ES2298554T3 - Equipo domestico para repostar combustible destinado a repostar vehiculos de motor que funcionen con carburantes gaseosos. - Google Patents
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Abstract
Un equipo para repostar vehículos con motor de carburante gaseoso mientras están aparcados en un edificio residencial u otro emplazamiento en el que esté disponible un soporte vertical (61), comprendiendo: a) una carcasa (7) que contiene un conjunto motor/compresor (32) en forma de un compresor de gas (29) de etapas múltiples y un motor eléctrico (30) que acciona el compresor (29) de etapas múltiples, estando contenido dichos compresor (29) y motor (30) dentro de una carcasa común sellada (7, 22); b) un medio de conexión eléctrica para suministrar energía al motor (30); c) una entrada de gas (3) en el equipo para conectar el equipo a una fuente de gas; y d) una salida de gas (2) para suministrar gas comprimido a un depósito de almacenamiento de carburante, caracterizado porque el equipo comprende además: e) elementos de vigilancia y control (34, 35) que permiten que el equipo trabaje de modo desatendido, y f) medios de soporte (18, 19, 49) para permitir montar el equipo en dicho soporte vertical (61) a una altura que esté por encima de 0,91 m (36 pulg.) del suelo.
Description
Equipo doméstico para repostar combustible
destinado a repostar vehículos de motor que funcionen con
carburantes gaseosos.
La invención se refiere a un equipo doméstico
para repostar combustible destinado a repostar vehículos de motor
que funcionen con carburantes gaseosos. En particular se refiere a
un compresor que suministra gas a alta presión al depósito de
almacenamiento de vehículos con motor de carburante gaseoso, así
como a los elementos de vigilancia y control que permiten que el
equipo pueda trabajar de forma desatendida.
Los vehículos a motor que funcionan con
carburantes gaseosos, normalmente gas natural e hidrógeno, se
repostan en estaciones de servicio que suministran gas a alta
presión, normalmente a 20 MPa (3000 libras por pulgada cuadrada) y
superior. Estas estaciones de repostado son generalmente de dos
tipos. El primer tipo es una estación de repostado, pública o
privada, que es capaz de repostar vehículos a motor de carburante
gaseoso aproximadamente en el mismo tiempo que se requiere para
repostar un vehículo a motor comparable que emplee carburante de
gasolina.
El segundo tipo es una estación de repostado
privada, que más normalmente es capaz de repostar vehículos a motor
a lo largo de un período de varias horas, normalmente por la
noche.
Hasta la fecha los vehículos a motor de
carburante gaseoso no han sido una opción atractiva para operadores
de vehículos de motor privados. Las estaciones de repostado públicas
de gas natural son demasiado pocas y muy alejadas entre sí en la
mayoría de las zonas para poder satisfacer las expectativas de los
operadores privados de vehículos de motor para su conveniencia de
repostar. Las estaciones de repostado privadas de gas natural
generalmente han sido demasiado caras para ser atractivas para
operadores privados de uno o dos vehículos a gas natural.
Adicionalmente, los compresores de repostado existentes motados en
el suelo son voluminosos e inconvenientes para instalar.
Principalmente por estos motivos el mercado de vehículos a gas
natural ha estado limitado en gran medida a operadores de flotas de
vehículos a motor.
Una de las mayores barreras para la introducción
comercial de vehículos a motor accionados por hidrógeno es la
ausencia virtualmente completa de estaciones de repostado de
hidrógeno y de las infraestructuras correspondientes tales como
sistemas de producción y transporte de hidrógeno. Pasarán algunos
años antes de que haya disponible incluso una estructura limitada de
repostado de hidrógeno.
Existe una necesidad de equipos de repostado
doméstico para comprimir el gas para repostar vehículos a motor, que
sea de instalación sencilla, trabaje con un ruido reducido y bajo
nivel de vibraciones, y con un nivel de vibraciones que sea
comparable al de otros equipos domésticos, y que pueda ser manejado
con seguridad por usuarios no formados. Un sistema de este tipo
debería ser adecuado para ser utilizado en residencias u otros
emplazamientos que tengan un servicio eléctrico estándar y que
tengan un servicio de gas natural, una fuente de hidrógeno, tal
como, o bien un electrolizador de agua o un reformador de gas
natural, o una fuente de otro tipo de carburante gaseoso. Un equipo
de repostado doméstico de este tipo debería tener preferentemente la
capacidad adecuada para llenar el depósito de carburante de un
vehículo ligero de carburante gaseoso típico, en un tiempo de 5 a 8
horas. También es deseable que esa unidad vaya montada
convenientemente en una posición, en la que esté protegida de daños.
La presente invención trata todos estos objetivos.
