DISPOSITIVO SEPARADOR DE ACEITE.
Dispositivo separador de aceite que contiene: - una entrada de flujo gaseoso (10):
- un contenedor (1) que presenta al menos una pared (6) contra la cual las partículas de aceite contenidas en el flujo gaseoso entrante están adaptadas para ser centrifugadas; - una salida de flujo gaseoso (20) purificado de partículas de aceite; - al menos una hélice (2) dispuesta entre la entrada y la salida de flujo gaseoso, la hélice está fija en rotación respecto del contenedor
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2004/002873.
Solicitante: MECAPLAST S.A.M.
Nacionalidad solicitante: Mónaco.
Dirección: 4-6 AVENUE DU PRINCE HÉRÉDITAIRE ALBERT 98014 MONACO CÉDEX MONACO.
Inventor/es: DEMANGEOT,Jérome, LENGAGNE,Bernard, CEGLARSKI,Michel, BARRET,Ian.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 9 de Noviembre de 2004.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D45/14 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 45/00 Separación de partículas dispersas en gases o en vapores por gravedad, inercia o fuerza centrífuga. › producida por palas, discos, tambores o cepillos rotativos.
- F01M13/04 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR. › F01M LUBRIFICACION DE MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; LUBRIFICACION DE LOS MOTORES DE COMBUSTION INTERNA; VENTILACION DEL CARTER. › F01M 13/00 Ventilación o respiración del cárter. › implicando medios para purificar el aire antes de su salida del cárter, p. ej. retirando el aceite.
Clasificación PCT:
Clasificación antigua:
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre.
PDF original: ES-2363857_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
45
La presente invención se refiere a un dispositivo separador de aceite, por ejemplo, para eliminar aceites de los gases que provienen de un cárter de motor.
Un dispositivo separador de aceite puede colocarse entre un cárter de motor y un sistema de admisión de los gases del motor, por ejemplo, delante de un cilindro de motor de combustión interna de un vehículo automóvil.
En un motor de combustión interna, las cuatro etapas del ciclo termodinámico -admisión de gas combustible y de aire, compresión de la mezcla gaseosa, expansión causada por la explosión de la mezcla y escape-, se desarrollan sucesivamente en un solo y único recinto, llamado cámara de combustión. Los gases introducidos en esta cámara de combustión están compuestos por un lado, por aire y, por el otro, por gasolina o gasoil, en proporciones dosificadas de manera adecuada según los motores y los sistemas de encendido utilizados. La mezcla gaseosa se inflama en la cámara de combustión.
Es típico reutilizar las fugas de gas, en inglés “blow by”, aspirándolas desde el cárter hacia un colector de admisión de la cámara de combustión. Sin embargo, estos gases están cargados de partículas de aceite en suspensión, recolectadas en el motor.
Los vehículos actuales deben cumplir con normas de no contaminación cada vez más drásticas. Particularmente, el aire que entra en la cámara de combustión debe estar purificado de eventuales partículas de aceite en suspensión para obtener una mejor combustión y una contaminación lo más reducida posible.
Por lo tanto, generalmente, es necesario eliminar el aceite del flujo gaseoso que entra en el colector de admisión de una cámara de combustión. Para ello, existen dispositivos separadores de aceite adaptados para decantar las partículas de aceite de un flujo gaseoso.
El documento DE 42 14 324 describe un decantador llamado ciclón. Este dispositivo presenta una estructura sensiblemente cilíndrica que tiene una entrada de aire en la parte lateral superior y una salida de aire aspirada hacia arriba. Este dispositivo se basa en la velocidad de deflexión del aire respecto de las partículas de aceite que se separan mediante centrifugación y gravitación. Para alcanzar un nivel suficiente de decantación de aceite, es necesario que el flujo de aire cargado de aceite penetre en el ciclón con una dirección tangente al eje del cilindro del ciclón y una importante velocidad. Por otra parte, es necesario que el eje del ciclón esté lo más vertical posible para permitir una decantación óptima de las partículas de aceite mediante gravitación. Por lo tanto, este dispositivo implica importantes exigencias de disposición. Además, si el flujo gaseoso es importante, el flujo sufre una fuerte pérdida de carga a la entrada del ciclón, lo que puede crear una puesta a presión del motor provocando fugas indeseables.
