WO2015092105A1 - Depósito de almacenamiento de fluido a presión - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a pressurized fluid storage tank, which is pressurized with a gas, comprising:
- the chamber created between the deformable bag and the reservoir, which is pressurized also serves as an insulating chamber in a manner similar to that described in US Patent Publication No. US-5522523; with the essential difference that the chamber is pressurized to achieve a different technical effect and linked to the liquid supply at a predefined pressure.
- a check valve which is coupled between the T-connection and the second pipe, preventing the return of pressurized fluid to the pump.
- a pressure reducing element (9) coupled to the third pipe (6c), and configured to prevent overpressure in the pressurized fluid when it is removed by the first hole (3) of the deformable bag (4).
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Abstract
Depósito (1) de almacenamientode fluido a presiónutilizado en instalaciones fijas o móviles comonegocios ambulantes donde se requiere servicios de presión de agua o fluidos;el cual se encuentra presurizado con un gas, comprendiendo: un primer orificio (3) configurado para extraer un fluido alojado en el interior del depósito (1); una bolsa deformable (4) alojada en el interior del depósito (1), donde dicha bolsa deformable (4) está acoplada al primer orificio (3) configurado para extraer el fluido alojado en dicha bolsa deformable (4) gracias al gas a presión alojado en el interior del depósito (1); de forma que el fluido a presión y el gas a presión se encuentran separados físicamente por la bolsa deformable (4); y al menos una válvula configurada para regular la salida de fluido desde el interior de la bolsa deformable (4).
Description
DEPÓSITO DE ALMACENAMIENTO DE FLUIDO A PRESIÓN
DESCRIPCIÓN CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un depósito de almacenamiento de fluido a presión, tales como líquidos de uso alimentario o usos industriales como gasóleo, gasolina, etc.; el cual puede ser utilizado en instalaciones fijas como por ejemplo instalaciones de agua sanitaria en viviendas; o en instalaciones móviles como negocios ambulantes donde se requiere servicios de presión de agua o fluidos, por ejemplo para alimentar calentadores de agua en autocaravanas o campings; vehículos comerciales como automóviles, negocios venta ambulante de productos que requieran fluido a presión para su limpieza y/o venta al consumidor, etc. Englobando dicha invención en el sector de las instalaciones sanitarias de vivienda, transporte, servicios o de carácter industrial.
Este depósito de almacenamiento objeto de invención tiene como finalidad la obtención de un depósito de reserva del fluido a presión, generalmente agua; de forma que en caso de necesidad de bombeo de ese fluido, el depósito es capaz de extraer el fluido de un modo rápido y eficaz, sin producir demoras en el suministro, con la presión suficiente como para realizar el servicio de suministro del fluido en función de la capacidad de almacenaje de dicho depósito objeto de invención, y sin la necesidad de utilizar una fuente de energía para la extracción de dicho fluido.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
A modo de introducción, es conocido que en las instalaciones de viviendas, ya sea de agua sanitaria o de otro fluido en particular, es necesario disponer de un equipo de bombeo capaz de suministrar el agua, o fluido correspondiente, hasta las correspondientes derivaciones.
Este equipo de bombeo funciona en función de la demanda de agua por los usuarios, existiendo horas punta de demanda, y tiempos donde la demanda se
interrumpe en períodos de tiempo limitados; de forma que estas paradas y arranques del equipo de bombeo son altamente perjudiciales para su trabajo, ya que suponen un gasto de energía eléctrica en cuanto al poder arrancar nuevamente el equipo de bombeo, y pueden producir el deterioro de los rodetes, álabes, pistones, etc. De las propias bombas, en función del tipo de bomba utilizada en cada caso.
Adicionalmente, tales depósitos sueles poseer aislantes que garanticen una temperatura de almacenamiento del agua concreta, con soluciones que van desde capas aislantes propiamente dichas, o soluciones alternativas como por ejemplo puede verse en el depósito calentador de calor descrito en la patente estadounidense de número de publicación US-5522523; en la cual se describe un calentador de agua que presenta un recipiente rígido y una bolsa flexible y deformable interior a dicho recipiente, y configurada para ser llenada por el agua caliente, el llenado y deformación de dicha bolsa alcanza unas dimensiones máximas inferiores al recipiente rígido; creando una capa de aire intermedia que se comporta como una capa aislante.
