VALVULA BY-PASS Y EGR INTEGRADA.

Válvula para regular el paso de un gas desde una zona de entrada (1) hacia dos zonas de salida (3,

5) ó desde dos zonas de entrada (53, 55) hacia una zona de salida (51), que comprende un cuerpo (7) con una cámara interior (9) donde se recibe el gas de entrada a través de los conductos de entrada (11; 63, 65) y se dirige hacia los conductos de salida (13, 15; 61) y un elemento para el cierre de los conductos de salida (13, 15) ó de entrada (63, 65), respectivamente, en la que:

a) el elemento de cierre está formado por un eje (21), accionable axialmente mediante un actuador, con dos placas (25, 27) unidas por un muelle (29) y desplazables a lo largo del eje (21) entre dos topes (31, 33) fijados al mismo;

b) el cuerpo (7) incluye unas bocas (35, 37) de entrada/salida a/de la cámara (9) que cooperan con las placas (25, 27), que quedan situadas entre ellas, para su apertura y cierre, utilizándose la fuerza del muelle (29) para cerrar las bocas (35, 37) cuando la válvula está cerrada y utilizándose el desplazamiento del eje (21) en uno u otro sentido para que una de las placas (25, 27) se desplace al ser arrastrada por uno de los topes (31, 33), abriendo una de las bocas (35, 37) y manteniendo cerrada la otra,

caracterizada porque el elemento de cierre también comprende un fuelle (30) unido a las dos placas (25, 27) y que delimita un recinto cerrado (28), con el eje (21) en su interior, y un actuador neumático que permite generar vacío en el interior de dicho recinto (28) para reducir la dimensión axial del fuelle (30), permitiendo la apertura simultánea de las dos bocas (35, 37)

Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W06060344EP.

Solicitante: DYTECH ENSA, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: CASTAUO GONZALES,CARLOS MANUEL.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 26 de Agosto de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02M25/07V4M
  • F16K11/044 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16K VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO; DISPOSITIVOS PARA VENTILAR O AIREAR.F16K 11/00 Válvulas o llaves de vías múltiples, p. ej. mezcladores; Accesorios para tubos que comprenden tales válvulas; Instalación de válvulas y tubos de descarga especialmente concebidos para mezclar fluidos. › con los órganos móviles de la válvula situados entre los asientos de la válvula.

Clasificación PCT:

  • F02M25/07 F […] › F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02M ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION CON MEZCLAS COMBUSTIBLES O CONSTITUYENTES DE LAS MISMAS (introducción de la carga de alimentación en tales motores F02B). › F02M 25/00 Aparatos específicos conjugados con los motores para añadir sustancias no combustibles o pequeñas cantidades de combustible secundario, al aire comburente, al combustible principal o a la mezcla aire-combustible (F02M 43/00 tiene prioridad; adición de aire secundario a la mezcla de aire y combustible F02M 23/00). › añadiendo gases de escape.

Fragmento de la descripción:

Válvula by-pass y EGR integrada.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una válvula que integra en una pieza una función by-pass y una función de regulación y más particularmente a una válvula para atender esas dos funciones en un sistema de recirculación de gases de escape (EGR) de un motor de combustión interna.

Antecedentes de la invención

En la técnica actual se conocen diversos sistemas de recirculación de gases de escapes en motores de combustión interna a los que se llama sistemas EGR.

Estos sistemas recirculan gases de escape desde el colector de escape hacia el colector de admisión del motor tras someterlos a un proceso de enfriamiento, con el fin de reducir la cantidad de emisiones de NOx.

Como en ciertas condiciones de funcionamiento del motor no resulta conveniente el enfriamiento de los gases de escape, se ha propuesto en la técnica utilizar conductos de derivación que permitan la recirculación de gases de escape sin pasar por el intercambiador de calor, bajo el gobierno de una válvula que canaliza los gases de escape bien hacia el intercambiador de calor, bien hacia el mencionado conducto de derivación, según unas condiciones preestablecidas. Se conocen en ese sentido diversas propuestas de válvulas bypass como las descritas en la patente EP 0 971 427 B1 y en las solicitudes de patente WO 03/085252 A2, WO 03/062625 Al, EP 1 291 509 A2 y EP 1 355 058 A2.

Por otra parte, son conocidas en la técnica diversos tipos de válvulas utilizadas para controlar la cantidad de gas a recircular, llamadas generalmente válvulas EGR.