Durante el arranque y el funcionamiento normal
de un equipo de repostado doméstico se generan vibraciones debido al
movimiento reciprocante de los pistones del compresor y por la masa
rotatoria del árbol que mueve los pistones. Las masas reciprocantes
y rotatorias están desequilibradas dinámicamente, lo que da lugar a
una vibración dominante de baja frecuencia de unos 10 a 12 hertzios
durante el arranque y el funcionamiento a baja velocidad, y a una
vibración dominante de alta frecuencia de hasta aproximadamente 30 a
35 hertzios que tiene lugar durante el funcionamiento normal. Los
principales modos de vibración se deben a las fuerzas reciprocantes
en un plano vertical y a los pares rotacionales reciprocantes
alrededor de un eje que pasa aproximadamente a través del centro de
gravedad del conjunto de motor/compresor, así como debido a fuerzas
torsionales causadas por variaciones en la presión del gas.
Existe una necesidad de reducir al mínimo la
transmisión de vibraciones desde el equipo a la estructura que le
proporciona soporte.
Pueden producirse fugas de gas, tanto en el
interior de un equipo compresor como también desde el exterior de un
equipo compresor, por ejemplo en la conexión al vehículo, o debidas
al mismo vehículo. Es importante detectar las pérdidas de gas en el
momento en que se producen en cualquiera de estas fuentes. Se han
incorporado individualmente sensores de fugas de gas en los
compresores, y también se han montado en estructuras que
proporcionan detección de fugas medioambientales. Ahora bien, existe
una oportunidad con respecto a la presente invención para combinar
ambas funciones. La presente invención se dirige a ese objetivo.
Se admite que si se llega a desconectar una
conducción de suministro de gas a un compresor, el compresor puede
aspirar aire. Como este aire se mezclará con el gas, puede formar
una mezcla explosiva. Por este motivo es una práctica establecida
disponer de un medio detector de gas para detectar la ausencia de
presión de gas en la conducción de suministro que debería estar
conectada a una fuente de gas.
Además, la presión de entrada procedente de una
red doméstica de gas natural está típicamente entre aproximadamente
1,38 a 3,45 kPa (0,2 a 0,5 psi). Esta presión de gas puede ser la
necesaria para sostener las luces piloto que funcionan dentro de un
edificio residencial próximo. Si el sistema de suministro de gas de
la red desciende a un nivel inferior, la carga adicional del equipo
de repostado doméstico puede dar lugar a que se apaguen esas luces
piloto. En consecuencia, es deseable proteger contra el consumo de
gas por un equipo cuando esto vaya a exponer equipos vecinos al
riesgo de que se apaguen sus luces piloto.
El documento DE 19859423 da a conocer un
dispositivo de repostado de gas que incluye un sistema sensor de
seguridad para detectar gases peligrosos, conectado a un dispositivo
conmutador para cerrar la conducción de suministro de gas.
El documento CH 878951, considerado como el arte
anterior más próximo, da a conocer un equipo para repostar vehículos
a motor de carburante gaseoso conforme al preámbulo de la
reivindicación 1, comprendiendo:
- a)
- una carcasa que contiene un conjunto de motor/compresor en forma de un compresor de gas de etapas múltiples y un motor eléctrico que acciona el compresor de etapas múltiples, estando dicho compresor y motor contenidos en una carcasa común sellada;
- b)
- un medio de conexión eléctrica para suministrar energía al motor;
- c)
- una entrada de gas en el equipo para conectar el equipo a una fuente de gas; y
- d)
- una salida de gas, para suministrar gas comprimido a un depósito de almacenamiento de carburante.
La invención se describirá primeramente en su
forma general y después su implantación en cuanto a realizaciones
específicas que se detallarán con referencia a los dibujos que
siguen a continuación. Estas realizaciones están destinadas a
demostrar el principio de la invención y su forma de implantación.
La invención en su forma más amplia y más específica se describirá
después y definirá con mayor detalle en cada una de las
reivindicaciones individuales que concluyen esta especificación.
La invención se refiere a un compresor de gas
montado en la pared, y más particularmente a un equipo para repostar
vehículos a motor con carburante gaseoso mientras están aparcados en
una residencia u otro lugar donde esté disponible una pared vertical
o soporte vertical, tal como puede estar presente en un garaje o
porche de estacionamiento.
De acuerdo con la presente invención, el equipo
comprende elementos de vigilancia y control que permiten que el
equipo funcione de modo desatendido, así como medios de soporte para
permitir montar el equipo en dicho soporte vertical a una altura que
esté por encima de 0,91 metros (36 pulgadas) del suelo.
La variante doméstica del equipo de repostado
objeto de la invención está diseñado preferentemente para ser
montado bien en una pared, en un elemento de soporte de columna o en
otra estructura, aproximadamente a nivel de los ojos. La unidad se
deberá montar preferentemente por lo menos a 0,91 metros (36
pulgadas) por encima del suelo, y más preferentemente por encima de
la altura del capó de un vehículo de turismo estándar, p.ej. por
encima de 1,22 metros (49 pulgadas) desde el suelo. Esto tiene la
finalidad de asegurar que el equipo está alejado de cualquier zona
donde pudiera ser impactado por un objeto móvil tal como un vehículo
a motor. Esto evita el coste de disponer una protección contra
impacto de vehículos, tales como bolardos y otras barreras.
