en la figura 1, cada uno del orificio (43) y del orificio (54) está caracterizado por un área de sección transversal menor que la del orificio (28). Esto facilita un desasentamiento más rápido del pistón primario (31) del asiento (26) de válvula y un desellado más rápido del tercer orificio (28) de conducto, según se describirá a continuación.
En una realización, el orificio (43) está caracterizado por un área de sección transversal menor que la del orificio (54). Esto facilita el purgado del gas procedente del manguito (22) a través del pasadizo (44) de purga, según se describirá más adelante.
El pistón secundario (31) está dispuesto entre el pistón primario (32) y el primer orificio (54) de conducto. El pistón secundario (31) incluye un primer extremo (58) y un segundo extremo (60). El pistón secundario (31) está compuesto de material magnético. El primer extremo (58) incluye una válvula que comprende una superficie de sellado (62) para cerrar el orificio (43). El segundo extremo (62) incluye una válvula que comprende una segunda superficie de sellado (64) destinada a acoplarse con un asiento (52) de válvula, cerrando así el orificio (54). Un miembro elástico o resorte (66) se apoya contra el pistón secundario (31) para solicitar el mismo hacia el pistón primario (32), presionar la primera superficie de sellado (62) contra el asiento (40) de válvula y cerrar así el orificio (43). En una realización, el resorte (66) está alojado en el segundo extremo (50) del manguito (22) y presiona contra el segundo extremo (60) del pistón secundario (31).
Rodeando al manguito (22) está una bobina de solenoide (68). La bobina de solenoide (68) está dispuesta para aplicar fuerzas electromagnéticas sobre el pistón secundario (31) por accionamiento externo, causando así el movimiento del pistón secundario (31) contra la fuerza del resorte (66) y las fuerzas de presión de fluido dentro del manguito (22).
Las figuras 1, 2 y 3 ilustran una realización de una válvula de funcionamiento instantáneo (10) de la presente invención en diversos estados de funcionamiento. La figura 1 ilustra la válvula de funcionamiento instantáneo (10) en una posición cerrada. En esta condición, la bobina de solenoide (68) no está excitada. En estas circunstancias, el resorte (66) solicita el pistón secundario (31) hacia el pistón primario (32). A este respecto, la segunda superficie de sellado (64) está separada del orificio (54) del asiento (52) de válvula en el manguito (22), abriendo así el orificio (54) a la presión de fluido del recipiente a presión (16). Al mismo tiempo, la primera superficie de sellado (62) del pistón secundario (31) es presionada contra el asiento (40) de válvula en el pistón primario (32), cerrando así el orificio (43). Dado que el orificio (54) en el manguito (22) está abierto a la presión de fluido del recipiente a presión (16), los espacios entre el miembro de sellado (56) y el orificio (54) también están expuestos a la presión de fluido del recipiente a presión (16). Volviendo al pistón primario (32), el primer extremo (34) del pistón primario (32) está expuesto a la presión de fluido del interior del recipiente a presión (16) a través de la lumbrera de entrada (20). Estas fuerzas de fluido, que actúan sobre el pistón primario (32), son superadas por la acción combinada del resorte (66) y la presión de fluido dentro del manguito (22), siendo trasladadas estas últimas fuerzas al pistón primario (32) por el pistón secundario (31). Como tal, la superficie de sellado (38) en el pistón primario (32) es presionada contra el asiento (26) de válvula, cerrando así el orificio (28).
