Tubería para fluidos.

Tubería (1) para fluidos con un tubo (3), un conector (2), que presenta una mangueta (4) de acoplamiento y que se coloca en un extremo del tubo (3),

y un dispositivo (8) calentador, que calienta por lo menos una porción del tubo (3) y por lo menos una porción del conector (2), donde la mangueta (4) de acoplamiento rodea una porción de un canal (6) de paso mediante el conector (2), caracterizada por que el canal (6) de paso presenta por lo menos en una porción de su longitud una sección del flujo, que asciende a un máximo del 60% de la sección del flujo del tubo (3).

Tubería para fluidos

La invención se refiere a una tubería de fluidos con un tubo, un conector, que presenta una mangueta de acoplamiento y que se ha dispuesto en un extremo del tubo, y un dispositivo calentador, que calienta por lo menos una porción del tubo y por lo menos una porción del conector, rodeando la mangueta de acoplamiento una porción de un canal de paso a través del conector.

Una tubería para fluidos semejante se conoce a partir del documento EP 1 070 642 A2. En este caso, se ha configurado el dispositivo calentador como conductor de calentamiento, que es conducido al canal de paso a través de una mangueta de acoplamiento.

La invención se explica, a continuación, a base de una tubería para fluidos, que se emplea para transportar urea desde un depósito de reserva a un lugar de consumo. La urea se utiliza en motores Diesel para reducir las emisiones de óxidos nítricos.

Cuando se monta una tubería para fluidos semejante en un vehículo automóvil, existe entonces el peligro, en caso de bajas temperaturas exteriores, de que la urea se congele en la tubería para fluidos, de manera que ya no pueda fluir más. Se conoce, por ello, calentar la tubería para fluidos. Al mismo tiempo, se calienta no solo el tubo, sino que también se intenta calentar el conector.

La urea se solidifica a una temperatura de menos 11o C, se congela, pues, e impide que la urea siga fluyendo desde un tanque a un lugar de consumo, por ejemplo, una bomba de inyección. Para cumplir con determinadas normas, el dispositivo calentador debe estar en disposición de descongelar la urea en la tubería para fluidos dentro de un cierto intervalo de tiempo. Esto requiere una cierta potencia de calentamiento, de modo que el dispositivo calentador ha de dimensionarse de un tamaño adecuado. Eso incrementa la masa del vehículo automóvil y aumenta el consumo energético.

Mientras que el tubo presenta, por lo general, una cierta flexibilidad, de manera que puede soportar, por lo general sin problemas, el aumento de volumen ligado a la congelación del líquido dentro de la tubería para fluidos, el conector no es tan elástico en la mayoría de los casos. Existe, por tanto, el peligro de que el conector sea dañado por la congelación del líquido.

Se le plantea a la Invención el problema de proporcionar una tubería para fluidos calentable, que esté lista para operar rápidamente Incluso con temperaturas exteriores frías.

Ese problema se resuelve en una tubería para fluidos del género mencionado al principio, de modo que el canal de paso presente una sección del flujo , que sea como máximo de la sección del flujo del tubo, en por lo menos una porción de su longitud.

El líquido, que fluye a lo largo de la tubería para fluidos, puede ocupar como máximo la sección del flujo. Cuando la sección del flujo en el Interior del conector sea menor, entonces eso significa que en ese lugar también existe menos líquido que puede congelarse. Cuanto menor sea el volumen del líquido, que puede congelarse, más rápidamente puede descongelarse dicho volumen de líquido. Al mismo tiempo, el incremento de volumen al congelarse el líquido depende también del volumen del líquido. Un menor volumen se dilata absolutamente menos intensamente que un volumen mayor. El peligro de perjudicar el conector, debido al líquido que se dilata al congelarse, se mantiene por ello menor.

La sección del flujo del canal de paso es, de modo más preferido, como máximo del 50% de la sección del flujo del tubo en la porción de la longitud. Se puede hacer, pues, la sección del flujo del canal de paso solo la mitad de grande en la porción de la longitud en cuestión, que la sección del flujo del tubo. Gracias a ello, se mantiene reducido el volumen del líquido, que puede congelarse en el conector y que ha de ser descongelado. Al mismo tiempo, se facilita, no obstante, una sección del flujo suficiente, de manera que el líquido pueda fluir a través del conector sin una resistencia digna de mención.

El dispositivo calentador se configura de modo más ventajoso como varilla calentadora, que es conducida desde el tubo a la mangueta de acoplamiento del conector y que reduce la sección del flujo del canal de paso en el interior de la mangueta de acoplamiento. La varilla calentadora cumple con ello dos funciones. Por un lado, está en disposición de producir calor, que luego puede ser traspasado directamente al líquido existente en la tubería para fluidos. No es, por tanto, necesario que ese calor tenga que atravesar además el material del conector. Por otro lado, la varilla calentadora ocupa una porción del espacio libre del interior del conector. Allí, donde se dispone de la varilla calentadora, no puede existir líquido alguno y congelarse.

Preferiblemente, la varilla calentadora se configura flexiblemente. Con ello, la varilla calentadora tiene la ventaja de que también puede instalarse en un tubo, que no tenga un trazado rectilíneo. Por otra parte, esta configuración tiene la ventaja de que la varilla calentadora pueda extraerse lateralmente del conector, cuando el canal de paso tenga un trazado rectilíneo. En este caso, la varilla calentadora no ocupa, en efecto, parcialmente todo el canal de paso, sino

solo una porción de la longitud del canal de paso. Pero esto no es crítico, porque la varilla calentadora solo debe descongelar un volumen relativamente reducido del líquido. Tan pronto como se ha descongelado el líquido, puede transportar calor a zonas congeladas del líquido, de modo que se pueda conseguir una descongelación convenientemente corta.

