ES2301518T3 - Sistema para la recuperacion de vapores de combustible de un deposito de un vehiculo a motor y un conjunto de evaporador para ello. - Google Patents
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Abstract
Sistema para la recuperación de vapores de combustible de un depósito de un vehículo a motor, comprendiendo un conjunto de evaporador (5) provisto de un cuerpo hueco (7) el cual está asociado a una pared superior (1a) del depósito (1) y que comunica con el interior del depósito (1) a través de conductos de servicio (11a, 11b), caracterizado porque dichos conductos de servicio (11a, 11b) permiten la comunicación del interior del cuerpo (7) del conjunto de evaporador (5) con zonas del depósito (1) las cuales están alejadas del conjunto de evaporador (5) y porque dichos conductos de servicio (11a, 11b) están dispuestos en el interior del depósito (1) por debajo de su pared superior (1).
Description
Sistema para la recuperación de vapores de
combustible de un depósito de un vehículo a motor y un conjunto de
evaporador para ello.
La presente invención se refiere a un sistema
para la recuperación de vapores de combustible de un depósito de un
vehículo a motor, que comprende un conjunto de evaporador y comunica
con el interior del depósito a través de conductos de servicio.
El documento
EP-A-1020670 expone un sistema del
tipo definido anteriormente, provisto de un sistema de ventilación
el cual comprende una capacidad y un conjunto de válvula los cuales
están dispuestos muy cerca entre sí y están conectados mediante un
conducto de servicio dispuesto por encima de la pared superior del
depósito.
En los sistemas conocidos para la recuperación
de los vapores de combustible, no siempre está provisto un conjunto
de evaporador. Su presencia de hecho se puede evitar en el caso en
el que una admisión de un purgador de carbono activado (también
denominado "filtro de carbono") para vapores que provienen del
depósito, esté dispuesta lo suficientemente alta con respecto al
depósito de modo que se evite cualquier posibilidad de que el
combustible líquido pueda alcanzar el purgador de carbono activado.
En cambio, cuando se utiliza un conjunto de evaporador, que es el
caso de un sistema del tipo definido antes, generalmente consiste en
un cuerpo hueco provisto de la función de colector de vapores que
provienen de zonas diferentes del depósito y está dispuesto en una
posición la cual normalmente está alejada del propio depósito, por
ejemplo adyacente a la tubería de relleno para llenar el depósito,
en todo caso en un espacio libre de una zona por debajo de la
carrocería del vehículo a motor, la cual está por encima con
respecto al depósito. Puesto que el cuerpo del conjunto de
evaporador debe estar conectado con el interior del depósito por
medio de conductos de servicio, estos conductos se extienden fuera
del depósito.
De ese modo, los conductos de servicio y el
conjunto de evaporador constituyen elementos del sistema para la
recuperación de vapores de combustible, los cuales se fabrican
independientemente del depósito y los cuales se tienen que montar
separadamente del depósito con un incremento resultante de los
costes de fabricación del vehículo a motor.
Además, cada uno de estos elementos, debido a
las inevitables fugas por la permeabilidad del material de
fabricación, constituye una fuente de pérdidas de vapores de
combustible a la atmósfera.
A fin de evitar estas desventajas, el sujeto de
la invención es un sistema provisto de las características
establecidas en la reivindicación 1.
En virtud de una solución de este tipo, el
sistema para la recuperación de vapores de acuerdo con la invención,
se puede fabricar de una manera extremadamente compacta y por lo
tanto se puede asociar directamente al depósito antes del montaje
del último en la carrocería del motor, de forma que las operaciones
necesarias para su montaje en el vehículo a motor se reducen al
mínimo.
De acuerdo con una característica preferida de
la invención, el cuerpo del conjunto de evaporador está unido
rígidamente a la pared superior del depósito.
De este modo, el conjunto de evaporador forma un
único cuerpo con el depósito y, ventajosamente, una parte del mismo
se puede fabricar integralmente con la pared superior del propio
depósito.
De acuerdo con una característica adicional
preferida de la invención, los conductos de servicio están asociados
a la cara de la pared superior del depósito frente al interior del
propio depósito.
