ES2317439T3 - Unidad surtidora de combustible con deteccion de sistema orvr. - Google Patents
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Abstract
Sistema de recuperación de vapores para la recuperación de vapor de combustible del depósito de un vehículo (24) durante el suministro de combustible al depósito del vehículo (24), comprendiendo dicho sistema de recuperación de vapores (2) una línea de recuperación de vapores (3) para transportar una corriente de vapor de combustible (V), y una unidad de control (6) adaptada para controlar la corriente del vapor de combustible (V), un caudalímetro (12; 25) dispuesto para indicar la velocidad de flujo o caudal de la corriente de vapor de combustible (V), caracterizado por un elemento calentado (5) dispuesto en la línea de recuperación de vapor (3) y al que se le suministra una corriente eléctrica para proporcionar el calentamiento del elemento calentado (5), y siendo la unidad de control (6) configurada para: Medir un enfriamiento ejercido sobre el elemento calentado (5) por la corriente de vapor de combustible (V), siendo dicho enfriamiento determinado por el valor de voltaje en el elemento calentado (5) a una corriente eléctrica constante, Determinar una corrección para el enfriamiento medido comparado con un nivel predeterminado ponderando dicho enfriamiento con la velocidad de flujo o caudal para compensar que el enfriamiento aumenta conforme la velocidad de flujo o caudal del vapor aumenta, y Disminuir o detener la corriente del vapor de combustible (V), si tras la corrección del enfriamiento medido, un valor que representa el enfriamiento detectado es inferior al nivel predeterminado.
Description
Unidad surtidora de combustible con detección de
sistema ORVR.
La presente invención se refiere a un sistema de
recuperación de vapores para recuperar vapores de combustible del
depósito de un vehículo durante el suministro de combustible al
depósito del vehículo. El sistema de recuperación de vapores cuenta
con una línea de recuperación de vapor para transportar una
corriente de vapor de combustible, y una unidad de control para
controlar la corriente de vapor de combustible.
Al llenar el depósito de combustible de un
vehículo motorizado, es una medida habitual recuperar el vapor que
escapa del depósito al llenar el mismo con combustible líquido. Esta
medida se toma tanto por motivos de seguridad como por motivos
medioambientales. La recuperación de los vapores se consigue, por
ejemplo, disponiendo una boquilla de succión de vapor junto a la
boquilla de suministro de combustible de una empuñadura de tipo
pistola para llenar el depósito con combustible. A continuación se
retira el vapor del depósito durante el llenado, a una determinada
velocidad, que con frecuencia se controla mediante la velocidad
estándar a la que se suministra el combustible al depósito. Los
sistemas de recuperación de vapores por lo general cuentan con una
bomba para la alimentación del vapor, desde el depósito del
vehículo, al depósito de combustible desde el que se alimenta el
combustible al vehículo. Este intercambio mutuo de vapor/combustible
se realiza continuamente al llenar un vehículo con combustible.
Sin embargo, en la actualidad existen algunos
vehículos equipados con un sistema integrado de recuperación de
vapores durante la recarga (ORVR) que descarga del espacio del
cabezal en el depósito del vehículo a través de un filtro de carbón
vegetal, de manera que el vapor es absorbido por el carbón
vegetal.
Una unidad surtidora de combustible equipada con
un sistema de recuperación de vapores pero que no sea capaz de
detectar vehículos equipados con el sistema ORVR, desperdiciará
energía y aspirará demasiado aire en el depósito de
combustible.
En la actualidad existen varias técnicas para
detectar si un vehículo está equipado o no con un sistema ORVR.
El documento US-5.956.259, por
ejemplo, describe un sistema surtidor de combustible configurado
para recibir una señal desde un transpondedor o "transponder"
para vehículos indicativa de la presencia de un sistema ORVR en el
vehículo. Si se detecta un vehículo equipado con un sistema ORVR, el
sistema surtidor de combustible desactiva su sistema de
recuperación de vapores.
El documento WO 00/50850 describe una unidad
surtidora de combustible que incorpora un sistema de recuperación
de vapores con un detector de densidad para la identificación de la
composición de vapor del vapor recuperado, y si el vapor es
identificado sustancialmente como un no hidrocarburo (vehículo
equipado con sistema ORVR) la velocidad operativa de la recogida
del vapor se controla de manera correspondiente.
Un problema con los actuales surtidores de
combustible capaces de detectar vehículos equipados con sistemas
ORVR es que son relativamente complicados y caros tanto en lo que
respecta a su construcción como a su producción.
