ES1074912U - Electroválvula para la descarga de presión de un fluido. - Google Patents
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Abstract
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).
Description
Electroválvula para la descarga de presión de un
fluido.
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.
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.
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.
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.
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 (2). Un extremo del núcleo móvil (3)
está provisto de medios de obturación para abrir/cerrar el paso del
fluido hacia un tramo de conducto, los cuales se detallarán más
adelante.
Todos estos elementos anteriormente mencionados
están alojados en el interior de una carcasa (5) hecha a partir de
una material plástico moldeable por inyección y conformada por
varias partes acoplables entre sí, tal como se describirá con mayor
detalle más adelante.
Adicionalmente, se proporciona una membrana de
cierre (15) ubicada en el tramo de conducto (7) de manera que se
define una zona de entrada (7A) y una zona de salida (7B), en el que
está provista una cámara (8) que está en comunicación fluida con la
zona de entrada (7A) del tramo de conducto (7) a través de pasos (9)
y con los medios de obturación del núcleo móvil (3), estando dicha
membrana de cierre (15) provista de unos medios elásticos para
llevar a cabo un desplazamiento axial de tal membrana de cierre
(15).
Ahora, en referencia a los medios de obturación
provistos en el núcleo móvil (3) permiten el paso del fluido
procedente de la cámara (8) hacia la zona de salida (7B) del tramo
de conducto (7) situado posterior a la membrana de cierre (15) en la
dirección de circulación del flujo a través de un paso de
descompensación (10), 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 (7A) es mayor que en la cámara (8).
Mencionar 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).
En el extremo del núcleo fijo (4) que está
orientado de cada al núcleo móvil (3) se proporciona un elemento
amortiguador (11) hecho de material elastómero, de modo que se
reducen o eliminan ruidos provocados durante el funcionamiento de la
electroválvula (1).
Como puede verse, los medios elásticos consisten
en un resorte helicoidal (12) que tiene un extremo posicionado en la
membrana de cierre (15) mientras que el extremo opuesto está
posicionado en un resalte (13) ubicado en la pared interior de la
carcasa (5) que conforma la cámara (8).
En referencia a los medios de obturación
anteriormente mencionados consisten en una valvulina (14) sujetada
en el extremo del núcleo móvil que está opuesto al núcleo fijo (4),
es decir, orientado de cara al paso de descompensación (10).
Además, se incluye una guía de membrana (6) de
material rígido, tal como una poliamida, y conformada por un cuerpo
con una forma sensiblemente cilíndrica con diversos tramos de
distinto diámetro, en la cual están dispuestos los pasos (17)
(representados en la figura 4) por donde pasa el caudal de aire
procedente de los pasos (9), en el que la membrana de cierre (15)
está fijada en dicha guía de membrana (6) a través de un rebaje
anular (62). Mencionar que el extremo del resorte helicoidal 12
vinculado a la membrana de cierre (15) está ubicado en un
alojamiento central (61) de la guía de membrana (6).
Tal como se aprecia con más claridad en la
figura 4, la membrana de cierre (15) presenta una extensión hacia
fuera (150) desde el cuerpo sensiblemente anular que está provista
de un orificio pasante (151) que permite el paso del núcleo móvil
(3) durante su desplazamiento axial, estando dicho orificio pasante
(151) dispuesto coaxialmente con respecto al paso de descompensación
(10).
A continuación se describe el funcionamiento de
la electroválvula (1) tal como sigue:
Cuando la bobina (2) se excita eléctricamente el
núcleo móvil (3) es atraído magnéticamente hasta contactar con el
núcleo fijo (4) y por consiguiente con el elemento amortiguador (11)
de material elastómero, provocando así la apertura del paso de
descompensación (10) donde la descarga de presión a través de este
paso de descompensación es mayor que la carga a través de la
membrana de cierre (15) y los pasos. Este hecho provoca que la
presión en la cámara (8) sea inferior a la presión de alimentación
en la zona de entrada (7A) de tal modo que provoca la apertura de la
presente electroválvula al desplazarse (hacia arriba, según se ve en
las figuras) la membrana de cierre y por lo tanto el paso del fluido
en la dirección indicada mediante las flechas (f).
Por el contrario, cuando se corta el suministro
de corriente a la bobina (2), la valvulina (14) del núcleo móvil (3)
vuelve a contactar con el paso de descompensación (10), siendo este
movimiento ayudado por un resorte helicoidal (17) de modo que
provoca que la presión en la cámara vuelva a igualarse con la
presión de la zona de entrada retornando la membrana de cierre (15)
a su posición de reposo cerrando el paso del fluido. Este movimiento
se realiza gracias al fuelle de la membrana de cierre (15) y el
resorte helicoidal.
En la parte superior de la electroválvula (1)
representada, la parte superior de la carcasa (5) presenta una
extensión (5A) en la que se disponen púas o terminales metálicos
(16) que actúan como conectores para acoplarse a un cable de
suministro eléctrico para suministrar energía a la bobina (2) cuando
sea requerido.
En la parte inferior de la electroválvula (1),
coincidente con la boca de la zona de entrada (7A) la carcasa (5)
presenta un reborde (51) provisto de orificios (52) a través de los
cuales pueden pasar elementos de tornillería para la fijación de la
electroválvula en un punto predeterminado.
En último lugar, para facilitar la fabricación
de la electroválvula (1), la carcasa (5) está construida de forma
modular, de tal manera que está dividida en tres partes acoplables.
En particular, y según la representación de las figuras 1 a 3, se
dispone una parte superior (5A) en el que está insertada la bobina
(2) y terminales metálicos (16), una parte intermedia (5B) a modo de
tapa que define parte de la cámara (8) y la parte inferior (5C) en
la cual se apoya la membrana de cierre (15) y se dispone el tramo de
conducto (7) y el reborde (51). Mencionar simplemente que la parte
intermedia (5B) a modo de tapa y la parte inferior (5C) están unidos
por elementos de tornillería o sistema equivalente (no
representados).
Los detalles, las formas, las dimensiones y
demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la
fabricación de la electroválvula de la invención podrán ser
convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente
equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni
del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a
continuación.
Claims (7)
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).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201130601U ES1074912Y (es) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Electroválvula para la descarga de presión de un fluido |
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|---|---|---|---|
| ES201130601U ES1074912Y (es) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Electroválvula para la descarga de presión de un fluido |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1074912U true ES1074912U (es) | 2011-06-29 |
| ES1074912Y ES1074912Y (es) | 2011-09-28 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201130601U Expired - Fee Related ES1074912Y (es) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Electroválvula para la descarga de presión de un fluido |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1074912Y (es) |
-
2011
- 2011-06-01 ES ES201130601U patent/ES1074912Y/es not_active Expired - Fee Related
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| ES1074912Y (es) | 2011-09-28 |
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| FG1K | Utility model granted |
Effective date: 20110916 |
|
| FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20201027 |