De este modo, se puede eliminar totalmente
cualquier posibilidad de que los vapores que salen del material que
constituye los conductos de servicio puedan ser descargados al medio
ambiente, debido a su permeabilidad, puesto que los vapores
permanecen en todo caso confinados en el interior del depósito.
Características adicionales de la invención se
pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción
detallada que sigue a continuación, proporcionada puramente a título
de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
la figura 1 es una vista esquemática en alzado
desde arriba de la pared superior de un depósito de combustible en
un vehículo a motor provisto de un sistema de acuerdo con la
invención,
la figura 2 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea II-II de la figura 1,
la figura 3 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea III-III de la figura 1,
la figura 4 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea IV-IV de la figura 1,
la figura 5 es una vista a mayor escala de un
detalle indicado mediante la flecha V en la figura 3,
la figura 6 es una vista en alzado desde arriba
a mayor escala de un detalle indicado por la flecha VI en la figura
3,
la figura 7 es una vista similar a aquella de la
figura 1, de una modificación de la invención,
la figura 8 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea VIII-VIII de la figura 7,
la figura 9 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea IX-IX de la figura 7,
la figura 10 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea X-X de la figura 7, y
la figura 11 es una vista a mayor escala de un
detalle indicado mediante la flecha XI en la figura 8.
Con referencia primero a las figuras 1 a 6, un
depósito de combustible de un vehículo a motor está indicado
globalmente mediante el número de referencia 1. El depósito 1
preferiblemente está constituido por un par de medias carcasas de
material plástico, típicamente obtenidas como resultado de
operaciones de moldeo o termoconformado conocidas por sí mismas,
las cuales se unen entre sí en la zona de un par de respectivos
rebordes y se fijan de una manera conocida por sí misma, por
ejemplo mediante soldadura.
La media carcasa superior del depósito 1, la
cual está pensada para ser unida de forma hermética con una
respectiva media carcasa inferior 2, tiene una pared superior 1a a
la cual está asociado un conjunto de evaporador indicado por 5.
El conjunto de evaporador 5 tiene un cuerpo
hueco plano 7 que comprende una parte inferior en forma de cuenco
7a y una parte superior o cubierta 7b. Una cámara de decantación 6
está definida entre las partes 7a y 7b, la cual está dividida por
ejemplo en dos cámaras adyacentes auxiliares 6a y 6b que se
comunican entre sí, siendo admitidos en la cámara 6 los vapores que
provienen del interior del depósito 1.
La parte 7a del cuerpo del conjunto 5
preferiblemente está formada integralmente con la pared superior 1a
del depósito 1, en la proximidad de una zona central de dicha
pared.
Los vapores de combustible contenidos en el
depósito 1 pueden llegar a la cámara 6 a través de un par de
conductos de servicio 11a, 11b cada uno de los cuales tiene uno de
sus extremos opuestos ajustado sobre el respectivo accesorio de
tubería 9a, 9b, tales accesorios de tubería estando formados
integralmente con la parte inferior 7a y estando dispuestos por
debajo de la pared 1a, esto es dentro del depósito 1. El otro
extremo de los conductos 11a y 11b preferiblemente está insertado
en un respectivo accesorio de tubería 13a, 13b, cada uno de los
cuales está convenientemente asociado a una respectiva válvula de
flotador de conexión-desconexión 15a, 15b.
Las válvulas 15a y 15b, cuando están provistas,
están dispuestas en particular en zonas opuestas con respecto al
conjunto 5 y separadas del mismo, por ejemplo alineadas a lo largo
de un eje horizontal que pasa a través del conjunto 5 e inclinadas
con respecto a un eje longitudinal general de la carrocería del
vehículo a motor en el cual estará montado el depósito 1. De este
modo, cuando el vehículo a motor se inclina, una de las dos
válvulas de flotador se puede cerrar mientras la otra permanece
abierta. Por supuesto, en el caso en el que las válvulas de
flotador de conexión-desconexión sean más de dos,
por ejemplo tres, el número de los conductos de servicio estará en
correspondencia, así como las tuberías para el ajuste con la parte
7a y las cámaras auxiliares del cuerpo 7.