El equipo puede ir montado en la pared, bien
entre montantes de la pared o asentado contra una pared plana
mediante unos soportes de montaje que van fijados al soporte
vertical. Alternativamente, el equipo puede ir montado en un poste,
p.ej. una columna de un porche para vehículos o un poste
independiente, tanto en el interior como en el exterior, también
mediante soporte de montaje según se requiera. Puede llevar una
manguera de descarga de forma espiral que se recoja cuando no se
haya extendido para el uso.
El motor eléctrico y el compresor están
combinados preferentemente en un único conjunto que va montado en
una carcasa. Este conjunto va acoplado a la carcasa a través de unos
primeros aisladores de vibraciones que amortiguan las vibraciones.
La carcasa a su vez va montada al soporte vertical por medio de unos
segundos aisladores de vibraciones que amortiguan más las
vibraciones. De este modo, el equipo de repostado doméstico objeto
de la invención está equipado preferentemente con dos etapas de
absorción de vibraciones: aisladores de vibraciones que reducen la
transmisión de vibraciones desde el conjunto del motor/compresor a
la carcasa y además aisladores de vibraciones que reducen la
transmisión de vibraciones a través de los soportes de montaje de la
carcasa a la pared, al poste u a otro soporte vertical al cual vaya
fijada la unidad.
Esto permite especialmente montar el equipo en
paredes utilizadas como estructura de soporte, con lo cual resulta
más práctico montar el equipo en la pared de un garaje adyacente a
una vivienda, ya que la cantidad de vibraciones y ruidos que se
transmite a la zona de vivienda es reducida.
De acuerdo con la invención, la carcasa exterior
va montada en una pared a través de un nuevo sistema de arandelas
amortiguadoras en posición angular, de caucho o un material
semejante a caucho, es decir flexibles, de polímero. Debido a que el
conjunto de motor/compresor va montado en una superficie de pared o
equivalente, con su cara posterior hacia la pared, su peso tiende a
producir un momento de torsión que daría lugar a que la unidad gire
separándose de la pared si se soltase desde su extremo superior. Si
la unidad estuviese montada sobre arandelas amortiguadoras de goma
que tuvieran sus ejes orientados en una dirección vertical, entonces
debido a este efecto de par de torsión se aplicaría una fuerza de
cizalladura a estas arandelas. Ya que estas arandelas son
intencionadamente muy blandas y de considerable grueso para absorber
vibraciones, es decir de un grueso que se aproxima a su anchura, la
presencia de tal fuerza de cizalladura sería muy indeseable.
Por lo tanto, de acuerdo con la invención, las
arandelas amortiguadoras de goma están colocadas con un ángulo
inclinado que elimina o reduce al mínimo las fuerzas de cizalladura
que actúan sobre estas arandelas. En la parte superior de la unidad,
esto significa situar en ángulo la parte superior de los ejes de las
arandelas alejándolos de la unidad montada, hacia la dirección de la
pared o estructura de soporte, preferentemente con un ángulo de unos
20° a 40°, estando basado ese ángulo en el peso y la geometría de la
unidad. En la parte inferior de la unidad, las partes superiores de
los ejes de las arandelas forman un ángulo alejado de la pared y
hacia adelante de la unidad, con un ángulo similar u opcionalmente
un ángulo diferente. AI montar esas arandelas reductoras de
vibraciones de modo que se reduzcan al mínimo las fuerzas de
cizalladura, están en condiciones de proporcionar con mayor eficaz
aislamiento contra vibraciones entre el equipo de motor/compresor
montado en la pared y la superficie de pared contra la cual está
montado.
Otra etapa de aislamiento de vibraciones se
obtiene mediante los racores con los que el conjunto de
motor/compre-
sor va montado en la carcasa. Estos accesorios comprenden preferentemente unos montajes flexibles de polímero, p.ej. goma, que están situados a ambos lados de un plano horizontal que pasa aproximadamente a través y preferentemente ligeramente por encima del centro de gravedad o de rotación del conjunto de motor/compresor. Esta disposición permite que los movimientos reciprocantes que tienen lugar dentro del conjunto tiendan a inducir un movimiento de balanceo alrededor de un eje formado por una línea recta que se extiende entre los apoyos. También se puede incluir un elemento amortiguador entre el conjunto de motor/compresor y la carcasa con el fin de absorber la energía debida a esas vibraciones de balanceo. Este amortiguador puede estar situado entre el cuerpo del conjunto de motor/compresor y en cualquier parte de la carcasa o puede estar situado debajo del conjunto. Un emplazamiento preferente es en la parte superior o base del conjunto de motor/compresor donde el movimiento es más grande.
sor va montado en la carcasa. Estos accesorios comprenden preferentemente unos montajes flexibles de polímero, p.ej. goma, que están situados a ambos lados de un plano horizontal que pasa aproximadamente a través y preferentemente ligeramente por encima del centro de gravedad o de rotación del conjunto de motor/compresor. Esta disposición permite que los movimientos reciprocantes que tienen lugar dentro del conjunto tiendan a inducir un movimiento de balanceo alrededor de un eje formado por una línea recta que se extiende entre los apoyos. También se puede incluir un elemento amortiguador entre el conjunto de motor/compresor y la carcasa con el fin de absorber la energía debida a esas vibraciones de balanceo. Este amortiguador puede estar situado entre el cuerpo del conjunto de motor/compresor y en cualquier parte de la carcasa o puede estar situado debajo del conjunto. Un emplazamiento preferente es en la parte superior o base del conjunto de motor/compresor donde el movimiento es más grande.
