Una válvula de mariposa de aire auto-reguladora, método de regulación del aire y método de ensamblaje de la misma.

Una válvula de mariposa de aire auto-reguladora (1), que comprende:

a. un pistón macho

(2) y un pistón hembra (3) de formas predeterminadas;

b. un muelle helicoidal (7) que soporta el pistón macho (2) en un extremo del muelle (7) y el otro extremo del muelle está fijado a una brida (14);

c. una guía de pistón (4) que pasa a través del muelle helicoidal (7) y unida a la brida (14) en un extremo usando fijaciones (15) y el otro extremo se pasa a través del pistón macho (2);

d. un colector (5) que comprende uno o más puertos de respiración (6) sobre su superficie, dicho colector (5) está configurado para alojar dichos pistón macho (2) y dicho hembra (3); y

e. una cobertura externa (8), que aloja el colector (5), en la que dicha cobertura externa (8) está unida con un colector de entrada (9) en la parte superior de la cobertura externa (8) y un colector de salida (10) en la parte inferior de la cobertura externa (8);

en la que dicho pistón macho (2) está regulado por la fuerza de aire comprimido suministrado a través del colector de entrada (9) y la fuerza inversa del muelle helicoidal (7) para variar la tasa de abertura de los puertos de respiración (6) para regular la válvula de mariposa de aire.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2012/051055.

Solicitante: TATA MOTORS LIMITED.

Nacionalidad solicitante: India.

Dirección: Bombay House 24, Homi Mody Street Hutatma Chowk 400 001 Mumbai, Maharashtra INDIA.

Inventor/es: MUNUSAMY,RAJA, ANNEGOWDA,YOGESHA SANKENHALLI, MATH,SOMALINGAYYA GURUPADAYYA, DHIRAJLAL,BHUT BHAVESHKUMAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Pilas de combustible; Su fabricación > H01M8/10 (Pilas de combustible con electrolitos sólidos)
  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES... > Control de la presión de un fluido > G05D16/10 (siendo el elemento sensor un pistón o un inmersor)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Pilas de combustible; Su fabricación > H01M8/04 (Disposiciones o procesos auxiliares, p. ej. para controlar la presión, para la circulación de fluidos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO;... > Válvulas o charnelas de retención (válvulas especialmente... > F16K15/02 (con órganos de válvula de guiado rígidos)

PDF original: ES-2547604_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Una válvula de mariposa de aire auto-reguladora, método de regulación del aire y método de ensamblaje de la misma Descripción

CAMPO TÉCNICO

Las realizaciones de la presente divulgación se refieren a una válvula de mariposa de aire, más particularmente se refieren a una válvula de mariposa de aire auto-reguladora usada en una celda de combustible.

ANTECEDENTES DE LA DIVULGACIÓN Y ESTADO DE LA TÉCNICA

La pila de celdas de combustible de electrolito de polímero se usa para la generación de potencia a bordo. El hidrógeno se usa como combustible y el aire se usa como oxidante. El hidrógeno y el aire se humidifican antes de alimentarse en la pila de celdas de combustible. Tanto el hidrógeno como el aire se presurizan y la presión se equilibra para el rendimiento óptimo de la pila. Hay un requisito de la válvula para estrangular y regular el aire en la salida de la pila. La válvula de mariposa de aire puede ser de tipo motorizado o neumático. Un sistema de regulación del flujo de aire y método para la pila de celdas de combustible incluye un compresor que suministra aire. La salida de los subsistemas de aire de las celdas de combustible está conectada a la válvula de mariposa de aire. Este estrangulamiento se requiere para mantener la humedad del aire para mantener la alta conductividad de protones para el rendimiento óptimo de la pila de celdas de combustible.

DECLARACIÓN DE LA DIVULGACIÓN

Por consiguiente, la presente divulgación proporciona una válvula de mariposa de aire auto-reguladora (1) , que comprende un pistón macho (2) y un pistón hembra (3) de formas predeterminadas; un muelle helicoidal (7) que soporta el pistón macho (2) en un extremo del muelle (7) y el otro extremo del muelle está fijado a una brida (14) ; una guía de pistón (4) que pasa a través del muelle helicoidal (7) y unida a la brida (14) en un extremo usando fijaciones (15) y el otro extremo se pasa a través del pistón macho (2) ; un colector (5) que comprende uno o más puertos de respiración (6) sobre su superficie, dicho colector (5) está configurado para alojar dichos pistones macho

