Electroválvula para la descarga de presión de un fluido.
1. Electroválvula para la descarga de presión de un fluido (1),
en especial aplicable en un sistema turbo de un motor para vehículos, que comprende una bobina (2) alimentada eléctricamente, que actúa sobre el desplazamiento de un núcleo móvil (3) desplazable a lo largo de un orificio con respecto a un núcleo fijo (4), en el que un extremo del núcleo móvil (3) está provisto de medios de obturación para abrir/cerrar el paso del fluido a través de un tramo de conducto (7), caracterizada por el hecho de que se proporciona una membrana de cierre (15) ubicada en el tramo de conducto (7) definiendo una zona de entrada y una zona de salida, en el que está provista una cámara (8) que está en comunicación con la zona de entrada del tramo de conducto a través de pasos (9) y con los medios de obturación del núcleo móvil (3), estando dicha membrana de cierre (15) provista de medios elásticos para llevar a cabo un desplazamiento axial de tal membrana de cierre (15),en el que los medios de obturación provistos en el núcleo móvil (3) permiten el paso/bloqueo del fluido procedente de la cámara con respecto a un paso de descompensación (10) que está comunicado con la zona de salida del tramo de conducto (7) situado posterior a la membrana de cierre (15) en la dirección de circulación del flujo, siendo la sección del paso de descompensación (10) inferior a la sección del tramo de conducto, tal que dicha membrana de cierre (15) actúa comunicando la zona de entrada y salida del tramo de conducto (7) cuando el valor de presión en la zona de entrada es mayor que en la cámara (8).2. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que se proporciona un elemento amortiguador (11) hecho de material elastómero en el extremo del núcleo fijo (4) que está orientado de cara al núcleo móvil (3).3. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios elásticos consisten en un resorte helicoidal (12) que está por un extremo posicionado en la membrana de cierre (15) mientras que el extremo opuesto está posicionado en un resalte (13) ubicado en la pared que conforma la cámara (8).4. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios de obturación consisten en una valvulina (14) sujetada en el extremo del núcleo móvil (3) que está opuesto al núcleo fijo (4).5. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la dirección axial de desplazamiento de la membrana de cierre (15) está en un plano paralelo a la dirección axial de desplazamiento del núcleo móvil (3).6. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la membrana de cierre (15) incluye una guía de membrana (6) hecha de un material rígido en que está dispuesto al menos un paso (17) que está en comunicación con la cámara (8).7. Electroválvula (1) según las reivindicaciones 1 y 6, caracterizada por el hecho de que la membrana de cierre (15) presenta una extensión hacia fuera (150) provista de un orificio pasante (151) apto para el paso a través éste del núcleo móvil (3), siendo dicho orificio pasante (151) coaxial con respecto al paso de descompensación (10)
Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201130601.
Solicitante: BITRON INDUSTRIE ESPAÑA S.A..
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: BARCELONA.
Inventor/es: FERNANDEZ SALAZAR,SERGI, MONTALVO MONTALVO,RAUL.
Fecha de Solicitud: 1 de Junio de 2011.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 16 de Septiembre de 2011.
Clasificación PCT:
- F16K31/02 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 31/00 Medios de accionamiento; Dispositivos de retorno a la posición de reposo. › eléctricos; magnéticos.
- F16K31/12 F16K 31/00 […] › accionados por un fluido (válvulas o válvulas de retención accionadas por un fluido F16K 15/00; válvulas o válvulas de seguridad por un fluido F16K 17/00).
Fragmento de la descripción:
Electroválvula para la descarga de presión de un fluido.
Objeto de la invención
La presente solicitud de Modelo de Utilidad tiene por objeto el registro de una electroválvula que incorpora notables innovaciones y ventajas.
Más concretamente, la invención propone el desarrollo de una electroválvula para la descarga de presión de un caudal de fluido en un turbocompresor que forma parte de un sistema turbo, en especial aplicable en motores de vehículos, siendo dicha electroválvula del tipo que comprende una bobina alimentada eléctricamente, asociada a un núcleo fijo y un núcleo móvil alojados en el interior de una carcasa, tal como se indica en el preámbulo de la reivindicación 1, siendo tal electroválvula de sencilla fabricación y permitiendo utilizar bobinas de reducido tamaño para su correcto funcionamiento.
Antecedentes de la invención
Son bien conocidos dispositivos para descargar un caudal de fluidos, en particular un caudal de aire en un sistema de alimentación turbo para un motor de un vehículo.