En una variante preferida, este elemento
amortiguador incluye un elemento elástico flexible semejante a goma
con la forma aproximada de un dedo que se extiende desde la carcasa
del motor/compresor hacia abajo al interior de una base o elemento
receptor situado en la parte inferior interior de la carcasa. El
dedo y el elemento de alojamiento actúan como amortiguador de
vibraciones. El elemento amortiguador también puede estar basado en
una extensión rígida desde el conjunto del motor/compresor que se
extienda dentro de un elemento receptor flexible, p.ej. un tubo de
goma elástica montada en la carcasa. Cuando el equipo se balancea
alrededor del eje que se extiende entre los apoyos, el elemento
elástico se opone a este movimiento para amortiguar las vibraciones
causadas por los pares reciprocantes rotacionales del conjunto del
compresor/motor.
De este modo, utilizando dos aislamientos de
vibraciones situados en serie se consigue una reducción altamente
eficaz de la transmisión de vibraciones desde el equipo a su
estructura de soporte.
La invención incluye opcional pero
preferentemente un sistema de refrigeración y ventilación para el
equipo que sirve también para detectar las fugas de gas, tanto del
interior de la unidad como del entorno alrededor de la unidad. Este
sistema incluye dentro de la carcasa de la unidad una entrada de
aire, un ventilador y una salida de aire para proporcionar una zona
de circulación de aire alrededor del conjunto de motor/compresor
para su refrigeración y ventilación. En la trayectoria del flujo de
aire va montado entonces un sensor de gas inflamable,
preferentemente cerca de la parte superior del equipo, circulando el
aire entrando desde la parte inferior del equipo. Este sensor está
posicionado para tomar muestras del aire que ha pasado a través del
compresor, proporcionando una indicación en el caso de que surgieran
fugas de gas desde el interior de la unidad.
Al montar el equipo en un nivel alto o en una
estructura de soporte elevada, el ventilador tenderá a hacer
circular el aire desde la zona superior del espacio ambiental
adyacente, p.ej. de la mitad superior de un recinto tal como un
garaje. Dado que el gas natural, el hidrógeno y otros muchos gases
inflamables son normalmente más ligeros que el aire, cualquier
concentración de tales gases inflamables más ligeros que el aire en
el espacio adyacente se encontrarán en las alturas superiores del
espacio. Debido a la circulación de aire creada por el sistema de
ventilación se inducirá la mezcla y cualquier gas inflamable
presente en el recinto tenderá a ser aspirado al interior del
equipo.
El sensor de gas inflamable detectará entonces
no solamente el gas que ha escapado del compresor sino también el
gas que ha escapado al entorno del local, p.ej. procedente de un
vehículo a motor aparcado adyacente. De este modo mediante un único
sensor de gas inflamable se puede detectar tanto el gas procedente
de un motor como el gas ambiente.
También se puede colocar un sensor de flujo de
aire en la trayectoria del aire recirculante, preferentemente en la
base de la carcasa. Ese sensor puede ir acoplado al sistema de
control para el equipo, asegurando que el equipo será parado si por
algún motivo hay una interrupción en el flujo de aire de ventilación
y refrigeración.
Opcionalmente, la salida de la ventilación se
puede o bien recircular dentro del espacio adyacente o se puede
dirigir hacia el exterior, p.ej. a través de un conducto que
atraviese la pared y esté conectado a la salida de aire del
equipo.
Para impedir la introducción de aire en el
depósito del vehículo a motor debido a haberse producido la
desconexión de la manguera de entrada de la unidad procedente de la
fuente de gas, el equipo incorporará normalmente un medio detector
de presión de la conducción de entrada que detecte la ausencia de
presión causada por el desacoplamiento de la conexión de entrada de
la conducción de gas. Este elemento sensor de gas combinado con un
circuito de tratamiento, tal como ya se conoce con anterioridad,
proporciona una señal para la parada del equipo cuando detecte la
ausencia de presión de gas de la fuente. En consecuencia, si se
desconecta la manguera de entrada, el equipo no introducirá
inadvertidamente aire comprimido en el depósito de carburante del
vehículo a motor.
Este sistema detector de presión conforme a la
invención trabaja también detectando cuando la presión del gas de
entrada desciende por debajo de un nivel de presión de umbral
ajustable que esté por encima de cero, p.ej. 1,35 kPa (0,2 psi). En
esas condiciones se suspende el funcionamiento del equipo.
De este modo, el sistema objeto de la invención
protege contra el riesgo de que el sistema del compresor objeto de
la invención interfiera con equipos vecinos.