El documento DE-A-197 33 964 da a conocer una válvula EGR y bypass integrada que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1. Esta válvula permite encaminar el flujo de gas de EGR bien a través de un tubo de derivación o bien un intercambiador de calor, pero no proporciona ninguna configuración intermedia por la que se admita el flujo a través de los dos trayectos anteriormente mencionados al mismo tiempo.

Un objetivo de la presente invención es crear una válvula EGR y bypass integrada mejorada que solucione el problema anterior.

Sumario de la invención

La presente invención propone una válvula bypass y EGR integrada para regular el paso de un gas desde una zona de entrada hacia dos zonas de salida ó desde dos zonas de entrada hacia una zona de salida que comprende los siguientes elementos principales:

    - un cuerpo con una cámara interior donde se recibe el gas de entrada a través de un/dos conducto/s de entrada, procedente de la/s zona/s de entrada, y se dirige hacia dos/un conducto/s de salida encaminados hacia la/s zona/s de salida. La cámara interior dispone de dos bocas de salida/entrada cuya apertura/cierre constituye el objetivo de la válvula.
    - Un elemento de cierre formado por un eje accionable axialmente mediante un actuador con dos placas para abrir/cerrar dichas bocas unidas por un muelle, pudiendo el conjunto placas-muelle desplazarse a lo largo del eje entre dos topes fijados al mismo.
    - Un fuelle unido a las dos placas y delimitando un recinto cerrado con el eje en su interior y un actuador neumático que permite regular la presión en el interior de dicho recinto cerrado para variar la dimensión axial del fuelle y, por consiguiente, la distancia entre las dos placas.

Cuando ese actuador neumático genera un vacío en el interior del recinto, el fuelle se comprime haciendo que las placas se aproximen entre sí lo que posibilita la apertura simultánea de las dos bocas de la válvula.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa, y en ningún sentido limitativa, de su objeto en relación con los dibujos que se acompañan.

Descripción de las figuras

Las Figuras 1 y 2 son vistas en perspectiva, desde diferentes posiciones, de una válvula según la presente invención sin el fuelle reivindicado con una zona de entrada y dos zonas de salida.

Las Figuras 3a, 3b y 3c son vistas en sección transversal de la válvula representada en las Figuras 1 y 2 cuando la válvula está cerrada y cuando está abierta hacia uno ú otro de los conductos de salida, respectivamente.

Las Figuras 4a, 4b y 4c son vistas en sección transversal de una válvula según la presente invención sin el fuelle reivindicado con dos zonas de entrada y una de salida cuando la válvula está cerrada y cuando está abierta para uno ú otro de los conductos de entrada, respectivamente.

La Figura 5 es una vista en perspectiva de una válvula según la presente invención sin el fuelle reivindicado con una zona de entrada o salida en su parte inferior.

Las Figura 6 es una vista en sección transversal de la válvula representada en la Figura 5.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de un detalle de la válvula de las figuras 1 y 2 en la que el elemento de cierre incluye adicionalmente un fuelle uniendo las placas.

La Figura 8 es una vista en sección transversal de la válvula representada en la figura 7 en una situación en la que las dos bocas de las válvulas están abiertas.

Descripción detallada de la invención

En la realización de la invención que describiremos en primer lugar en referencia a las Figuras 1-3 y 7, 8, se aprecia que la válvula según la invención está formada por un cuerpo 7 que alberga en su interior un eje 21 que lleva acopladas dos placas 25, 27 unidas por un muelle 29, entre dos topes 31, 33.

En el cuerpo 7 se aprecia una cámara interior 9, un conducto de entrada 11 del gas a la válvula desde la zona de entrada 1 y dos conductos de salida 13, 15 del gas hacia las zonas de salida 3, 5 y dos bocas 35, 37 de comunicación de la cámara 9 con los conductos de salida 13, 15.

El eje 21 se acciona mediante un actuador (no representado) albergado en el bloque 8 y adaptado para desplazar el eje 21 hacia arriba y hacia abajo con el fin de abrir las bocas 35, 37 como se describirá mejor a continuación.

Con referencia particular a las figuras 7 y 8, se observa que el elemento de cierre también incluye un fuelle 30 unido a las placas 25, 27 delimitando un recinto cerrado 28 con el eje 21 en su interior. Un actuador neumático (no representado) puede generar vacío en el recinto 28 a través del conducto 22 dispuesto en el interior del eje 21 y que desemboca en su interior por el codo 24 causando una variación de la dimensión axial del fuelle 30 lo que como se muestra particularmente en la Figura 8, permite la apertura simultánea de las dos bocas de entrada 35, 37.