Para mejorar la eficacia del dispositivo ciclón, en el documento US-A-6 279 556 se propuso disponer varios ciclones en paralelo. Este tipo de dispositivo permite mejorar la pérdida de carga y limitar los casos de puesta a presión del motor. Sin embargo, este tipo de dispositivo no resuelve las exigencias de disposición.
Por otra parte, el documento US-A-6 505 615 propone un dispositivo de decantación que contiene un ciclón dispuesto en paralelo con una válvula. En caso de fuerte presión del flujo gaseoso entrante, la válvula abre una segunda cámara de decantación para evitar la saturación del ciclón. Sin embargo, este tipo de dispositivo sigue estando sometido a exigencias de disposición del ciclón, es decir, a una llegada de aire ubicada tangencialmente respecto del eje del ciclón.
El documento EP-A-1 440 723 propone un dispositivo separador de aceite que contiene un contenedor cónico con entradas de aire alrededor de la periferia baja del cono. Para cada entrada de aire se prevé un alerón que forma un ángulo con el eje radial del cono, para imprimir un movimiento de remolino al flujo de aire que ingresa por cada entrada. El flujo de aire sube el cono arremolinándose para salir hacia la parte superior del cono, las partículas de aceite se centrifugan contra las paredes del cono y vuelven a caer por gravitación. Este tipo de dispositivo es complejo de fabricar porque hay que prever un alerón para cada entrada de aire. Además, no se exime de las exigencias de disposición.
El documento EP-A-1 422 389 describe un dispositivo de decantación compuesto por una hélice montada sobre un rotor y alojada en un contenedor. La rotación de la hélice frente al flujo de aire entrante provocará la coalescencia de las partículas de aceites contenidas en el flujo gaseoso. Sin embargo, este tipo de dispositivo es complejo porque necesita vincularse a un motor de accionamiento de la hélice para decantar las partículas de aceite.
Por lo tanto, resulta necesario un dispositivo separador de aceite que se exima de las exigencias de disposición respecto de los ejes verticales u horizontales.
También se necesita un dispositivo separador de aceite que permita una decantación eficaz sin pérdida de carga.
A tal efecto, la invención propone un dispositivo separador de aceite, que contiene:
- una entrada de flujo gaseoso:
- un contenedor que tenga al menos una pared contra la cual las partículas de aceite contenidas en el flujo gaseoso entrante estén adaptadas para ser centrifugadas;
- una salida de flujo gaseoso purificado de partículas de aceite;
- al menos una hélice dispuesta entre la entrada y la salida de flujo gaseoso, la hélice está fija en rotación respecto del contenedor.
Según los modos de realización, el dispositivo separador de aceite según la invención comprende una o varias de las siguientes características:
- una válvula dispuesta paralelamente a la hélice entre la entrada y la salida del flujo gaseoso;
- varias hélices dispuestas paralelamente entre la entrada y la salida del flujo gaseoso;
- al menos dos hélices dispuestas en serie entre la entrada y la salida del flujo gaseoso;
- las hélices dispuestas en serie presentan una sección transversal decreciente entre la entrada y la salida del flujo gaseoso;
- una válvula entre dos hélices dispuestas en serie;
- cada hélice contiene entre 2 y 20 paletas;
- cada paleta de una hélice presenta una superficie lisa; o microporosa;
- al menos una paleta de una hélice está orientada hacia la pared del contenedor;
- cada hélice contiene un cubo central coaxial con al menos una porción del contenedor;
- una válvula está dispuesta sobre el cubo de la hélice;
- el cubo central presenta una forma de obús con una superficie convexa al flujo gaseoso entrante;
- el cubo central presenta una forma de placa con una superficie plana al flujo gaseoso entrante;
- el cubo central está fabricado para canalizar el flujo gaseoso entrante sobre al menos una paleta de la hélice;
- la salida de flujo gaseoso está ubicada sobre el cubo de la hélice;
- el contenedor presente al menos una porción de forma cilíndrica y/o al menos una porción de forma cónica;
- el contenedor contiene una ranura adaptada para recoger las partículas de aceite centrifugadas sobre la pared;
- la hélice es monobloque con el contenedor; por ejemplo, el contenedor y la hélice son de plástico moldeado;
- la hélice es móvil y se traslada dentro del contenedor;
- la hélice está montada sobre un muelle, el flujo gaseoso entrante está adaptado para obligar al muelle a que accione la hélice en translación dentro del contenedor;
- el contenedor presenta un diámetro evolutivo sobre la carrera de desplazamiento de la hélice;
- las paletas de una hélice son flexibles, para definir ventanas de tamaños variables en función del caudal del flujo gaseoso entrante;
- las paletas de una hélice son móviles alrededor de un eje radial.