Con respecto a la demanda de una presión determinada del fluido, se conoce el uso de acumuladores de fluido a presión, generalmente de agua, los cuales son depósitos colocados a una elevada altura, de forma que a través de un equipo de bombeo se procede a la almacenamiento de fluido en el interior del depósito; y cuando se requiera suministro del fluido hacia las correspondientes derivaciones, como por ejemplo grifos de cuartos de baño, etc. Se produce la apertura por la base del depósito y gracias a la altura piezométrica del fluido con respecto a la derivación de salida, se consigue la extracción del fluido a presión por dicha derivación.
Pero este tipo de acumuladores tienen limitada la presión de salida del fluido en base a la diferencia de alturas existentes entre el ramal de salida de fluido del depósito acumulador, y el ramal de salida de la correspondiente derivación; pudiendo no ser suficiente en función del uso que se vaya a dar. Es por ello que su uso se ve restringido a aplicaciones domésticas y que permitan ubicar el depósito acumulador a una gran altura con respecto a las derivaciones de salida de fluido.
Es por ello que, a la vista de las limitaciones en el uso de depósitos acumuladores en viviendas o sector industrial, que tienen como objeto principal el garantizar la vida útil del dispositivo de bombeo, así como el poder suministrar fluido a una presión idónea para su uso a través de las respectivas derivaciones a una temperatura adecuada; se hace necesario la aparición de un nuevo depósito de almacenamiento de fluido a presión capaz de solventar la necesidad de ubicar el depósito a gran altura; así como de garantizar una presión de suministro adecuada a las necesidades requeridas por la instalación de un modo eficaz y sencillo para su puesta en marcha; y en especial sin necesitar de una fuente de energía para la extracción del agua.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un depósito de almacenamiento de fluido a presión, el cual se encuentra presurizado con un gas, que comprende:
- Un primer orificio configurado para extraer un fluido alojado en el interior del depósito;
- una bolsa deformable alojada en el interior del depósito, donde dicha bolsa deformable está acoplada al primer orificio configurado para extraer el fluido alojado en dicha bolsa deformable gracias al gas a presión alojado en el interior del depósito; de forma que el fluido a presión y el gas a presión se encuentran separados físicamente por la bolsa deformable; y
- al menos una válvula vinculada con dicho primer orificio, y configurada para regular la salida de fluido desde el interior de la bolsa deformable.
De este modo, el depósito de almacenamiento se encuentra presurizado en todo momento gracias al gas alojado en su interior, donde el mantenimiento de dicho gas es técnicamente nulo debido a que el tamaño y capacidad de almacenamiento del fluido es de menor rango que los depósitos presurizados que puedan utilizarse actualmente; de forma que la introducción de dicho gas, preferentemente aire, se realiza en la fase de producción del depósito objeto de invención, y no es posteriormente manipulado por el usuario. Donde el mantenimiento del gas alojado en el interior lo realiza la empresa cualificada de manera preferente.
Una de las grandes ventajas es la no necesidad de utilizar una fuente de energía para proceder a la descarga del fluido a través del primer orificio, ya que el depósito se encuentra presurizado gracias al gas alojado en su interior, y es dicha, al menos una, válvula la encargada de abrir o cerrar la salida de fluido a una presión predefinida. Esto permite que el depósito objeto de invención pueda ser utilizado en aplicaciones tales como por ejemplo:
- Vehículos convencionales de todo tipo, como por ejemplo de carácter industrial.
Negocios de venta ambulante que requieran agua a presión para garantizar los estándares de salubridad de los productos a comercializar.
- Garajes o viviendas e industrias que, debido a cortes en la red de suministro puedan tener una reserva de agua que garantice el servicio.
- Y en general, capaz de ser utilizado en instalaciones fijas o móviles como negocios ambulantes donde se requiere servicios de presión de agua o fluidos.