Se conoce un sistema de recuperación de vapores
según el preámbulo de la reivindicación 1 a partir del documento
US-A-5 992 395.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar una mejoría con respecto a la técnica anterior y a las
técnicas anteriormente indicadas.
Un objetivo particular es proporcionar un
sistema de detección de sistema ORVR fiable que ofrezca bajos costes
tanto en lo que respecta a la fabricación como al
funcionamiento.
Estos y otros objetivos así como ventajas que se
pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción de la
presente invención son alcanzados mediante un sistema de
recuperación de vapores, una unidad surtidora de combustible y un
procedimiento según las respectivas reivindicaciones independientes.
Las formas de realización preferentes se definen en las
reivindicaciones dependientes.
Por tanto se proporciona una descripción de para
un sistema de recuperación de vapores para la recuperación de
vapores de combustible de un depósito de un vehículo durante el
suministro de combustible al depósito del vehículo según la
reivindicación 1.
El aparato surtidor de combustible de la
invención es ventajoso en que la corriente de enfriamiento del vapor
del elemento calentado depende de la densidad de la corriente de
vapor, lo que significa que el enfriamiento aumenta si el contenido
en hidrocarburos de la corriente de vapores aumenta. Un contenido
bajo en hidrocarburos indica la presencia de un sistema ORVR en el
vehículo recargado con combustible, mientras que un contenido
relativamente alto indica su ausencia. Si el enfriamiento es lo
suficientemente bajo, es decir, inferior a un nivel específico,
entonces se encuentra presente un sistema ORVR y no se recupera
vapor alguno del depósito del vehículo. Otra ventaja es que el
sistema puede recuperar vapor a diferentes velocidades de flujo o
caudales del vapor.
La corrección para el enfriamiento detectado
puede comprender el aumento de dicho nivel predeterminado conforme
aumenta la velocidad de flujo o caudal, para considerar que el
enfriamiento ejercido sobre el elemento calentado aumenta conforme
el flujo de los medios de refrigeración aumenta.
El sistema de recuperación de vapores puede
contar con un sensor de temperatura operativamente conectado a la
unidad de control y dispuesto para medir la temperatura de la
corriente del vapor de combustible, y la unidad de control puede
configurarse para determinar una corrección para el enfriamiento
detectado ponderando el enfriamiento con la temperatura medida, lo
que resulta ventajoso en que el sistema puede recuperar vapor de
depósitos de combustible con diferentes temperaturas de vapor.
La corrección para el enfriamiento detectado
puede comprender la reducción de dicho nivel predeterminado conforme
aumenta la temperatura, para considerar que el enfriamiento
ejercido sobre el elemento calentado disminuye conforme la
temperatura de los medios de refrigeración aumentan.
El caudalímetro puede disponerse en la línea de
recuperación de vapores y puede contar con un oscilador de fluido
par proporcionar una oscilación de por lo menos una parte de la
corriente de vapor de combustible, y el oscilador de fluido puede
configurarse para proporcionar una oscilación de frecuencia que
aumenta con una velocidad de flujo o caudal de vapor incrementada,
lo que proporciona una medición fiable del flujo de vapor.
El elemento calentado puede disponerse por lo
menos parcialmente en la parte oscilante de la corriente de vapor
de combustible, lo que es ventajoso en que se consigue una medición
eficaz y fiable del enfriamiento.
Al elemento calentado se le suministra una
corriente eléctrica para proporcionar el calentamiento del elemento
calentado, y el enfriamiento puede determinarse por el voltaje en el
elemento calentado y la corriente eléctrica que pasa por el mismo,
para proporcionar un elemento calentado con un bajo coste y que
resulte fácil de incorporar en los actuales sistemas de
recuperación de vapores.
La unidad de control puede configurarse para
estimar cualquiera entre la densidad y el contenido en hidrocarburos
de la corriente de vapor de combustible, en base al enfriamiento
ejercido sobre el elemento calentado.
Según otro aspecto de la invención, se dispone
una unidad surtidora de combustible que comprende un sistema de
recuperación de vapores según cualquiera de las formas de
realización anteriormente descritas.
Según otro aspecto de la invención, se dispone
un procedimiento de regulación de un sistema de recuperación del
vapor al recuperar vapor de combustible de un depósito de vehículo
durante el suministro de combustible al depósito de vehículo según
la reivindicación 10.
Por supuesto, el procedimiento de la invención
puede incorporar cualquiera de las características anteriormente
descritas en asociación con el sistema de recuperación de vapores de
la invención, y el procedimiento presenta las mismas ventajas que
el sistema de recuperación de vapores.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se procederá a describir las
formas de realización de la presente invención, a modo de ejemplo,
con relación a los dibujos esquemáticos adjuntos, entre los que:
La figura 1 es una vista esquemática de una
unidad surtidora de combustible que incorpora un sistema de
detección de sistemas de recuperación de vapores ORVR,
La figura 2 es una vista esquemática de un
caudalímetro de vapor, y
La figura 3 es una vista en perspectiva de un
elemento calentado.