La figura 2 ilustra la válvula (10) de funcionamiento instantáneo en una posición de transición. La válvula (10) de funcionamiento instantáneo está en una posición de transición momentos después de que la bobina (68) de solenoide se excite. Momentos después de que la bobina (68) de solenoide se excite, las fuerzas electromagnéticas así producidas actúan sobre el pistón secundario (31) y superan las fuerzas ejercidas por el resorte (66) y la presión de gas del interior del manguito (22), causando así que la segunda superficie de sellado (64) del pistón secundario (31) se asiente contra el asiento (52) de válvula dispuesto sobre el manguito (22), cerrando así el orificio (54). Simultáneamente, la primera superficie de sellado (62) del pistón secundario (31) se retrae del asiento (40) de válvula del pistón primario (32), abriendo así el orificio (43). Al abrir el orificio (43) del pistón primario (32), el gas contenido dentro del manguito (22) empieza a escapar a través del pasadizo de purga (44) dentro del pistón primario (32) a través del orificio (43) y fluye fuera de la válvula (10) de funcionamiento instantáneo a través de la lumbrera de salida (18). Mientras esto sucede, la presión de gas dentro del manguito (22) empieza a caer. Sin embargo, en estas condiciones, la presión de fluido en esta región no ha caído suficientemente para desasentar el pistón primario (32) del asiento (26) de válvula. Esto es debido a que las fuerzas de fluido que actúan sobre la superficie del primer extremo (34) del pistón primario (32), incluyendo las fuerzas de fluido del interior del ánima (29), son aún insuficientes para superar las fuerzas de fluido del interior del manguito (22) que actúan sobre la superficie del segundo extremo (36) del pistón primario (32).
La figura 3 ilustra la válvula (10) de funcionamiento instantáneo en una posición abierta. En este estado, el fluido dentro del manguito (22) entre el miembro de sellado (56) y el orificio (54) ha escapado aún más a través del pasadizo de purga (44) en el pistón primario (32). En este punto, las fuerzas gaseosas que actúan detrás de la superficie del segundo extremo (36) han disminuido lo suficiente como para haber sido superadas por las fuerzas de fluido que actúan sobre la superficie del primer extremo (34) del pistón primario (32). En respuesta, la superficie de sellado (38) del pistón primario (32) ha quedado desasentada del asiento (26) de válvula, creando así una trayectoria de flujo ininterrumpida entre el interior del recipiente a presión (16) y la lumbrera de salida (18) a través del pasadizo (24) de fluido.
La figura 4 ilustra una realización adicional de una válvula (100) de funcionamiento instantáneo de la presente invención. La válvula (100) de funcionamiento instantáneo ilustrada en la figura 4 es similar a la válvula (10) de funcionamiento instantáneo ilustrada en las figuras 1, 2 y 3 en todos los aspectos excepto en el hecho de que el pistón primario (32) está compuesto por unas partes primera (32a) y segunda (32b). La primera parte (32a) está compuesta por material no magnético. La segunda parte (32b) está compuesta por material magnético. La segunda parte (32b) está dispuesta lejos del tercer orificio (28) de conducto respecto de la primera parte (32a), o entre la primera parte (32a) y el pistón secundario (31). La primera parte (32a) es integral con la segunda parte (32b). En una realización, la segunda parte (32b) está roscada encima de la primera parte (32a). Mediante el empleo de esta disposición, el pistón primario (32) se desasienta más rápidamente del asiento (26) de válvula respecto de la válvula (10) de funcionamiento instantáneo ilustrada en las figuras 1, 2 y 3.
La figura 5 ilustra la trayectoria de flujo tomada a través de la válvula (10) de funcionamiento instantáneo durante el llenado del recipiente a presión (16) con una mezcla gaseosa. Una válvula de llenado (70), que es típicamente un racor de conexión rápida, es abierta para producir el flujo de gas desde una estación de llenado (72) al recipiente a presión (16). El gas fluye a través de una válvula de retención (74) y entra en la válvula (10) de funcionamiento instantáneo a través de la lumbrera de salida (18), que funciona como una lumbrera de entrada durante las operaciones de llenado. Desde la lumbrera (18), el gas fluye a través del ánima (29) y a través del orificio (28). El gas que fluye a través del orificio (28) hace presión sobre el pistón primario (32), causando el desasentamiento del pistón primario (32) del asiento (26) de válvula. Como resultado, se crea una trayectoria de flujo ininterrumpida entre la lumbrera (18) y, por tanto, la estación de llenado (72), y el recipiente a presión (16). Cuando finaliza la operación de llenado, el resorte (66) ejerce una fuerza suficiente sobre el pistón secundario (31), que se transmite así al pistón primario (32), para hacer que éste cierre el orificio (28).