La Figura 1 es una representación gráfica de un
vehículo a motor de carburante gaseoso aparcado en un garaje dotado
de un equipo de repostado doméstico conforme a la invención, montado
en su pared interior.
La Figura 2 es una vista frontal de la Figura 1
mostrando la circulación de aire alrededor de un vehículo aparcado
en el garaje.
La Figura 3 es una vista frontal del equipo de
la Figura 1 dejando al descubierto la cara frontal de la carcasa
interior que sirve como cubierta o carenaje que recubre y contiene
el conjunto de compresor y motor, en combinación con el panel
posterior de la carcasa exterior.
La Figura 4 es una vista frontal del conjunto de
motor y compresor estando retirado el carenaje interior, mostrando
los dos apoyos laterales mediante los cuales el conjunto va
conectado a la carcasa, y mostrando el soplante de ventilación y la
trayectoria del flujo de aire de ventilación.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de la
carcasa exterior, vista desde una posición posterior del lado de la
pared, mostrando el bastidor para montaje en la pared.
La Figura 6 es una vista en perspectiva del
bastidor de la Figura 5 por sí solo.
La Figura 7 es una vista en perspectiva del
conjunto en despiece ordenado del panel posterior de la carcasa
exterior y el bastidor, posicionado para fijación a dos soportes
horizontales.
La Figura 8 es la vista de la Figura 7 estando
montados los componentes de referencia.
La Figura 9 es una vista lateral parcial en
sección del conjunto de la Figura 5, mostrando los soportes
elásticos en ángulo, superior e inferior entre el bastidor y la
carcasa exterior.
La Figura 10A es una vista en detalle del
soporte superior de la Figura 9.
La Figura 10B es una vista lateral de detalle
del soporte inferior de la Figura 9.
La Figura 11 es una representación esquemática
de los principales componentes del equipo, incluyendo el conjunto
motor/compresor unitario, el volumen de soplado, los circuitos de
control y otros elementos de soporte, incluyendo diversos
sensores.
En la Figura 1 se muestra el equipo de repostado
doméstico 1 montado en la pared de un garaje, con la manguera de
descarga de alta presión 2 conectada a un automóvil, la conducción
de entrada 3 conectada a una fuente de gas, y el cordón eléctrico 4
enchufado en una toma doméstica estándar.
En la Figura 2 está representada la circulación
de aire 60 causada por el soplante de ventilación en el equipo 1,
dentro del garaje. Debido a que el equipo 1 está montado en una
posición elevada en la pared del garaje 61, esta circulación incluye
aire de la región superior 62 del garaje.
La Figura 3 es una vista frontal del equipo en
su carcasa exterior 7, orientada para ser montada entre unos
espárragos de pared 5 (no representados en la Figura 3), con la
cubierta de acceso frontal 6 abierta para dejar al descubierto la
carcasa de ventilación interior que sirve como cubierta o carenaje
22. La manguera de descarga de alta presión 2 está en su posición
totalmente recogida. Unos orificios de entrada de aire 13 están
situados en la parte inferior de la carcasa 7, debajo del conjunto
del motor/compresor 32. En la parte superior de la unidad va montada
una salida de aire 36. También están conectadas a la unidad la
fuente de gas 3 y las tuberías de suministro de gas 2.
Haciendo referencia a las Figuras 3 y 4, un
carenaje frontal 22 que sirve como parte de una cubierta va fijado
al panel posterior de la carcasa exterior 7 mediante tornillos 23.
El panel posterior de la carcasa exterior 7 y el carenaje 22 forman
un cerramiento de ventilación para el compresor 29, el motor del
compresor 30 y el volumen de soplado descendente 31, los cuales
están todos dentro de una carcasa común y constituyen el conjunto de
motor/compresor 32. En la Figura 4 se pueden ver también el soplante
de ventilación 32A y componentes auxiliares. El soplante de
ventilación 32A aspira aire de refrigeración al interior a través de
los orificios de entrada 13, pasando por el detector de flujo de
aire 34, y hace circular el aire sobre el conjunto de
motor/compresor 32 así como sobre otros componentes situados dentro
del cerramiento formado por el panel posterior de la carcasa
exterior 7 y el carenaje 22.
Al salir el aire de este cerramiento de
ventilación pasa por el detector de gas inflamable 35, representado
en la Figura 4, y sale a través de la salida de aire 36. Todos los
detectores van conectados a un circuito ordenador central basado en
un controlador lógico principal 11, representado por las conexiones
de la Figura 11. Si el detector de flujo de aire 34 indica que el
flujo de aire de refrigeración está por debajo de un límite mínimo
prefijado, p.ej. si hay una interrupción en el flujo de ventilación
y aire de refrigeración o si el detector de gas inflamable 35
detecta la presencia de un gas inflamable en el aire de
refrigeración, el controlador lógico central 11 se asegura de que el
equipo 1 no se pondrá en marcha, si ya está parado o que se parará
si está en funcionamiento.