La invención se refiere a un sistema de decantación de aceite para motor de combustión interna que contiene al menos un dispositivo separador de aceite según la invención dispuesto entre un cárter de motor y un sistema de admisión de una cámara de combustión del motor.
La invención se aplica a un vehículo automóvil que contiene un sistema de decantación de aceite según la invención.
A medida que se avance en la lectura de la descripción detallada y de los modos de realización de la invención, aparecerán otras características y ventajas de la invención, que sólo se dan a título de ejemplo y en referencia a los dibujos... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo separador de aceite que contiene:
- una entrada de flujo gaseoso (10):
- un contenedor (1) que presenta al menos una pared (6) contra la cual las partículas de aceite contenidas en el flujo gaseoso entrante están adaptadas para ser centrifugadas;
- una salida de flujo gaseoso (20) purificado de partículas de aceite;
- al menos una hélice (2) dispuesta entre la entrada y la salida de flujo gaseoso, la hélice está fija en rotación respecto del contenedor.
2. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 1, caracterizado porque contiene, además, una válvula
(16) dispuesta paralelamente a la hélice (2) entre la entrada y la salida del flujo gaseoso.
3. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque contiene, además, una pluralidad de hélices (2, 2") dispuestas en paralelo entre la entrada y la salida del flujo gaseoso.
4. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque contiene al menos dos hélices (2, 2') dispuestas en serie entre la entrada y la salida del flujo gaseoso.
5. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 4, caracterizado porque las hélices dispuestas en serie presentan una sección transversal decreciente entre la entrada y la salida del flujo gaseoso.
6. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque contiene una válvula (15) entre dos hélices dispuestas en serie.
7. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cada hélice contiene entre 2 y 20 paletas (4).
8. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque cada paleta de una hélice presenta una superficie lisa.
9. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque cada paleta de una hélice presenta una superficie microporosa.
10. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque al menos una paleta (4) de una hélice está orientada hacia la pared (6) del contenedor (1).
11. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque cada hélice (2) contiene un cubo central (3) coaxial con al menos una parte del contenedor (1).
12. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 11, caracterizado porque una válvula (17) está dispuesta en el cubo (3) de la hélice.
13. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el cubo central (3) presenta una forma de obús con una superficie convexa al flujo gaseoso entrante (10).
14. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el cubo central (3) presenta una forma de placa con una superficie plana al flujo gaseoso entrante (10).
15. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque el cubo central
(3) está fabricado para canalizar el flujo gaseoso entrante (10) sobre al menos una paleta (4) de la hélice.
16. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque la salida del flujo gaseoso (20) está ubicada en el cubo (3) de la hélice.
17. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el contenedor (1) presenta al menos una porción de forma cilíndrica.
18. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el contenedor (1) presenta al menos una porción de forma cónica.
19. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque el contenedor (1) contiene una ranura (5) adaptada a la recolección de las partículas de aceite centrifugadas sobre la pared (6).
20. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque la hélice (2) es monobloque con el contenedor (1).
21. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 20, caracterizado porque el contenedor y la hélice son de plástico moldeado.
22. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque la hélice (2) es móvil y se desplaza dentro del contenedor (1).
5 23. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 22, caracterizado porque la hélice (2) está montada sobre un resorte (7), el flujo gaseoso (10) entrante está adaptado para obligar al resorte a accionar la hélice que se desplaza dentro del contenedor.
24. Dispositivo separador de aceite según la reivindicación 22 ó 23, caracterizado porque el contenedor (1) presenta un diámetro adaptable al desplazamiento de la hélice (2).
25. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque las paletas (4) de una hélice son flexibles para poder definir ventanas de tamaños variables en función del caudal del flujo gaseoso entrante (10).
26. Dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque las paletas (4) de una hélice son móviles alrededor de un eje radial.
27. Sistema de decantación de aceite para motor de combustión interna que contiene al menos un dispositivo separador de aceite según una de las reivindicaciones 1 a 26 dispuesto entre un cárter de motor y un sistema de admisión de una cámara de combustión del motor.
28. Vehículo automóvil que contiene un sistema de decantación de aceite según la reivindicación 27.
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