En ese sentido, cuando una derivación o el usuario demande fluido de la instalación, se procede a la extracción del fluido alojado en la bolsa deformable gracias a dicha, al menos una, válvula del depósito objeto de invención, de forma que es la encargada de garantizar la correcta salida de fluido tanto en volumen como en presión a través del primer orificio, donde dicha presión se encuentra vinculada directamente con la presión del gas introducido en el depósito, así como la sobrepresión obtenida globalmente en todo el conjunto del depósito de almacenamiento en sí mismo.
Cabe destacar que la cámara creada entre la bolsa deformable y el depósito, la cual está presurizada, sirve también de cámara aislante de manera similar a la descrita en la patente estadounidense de número de publicación US-5522523; con la diferencia esencial que la cámara se encuentra presurizada para conseguir un efecto técnico distinto y vinculado al suministro de líquido a una presión predefinida.
Asimismo, y en relación a cómo introducir el fluido hacia el interior del depósito, se
contemplan dos opciones: a) En la primera de ellas, el depósito objeto de invención comprende un segundo orificio configurado para introducir el fluido a presión hacia el interior de dicha bolsa deformable, donde dicha, al menos una, válvula es la encargada de regular el paso de fluido hacia el interior del depósito o hacia el exterior de dicho depósito. Disponiendo por tanto de dos orificios comandados por dicha, al menos una, válvula, y que permite la entrada y salida de fluido a través de dos ramales independientes. Cabe destacar que el segundo orificio comunica la entrada de fluido con el interior de la bolsa deformable, para que el funcionamiento y ventajas del depósito objeto de invención puedan llevarse a cabo correctamente. b) En la segunda de ellas, es el primer orificio quien está también configurado para introducir el fluido a presión hacia el interior de dicha bolsa deformable, donde dicha, al menos una, válvula es la encargada de regular el paso de fluido hacia el interior del depósito o hacia el exterior de dicho depósito.
En ambas alternativas se observa que se introduce el fluido a presión, generalmente agua, a través de uno de los orificios; de forma que al estar conectada la bolsa deformable con dicho orificio, ésta va aumentando su volumen en función de la cantidad de fluido introducido. Y gracias a la existencia de gas a presión en el interior del depósito, la bolsa deformable, la cual comprende en su interior el fluido introducido a través del segundo orificio en la opción a), y del primer orificio en la opción b); aumenta su volumen hasta una presión normalmente predefinida y calculada en base al límite de deformación tanto de la bolsa deformable como de las paredes del depósito de almacenamiento de fluido. Esta introducción de fluido puede realizarse de múltiples maneras, por ejemplo a través de una manguera de riego convencional, o mediante dispositivos similares; ya que la sobrepresión vendrá predefinida por la deformación de la bolsa deformable y el gas introducido en el depósito objeto de invención. De modo que el depósito de almacenamiento se encuentra totalmente presurizado y listo para proceder a la descarga del fluido cuando la instalación lo requiera.
En relación a la introducción del gas en el interior del depósito, se destaca la opción preferente donde el depósito de almacenamiento de fluido a presión comprende un tercer orificio configurado para introducir el gas hacia el interior del depósito; recordando que esta introducción se realiza, de forma preferente, durante su puesta en servicio, y no es necesario volver a introducir gas a presión posteriormente.
En base a garantizar un correcto funcionamiento del depósito de almacenamiento objeto de invención, se contempla la existencia de que el tercer orificio de entrada de gas a presión presenta una válvula antirretorno configurada para evitar fugas del gas introducido y mantener la presión en el interior del depósito; pudiendo utilizarse distintos tipos de válvulas antirretorno como de membranas, magnéticas, etc.