La figura 6 ilustra una realización adicional de una válvula (200) de funcionamiento instantáneo de la presente invención. La válvula (200) de funcionamiento instantáneo es idéntica a la válvula (10) de funcionamiento instantáneo ilustrada en las figuras 1, 2 y 3 en todos los aspectos excepto en el hecho de que está dispuesta una válvula de cierre manual (202) en el pasadizo (24) de fluido entre la lumbrera de salida (18) y el orificio (28), permitiendo así el cierre manual del pasadizo (24) de fluido. A este respecto, la válvula (200) de funcionamiento instantáneo incluye una segunda ánima que se abre hacia un primer agujero pasante (29). La primera ánima (29) incluye un segundo asiento (206) de válvula con un orificio (208) interpuesto entre la salida (18) y el orificio (28). La válvula de cierre manual (202) incluye una superficie de sellado (2041) destinada a asentarse contra el asiento (206) de válvula, cerrando así el orificio (208) y bloqueando el pasadizo (24) de flujo de tal manera que se interrumpe la comunicación entre la lumbrera de salida (18) y la lumbrera de entrada (20). Un vástago (210) se extiende desde la superficie de sellado (2041) y a través de la lumbrera (212) dispuesta en el recipiente a presión (16) a través del ánima (204). Una palanca manual (214) está dispuesta en un extremo distal (216) de la caña (210) para facilitar el cierre del pasadizo (24) de fluido por intervención manual.
En una realización, la válvula (100) o (200) de funcionamiento instantáneo está diseñada para funcionamiento con un ambiente caracterizado por una presión de funcionamiento de hasta 344,7 bares (5000 psig).
Aunque la exposición describe e ilustra realizaciones preferidas de la invención, se ha de entender que la invención no está limitada a estas realizaciones particulares. A los versados en la técnica se les ocurrirán ahora muchas variaciones y modificaciones. Para una definición de la invención, se ha de hacer referencia a las reivindicaciones anexas.

Claims (17)

1. Válvula para controlar un flujo de gas que comprende:
un conducto que incluye un pasadizo de fluido, una primera lumbrera, una segunda lumbrera y una tercera lumbrera, en la que cada una de las lumbreras está dispuesta en comunicación de fluido con el pasadizo de fluido;
un pistón primario dispuesto selladamente dentro del pasadizo de fluido y móvil respecto al mismo, en la que la disposición de sellado del pistón primario dentro del pasadizo de fluido define un espacio dentro del pasadizo de fluido entre el pistón primario y la primera lumbrera, e incluyendo un pasadizo de purga para efectuar una comunicación entre el espacio y la tercera lumbrera, y estando configurada para sellar la comunicación de fluido entre la segunda lumbrera y la tercera lumbrera;
un pistón secundario dispuesto dentro del pasadizo de fluido y móvil respecto al mismo, y configurado para sellar una comunicación de fluido entre el pasadizo de purga y el espacio, y también configurado para cerrar la primera lumbrera;
medios de solicitación para impeler al pistón secundario a:
(i) desplazarse desde la primera lumbrera y efectuar una comunicación de fluido entre la primera lumbrera y el espacio, y
(ii) sellar una comunicación de fluido entre el espacio y el pasadizo de purga; y un solenoide configurado para aplicar fuerzas electromagnéticas al pistón secundario para urgir a éste a cerrar la primera lumbrera;
de tal manera que, mientras las lumbreras primera y segunda están dispuestas en comunicación de fluido con una fuente de presión de fluido común, cuya presión de fluido supera a la de la fuente de presión de fluido que se comunica con la tercera lumbrera, y:
(i) mientras el solenoide no está aplicando las fuerzas electromagnéticas al pistón secundario, el pistón primario sella la comunicación de fluido entre la segunda lumbrera y la tercera lumbrera y el pistón secundario sella la comunicación de fluido entre el espacio y el pasadizo de purga y la primera lumbrera está abierta para efectuar una comunicación de fluido entre la primera lumbrera y el espacio, y (ii) mientras el solenoide está aplicando las fuerzas electromagnéticas al pistón secundario, éste cierra la primera lumbrera y la comunicación de fluido se efectúa entre el espacio y el pasadizo de purga y, por tanto, se efectúa la despresurización del espacio a través de la tercera lumbrera mediante el pasadizo de sangrado;
en la que la disposición de sellado del pistón primario dentro del pasadizo de fluido impide que el gas fluya desde la segunda lumbrera al espacio durante la despresurización de éste.