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Con relación a la figura 1, se ilustra una
unidad surtidora de combustible 1 que cuenta con una línea de
combustible 10 con una bomba de combustible 11 que dispensa
combustible desde un depósito de combustible 9 y que produce un
chorro de combustible F hasta una boquilla de suministro de
combustible 8 equipada con una salida de combustible 13. El volumen
y la velocidad del combustible suministrado se miden mediante un
caudalímetro 12 dispuesto en la línea de combustible 10 y conectado
a la unidad de control 6.
En una unidad surtidora de combustible 1 se
dispone un sistema de recuperación de vapores 2, en el que una
línea de vapor 3 comprende aguas abajo una entrada de vapor 14
dispuesta en la boquilla de suministro de combustible 8, un sensor
de temperatura 18 para la detección de la temperatura de una
corriente de vapor V que fluye en la línea de vapor 3, un elemento
calentado 5, un caudalímetro de vapor 25, una válvula de regulación
7 que regula la corriente de vapor V, y una bomba de vapor 4 para
generar la corriente de vapor V hasta el depósito 9.
Durante el funcionamiento, la salida de
combustible 13 y la entrada de vapor 14 normalmente se sitúan a la
entrada de combustible (no mostrada) de un depósito de combustible
de un vehículo 24.
La bomba de comestible 11, la válvula de
regulación de vapor 7 y la bomba de vapor 4 se conectan cada una a
la unidad de control 6 y son controladas por dicha unidad. El sensor
de temperatura 18, el elemento calentado y el caudalímetro de vapor
25 también se conectan cada uno a la unidad de control 6 para
alimentar señales correspondientes a la temperatura de la corriente
de vapor, un enfriamiento ejercido sobre el elemento calentado 5
por la corriente de vapor V y, una velocidad de flujo o caudal de
vapor.
Con relación a la figura 2 el caudalímetro 25 y
el elemento calentado 5 se incorporan en una unidad que se dispone
en la línea de combustible 3 y comprende un oscilador de fluido
convencional 15 que cuenta con una entrada 20 y una salida 21 para
permitir el paso de la corriente de vapor V.
A continuación de la entrada 20 el oscilador 15
cuenta con un canal para el flujo 23 que conjuntamente con un
divisor 19 divide la corriente de vapor V y crea una oscilación en
un canal de oscilación 22. El canal 22 se encuentra en comunicación
fluida con un respectivo lado del canal de flujo 23 y hace oscilar
una parte de la corriente del vapor de combustible V con una
frecuencia proporcional a la velocidad de flujo o caudal del
vapor.
Un detector de presión (no mostrado) se dispone
en el canal de oscilación 22 y proporciona de una manera conocida
una señal indicativa de la frecuencia de oscilación, es decir, la
velocidad de flujo o caudal de vapor. También resulta posible
disponer una unidad calentada (no mostrada) en el canal de
oscilación de fluido 22, para proporcionar una señal representativa
de la frecuencia de la oscilación, que se detecta midiendo la
frecuencia de un enfriamiento ejercido sobre la unidad calentada.
La unidad calentada puede ser similar al elemento calentado 5.
El elemento calentado 5 también se dispone en el
canal de oscilación 22 y proporciona una señal indicadora de un
enfriamiento ejercido sobre el elemento 5 por la corriente de vapor
V.
Con relación a la figura 3 el elemento calentado
5 presenta un cuerpo 26 para la unión al oscilador 15 y dos puntas
27, 29 que pasan a través del cuerpo 26. En un extremo y entre las
puntas 27, 29, hay montado un fino hilo de platino 28, y cuando el
elemento calentado 5 se une al oscilador 15 el hilo 28 queda situado
en el canal de oscilación 22. Los extremos de las puntas 27, 29
opuestos a los extremos equipados con el hilo 28 se conectan a la
unidad de control 6 que suministra al elemento calentado 5 una
corriente eléctrica constante que fluye desde una punta 27, a
través del hilo 28, a la otra punta 29 para calentar el hilo 28 a
una temperatura de, por ejemplo, 60ºC.
Cuando se inicia una operación de llenado se
producen el chorro de combustible F y la corriente de vapor V.