Al montar el equipo en un nivel elevado en una
pared o en una estructura de soporte elevada, el soplante 32AA
tenderá a circular aire procedente de la zona superior del espacio
ambiental adyacente, que puede contener gases inflamables más
ligeros que el aire en el espacio adyacente. Debido a la circulación
de aire creada por el sistema de ventilación, ese gas inflamable
tenderá a ser aspirado al interior del equipo. El detector de gas
inflamable 35 detectará entonces no solamente que ha habido un
escape de gas del compresor 29 sino también que se ha escapado gas
del entorno local.
El conjunto de motor/compresor 22 dentro de la
carcasa 12 va fijado al panel posterior de la carcasa exterior 7
mediante dos elementos limitadores de vibraciones en forma de apoyos
laterales de polímero 37, representados en la Figura 4. Los apoyos
laterales 37 están situados ligeramente por encima del centro de
rotación o de gravedad aproximado del conjunto de motor/compresor
32, a lo largo de una línea horizontal que pasa preferentemente a lo
largo de un plano horizontal que pasa aproximadamente justamente por
encima de tal centro. Esta disposición permite que los movimientos
reciprocantes que tienen lugar dentro del conjunto tiendan a inducir
un movimiento de balanceo alrededor de un eje formado por una línea
recta que se extiende entre los apoyos. Los dos apoyos laterales de
polímero 37 y el amortiguador de polímero 39 suprimen la transmisión
de vibraciones desde el conjunto de motor/compresor 32 a la carcasa
exterior 7.
En una variante preferida, el elemento
amortiguador 39 tiene la forma de un saliente en forma de dedo que
se extiende al interior de una base 39 montada en la carcasa 7, que
actúa como cubeta amortiguadora. Cuando el equipo bascula alrededor
del eje que se extiende entre los apoyos laterales 37, el accesorio
en forma de base 39 elástico se opone a este movimiento para
amortiguar la vibración causada por los pares reciprocantes
rotacionales del conjunto de compresor/motor 32.
La carcasa exterior 7, tal como está
representada en la Figura 5 por sí sola, está equipada con herrajes
de montaje que incluyen un bastidor 49 con dos barras de montaje
ranuradas 50 para montar sobre un soporte de montaje inferior 16, y
un soporte de montaje superior 19, tal como está indicado en las
Figuras 7, 8. Estos soportes 16, 17 van fijados a la estructura de
soporte. La carcasa exterior 7 va montada en el bastidor 49 en
posición angular 53, mediante un novedoso sistema de elementos en
forma de arandelas amortiguadoras de goma o de un material semejante
a goma.
Las arandelas amortiguadoras de goma 53, tal
como están representadas en las Figuras 9, 10A, 10B van colocadas
con un ángulo inclinado que elimina o reduce al mínimo las fuerzas
de cortadura que actúan sobre esas arandelas. En la parte superior
de la unidad, esto significa dar un ángulo a la parte superior del
eje 54 de las arandelas 53, alejándolo de la unidad montada, hacia
la dirección de la pared, con un ángulo de aproximadamente 30°,
estando basado ese ángulo en el peso y en la geometría de la unidad.
En la parte inferior de la unidad, la parte superior de los ejes 55
de las arandelas 53 forman un ángulo alejándolo de la pared y hacia
la unidad, con un ángulo de unos 45°. Los ángulos de estas
respectivas arandelas amortiguadoras 53 pueden diferir según el
emplazamiento del centro de gravedad que soportan. Al montar esas
arandelas reductoras de vibraciones 53 formando un ángulo, se
consigue un aislamiento contra vibraciones más eficaz entre el
equipo de motor/compresor montado en la pared y la superficie contra
la cual va montado.
Las entalladuras 56 en la base 50 de la Figura 6
ajustan con rebajes cónicos 57 a lo largo de las caras de los
soportes 16, 19. Esto permite montar el equipo en su posición
elevada mediante el simple procedimiento de levantar la unidad hasta
alinear las entalladuras 56 con los rebajes 57, avanzando estos
elementos hasta que acoplen. Los lados cónicos de los rebajes 57
reducen la precisión exigida para llevar a cabo este procedimiento
de acoplamiento.
También se puede incluir una traba o correa 58
como medio de sujeción de seguridad para inmovilizar el acoplamiento
de la unidad a los soportes 16, 19. Estos componentes ofrecen
seguridad en el caso de una perturbación sísmica, es decir de un
terremoto.
Para impedir la entrada de aire en el depósito
del vehículo a motor debido a haberse producido la desconexión de la
manguera de entrada 3 de la unidad respecto a la fuente de gas, el
equipo incorporará normalmente un medio detector de presión 40 en la
conducción de entrada que detecte la ausencia de presión debida al
desacoplamiento del conector de entrada de la conducción de gas a la
fuente 3. Este elemento detector de gas 40 combinado con el circuito
de tratamiento proporciona en la forma ya conocida una señal para
cortar el aparato cuando detecte la ausencia de presión de gas en la
fuente. En consecuencia, si se desconecta la manguera de entrada 3,
el equipo no introducirá de modo inadvertido aire comprimido en el
depósito de carburante del vehículo a motor.