De forma conveniente, los accesorios de tubería
13a, 13b están formados integralmente con la pared superior 1a así
como el cuerpo tubular 16a, 16b de cada una de las válvulas de
conexión-desconexión, cada uno de tales cuerpos
estando pensado para sostener de forma deslizante el respectivo
flotador 17a, 17b adaptados para soportar un movimiento axial a lo
largo del eje del cuerpo respectivo 16a, 16b como consecuencia del
contacto de la parte inferior del flotador con la superficie libre
del combustible contenido en el interior del depósito 1.
Una pluralidad de placas transversales 20 se
extienden en la cámara 6, a fin de definir una trayectoria tortuosa
para los vapores de combustible entre los orificios de los
accesorios de tubería 9a, 9b. La provisión de las placas 20
permite, por otra parte, interponer obstáculos a lo largo del
recorrido de los vapores de modo que se facilita que las gotas de
combustible dispersas en los vapores caigan hacia el fondo de la
cámara 6, y, por otra parte, se incrementa la superficie de
intercambio interno de la cámara 6 a fin de promover la evaporación
del combustible líquido que está presente en la cámara 6.
Una tubería 22 adaptada para ser conectada con
un conducto de distribución 23 se forma entonces integralmente en
la cubierta 7b para permitir la distribución de vapores desde la
cámara 6 hacia un purgador de carbono activado 42 que será descrito
con mayor detalle en lo que sigue a continuación.
Una válvula de ventilación 25 conocida por sí
misma, por ejemplo del tipo descrito en la solicitud de patente
europea EP-A-853014 a nombre del
mismo solicitante, está asociada a la cubierta 7b del cuerpo hueco
7. Para resumir, la válvula de ventilación 25 comprende un elemento
de válvula en forma de copa móvil 27, provisto de un taladro
calibrado en su parte inferior, el cual es forzado por medio de un
resorte helicoidal 28 contra un elemento de válvula circular
formado en la parte superior de un cuerpo cónico 30 el cual también
tiene un taladro en su parte inferior.
\newpage
Una válvula de seguridad de bloqueo 31 está
convenientemente provista por debajo de la válvula de ventilación
25, la cual también es de un tipo conocido por sí mismo y descrita
por ejemplo en la solicitud de patente europea anteriormente
mencionada, la cual constituye una denominada válvula
"multifuncional" junto con la válvula de ventilación 25. En
resumen, la válvula de seguridad de bloqueo 31 comprende un elemento
de válvula de pasador cónico 32 dispuesto como un sombrerete sobre
una esfera metálica móvil 33 y pensado para cooperar con el
respectivo asiento de válvula definido por el taladro formado en la
parte inferior del cuerpo cónico 30. La esfera 33 descansa sobre un
cuerpo de soporte 33a en la zona de un asiento casi semiesférico o
cónico del mismo, de tal modo que, como resultado de una
inclinación del depósito 1, la esfera 33 tiende a desplazarse con
respecto a su posición de descanso sobre el asiento del cuerpo 33a,
llevando al elemento de válvulas 32 al acoplamiento con el asiento
de válvula de la parte inferior del cuerpo cónico 30 y cerrando de
ese modo el paso hacia la tubería 22 y el conducto de distribución
23.
Un asiento cónico de recolecta 35 está formado
por debajo de la válvula "multifuncional" constituida por la
válvula de ventilación 25 y la válvula de seguridad 31, para recoger
el combustible líquido disperso en el vapor admitido dentro de la
cámara 6. En la zona de la parte inferior del asiento 35, está
dispuesta una válvula de seguridad de "pico de cisne" 37 de un
tipo conocido por sí mismo y provista de un par de labios flexibles
que generalmente tienen una configuración que se pueden acoplar en
la cual la válvula 37 se cierra. Cuando ocurren condiciones de
sobrepresión aguas arriba de la válvula 37, debido al empuje
ejercido por una cantidad determinada de combustible líquido, los
labios de la válvula 37 se abren a fin de permitir que el
combustible caiga hacia el interior del depósito 1.