2. Válvula según la reivindicación 1, en la que el pistón primario es desplazado para abrir una comunicación de fluido entre la segunda lumbrera y la tercera lumbrera cuando la despresurización del espacio permite el desplazamiento del pistón primario por presión de fluido dentro del pasadizo de fluido y, por tanto, ocasiona un flujo de gas desde la segunda lumbrera hacia la tercera lumbrera.
3. Válvula según la reivindicación 2, en la que el pistón primario incluye además una superficie de sellado de dicho pistón configurada para efectuar el sellado de la comunicación de fluido entre las lumbreras segunda y tercera, una primera abertura, una segunda abertura y un ánima que se extiende desde la primera abertura hasta la segunda abertura y que define así el pasadizo de purga, y en la que el pistón secundario está configurado para sellar la primera abertura del pistón primario.
4. Válvula según la reivindicación 3, en la que el pistón secundario incluye una primera superficie de sellado y una segunda superficie de sellado, en la que la primera superficie de sellado está configurada para sellar la primera abertura del pistón primario, y en la que la segunda superficie de sellado está configurada para cerrar la primera lumbrera.
5. Válvula según la reivindicación 4, en la que el pistón primario incluye además un asiento de válvula de tal manera que la primera abertura está definida por el asiento de válvula, y en la que la primera superficie de sellado del pistón secundario está configurado para acoplarse selladamente con el asiento de válvula.
6. Válvula según la reivindicación 5, en la que los medios de solicitación comprende un miembro elástico.
7. Válvula según la reivindicación 6, en la que el pistón secundario comprende material que es sensible a campos electromagnéticos.
8. Válvula según la reivindicación 7, en la que el pistón secundario no se extiende a través de la primera lumbrera de entrada cuando la segunda superficie de sellado del pistón secundario cierre la primera lumbrera.
9. Válvula según la reivindicación 8, en la que el pistón primario incluye además un miembro de sellado configurado para efectuar la disposición de sellado del pistón primario dentro del pasadizo de fluido.
10. Válvula según la reivindicación 9, en la que el miembro de sellado está dispuesto entre (i) la primera lumbrera y (ii) la segunda lumbrera y la tercera lumbrera.
11. Válvula según la reivindicación 10, en la que el pistón secundario está dispuesto entre el pistón primario y la primera lumbrera.
12. Válvula según la reivindicación 3, en la que la primera abertura define un primer orificio de pistón primario, y la primera lumbrera define un primer orificio de conducto, y la tercera lumbrera define un tercer orificio de conducto, y en la que cada uno del primer orificio de pistón primario y del primer orificio de conducto está caracterizado por un área de sección transversal menor que la del tercer orificio de conducto.
13. Válvula según la reivindicación 12, en la que el primer orificio de conducto está caracterizado por un área de sección transversal menor que la del orificio de pistón primario.
14. Válvula según la reivindicación 2, en la que el pistón secundario no se extiende a través de la primera lumbrera cuando el pistón secundario cierra la primera lumbrera.
15. Válvula según la reivindicación 2, en la que, mientras las lumbreras primera y segunda están dispuestas en comunicación de fluido con una fuente de presión de fluido común, y mientras la tercera lumbrera está comunicándose con una fuente de presión de fluida independiente, cuya presión de fluido supera la de la fuente de presión de fluido común, el pistón primario es desplazado para abrir la comunicación de fluido entre las lumbreras segunda y tercera.
16. Válvula según la reivindicación 15, en la que el pistón secundario no se extiende a través de la primera lumbrera cuando el pistón secundario cierra la primera lumbrera.
17. Válvula según la reivindicación 1, que además comprende un solenoide, en la que el pistón primario está compuesto de una primera parte y una segunda parte, de tal modo que la segunda parte está dispuesta lejos de la tercera lumbrera respecto de la primera parte y ésta comprende material no magnético y la segunda parte comprende material magnético, y en la que el solenoide está configurado para accionar el movimiento del pistón secundario y la segunda parte del pistón primario.
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