Simultáneamente la unidad de control 6 recibe tres valores de
entrada de los cuales el primero es la temperatura de la corriente
de vapor de combustible, que se proporciona por medio del sensor de
temperatura 18. El segundo valor es un voltaje en el hilo 28 y el
tercer valor es la velocidad de flujo o caudal de vapor medido por
el caudalímetro 25.
Cuando la corriente de Vapor V pasa por el hilo
28, el vapor enfría el hilo 28 lo que resulta en una reducción de
voltaje en el hilo. Si el vapor tiene una densidad alta, o un alto
contenido en hidrocarburos (vehículo sin sistema ORVR), el hilo 28
se enfría más que si la densidad, o el contenido en hidrocarburos,
fueran bajos (vehículo con sistema ORVR), dado que el hidrocarburo
tiene un mayor efecto refrigerante que el aire.
Un enfriamiento relativamente mayor del hilo 28
resulta en una resistencia más baja del hilo 28, y dado que la
corriente eléctrica a través del hilo 28 es constante, un voltaje
bajo significa un alto contenido en hidrocarburos mientras que un
voltaje alto significa que básicamente no hay hidrocarburos
presentes.
Las tablas de datos en las que un alto nivel de
voltaje o un nivel de voltaje predeterminado (nivel para un
vehículo con ORVR) se leen como una función de la velocidad de flujo
o caudal se almacenan en la unidad de control 6. Cada tabla de
datos tiene un intervalo de temperaturas específico, como por
ejemplo 5ºC, y la temperatura medida determina qué tabla de datos
utilizar, es decir, la temperatura medida debe encontrarse dentro
del intervalo de temperatura de la tabla de datos seleccionada.
Durante el funcionamiento el voltaje en el hilo
28 se mide de forma continua y se compara con el nivel de voltaje
predeterminado, que se obtiene desde las tablas de datos en base a
la temperatura y a la velocidad de flujo o caudal. Si la
temperatura se encuentra por encima del nivel predeterminado se
detecta un vehículo equipado con el sistema ORVR, y se detiene la
bomba de vapor 4 o se cierra la válvula de vapor 7.
Las tablas de datos para determinar los niveles
de voltaje predeterminado altos anteriormente analizados se generan
mediante la ejecución de ensayos para corrientes de vapor que tienen
un contenido en vapor típico para vehículos equipados con el
sistema ORVR así como para vehículos no equipados con el sistema
ORVR. Durante los ensayos se varía la velocidad de flujo o caudal
dentro del intervalo de funcionamiento de la velocidad de flujo o
caudal del sistema de recuperación de vapores (típicamente de 0
litros/min a 60 litros/min), y los ensayos se ejecutan dentro de
intervalos de temperatura de 5ºC, por ejemplo entre -20ºC y 50ºC.
Los niveles de voltaje resultantes se miden de manera continua y el
nivel de voltaje alto predeterminado (vehículo equipado con sistema
ORVR) se almacena como una función de la velocidad de flujo o caudal
a un respectivo intervalo de temperatura. En otras palabras, un
voltaje de hilo específico equivale a un enfriamiento específico del
elemento calentado 5.
El nivel de voltaje que define un vehículo con
sistema ORVR depende, por supuesto, de la configuración del sistema
de recuperación de vapores y de sus partes constituyentes. Los
niveles de voltaje también pueden determinarse teóricamente
aplicando funciones de hilo caliente conjuntamente con funciones
para conductividad térmica.
Además, en vez de utilizar tablas de datos para
decidir el voltaje predeterminado, puede determinarse una función
que tome como entradas la temperatura y la velocidad de flujo o
caudal del vapor para calcular el voltaje predeterminado.
Por supuesto, el elemento calentado 5 puede
disponerse en cualquier sitio en la línea de vapor 3, siempre y
cuando sea sometido a un enfriamiento suficiente de la corriente de
vapor V.
Además, la velocidad de flujo o caudal de la
corriente de vapor de combustible V puede determinarse para que sea
la velocidad de flujo o caudal del chorro de combustible F, dado que
la velocidad de flujo o caudal a través de la línea de vapor 3 por
lo general se corresponde con la velocidad de flujo o caudal de la
línea de combustible 10.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es solamente para conveniencia del lector. La misma no
forma parte del documento de patente europea. A pesar de que se ha
tenido mucho cuidado durante la recopilación de las referencias, no
deben excluirse errores u omisiones y a este respecto la OEP se
exime de toda responsabilidad.