Por su parte, respecto al actuador que acciona axialmente el eje 21 el fuelle 30 se comporta de manera similar al muelle 29.

Ambos actuadores pueden funcionar independiente o simultáneamente en función de los resultados deseados.

El fuelle 30 no está representado en las figuras 3a, 3b, 3c ya que no ejerce una función relevante en esta situación, en la que el actuador neumático está inactivo.

Según se muestra en la Figura 3a, cuando la válvula está cerrada las dos placas cierran las bocas 35, 37 gracias a la fuerza del muelle 29.

Según se muestra en la Figura 3b, para abrir la válvula de manera que el gas de entrada salga por el conducto de salida 15 siguiendo la flecha F se acciona el eje 21 mediante el actuador para que se desplace hacia arriba con una fuerza suficiente para que el tope 33 arrastre la placa 27 venciendo la resistencia del muelle 29. En esta realización, el otro tope 31 limita el movimiento del eje 21 al entrar en contacto con el cuerpo 7, pero el final de la carrera no necesariamente viene marcado por el tope sino que el actuador puede determinarlo de otras formas. La placa 27 puede pues quedar situada entre la posición de reposo representada en la Figura 3a y la posición de máxima apertura representada en la Figura 3b, controlándose la cantidad de gas a través de la magnitud de su desplazamiento.

Análogamente y según se muestra en la Figura 3c, para abrir la válvula de manera que el gas de entrada salga por el conducto de salida 13 siguiendo la flecha F se acciona el eje 21 mediante el actuador mencionado que se desplaza hacia abajo con una fuerza suficiente para que el tope 31 arrastre a la placa 25 venciendo la resistencia del muelle 29. El otro tope 33 limita el movimiento del eje 21 al entrar en contacto con el cuerpo 7 en esta realización, pero como se ha indicado anteriormente puede venir determinado por el propio actuador....

 


Reivindicaciones:

1. Válvula para regular el paso de un gas desde una zona de entrada (1) hacia dos zonas de salida (3, 5) ó desde dos zonas de entrada (53, 55) hacia una zona de salida (51), que comprende un cuerpo (7) con una cámara interior (9) donde se recibe el gas de entrada a través de los conductos de entrada (11; 63, 65) y se dirige hacia los conductos de salida (13, 15; 61) y un elemento para el cierre de los conductos de salida (13, 15) ó de entrada (63, 65), respectivamente, en la que:

    a) el elemento de cierre está formado por un eje (21), accionable axialmente mediante un actuador, con dos placas (25, 27) unidas por un muelle (29) y desplazables a lo largo del eje (21) entre dos topes (31, 33) fijados al mismo;
    b) el cuerpo (7) incluye unas bocas (35, 37) de entrada/salida a/de la cámara (9) que cooperan con las placas (25, 27), que quedan situadas entre ellas, para su apertura y cierre, utilizándose la fuerza del muelle (29) para cerrar las bocas (35, 37) cuando la válvula está cerrada y utilizándose el desplazamiento del eje (21) en uno ú otro sentido para que una de las placas (25, 27) se desplace al ser arrastrada por uno de los topes (31, 33), abriendo una de las bocas (35, 37) y manteniendo cerrada la otra,

caracterizada porque el elemento de cierre también comprende un fuelle (30) unido a las dos placas (25, 27) y que delimita un recinto cerrado (28), con el eje (21) en su interior, y un actuador neumático que permite generar vacío en el interior de dicho recinto (28) para reducir la dimensión axial del fuelle (30), permitiendo la apertura simultánea de las dos bocas (35, 37).

2. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque el actuador dispone de medios para controlar la magnitud del desplazamiento del eje (21) facilitando un medio de regulación de la cantidad de gas que pasa a través de la boca abierta.

3. Válvula según la reivindicación 1, caracterizada porque el actuador neumático actúa sobre el recinto (28) a través de un conducto (22) dispuesto en el interior del eje (21) y que desemboca en su interior.

4. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el cuerpo (7) está configurado para acoplarse a un intercambiador de calor de un sistema EGR con un conducto de derivación estando la zona de entrada (1) conectada al colector de escape y las zonas de salida (3, 5) al módulo refrigerante y al conducto de derivación.

5. Válvula según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el cuerpo (7) está configurado para acoplarse a un intercambiador de calor de un sistema EGR con un conducto de derivación estando las dos zonas de entrada (53, 55) conectadas al módulo refrigerante y al conducto de derivación y la zona de salida (51) al colector de admisión.


 

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