CALENTADOR DE COMBUSTIBLE PARA VEHÍCULOS.
1. Calentador de combustible para vehículos, comprendiendo una carcasa exterior (1) en la que se aloja una estructura que determina una cámara (2) de paso del combustible a calentar,
yendo en dicha cámara (2) unos elementos calefactores (3) que se hallan conectados, por medio de pernos conectores (4), a una electrónica de control (5) que incluye un transistor (7) de disparo de la actividad de dichos elementos calefactores (3), caracterizado porque en relación con el transistor (7) se dispone, en paralelo con los pernos conectores (4), un perno accesorio (8) configurado en forma de radiador y que se sitúa en la cámara (2), el cual absorbe el calor que genera el transistor (7) y disipa dicho calor en el combustible que pasa por la mencionada cámara (2).2. Calentador de combustible para vehículos, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el perno accesorio (8) se dispone en íntimo contacto térmico y aislamiento eléctrico con el transistor (7) de la electrónica de control (5), a través de un orificio practicado en el sustrato de un circuito impreso al que está soldado dicho transistor (7), con incorporación de una sustancia buena conductora térmica, en forma de pasta, gel, resina o elastómero polimerizable.3. Calentador de combustible para vehículos, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el perno accesorio (8) se sitúa en la cámara (2) cerca de la entrada (9) del combustible frío a dicha cámara (2).4. Calentador de combustible para vehículos, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el perno accesorio (8) se sitúa entre unos tabiques (10) que determinan un canal que conduce por la posición de ese perno accesorio (8) el combustible frío que entra en la cámara (2)
Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201100583.
Solicitante: ZERTAN, S.A..
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: NAVARRA.
Inventor/es: DIEZ GARCIA,SERGIO, CREUS LLORENS,JAVIER, LANDATXE ZUIGARRAMURDI,JOSE LUIS, ARTETA UNANUA,JAVIER.
Fecha de Solicitud: 24 de Junio de 2011.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 21 de Noviembre de 2011.
Clasificación PCT:
- F02M31/125 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › 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. › F02M 31/00 Aparatos para el tratamiento térmico del aire comburente, del combustible o de la mezcla aire-combustible (carburadores con medios de calentamiento, de refrigeración o de aislamiento térmico para el aire comburente, combustible o mezcla aire-combustible F02M 15/00; aparatos para deslicuar combustibles no líquidos por calentamiento F02M 21/06; aparatos con medios de calentamiento para combustibles no gaseosos con un punto de fusión bajo F02M 21/10; aparatos que se caracterizan por la adición de aire secundario caliente a la mezcla aire combustible F02M 23/14; aparatos de inyección de combustible caracterizados por tener medios de calentamiento, enfriamiento o de aislamiento térmico F02M 53/00). › Calentamiento del combustible.
Fragmento de la descripción:
Calentador de combustible para vehículos.
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con el acondicionamiento térmico del combustible que se suministra a motores diesel de vehículos, proponiendo un calentador que permite realizar el calentamiento del combustible para esa aplicación en condiciones muy ventajosas.
Estado de la técnica
En los vehículos de motor diesel se da el problema de que las parafinas contenidas en el combustible se gelatifican por debajo de una cierta temperatura, pudiendo ocasionar el colmatado del filtro y fallos en el funcionamiento del sistema del motor.
Para evitar ese problema es necesario que el combustible adquiera una temperatura por encima de la de gelatificación, para lo cual son conocidos dos sistemas de calentamiento del combustible:
- Mediante válvula termostática, disponiendo una válvula de este tipo para derivar, cuando la temperatura del combustible es baja, un flujo del combustible caliente que retorna de la bomba de inyección, al circuito del combustible frió que se envía hacia el motor, aprovechando así el calor que genera la bomba de inyección.
- Mediante calentador eléctrico, intercalando un dispositivo de este tipo en el circuito del combustible que llega al filtro.