- \bullet US 5956259 A
- \bullet US 5992395 A
\bullet WO 0050850 A
Claims (10)
1. Sistema de recuperación de vapores para la
recuperación de vapor de combustible del depósito de un vehículo
(24) durante el suministro de combustible al depósito del vehículo
(24), comprendiendo dicho sistema de recuperación de vapores (2)
una línea de recuperación de vapores (3) para transportar una
corriente de vapor de combustible (V), y una unidad de control (6)
adaptada para controlar la corriente del vapor de combustible (V),
un caudalímetro (12; 25) dispuesto para indicar la velocidad de
flujo o caudal de la corriente de vapor de combustible (V),
caracterizado por un elemento calentado (5) dispuesto en la
línea de recuperación de vapor (3) y al que se le suministra una
corriente eléctrica para proporcionar el calentamiento del elemento
calentado (5), y siendo la unidad de control (6) configurada
para:
- Medir un enfriamiento ejercido sobre el elemento calentado (5) por la corriente de vapor de combustible (V), siendo dicho enfriamiento determinado por el valor de voltaje en el elemento calentado (5) a una corriente eléctrica constante,
- Determinar una corrección para el enfriamiento medido comparado con un nivel predeterminado ponderando dicho enfriamiento con la velocidad de flujo o caudal para compensar que el enfriamiento aumenta conforme la velocidad de flujo o caudal del vapor aumenta, y
- Disminuir o detener la corriente del vapor de combustible (V), si tras la corrección del enfriamiento medido, un valor que representa el enfriamiento detectado es inferior al nivel predeterminado.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Sistema de recuperación de vapores según la
reivindicación 1, en el que la corrección para el enfriamiento
medido comparado con el nivel predeterminado incluye el aumento de
dicho nivel predeterminado conforme aumenta la velocidad de flujo o
caudal.
3. Sistema de recuperación de vapores según la
reivindicación 1 ó 2, que comprende adicionalmente un sensor de
temperatura (18) operativamente conectado a la unidad de control (6)
y dispuesto para medir la temperatura de la corriente de vapor de
combustible (V), siendo la unidad de control (6) configurada para
determinar una corrección para el enfriamiento medido comparado con
el nivel predeterminado ponderando dicho enfriamiento con le
temperatura medida para compensar que el enfriamiento disminuye
conforme la temperatura del vapor de combustible
aumenta.
aumenta.
4. Sistema de recuperación de vapores según la
reivindicación 3, en el que la corrección para el enfriamiento
medido comparado con el nivel predeterminado comprende la
disminución de dicho nivel predeterminado conforme aumenta la
temperatura.
5. Sistema de recuperación de vapores según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el caudalímetro
se dispone en la línea de recuperación de vapores (3) y cuenta con
un oscilador de fluido (15) para proporcionar una oscilación de por
lo menos una parte de la corriente de vapor de combustible (V).
6. Sistema de recuperación de vapores según la
reivindicación 5, en el que el oscilador de fluido (15) se
configura para proporcionar una oscilación de frecuencia que aumenta
con un aumento en el flujo de vapor.
7. Sistema de recuperación de vapores según la
reivindicación 5 ó 6, en el que el elemento calentado (5) se
dispone por lo menos parcialmente en la parte oscilante de la
corriente de vapor de combustible (V).
8. Sistema de recuperación de vapores según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la unidad de
control (6) se configura para estimar cualquiera entre la densidad y
el contenido en hidrocarburos de la corriente de vapor de
combustible (V), en base a determinar si un valor que representa el
enfriamiento ejercido sobre el elemento calentado (5) es inferior
al nivel predeterminado.
9. Unidad surtidora de combustible que comprende
un sistema de recuperación de vapores (2) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8.
10. Procedimiento de regulación de un sistema de
recuperación de vapores al recuperar vapor de combustible del
depósito de un vehículo (24) durante al suministro de combustible al
depósito del vehículo (24), comprendiendo dicho procedimiento las
etapas de:
- Transporte de una corriente de vapor de combustible (V) a través de una línea de recuperación de vapor (3),
- Detección de la velocidad de flujo o caudal de la corriente de vapor de combustible (V),
- Disposición de un elemento calentado (5) al que se le suministra una corriente eléctrica para proporcionar el calentamiento del elemento calentado,
- Medición del enfriamiento ejercido sobre el elemento calentado (5) por la corriente de vapor de combustible (V), siendo dicho enfriamiento determinado por el valor de voltaje en el elemento calentado (5) a una corriente eléctrica constante,
- Determinación de una corrección del enfriamiento medido comparado con un nivel predeterminado ponderando dicho enfriamiento con la velocidad de flujo o caudal para compensar que el enfriamiento aumenta conforme aumenta la velocidad de flujo o caudal del vapor, y
- Disminución o detención de la corriente del vapor de combustible (V), si tras una corrección, un valor que representa el enfriamiento detectado es inferior al nivel predeterminado.
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