Este sistema detector de presión conforme a la
invención también funciona detectando cuando la presión del gas de
entrada desciende por debajo de un nivel de presión umbral ajustable
que sea superior a 0, p.e. 1,38 kPa (0,2 psi). En estas condiciones,
se suspende el funcionamiento del equipo. De este modo el sistema
objeto de la invención está protegido contra el riesgo de que el
sistema del compresor objeto de la invención interfiera con equipos
del vecin-
dario.
dario.
Haciendo referencia a la Figura 11, un detector
de presión de entrada 40 para detectar la presión del gas que llega
desde la manguera de entrada 3 va conectado eléctricamente al
controlador lógico principal 11. Si el sensor de presión de gas de
entrada 40 envía una señal al controlador 11 de que está detectando
un estado de presión del gas de la fuente inferior a un límite
prefijado, el controlador 11 asegura que el equipo 1 no se pondrá en
marcha si ya está parado, o lo parará si está en funcionamiento. La
presión umbral para esta parada se puede ajustar con el fin de
permitir que el equipo se adapte a los requisitos de diferentes
equipamientos, p.ej. de acuerdo con la presión de gas de la
conducción local o con los reglamentos locales.
Haciendo referencia a la Figura 11, el circuito
controlador del motor 22 está situado dentro de la carcasa 12, en el
volumen de soplado 31. El carter de la carcasa 12 actúa como
sumidero de calor para el calor producido por el circuito
controlador del motor 22, y como escudo para las emisiones
electromagnéticas de entrada y de salida.
Tal como se indica en la Figura 11, el
controlador lógico principal 11 va conectado para recibir señales
procedentes del detector de flujo de aire 34, del detector de gas
inflamable 35, del detector de la presión de gas de la fuente 40 así
como de los mandos de entrada manuales situados en el cuadro de
control y visualización 15 así como de otros orígenes tales como el
detector de presión alta del gas de salida 43. El controlador lógico
principal 11 está en condiciones de activar el motor 30 y regular su
velocidad por medio del controlador del motor 22, proporcionando
baja velocidad en el arranque, alta velocidad durante la compresión
inicial y una velocidad reducida durante la compresión
final.
final.
Durante el arranque, se adopta una velocidad
baja del motor para reducir las elevadas puntas de corriente de
arranque que de otro modo se producirían para el sistema de
suministro de electricidad. Esto permite que la unidad funcione con
la tensón doméstica estándar, p.ej. 110 - 120 voltios, con un
sistema de alimentación eléctrica con fusibles moderados. Después
del arranque, se puede efectuar la compresión inicial con una
velocidad alta del motor. Una vez que se hayan establecido presiones
más altas en el depósito de carburante del vehículo a motor por la
etapa de salida final del sistema del compresor, se reduce la
velocidad del motor de acuerdo con la invención con el fin de
moderar el desgaste de los segmentos y limitar el consumo de
energía. Este procedimiento es especialmente adecuado para
compresores sin aceite ya que el grado de desgaste de los segmentos
de sellado en los cilindros del compresor de esas unidades aumenta
cuando el sistema del compresor trabaja a alta velocidad venciendo
una contrapresión
elevada.
elevada.
De acuerdo con la invención, se controla también
la velocidad del motor eléctrico para evitar frecuencias de
resonancia naturales debidas a sus componentes mecánicos que de otro
modo incrementarían el ruido y las vibraciones generados por la
unidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Lo anterior ha constituido una descripción de
unas realizaciones específicas mostrando cómo se puede aplicar y
utilizar la invención. Estas realizaciones son sólo a título de
ejemplo. La invención en sus aspectos más amplios específicos se
describe a continuación y se define en las reivindicaciones que
siguen.
Estas reivindicaciones y el lenguaje utilizado
en ellas debe entenderse en términos de las variantes de la
invención que se han descrito. No se deben limitar a esas variantes,
pero se deben leer como abarcando todo el volumen de la invención
tal como está implícito en la invención y en la manifestación que se
ha proporcionado aquí.
\vskip1.000000\baselineskip
* DE 19859423 [0012]
\hskip2cm* CH 878951 [0013].
Claims (14)
1. Un equipo para repostar vehículos con motor
de carburante gaseoso mientras están aparcados en un edificio
residencial u otro emplazamiento en el que esté disponible un
soporte vertical (61), comprendiendo:
- a)
- una carcasa (7) que contiene un conjunto motor/compresor (32) en forma de un compresor de gas (29) de etapas múltiples y un motor eléctrico (30) que acciona el compresor (29) de etapas múltiples, estando contenido dichos compresor (29) y motor (30) dentro de una carcasa común sellada (7, 22);
- b)
- un medio de conexión eléctrica para suministrar energía al motor (30);
- c)
- una entrada de gas (3) en el equipo para conectar el equipo a una fuente de gas; y
- d)
- una salida de gas (2) para suministrar gas comprimido a un depósito de almacenamiento de carburante, caracterizado porque el equipo comprende además:
- e)
- elementos de vigilancia y control (34, 35) que permiten que el equipo trabaje de modo desatendido, y
- f)
- medios de soporte (18, 19, 49) para permitir montar el equipo en dicho soporte vertical (61) a una altura que esté por encima de 0,91 m (36 pulg.) del suelo.