De acuerdo a que el primer orificio puede tener la doble función de entrada y salida de fluido, se describe una realización preferente de aplicación donde dicho segundo orificio, de entrada y salida de fluido, se encuentra acoplado a una primera tubería que permite la entrada y salida del fluido; de forma que la primera tubería se encuentra acoplada a un ramal de una conexión en T, permitiendo adicionalmente la unión de una segunda y una tercera tubería en el resto de ramales de la conexión en T; donde la segunda tubería está configurada para introducir el fluido hacia la primera tubería; y la tercera tubería está configurada para extraer el fluido desde la primera tubería. Y de este modo, es la conexión en T quien permite, de forma alternativa, el paso de fluido desde o hacia el depósito de almacenamiento objeto de invención. Se contempla la opción preferente de presurización de fluido de entrada al depósito, donde una bomba se encuentra acoplada a la segunda tubería, y se encarga de presurizar el fluido hasta llenar la bolsa deformable. De forma que cuando se requiera la extracción de fluido hacia una derivación concreta, y la bomba se encuentre parada por causas previstas o accidentales, es el propio depósito y su configuración novedosa quien se encarga de suministrar el fluido presurizado independientemente del funcionamiento de la bomba, mejorando por tanto su vida útil en comparación con otros sistemas pertenecientes al estado de la técnica.
De cara a mejorar el funcionamiento de todo el sistema, se contempla la existencia
de una válvula de retención, la cual se encuentra acoplada entre la conexión en T y la segunda tubería, evitando el retorno del fluido a presión hacia la bomba.
Y por último, y en una realización preferente del depósito de almacenamiento objeto de invención, se contempla la opción de que la tercera tubería presenta un elemento reductor de presión configurado para evitar la sobrepresión en el fluido a presión cuando éste es extraído por el segundo orificio de la bolsa deformable
Así pues, de acuerdo con la invención descrita, el depósito de almacenamiento de fluido a presión objeto de invención constituye una importante novedad en sistemas de almacenamiento de fluidos capaces de suministrar ese mismo fluido a una presión determinada y con unas garantías de suministro excepcionales, y todo ello con un dispositivo de configuración sencilla, perfectamente flexible a poder ser instalado en cualquier tipo de instalación, así como poder ser utilizado al aire libre para ubicaciones donde se requiera un depósito de pequeño tamaño capaz de ser transportado con relativa facilidad, tales como campings, caravanas o elementos sanitarios portátiles.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista esquemática bidimensional del depósito de almacenamiento de fluido a presión objeto de invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de la figura 1 , puede observarse cómo el depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, enfocado al almacenamiento de líquidos de uso alimentario o usos industriales como gasóleo, gasolina, etc., tiene los siguientes elementos:
Un tercer orificio (2) de entrada de aire a presión hacia el interior del depósito (1), el cual presenta una válvula antirretorno (5) configurada para evitar fugas del aire introducido y mantener la presión en el interior del depósito (1) en un valor constante.
Un primer orificio (3) tanto de entrada de un fluido a presión hacia el interior del depósito (1), como de salida del fluido desde el depósito (1); de forma que dicho primer orificio (3) se encuentra acoplado a una primera tubería (6a) que permite la entrada y salida del fluido; de forma que la primera tubería se encuentra acoplada a un ramal de una conexión en T (6), permitiendo adicionalmente la unión de una segunda (6b) y una tercera tubería (6c) en el resto de ramales de la conexión en T (6); donde la segunda tubería (6b) está configurada para introducir el fluido hacia la primera tubería (6a); y la tercera tubería (6c) está configurada para extraer el fluido desde la primera tubería (6a).
Una bolsa deformable (4) alojada en el interior del depósito (1), donde dicha bolsa deformable (4) está acoplada al primer orificio (3) configurado tanto para introducir el fluido a presión hacia el interior de dicha bolsa deformable (4), como para extraer el fluido alojado en dicha bolsa deformable (4) gracias al aire a presión alojado en el interior del depósito (1); donde el fluido a presión y el aire a presión se encuentran separados físicamente por la bolsa deformable (4).
Una bomba (7) que se encuentra acoplada a la segunda tubería (6b), y se encarga de presurizar el fluido hasta llenar la bolsa deformable (4).
Una válvula de retención (8) que se encuentra acoplada entre la conexión en T (6) y la segunda tubería (6b), evitando el retorno del fluido a presión hacia la bomba (7).
Un elemento reductor de presión (9) acoplada a la tercera tubería (6c), y configurado para evitar la sobrepresión en el fluido a presión cuando éste es extraído por el primer orificio (3) de la bolsa deformable (4).
