ELECTROVÁLVULA BIESTABLE PARA LA REGULACIÓN DEL PASO DE UN FLUIDO.

1. Electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido,

que comprende un cuerpo carcasa que presenta una entrada y al menos una salida para el paso de un caudal de fluido, un núcleo móvil que incluye un elemento obturador para permitir/bloquear la comunicación fluida entre la entrada y al menos una salida para el paso del fluido, siendo dicho núcleo móvil desplazable por la acción de una bobina alimentada eléctricamente y unos medios de retorno elásticos, caracterizada por el hecho de que incluye al menos un imán permanente fijado en el interior del cuerpo carcasa en una región cercana a la bobina, para mantener el núcleo móvil en una posición tal que bloquea la comunicación fluida entre la entrada y al menos la salida.

2. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que se proporciona un sensor de posicionamiento de efecto Hall para detectar la posición de un imán secundario permanente acoplado de forma solidaria en el núcleo móvil, estando dicho sensor de posicionamiento conectado a una placa de circuito electrónico impreso.

3. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios de retorno elásticos consisten en un muelle helicoidal.

4. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el núcleo móvil incluye un eje actuador alargado que en un extremo está fijado el elemento obturador y en el extremo opuesto presenta un soporte imán en el que está fijado el imán secundario permanente.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201230582.

Solicitante: BITRON INDUSTRIE ESPAÑA S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ARCH GUERRERO,ANTONI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F15B13/043 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F15 DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO; HIDRAULICA O NEUMATICA EN GENERAL.F15B SISTEMAS QUE FUNCIONAN POR MEDIO DE FLUIDOS EN GENERAL; DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO, p. ej. SERVOMOTORES; DETALLES DE LOS SISTEMAS DE FLUIDO A PRESION, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (motores, turbinas, compresores, ventiladores, bombas F01 - F04; dinámica de los fluidos F15D; embragues o frenos de fluido F16D; resortes de fluido F16F; transmisiones por fluido F16H; pistones, cilindros, empaquetaduras F16J; válvulas, grifos, compuertas, flotadores para accionamiento F16K; válvulas de seguridad con acción auxiliar del fluido sobre la válvula principal F16K 17/10; medios de accionamiento de válvulas por fluidos F16K 31/12; tuberías, empalmes para tuberías F16L; lubrificación F16N). › F15B 13/00 Detalles de los sistemas de servomotores (F15B 15/00 tiene prioridad). › con válvulas piloto controladas eléctricamente.

Fragmento de la descripción:

Electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud de Modelo de Utilidad tiene por objeto el registro de una electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido que incorpora notables innovaciones y ventajas.

Más concretamente, la invención propone el desarrollo de una electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido, por ejemplo, del líquido de refrigeración anticongelante en los sistemas de refrigeración/calefacción del motor o el habitáculo interior de un vehículo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es bien conocido el uso de electroimanes biestables en diferentes aplicaciones que se basan en la utilización de uno o más imanes permanentes que consiguen asegurar dos posiciones estables sin una alimentación eléctrica.

En sistemas de refrigeración/calefacción para vehículos, las electroválvulas habitualmente empleadas para regular un flujo de fluido presentan una limitación de corriente máxima impuesta por el fabricante o cliente que, en el caso de trabajar en unas condiciones de trabajo extremas, delimitan unos valores de corriente bajos que, para conseguir tener una fuerza mínima necesaria de actuación, requieren de un sobredimensionado del cuerpo de la bobina y de los núcleos magnéticos, de manera que se incrementa las dimensiones y el peso global de la electroválvula, así como un incremento de los costes de fabricación.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar una electroválvula biestable que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y 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 biestable para la regulación del paso de un fluido, del tipo que comprende un cuerpo carcasa que presenta una entrada y al menos una salida para el paso de un caudal de fluido, un núcleo móvil que incluye un elemento obturador para permitir/bloquear la comunicación fluida entre la entrada y al menos una salida para el paso del fluido, siendo dicho núcleo móvil desplazable por la acción de una bobina alimentada eléctricamente y unos medios de retorno elásticos. Más concretamente, la invención se caracteriza por el hecho de que incluye un imán permanente fijado en el interior del cuerpo carcasa en una región cercana a la bobina con el objeto de mantener el núcleo móvil en una posición tal que bloquea la comunicación fluida entre la entrada y al menos la salida.

Gracias a estas características, una vez el núcleo móvil ha alcanzado la posición estable deseada, se puede desconectar eléctricamente la bobina y, por consiguiente no se produce un consumo y calentamiento de la electroválvula. Otra ventaja de la invención reside en el hecho de que, mediante la autolimitación de corriente realizada por un circuito electrónico impreso integrado en la electroválvula, permite reducir dimensionalmente el tamaño de la bobina, de tal manera que se reduce el peso y el volumen global de la electroválvula.

Esta electroválvula resulta particularmente adecuada en aplicaciones con tiempos de actuación largos donde se obtiene un ahorro energético del consumo de la bobina, tales como en electroválvulas que forman parte del sistema de refrigeración de un motor para vehículos, el sistema de climatización de aire en vehículos o la refrigeración de la batería en carga en vehículos eléctricos.