(2) y dichos hembra (3) ; y una cobertura externa (8) , que aloja el colector (5) , en la que dicha cobertura externa (8) está unida con un colector de entrada (9) en la parte superior de la cobertura externa (8) y un colector de salida (10) en la parte inferior de la cobertura externa (8) , en la que dicho pistón macho (2) está regulado por la fuerza del aire comprimido suministrado a través del colector de entrada (9) y la fuerza inversa del muelle helicoidal (7) para variar la tasa de abertura de los puertos de respiración (6) para regular la válvula de mariposa de aire, también proporciona un método de regulación del aire usando una válvula de mariposa de aire auto-reguladora (1) , comprendiendo dicho método el acto de ejercer presión de aire sobre un pistón macho (2) a través del colector de entrada (10) usando un compresor, en el que la fuerza inversa generada por el muelle helicoidal regula el movimiento del pistón macho (2) para variar la abertura de puertos de respiración (6) para regular el aire a través de la válvula (1) , y también proporciona un método de ensamblaje de una válvula de mariposa de aire auto-reguladora (1) , comprendiendo dicho método los actos de soportar un muelle helicoidal (7) sobre el pistón macho (2) en un extremo del muelle helicoidal

(7) y fijar el otro extremo del muelle a una brida (14) ; pasar una guía de pistón (4) a través del muelle helicoidal (7) y unirla la brida (14) en un extremo usando fijaciones (15) y pasar el otro extremo de la guía de pistón a través del pistón macho (2) ; conectar un pistón hembra a una brida (12) ; montar un colector (5) para alojar dichos pistones macho (2) y dichos hembra (3) usando fijaciones (16) ; unir una cobertura externa (8) al colector (5) a través de la brida (12) para alojar el colector (5) ; y fijar un colector de entrada (9) en la parte superior de la cobertura externa (8) y un colector de salida (10) en la parte inferior de la cobertura externa (8) mediante bridas (12, 13) .

OBJETIVOS DE LA DIVULGACIÓN

El objetivo es proporcionar una válvula de mariposa de aire auto-reguladora.

Otro objetivo es proporcionar un método de regulación del aire usando la válvula de mariposa de aire autoreguladora.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS ADJUNTOS

Los novedosos rasgos y características de la divulgación se exponen en las reivindicaciones adjuntas. Sin embargo, la propia divulgación, además de un modo preferido de uso, otros objetivos y ventajas de la misma, se entenderán mejor por referencia a la siguiente descripción detallada de una realización ilustrativa cuando se lee conjuntamente con las figuras adjuntas. Ahora se describen una o más realizaciones, a modo de ejemplo solo, con referencia a las figuras adjuntas en las que números de referencia similares representan elementos similares y en las que:

Las FIG. 1 y 2 muestran una válvula de mariposa de aire auto-reguladora según la presente divulgación; y la FIG. 3 muestra la gráfica de fuerza frente a la deflexión para el muelle según la presente divulgación.

Las figuras representan realizaciones de la divulgación para fines de ilustración solo. Un experto en la materia reconocerá fácilmente a partir de la siguiente descripción que pueden emplearse realizaciones alternativas de las estructuras y métodos ilustrados en el presente documento sin apartarse de los principios de la divulgación descritos en el presente documento.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En la siguiente descripción detallada se hace referencia a las figuras adjuntas, que forman una parte de este documento. En las figuras, símbolos similares normalmente identifican componentes similares, a menos que el contexto imponga de otro modo. Las realizaciones ilustrativas descritas en la descripción detallada y las figuras no pretenden ser limitantes. Pueden utilizarse otras realizaciones, y pueden hacerse otros cambios, sin apartarse del alcance de la materia presentada en el presente documento. Será fácilmente entendido que los aspectos de la presente divulgación, como se describen generalmente en el presente documento, y se ilustran en las figuras, pueden disponerse, sustituirse, combinarse y diseñarse en una amplia variedad de diferentes configuraciones, todas las cuales se contemplan explícitamente y forman parte de la presente divulgación.

La presente divulgación se refiere, entre otras cosas, a una válvula de regulación de aire auto-reguladora, un método de regulación del aire y un método de ensamblaje.