De modo más ventajoso, el conector presenta un canal de salida del elemento calentador, que forma con el canal de paso un ángulo distinto de 0o, habiéndose dispuesto un elemento de rampa en el canal de paso, que presenta una superficie guía que apunta desde el canal de paso al canal de salida de elemento calentador y que reduce la sección transversal del canal de paso más allá de la mangueta de acoplamiento. El elemento de rampa tiene asimismo dos funciones. Cuando la varilla de calefacción es introducida en el interior del conector a través de la mangueta de acoplamiento, es desviada por la superficie guía al canal de salida del elemento calentador, de manera que no alcance una geometría del acoplamiento y no perturbe allí la realización de un acoplamiento entre el conector y un elemento antagónico. Por otro lado, el elemento de rampa contribuye también a una reducción de volumen en el interior del conector. Allí, donde se encuentra el elemento de rampa, ya no se puede encontrar más líquido, que pueda congelarse. El elemento de rampa se encuentra en una posición, en la que ya se ha unido por articulación la varilla calentadora, de manera que ya no está más a disposición para calentar directamente el líquido en el interior del conector. En consecuencia, el elemento de rampa también crea condiciones favorables en cuanto a la reducción del volumen de líquido a calentar.

Preferiblemente, el elemento de rampa ocupa el canal de paso en un plano, definido por el canal de paso y el canal de salida del elemento calentador, y deja libre una sección del flujo del canal de paso en un plano perpendicular al primero. El canal de paso se divide por el elemento de rampa en dos mitades por así decirlo, que se encuentran paralelamente a la dirección del flujo a izquierda y a derecha del elemento de paso. Se dispone aquí de una sección del flujo suficiente para el líquido. Pero entremedias el canal del flujo está ocupado completamente por el elemento de rampa, de manera que allí no se pueda acumular líquido.

El elemento de rampa presenta preferiblemente una anchura, que corresponde como máximo al 50% de la mayor anchura del canal de paso en la zona del elemento de rampa. Con ello queda libre otro 50% de la anchura para el paso del flujo de líquido, que no es bloqueado, por tanto, por el elemento de rampa. También cuando la sección transversal del canal de paso es circular y el elemento de rampa se dispone en la zona del mayor diámetro, se dispone de una superficie de sección transversal para dejar pasar el flujo del líquido a través del conector. La anchura de 50% como máximo es suficiente, sin duda, para ofrecer una superficie guía suficientemente ancha para la punta del elemento calentador, que ha de ser desviada por el elemento de rampa al canal de salida del medio calentador.

El elemento de rampa se realiza preferiblemente de una pieza con el conector. El elemento de rampa puede, por ejemplo, inyectarse de una pieza con el conector, cuando el conector se realiza como pieza moldeada por inyección. Con ello, no se requiere prácticamente ningún gasto adicional más para la fabricación y la instalación del elemento de rampa... [Seguir leyendo]

1. Tubería (1) para fluidos con un tubo (3), un conector (2), que presenta una mangueta (4) de acoplamiento y que se coloca en un extremo del tubo (3), y un dispositivo (8) calentador, que calienta por lo menos una porción del tubo (3) y por lo menos una porción del conector (2), donde la mangueta (4) de acoplamiento rodea una porción de un canal (6) de paso mediante el conector (2), caracterizada por que el canal (6) de paso presenta por lo menos en una porción de su longitud una sección del flujo, que asciende a un máximo del 60% de la sección del flujo del tubo (3).

2. Tubería para fluidos según la reivindicación 1, caracterizada por que la sección del flujo del canal (6) de paso en la porción de la longitud asciende a un máximo del 50% de la sección del flujo del tubo (3).

3. Tubería para fluidos según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que el dispositivo calentador se ha configurado como varilla (8) calentadora, que es conducida desde el tubo (3) a la mangueta (4) de acoplamiento del conector (2) y que disminuye la sección del flujo del canal (6) de paso en el interior de la mangueta (4) de acoplamiento.

4. Tubería para fluidos según la reivindicación 3, caracterizada por que la varilla (8) calentadora se ha realizado flexiblemente.

5. Tubería para fluidos según la reivindicación 3 o 4, caracterizada por que el conector (2) presenta un canal (9) de salida para el elemento calentador, que forma un ángulo diferente de 0o con el canal (6) de paso, donde en el canal (6) de paso se ha dispuesto un elemento (15) de rampa, que presenta una superficie (16) guía que va desde el canal (6) de paso hacia el canal (9) de salida para el elemento calentador y que disminuye la sección transversal del canal (6) de paso más allá de la mangueta (4) de acoplamiento.

6. Tubería para líquidos según la reivindicación 5, caracterizada por que el elemento (15) de rampa ocupa el canal (6) de paso en un plano definido por el canal (6) de paso y el canal (9) de salida para el elemento calentador y deja libre una sección (18, 19) del flujo en el canal (6) de paso en un plano perpendicular al primero.

7. Tubería para fluidos según la reivindicación 5 o 6, caracterizada por que el elemento (15) de rampa presenta una anchura, que corresponde como máximo al 50% de la mayor anchura del canal (6) de paso en la zona del elemento (15) de rampa.

8. Tubería para fluidos según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada por que el elemento (15) de rampa se ha realizado de una pieza con el conector (2).

9. Tubería para fluidos según una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizada por que se ha previsto una hendidura entre una pared perimetral, delimitadora del canal (6) de paso en el interior de la mangueta (4) de acoplamiento, y la varilla (8) calentadora, con una extensión máxima de 1 mm perpendicularmente a un eje del canal (6) de paso.