2. Un equipo tal como reivindica en la
reivindicación 1, caracterizado porque el equipo comprende
unos medios (37, 39, 53) de aislamiento de vibraciones posicionados
de modo que se reduzca la transmisión al soporte vertical (61) de
las vibraciones debidas al motor (30).
3. Un equipo tal como reivindica en la
reivindicación 2, caracterizado porque los medios de
aislamiento de vibraciones (37, 39, 53) comprenden unos primeros y
unos segundos medios de aislamiento de vibraciones, dispuestos en
serie entre el motor (30) y el soporte vertical (61).
4. Un equipo tal como reivindica en la
reivindicación 3, caracterizado porque los primeros medios de
aislamiento de vibraciones (37, 39) están destinados a reducir la
transmisión a la carcasa (7) de las vibraciones debidas al motor
(30), comprendiendo dichos primeros medios de aislamiento unos
apoyos flexibles de polímero (37), posicionados a cada lado de un
plano horizontal que pasa aproximadamente a través del centro de
gravedad del conjunto de motor/compresor (32), a lo largo de un eje
formado por una línea recta que se extiende entre los apoyos (37) y
a través de dicho plano horizontal para sujetar el conjunto de
motor/compresor (32) a la carcasa (7).
5. Un equipo según se reivindica en la
reivindicación 4, caracterizado porque un medio amortiguador
(39) se extiende entre el conjunto de motor/compresor (32) y la
carcasa (7) para absorber la energía vibratoria debida al movimiento
del conjunto de motor/compresor (32) alrededor de dicho eje.
6. Un equipo según se reivindica en cualquiera
de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el
segundo medio de aislamiento de vibraciones (53) está destinado a
reducir la transmisión de vibraciones desde la carcasa del equipo
(7) a dicho soporte vertical (61), comprendiendo dicho segundo medio
de aislamiento una pluralidad de arandelas flexibles de polímero
(53) que están posicionadas en el equipo para ser colocadas entre la
carcasa (7) y el soporte vertical (61).
7. Un equipo según se reivindica en la
reivindicación 6, caracterizado porque cada una de dichas
arandelas flexibles de polímero (53) están colocadas con un ángulo
inclinado que elimina o reduce al mínimo la fuerza de cizalladura
que actúa sobre dichas arandelas (63).
8. Un equipo según se reivindica en la
reivindicación 7, caracterizado porque cada una de dichas
arandelas flexibles de polímero (53) tiene una anchura, una
longitud, un eje central y un orificio de montaje formado a lo largo
de su eje central, siendo dicha longitud aproximadamente igual a
dicha anchura.
9. Un equipo según se reivindica en la
reivindicación 7, caracterizado porque la carcasa (7) está
provista ella misma de unos herrajes de montaje que incluyen un
bastidor (49) con dos barras de montaje (50) dotadas de entalladuras
(58) para montar sobre soportes de montaje (16, 19) posicionados en
la estructura de soporte (61), estando colocada cada una de dichas
arandelas flexibles de polímero (53) entre dicho bastidor (49) y
dicha carcasa (7).
10. Un equipo según se reivindica en la
reivindicación 9, caracterizado porque dichos soportes (16,
19) comprenden unas entalladuras cónicas (57) para alojar dichas
ranuras (56), con lo cual el montaje del equipo en dichos soportes
(16, 19) se puede efectuar levantando el equipo con su bastidor (40)
para alinear las ranuras (56) con las entalladuras (57), avanzando
estos elementos hasta acoplarlos.
11. Un equipo según se reivindica en la
reivindicación 10, caracterizado porque una traba o correa
(58) se extiende entre el bastidor (49) o la carcasa (7) y por lo
menos uno de dichos soportes (16, 19) para ofrecer seguridad en el
caso de una perturbación sísmica.
12. Un equipo según se reivindica en la
reivindicación 1, caracterizado porque está previsto un
sistema de ventilación que comprende:
- g)
- una entrada de aire (13), un soplante (32A) y una salida de aire (36) en la carcasa (7) para proporcionar una zona de circulación de aire alrededor del conjunto de motor/compresor (32); y
- h)
- un detector de gas inflamable (35) que está posicionado próximo a la salida de aire (36) para detectar gas inflamable que pase a través del sistema de ventilación,
con lo cual, cuando el equipo está
montado en dicho medio de soporte (16, 1, 49) el soplante (32A)
aspirará aire del espacio adyacente circundante, y el detector de
gas inflamable (35) detectará el gas inflamable que o bien se haya
escapado del conjunto de motor/compresor (32) o esté presente en el
espacio adyacente
circundante.
13. Un equipo según se reivindica en la
reivindicación 12, caracterizado un carenaje (22) está
montado sobre el conjunto de motor/compresor (32) para confinar la
zona de circulación de aire alrededor de dicho conjunto de
motor/compresor (32).
14. Un equipo según se reivindica en cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en combinación con un soporte
vertical (61) al cual va fijado el equipo.
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