El sistema de válvula termostática tiene la ventaja de la sencillez y el aprovechamiento del calor que genera la propia bomba de inyección del combustible al motor, resultando este sistema, sin embargo, de poca efectividad en determinadas condiciones del caudal de combustible que circula por el mismo y de la cantidad de calor producida en la bomba de inyección, siendo aplicable la válvula solo con caudales altos del combustible y elevada generación de calor en la bomba de inyección.
El sistema de calentamiento eléctrico tiene una influencia significativa sobre el balance eléctrico del vehículo de aplicación, pero tiene la ventaja de ser eficaz en cualquier condición de temperatura ambiente, por lo que este sistema es más adecuado cuando el caudal de combustible es bajo y cuando la bomba de inyección no genera la suficiente cantidad de calor. Esto sucede con sistemas de inyección que no tienen bomba cebadora en el depósito, con lo cual el caudal de combustible que circula por el sistema es bajo y depende de las revoluciones del motor.
Una realización de calefactor eléctrico para esa aplicación consiste en un dispositivo que comprende una cámara por la que pasa el combustible a calentar, yendo en dicha cámara unos elementos calefactores (como resistencias eléctricas de coeficiente de temperatura positivo), los cuales van conectados con una electrónica de control incorporada en una cámara seca aislada con estanqueidad respecto de la cámara de paso del fluido, incluyendo dicha electrónica un transistor de disparo de la activación de los elementos calefactores, el cual va conectado eléctricamente a los elementos calefactores y acoplado térmicamente al fluido mediante un perno al que se atornilla dicho transistor.
Este tipo de dispositivo resulta eficaz para calentar el combustible frió, pero presenta el problema de que, debido al consumo eléctrico necesario para el funcionamiento de los elementos calefactores y a que el efecto refrigerador que se obtiene con el perno de sujeción del transistor de la electrónica de control es escaso, ese transistor de la electrónica de control adquiere una temperatura elevada, que puede llegar a superar la temperatura nominal de funcionamiento, por lo que los tipos de transistores que se pueden utilizar resultan limitados a aquellos que tienen baja caída de tensión y baja disipación de potencia, impidiendo el uso de transistores "inteligentes", provistos con múltiples funcionalidades y protecciones de seguridad, pero que en contrapartida tienen mayor caída de tensión y necesitan una refrigeración mucho más efectiva.
Objeto de la invención
De acuerdo con la invención se propone un calentador para la aplicación en el circuito de suministro de combustible de los motores diesel de vehículos, con una realización que mejora las características funcionales, permitiendo la utilización de transistores muy sensibles a la temperatura, en la electrónica de control del dispositivo.
Este calentador objeto de la invención determina una cámara de paso del combustible a enfriar, en la cual van dispuestos unos elementos calefactores eléctricos que se hallan conectados mediante pernos conectores con una electrónica de control situada con aislamiento de estanqueidad respecto de dicha cámara de paso del combustible, incluyendo esa electrónica de control un transistor de disparo de la activación de los elementos calefactores eléctricos.
Según la invención, en relación con el transistor de la electrónica de control se dispone un perno accesorio configurado en forma de un radiador, situándose este perno accesorio en la cámara de paso del combustible por el calentador, con uno de los extremos de dicho perno accesorio en íntimo contacto térmico y aislamiento eléctrico con ese transistor de la electrónica de control, a través de un orifico practicado en el sustrato de un circuito impreso al que está soldado el transistor, y mediante la adición de una sustancia buena conductora del calor, en forma de pasta, gel, resina o elastómero polimerizable.
De este modo, el perno accesorio absorbe el calor que genera el transistor, disipando dicho calor en el combustible que pasa por el calentador, con lo cual se evita que el transistor llegue a adquirir temperaturas excesivas y además el calor de dicho transistor se aprovecha para calentar el combustible, de modo que el calentamiento que tienen que realizar los elementos calefactores es menor, reduciéndose el consumo eléctrico de los mismos.