De forma ventajosa, la válvula de seguridad de
"pico de cisne" 37 se extiende en el interior de un conducto
tubular 39 integralmente formado con la parte 7a, cuya extensión
axial es mayor que la de la válvula 37, de tal modo que se evita
que el combustible contenido en el depósito 1 entre directamente en
contacto con la válvula 37, a fin de evitar que el combustible
accidentalmente fluya de vuelta al interior del cuerpo 7 a través de
la válvula 37.
Un asiento hueco en forma de campana 40 está
formado en la pared superior 1a del depósito 1 al lado del conjunto
de evaporador 7, cuya concavidad está encarada hacia el exterior del
depósito 1. El asiento hueco 40 está pensado para recibir de forma
hermética un purgador de carbono activado 42, o "filtro de
carbono", cuyo alojamiento está fijado a la pared 1a por medios
de unión conocidos por sí mismos, por ejemplo por una pluralidad de
tornillos 41. El alojamiento del purgador 42 tiene en su parte
superior, de una manera conocida por sí misma, un accesorio de
tubería tubular 44 pensado para ser acoplado por un extremo del
conducto de distribución 23, una admisión de aire de lavado 43 y un
accesorio de tubería de distribución 46 para la conexión con una
tubería 48 para la alimentación de los vapores de combustible al
motor del vehículo a motor, típicamente al colector de inducción del
motor.
En virtud de la estructura del sistema descrita
anteriormente para la recuperación de los vapores de combustible,
los elementos del mismo están fabricados integralmente con una pared
superior del depósito 1, o directamente asociados al mismo, por lo
que el depósito 1 puede ser montado en el vehículo a motor cuando ya
está completado con su sistema para la recuperación de los vapores,
evitando de ese modo la necesidad de proporcionar cualquier zona de
la carrocería del vehículo a motor que se adapte para sostener los
diversos elementos del sistema, así como llevar a cabo las
operaciones de montaje asociadas. Además, gracias al hecho de que
los conductos de servicio 11a, y 11b se extienden en el interior
del depósito 1, se elimina la posibilidad de que los vapores que
salen de estos conductos y de los respectivos accesorios de tubería
sean descargados en el medio ambiente exterior.
Una modificación de la invención se ilustra en
las figuras 7 a 11, en las cuales elementos iguales o similares a
aquellos de la forma de realización anteriormente descrita han sido
indicados con los mismos números de referencia. De acuerdo con esta
modificación, en la cual las piezas que no se describen
explícitamente coinciden sustancialmente con aquellas de la forma
de realización anterior, el sistema para la recuperación de los
vapores de combustible del depósito está prácticamente todo él
contenido en el interior del propio depósito.
En particular, el cuerpo 7 del conjunto de
evaporador 5 está suspendido de la pared superior 1a del depósito 1
en el lado de su cara frente al interior del depósito y está fijado
por tornillos 41 o bien otros medios de fijación, conocidos por sí
mismos, a una estructura de soporte 8 asociada a la pared superior
1a y preferiblemente formada de una pieza con ella.
Al igual que en la forma de realización
anteriormente descrita, el cuerpo hueco 7 comprende una parte
inferior 7a de una parte superior o cubierta 7b las cuales están
fabricadas separadamente a fin de permitir el montaje de los
elementos interiores del cuerpo 7 y se acoplan entre sí,
preferiblemente de una manera herméticamente cerrada. De forma
conveniente, el alojamiento que recibe el purgador de carbón
activado 42 está fabricado en este caso integralmente con la parte
inferior 7a del cuerpo hueco 7, el conjunto formado por la parte 7a
y por el alojamiento del purgador 42 estando fijados mediante
tornillos 41 a la estructura de soporte 8.
En este caso, está formado un orificio 43a en la
pared superior 1a del depósito 1, para permitir el paso de la
admisión de aire de lavado 43 del purgador de carbono activado 42 el
cual necesita una salida hacia el exterior del depósito, mientras
todas las otras piezas del sistema para la recuperación de los
vapores permanecen confinadas en el interior del depósito 1.