Un ejemplo particular de dispositivo de descarga de aire ampliamente utilizado es aquel que comprende una bobina alimentada eléctricamente, construida a partir de cobre, que actúa sobre el desplazamiento de un núcleo móvil desplazable a lo largo de un orificio con respecto a un núcleo fijo, en el que un extremo del núcleo móvil está provisto de medios de obturación para abrir/cerrar el paso del fluido procedente de un tramo de entrada.
No obstante, en función del diámetro de paso de caudal, y teniendo en cuenta que cuanto mayor es el diámetro, mayor es el tamaño de la bobina requerida, implica un sobredimensionado de la electroválvula así como un incremento de coste considerable al requerirse una bobina más potente, y por lo tanto de mayores dimensiones. Este aspecto también implica un mayor coste asociado al mayor volumen de cobre utilizado en la fabricación de la bobina.
Descripción de la invención
La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar una electroválvula para la descarga de presión de un fluido que resuelva los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.
Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar una electroválvula para la descarga de presión de un fluido, siendo del tipo que comprende una bobina alimentada eléctricamente, que actúa sobre el desplazamiento de un núcleo móvil desplazable a lo largo de un orificio con respecto a un núcleo fijo, en el que un extremo del núcleo móvil está provisto de medios de obturación para abrir/cerrar el paso del fluido a través de un tramo de conducto.
En particular, la invención se caracteriza por el hecho de que se proporciona una membrana de cierre dispuesta en el tramo de conducto, definiendo una zona de entrada y una zona de salida, en el que dicha electroválvula está provista de una cámara que está en comunicación con el citado tramo de conducto a través de uno o más pasos y con los medios de obturación del núcleo móvil, y en el que dicha membrana de cierre está también provista de unos medios elásticos que permiten llevar a cabo un desplazamiento axial de tal membrana de cierre.
Los citados medios de obturación provistos en el núcleo móvil permiten el paso/bloqueo del fluido procedente de la cámara con respecto a un paso de descompensación en comunicación con el tramo de conducto situado posterior a la membrana de cierre en la dirección de circulación del flujo, es decir, la zona de salida, siendo la sección del paso de descompensación inferior a la sección del tramo de conducto, tal que dicha membrana actúa comunicando de forma fluida la zona de entrada y salida del tramo de conducto cuando el valor de presión en la zona de entrada es mayor que en la cámara.
Gracias a estas características, el funcionamiento de la electroválvula en lo que se refiere al paso de fluido a través de ésta, se lleva a cabo de una forma indirecta lo que permite la apertura y cierre de grandes secciones de paso mediante la utilización de una bobina de menores dimensiones en comparación con las bobinas montadas en electroválvulas de la técnica conocida al aprovechar las presiones aplicadas en distintas partes de la electroválvula.
De esta manera, al ser la bobina de menores dimensiones se reduce la cantidad de cobre empleada y por consiguiente se consigue una reducción en los costes de fabricación.
Según otro aspecto de la invención, se proporciona un elemento amortiguador hecho de material elastómero, tal como goma o similar en el extremo del núcleo fijo que está orientado de cara al núcleo móvil. De esta manera, se evita la creación de ruidos no deseados durante el funcionamiento de la electroválvula.
De acuerdo con una realización preferida de la invención, los medios elásticos consisten en un resorte helicoidal que está por un extremo posicionado en la membrana de cierre mientras que por el extremo opuesto está posicionado en un resalte ubicado en una de las paredes que conforma la cámara.
Preferentemente, los medios de obturación consisten en una valvulina sujetada en el extremo del núcleo móvil que está opuesto al núcleo fijo.
Mencionar que, en una realización preferida, la dirección axial de desplazamiento de la membrana de cierre puede estar en un plano paralelo con respecto a la dirección axial de desplazamiento del núcleo móvil.
Otra característica de la electroválvula de la invención, reside en el hecho de que la membrana de cierre presenta una extensión hacia fuera provista de un orificio pasante apto para el paso a través éste del núcleo móvil, siendo dicho orificio pasante coaxial con respecto al paso de descompensación. De esta forma, se obtiene una configuración constructivamente simple de fabricar y montar con un número de componentes reducido.
Preferentemente, se dispone una guía de membrana de material rígido en la cual está soportada la membrana de cierre, teniendo dicha guía la función de guiar el desplazamiento de la membrana de cierre y permitiendo el paso de caudal de fluido a través de pasos dispuestos radialmente que están en comunicación con la cámara anteriormente descrita.