Además, la disposición del perno accesorio en la cámara de paso del combustible por el calentador se establece entre unos tabiques que determinan un canal que guía el flujo de combustible frió que entre en el dispositivo, logrando que este combustible frió entre en contacto de forma muy efectiva con el perno adicional configurado como un radiador, maximizando la transferencia del calor entre dicho perno adicional y el combustible y, en consecuencia, el efecto refrigerador sobre el transistor de la electrónica de control.
Por todo lo cual dicho calentador objeto de la invención resulta de unas características muy ventajosas para la aplicación en el circuito de combustible de los motores diesel de vehículos, adquiriendo vida propia y carácter preferente para dicha función.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra una vista en perspectiva exterior de un ejemplo del calentador de la invención observado por la parte superior.
La figura 2 es una perspectiva del mismo calentador observado por la parte inferior, sin la placa de cierre de esa parte inferior.
La figura 3 es una perspectiva inferior, desde otro ángulo, del calentador sin la tapa de cierre inferior.
La figura 4 es una perspectiva del conjunto funcional del calentador, sin la carcasa externa.
La figura 5 es un detalle parcial ampliado de dicho conjunto funcional del calentador.
Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención se refiere a un calentador destinado para acondicionar térmicamente el combustible que se suministra a los motores diesel de vehículos, con el fin de evitar la gelatificación de las parafinas y los problemas que ello ocasiona.
El calentador preconizado comprende una carcasa exterior (1), en la cual se aloja una estructura que determina una cámara (2) de paso del combustible a calentar, yendo dispuestos en dicha cámara (2) unos elementos calefactores (3), tales como resistencias eléctricas de coeficiente de temperatura positivo, las cuales se hallan conectadas por medio de unos pernos conectores (4) con una electrónica de control (5) que va dispuesta en una cámara seca aislada con estanqueidad respecto de la cámara (2), disponiendo de unos terminales (6) de conexión externa, mientras que la electrónica de control (5) incluye un transistor (7) de disparo de la activación de los elementos calefactores (3).
El transistor (7) de la electrónica de control (5) se sujeta por atornillado sobre uno de los pernos conectores (4), el cual realiza un efecto refrigerador reducido, por lo que el transistor (7) adquiere una temperatura elevada, debido al consumo eléctrico necesario para el funcionamiento de los...
Reivindicaciones:
1. Calentador de combustible para vehículos, comprendiendo una carcasa exterior (1) en la se aloja una estructura que determina una cámara (2) de paso del combustible a calentar, yendo en dicha cámara (2) unos elementos calefactores (3) que se hallan conectados, por medio de pernos conectores (4), a una electrónica de control (5) que incluye un transistor (7) de disparo de la actividad de dichos elementos calefactores (3), caracterizado porque en relación con el transistor (7) se dispone, en paralelo con los pernos conectores (4), un perno accesorio (8) configurado en forma de radiador y que se sitúa en la cámara (2), el cual absorbe el calor que genera el transistor (7) y disipa dicho calor en el combustible que pasa por la mencionada cámara (2).
2. Calentador de combustible para vehículos, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el perno accesorio (8) se dispone en íntimo contacto térmico y aislamiento eléctrico con el transistor (7) de la electrónica de control (5), a través de un orificio practicado en el sustrato de un circuito impreso al que está soldado dicho transistor (7), con incorporación de una sustancia buena conductora térmica, en forma de pasta, gel, resina o elastómero polimerizable.
3. Calentador de combustible para vehículos, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el perno accesorio (8) se sitúa en la cámara (2) cerca de la entrada (9) del combustible frío a dicha cámara (2).
4. Calentador de combustible para vehículos, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el perno accesorio (8) se sitúa entre unos tabiques (10) que determinan un canal que conduce por la posición de ese perno accesorio (8) el combustible frió que entra en la cámara (2).
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