De este modo, se describe el procedimiento de almacenamiento del fluido a
presión, el cual comprende las siguientes etapas aleatorias, las cuales no siguen un orden concreto y pueden ser repetidas cíclicamente a voluntad del usuario:
a) introducir fluido en el interior de la bolsa deformable (4); e
b) introducir gas en el interior del depósito (1) exterior a la bolsa deformable; de ese modo, el fluido se encuentra presurizado por la acción del gas introducido en el depósito (1).
A la vista de esta descripción y figura, el experto en la materia podrá entender que las realizaciones de la invención que se han descrito pueden ser combinadas de múltiples maneras dentro del objeto de la invención. La invención ha sido descrita según algunas realizaciones preferentes de la misma, pero para el experto en la materia resultará evidente que múltiples variaciones pueden ser introducidas en dichas realizaciones preferentes sin exceder el objeto de la invención reivindicada.
Claims
1.- Depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, el cual se encuentra presurizado con un gas, y comprende un primer orificio (3) configurado para extraer un fluido alojado en el interior del depósito (1); donde dicho depósito (1) está caracterizado por que comprende adicionalmente:
- una bolsa deformable (4) alojada en el interior del depósito (1), donde dicha bolsa deformable (4) está acoplada al primer orificio (3) configurado para extraer el fluido alojado en dicha bolsa deformable (4) gracias al gas a presión alojado en el interior del depósito (1); de forma que el fluido a presión y el gas a presión se encuentran separados físicamente por la bolsa deformable (4); y
- al menos una válvula configurada para regular la salida de fluido desde el interior de la bolsa deformable (4).
2.- Depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, según la reivindicación 1 , caracterizado por que comprende un segundo orificio configurado para introducir el fluido a presión hacia el interior de dicha bolsa deformable (4), donde dicha, al menos una, válvula es la encargada de regular el paso de fluido hacia el interior del depósito (1) o hacia el exterior de dicho depósito (1)
3.- Depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, según la reivindicación 1 , caracterizado por que el primer orificio (3) está también configurado para introducir el fluido a presión hacia el interior de dicha bolsa deformable (4), donde dicha, al menos una, válvula es la encargada de regular el paso de fluido hacia el interior del depósito (1) o hacia el exterior de dicho depósito (1)
4. - Depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un tercer orificio (2) configurado para introducir el gas hacia el interior del depósito (1).
5. - Depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, según la reivindicación 4, caracterizado por que el tercer orificio (2) comprende una válvula antirretorno (5) configurada para evitar fugas del gas introducido y mantener la presión en el interior del depósito (1).
6.- Depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, según la reivindicación 3 y cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer orificio (3), de entrada y salida de fluido, se encuentra acoplado a una primera tubería (6a) que permite la entrada y salida del fluido; de forma que la primera tubería se encuentra acoplada a un ramal de una conexión en T (6), permitiendo adicionalmente la unión de una segunda (6b) y una tercera tubería (6c) en el resto de ramales de la conexión en T (6); donde la segunda tubería (6b) está configurada para introducir el fluido hacia la primera tubería (6a); y la tercera tubería (6c) está configurada para extraer el fluido desde la primera tubería (6a).
7. - Depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, según la reivindicación 6, caracterizado por que una bomba (7) se encuentra acoplada a la segunda tubería (6b), y se encarga de presurizar el fluido hasta llenar la bolsa deformable (4).
8. - Depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, según la reivindicación 7, caracterizado por que una válvula de retención (8) se encuentra acoplada entre la conexión en T (6) y la segunda tubería (6b), evitando el retorno del fluido a presión hacia la bomba (7).
9. - Depósito (1) de almacenamiento de fluido a presión, según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que la tercera tubería (6c) presenta un elemento reductor de presión (9) configurado para evitar la sobrepresión en el fluido a presión cuando éste es extraído por el primer orificio (3) de la bolsa deformable (4).
10.- Procedimiento de almacenamiento de un fluido a presión de acuerdo con el depósito (1) definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende las siguientes etapas aleatorias:
a) introducir fluido en el interior de la bolsa deformable (4); e
b) introducir gas en el interior del depósito (1) exterior a la bolsa deformable (4).
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