En virtud de la estructura del sistema para la
recuperación de vapores de acuerdo con esta modificación de la
invención, el sistema es capaz de eliminar de un modo casi completo
cualquier posibilidad de que los vapores de combustible puedan
fugar fuera del depósito 1, puesto que todos los elementos del
sistema, incluyendo los conductos de servicio 11a, 11b, el conducto
de distribución 23 y la tubería 48 para la alimentación de los
vapores de combustible al motor, están dispuestos en el interior del
depósito.
Claims (26)
1. Sistema para la recuperación de vapores de
combustible de un depósito de un vehículo a motor, comprendiendo un
conjunto de evaporador (5) provisto de un cuerpo hueco (7) el cual
está asociado a una pared superior (1a) del depósito (1) y que
comunica con el interior del depósito (1) a través de conductos de
servicio (11a, 11b), caracterizado porque dichos conductos
de servicio (11a, 11b) permiten la comunicación del interior del
cuerpo (7) del conjunto de evaporador (5) con zonas del depósito
(1) las cuales están alejadas del conjunto de evaporador (5) y
porque dichos conductos de servicio (11a, 11b) están dispuestos en
el interior del depósito (1) por debajo de su pared superior
(1).
2. Sistema según la reivindicación 1
caracterizado porque una válvula de flotador de
conexión-desconexión (15a, 15b) está asociada a
dichos conductos de servicio (11a, 11b).
3. Sistema según la reivindicación 1 o 2
caracterizado porque el cuerpo (7) del conjunto de evaporador
(5) tiene una forma globalmente plana la cual define una cámara de
decantación (6) en la cual se abre por lo menos un conducto de
servicio (11a, 11b) que comunica con el interior del depósito (1),
en el que el cuerpo hueco (7) comprende una válvula de ventilación
(25) interpuesta entre la cámara de decantación (6) y un conducto
de distribución (23) que comunica con un purgador de carbono
activado (42).
4. Sistema según la reivindicación 3
caracterizado porque una válvula de seguridad de bloqueo (31)
está asociada a la válvula de ventilación (25).
5. Sistema según la reivindicación 3 o 4
caracterizado porque el conjunto de evaporador (5) comprende
una parte inferior (7a) y una parte superior (7b) acopladas entre
sí, la parte inferior (7a) del cuerpo hueco (7) comprendiendo un
asiento (35) para recoger combustible en estado líquido, dicho
asiento (35) estando dispuesto por encima de un dispositivo de
válvula (37) para alimentar de vuelta el combustible líquido hacia
el interior del depósito (1).
6. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5 caracterizado porque la cámara de
decantación (6) comprende por lo menos dos cámaras auxiliares en
cada una de las cuales se abre por lo menos un conducto de servicio
respectivo (11a, 11b) que comunica con el interior del depósito
(1).
7. Sistema según la reivindicación 6
caracterizado porque cada cámara auxiliar (6a, 6b) tiene una
pluralidad de placas transversales (20) adaptadas para definir una
trayectoria tortuosa para los vapores entre un conducto de servicio
asociado (11a, 11b) y dicha válvula de ventilación (25) y a fin de
promover la evaporación de líquidos los cuales están presentes en
la cámara de decantación (6).
8. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7 caracterizado porque dicha parte
inferior (7a) del cuerpo (7) está formado de una pieza con la pared
superior (1a) del depósito (1) en su cara frente al exterior del
depósito (1).
9. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7 caracterizado porque el cuerpo hueco
(7) está fijado a una estructura de soporte (8) formada de una
pieza con la pared superior (1a) del depósito (1), en su cara
frente al interior del depósito (1).
10. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 9 caracterizado porque dicho dispositivo
de válvula comprende una válvula de seguridad de pico de cisne (37)
que incluye un par de labios flexibles normalmente cerrados,
adaptados para abrirse a fin de dejar que el combustible que está
presente en dicho asiento de recolecta (35) caiga al interior del
depósito (1) cuando ocurren condiciones de sobrepresión aguas arriba
de la válvula de seguridad de pico de cisne.