Otras características y ventajas de la electroválvula objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales.
Breve descripción de los dibujos
Figura 1.- Es una vista en sección trasversal de una electroválvula de acuerdo con la presente invención en una condición cerrada, es decir, en la cual no permite el paso de fluido hacia la zona de salida de la electroválvula;
Figura 2.- Es una vista en sección transversal de la electroválvula en una condición semi-abierta en el que la membrana de cierre está en una posición cerrada;
Figura 3.- Es una vista en sección transversal de la electroválvula en una condición completamente abierta en el que la zona de entrada y de salida están comunicadas de forma fluida;
Figura 4.- Es una vista en sección transversal de la membrana de cierre juntamente con la guía de membrana; y
Figura 5.- Es una vista esquematizada de una disposición de la electroválvula de la invención.
Descripción de una realización preferente
Tal como se muestra en las figuras, se aprecia una electroválvula para la descarga de presión de un fluido que se indica de forma general con la referencia (1), aplicable por ejemplo en el circuito de un motor turboalimentado (véase la figura 5) en el que se dispone una válvula de mariposa (100) asociada a un pedal acelerador, una turbina (101) y un filtro de aire (102), estando la electroválvula (1) situada en un conducto que envía un flujo previo paso del filtro de aire (102) hacia la turbina (101).
En particular, la electroválvula (1) comprende una bobina (2) (soportada en un carrete de bobina) hecha de material de cobre que está alimentada eléctricamente, la cual actúa sobre el desplazamiento de un núcleo móvil (3) de sección transversal circular desplazable axialmente a lo largo de un orificio con respecto a un núcleo fijo (4) por el efecto causado por el campo magnético generado en la bobina...
Reivindicaciones:
1. Electroválvula para la descarga de presión de un fluido (1), en especial aplicable en un sistema turbo de un motor para vehículos, que comprende una bobina (2) alimentada eléctricamente, que actúa sobre el desplazamiento de un núcleo móvil (3) desplazable a lo largo de un orificio con respecto a un núcleo fijo (4), en el que un extremo del núcleo móvil (3) está provisto de medios de obturación para abrir/cerrar el paso del fluido a través de un tramo de conducto (7), caracterizada por el hecho de que se proporciona una membrana de cierre (15) ubicada en el tramo de conducto (7) definiendo una zona de entrada y una zona de salida, en el que está provista una cámara (8) que está en comunicación con la zona de entrada del tramo de conducto a través de pasos (9) y con los medios de obturación del núcleo móvil (3), estando dicha membrana de cierre (15) provista de medios elásticos para llevar a cabo un desplazamiento axial de tal membrana de cierre (15),
en el que los medios de obturación provistos en el núcleo móvil (3) permiten el paso/bloqueo del fluido procedente de la cámara con respecto a un paso de descompensación (10) que está comunicado con la zona de salida del tramo de conducto (7) situado posterior a la membrana de cierre (15) en la dirección de circulación del flujo, siendo la sección del paso de descompensación (10) inferior a la sección del tramo de conducto, tal que dicha membrana de cierre (15) actúa comunicando la zona de entrada y salida del tramo de conducto (7) cuando el valor de presión en la zona de entrada es mayor que en la cámara (8).
2. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que se proporciona un elemento amortiguador (11) hecho de material elastómero en el extremo del núcleo fijo (4) que está orientado de cara al núcleo móvil (3).
3. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios elásticos consisten en un resorte helicoidal (12) que está por un extremo posicionado en la membrana de cierre (15) mientras que el extremo opuesto está posicionado en un resalte (13) ubicado en la pared que conforma la cámara (8).
4. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios de obturación consisten en una valvulina (14) sujetada en el extremo del núcleo móvil (3) que está opuesto al núcleo fijo (4).
5. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la dirección axial de desplazamiento de la membrana de cierre (15) está en un plano paralelo a la dirección axial de desplazamiento del núcleo móvil (3).
6. Electroválvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la membrana de cierre (15) incluye una guía de membrana (6) hecha de un material rígido en que está dispuesto al menos un paso (17) que está en comunicación con la cámara (8).
7. Electroválvula (1) según las reivindicaciones 1 y 6, caracterizada por el hecho de que la membrana de cierre (15) presenta una extensión hacia fuera (150) provista de un orificio pasante (151) apto para el paso a través éste del núcleo móvil (3), siendo dicho orificio pasante (151) coaxial con respecto al paso de descompensación (10).
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