En una realización, una válvula de mariposa de aire auto-reguladora (1) , que comprende un pistón macho (2) y un pistón hembra (3) de formas predeterminadas; un muelle helicoidal (7) que soporta el pistón macho (2) en un extremo del muelle (7) y el otro extremo del muelle está fijado a una brida (14) ; una guía de pistón (4) que pasa a través del muelle helicoidal (7) y unida a la brida (14) en un extremo usando fijaciones (15) y el otro extremo se pasa a través del pistón macho (2) ; un colector (5) que comprende uno o más puertos de respiración (6) sobre su superficie, dicho colector (5) está configurado para alojar dichos pistones macho (2) y dichos hembra (3) ; y una cobertura externa (8) , que aloja el colector (5) , en la que dicha cobertura externa (8) está unida con un colector de entrada (9) en la parte superior de la cobertura externa (8) y un colector de salida (10) en la parte inferior de la cobertura externa (8) ; en la que dicho pistón macho (2) está regulado por la fuerza del aire comprimido suministrado a través del colector de entrada (9) y la fuerza inversa del muelle helicoidal (7) para variar la tasa de abertura de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una válvula de mariposa de aire auto-reguladora (1) , que comprende:

a. un pistón macho (2) y un pistón hembra (3) de formas predeterminadas;

b. un muelle helicoidal (7) que soporta el pistón macho (2) en un extremo del muelle (7) y el otro extremo del muelle está fijado a una brida (14) ;

c. una guía de pistón (4) que pasa a través del muelle helicoidal (7) y unida a la brida (14) en un extremo usando fijaciones (15) y el otro extremo se pasa a través del pistón macho (2) ;

d. un colector (5) que comprende uno o más puertos de respiración (6) sobre su superficie, dicho colector (5) está configurado para alojar dichos pistón macho (2) y dicho hembra (3) ; y e. una cobertura externa (8) , que aloja el colector (5) , en la que dicha cobertura externa (8) está unida con un colector de entrada (9) en la parte superior de la cobertura externa (8) y un colector de salida (10) en la parte inferior de la cobertura externa (8) ;

en la que dicho pistón macho (2) está regulado por la fuerza de aire comprimido suministrado a través del colector de entrada (9) y la fuerza inversa del muelle helicoidal (7) para variar la tasa de abertura de los puertos de respiración (6) para regular la válvula de mariposa de aire.

2. La válvula de mariposa de aire auto-reguladora según la reivindicación 1, en la que dichos pistones macho (2) y hembra (3) están hechos de material resistente a la corrosión seleccionado de un grupo que comprende teflón, acero inoxidable, titanio, poli (fluoruro de vinilideno) y aleaciones de aluminio.

3. La válvula de mariposa de aire auto-reguladora según la reivindicación 1, en la que el colector de entrada, el pistón hembra, el pistón macho y el colector de salida están axialmente alineados entre sí. 25

4. La válvula de mariposa de aire auto-reguladora según la reivindicación 1, en la que la forma del pistón macho (2) es cónica, en la que la forma de dicho pistón hembra (3) coincide con la forma del pistón macho (2) .

5. La válvula de mariposa de aire auto-reguladora según la reivindicación 1, en la que el colector (5) comprende uno

o más puertos de ventilación (11) sobre su superficie para prevenir el estrangulamiento de aire dentro del colector (5) .

6. La válvula de mariposa de aire auto-reguladora según la reivindicación 1, en la que dicha cobertura externa (8) es una estructura cilíndrica, en la que el colector de entrada (9) y el colector de salida (10) están unidos a la cobertura 35 externa (8) mediante bridas (12, 13) .

7. Un método de regulación del aire usando una válvula de mariposa de aire auto-reguladora (1) como se define en la reivindicación 1, comprendiendo dicho método el acto de ejercer presión de aire sobre un pistón macho (2) a través del colector de entrada (10) usando un compresor, en el que la fuerza inversa generada por el muelle helicoidal regula el movimiento del pistón macho (2) para variar la abertura de puertos de respiración (6) para regular el aire a través de la válvula (1) .

8. Un método de ensamblaje de una válvula de mariposa de aire auto-reguladora (1) como se define en la reivindicación 1, comprendiendo dicho método 45 los actos de:

a. soportar un muelle helicoidal (7) sobre el pistón macho (2) en un extremo del muelle helicoidal (7) y fijar el otro extremo del muelle a una brida (14) ;

b. pasar una guía de pistón (4) a través del muelle helicoidal (7) y unirla a la brida (14) en un extremo usando 50 fijaciones (15) y pasar otro extremo de la guía de pistón a través del pistón macho (2) ;

c. conectar un pistón hembra a una brida (12) ;

d. montar un colector (5) para alojar dichos pistones macho (2) y dicho hembra (3) usando fijaciones (16) ;

e. unir una cobertura externa (8) al colector (5) a través de la brida (12) para alojar el colector (5) ; y

f. fijar un colector de entrada (9) en la parte superior de la cobertura externa (8) y un colector de salida (10) en 55 la parte inferior de la cobertura externa (8) mediante bridas (12, 13) .

9. Una celda de combustible que comprende una válvula de mariposa de aire auto-reguladora (1) según la reivindicación 1.