De forma ventajosa, se puede proporcionar un sensor de posicionamiento de efecto Hall para detectar la posición de un imán secundario permanente acoplado de forma solidaria en el núcleo móvil, estando dicho sensor de posicionamiento conectado a una placa de circuito electrónico impreso. De esta manera, permite informar a una unidad de control del vehículo a través de un circuito impreso presente en la electroválvula la posición del núcleo móvil, es decir, si dicha electroválvula está abierta o cerrada.

Preferentemente, los medios de retorno elásticos consisten en un muelle helicoidal.

En una realización particularmente preferida de la invención, el núcleo móvil incluye un eje actuador alargado que en un extremo está fijado el elemento obturador y en el extremo opuesto presenta un soporte imán en el que está fijado el imán secundario permanente.

Otras características y ventajas de la electroválvula biestable 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 transversal de una realización de una electroválvula biestable de acuerdo con la presente invención en una posición abierta para el paso de un fluido.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE

A la vista de la mencionada figura y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ella un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Así, tal como se aprecia en una realización de una electroválvula biestable, indicada de forma general con la referencia (1) está diseñada para la regulación del paso de un fluido que forma parte de un sistema de refrigeración/calefacción de un vehículo automóvil.

Como puede verse en la figura 1, tal electroválvula (1) comprende un cuerpo carcasa (2) , hecho de material plástico moldeable por inyección, que presenta en la parte inferior una entrada (3) y una salida (4) para el paso de un caudal de fluido, un núcleo móvil (5) que incluye un elemento obturador (6) , hecho por ejemplo, de material de caucho, que permite o bloquea la comunicación fluida entre la entrada (3) y la salida (4) para el paso del fluido. El núcleo móvil (5) puede desplazarse de forma guiada mediante un casquillo-guía (16) por la acción de una bobina (7) alimentada eléctricamente y unos medios de retorno elásticos. Esta bobina (7) se encuentra alojada en una carrete (8) situado en el interior del cuerpo carcasa (2) .

Adicionalmente se incluye un imán permanente (9) fijado en el interior del cuerpo carcasa en una región cercana a la bobina, para mantener el núcleo móvil en una posición tal que bloquea la comunicación fluida entre la entrada y al menos la salida. Mencionar que el imán permanente está polarizado diametralmente y no axialmente, de modo que crea un flujo magnético en el mismo sentido que la trayectoria del circuito magnético generado por la bobina (7) .

Durante el funcionamiento de la electroválvula, para efectuar el movimiento de cierre la bobina tiene que activarse con la misma polaridad que el imán permanente, mientras que para el movimiento de apertura la bobina se activa con la polaridad contraria a la del imán permanente, es decir, cuando los dos flujos magnéticos tienen la misma polaridad se suman mientras que cuando tienen la contraria se restan.

Se proporciona un sensor de posicionamiento de efecto Hall (10) para detectar la posición de un imán secundario permanente (11) , con un recubrimiento de Níquel u otro tratamiento superficial antioxidante, acoplado de forma solidaria en el núcleo móvil (5) , estando dicho sensor de posicionamiento (10) unido a una placa de circuito electrónico impreso (12) responsable de gestionar el funcionamiento de la electroválvula (1) .

Destacar que el circuito electrónico impreso (12) permite la comunicación de la posición de funcionamiento de la electroválvula (1) con el control externo de gestión del vehículo sobre el que está montada, realizando las funciones de control de actuación, tales como la autolimitación de corriente máxima, la desconexión de la alimentación cuando se alcanza la posición estable de actuación y la inversión de corriente cuando se requiere una relajación.

Como puede verse, tales medios de retorno elásticos consisten en un muelle helicoidal (13) que está parcialmente alojado en una cavidad ciega practicada en un cuerpo ferromagnético (17) .

Haciendo particular referencia al núcleo móvil (5) incluye un eje actuador alargado (14) que finaliza en el extremo que está fijado el elemento obturador (6) con forma de rótula...

 


Reivindicaciones:

1. Electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido, que comprende un cuerpo carcasa que presenta una entrada y al menos una salida para el paso de un caudal de fluido, un núcleo móvil que incluye un elemento obturador para permitir/bloquear la comunicación fluida entre la entrada y al menos una salida para el paso del fluido, siendo dicho núcleo móvil desplazable por la acción de una bobina alimentada eléctricamente y unos medios de retorno elásticos, caracterizada por el hecho de que incluye al menos un imán permanente fijado en el interior del cuerpo carcasa en una región cercana a la bobina, para mantener el núcleo móvil en una posición tal que bloquea la comunicación fluida entre la entrada y al menos la salida.

2. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que se proporciona un sensor de posicionamiento de efecto Hall para detectar la posición de un imán secundario permanente acoplado de forma solidaria en el núcleo móvil, estando dicho sensor de posicionamiento conectado a una placa de circuito electrónico impreso.

3. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios de retorno elásticos consisten en un muelle helicoidal.

4. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el núcleo móvil incluye un eje actuador

alargado que en un extremo está fijado el elemento obturador y en el extremo opuesto presenta un soporte imán en el que está fijado el imán secundario permanente.


 

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