11. Sistema según la reivindicación 10
caracterizado porque la válvula de seguridad de pico de cisne
(37) se extiende hacia el interior del depósito (1) con un cuerpo
tubular (39) provisto de una extensión axial mayor que aquella de
la válvula de seguridad de pico de cisne (37), a fin de evitar que
el combustible fluya de vuelta desde el depósito (1) hacia el
cuerpo hueco (7) del conjunto de evaporador (5).
12. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 11 caracterizado porque el cuerpo (7)
del conjunto de evaporador (5) está asociado a la pared superior
(1a) del depósito (1) en una posición sustancialmente central del
mismo.
13. Sistema según la reivindicación 8
caracterizado porque el cuerpo (7) del conjunto de evaporador
(5) está rígidamente unido a la pared superior (1a) del depósito
(1).
14. Sistema según la reivindicación 13
caracterizado porque dichos conductos de servicio (11a, 11b)
están asociados a la cara de la pared superior (1a) del depósito
(1) frente al interior del depósito.
15. Sistema según la reivindicación 13 o 14
caracterizado porque una parte del cuerpo (5) del conjunto de
evaporador (5) está formada de una pieza con la pared superior (1a)
del depósito (1).
\newpage
16. Sistema según la reivindicación 15
caracterizado porque la parte inferior (7a) del cuerpo (7)
del conjunto de evaporador (5) está formada integralmente con la
pared superior (1a) el depósito (1), en su cara frente al exterior
del depósito (1).
17. Sistema según la reivindicación 14
caracterizado porque el conjunto de evaporador (5) está
suspendido de una estructura de soporte (8) formada integralmente
con la pared superior (1a) del depósito (1), en el lado de su cara
frente al interior del depósito (1).
18. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 17 caracterizado porque comprende por lo
menos un par de válvulas de flotador de
conexión-desconexión (15a, 15b) las cuales están
separadas del conjunto de evaporador (5), cada una de tales
válvulas (15a, 15b) estando provista de un cuerpo (16a, 16b) el cual
sostiene de forma deslizante el flotador respectivo (17a, 17b), en
el que por lo menos el cuerpo (16a, 16b) de una de las válvulas de
flotador (15a, 15b) está formado integralmente con la pared superior
(1a) del depósito (1).
19. Sistema según la reivindicación 18
caracterizado porque cada una de válvulas de flotador de
conexión-desconexión (15a, 15b) comprende medios de
accesorio de tubería (13a, 13b) de un conducto de servicio asociado
(11a, 11b) interpuesto entre la misma válvula y el conjunto de
evaporador (5), en el que tales medios de accesorio de la tubería
(13a, 13b) están formados integralmente con la pared superior (1a)
del depósito (1).
20. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 19 caracterizado porque el purgador de
carbono activado (42) está conectado a la pared superior (1a) del
depósito (1) por medios de conexión (40; 8) integrales con dicha
pared superior (1a).
21. Sistema según la reivindicación 20
caracterizado porque el purgador de carbono activado (42) es
recibido en un asiento hueco (40) formado en la pared superior (1a)
el depósito (1) y provisto de su cavidad encarada al exterior del
depósito (1).
22. Sistema según la reivindicación 20
caracterizado porque el purgador de carbono activado (42)
está contenido en un cuerpo herméticamente cerrado fijado a la
pared superior (1a) del depósito (1) en su cara frente al interior
del depósito (1).
23. Sistema según la reivindicación 22
caracterizado porque el purgador de carbono activado (42)
está suspendido de la estructura de soporte (8) a la cual está
unido el cuerpo (7) el conjunto de evaporador (5).
24. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 23 caracterizado porque la pared
superior (1a) del depósito (1) está fabricada de material plástico
moldeado.
25. Sistema según la reivindicación 24
caracterizado porque la pared superior (1a) del depósito (1)
es parte de una media carcasa superior del depósito (1), dicha
media carcasa superior estando unida de forma hermética con una
media carcasa inferior (2) del depósito, la cual está fabricada
también de material plástico moldeado.
26. Depósito de combustible comprendiendo un
sistema para recuperar vapores de combustible según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 25.
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