ITVI20110253A1 - Compressore per l'erogazione di un gas proveniente da una rete di alimentazione ad un'utenza - Google Patents

Description

COMPRESSORE PER L’EROGAZIONE DI UN GAS PROVENIENTE DA

UNA RETE DI ALIMENTAZIONE AD UN’UTENZA

La presente invenzione riguarda un compressore per l’erogazione di un gas, specialmente metano, proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza. In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un compressore utile per rifornire utenze, quali, ad esempio, serbatoi per l’alimentazione di un automobile alimentata a gas metano, da una fonte di gas quale la rete civile di distribuzione.

Sono noti dispositivi di rifornimento per serbatoi di automobili alimentate a gas che permettono di effettuare l’operazione prelevando il gas direttamente dalla rete civile di distribuzione, senza la necessità che l’utente si rechi presso la stazione di servizio con la propria automobile.

Si tratta di compressori ad alta pressione, tipicamente 200 bar, dotati di un piccolo serbatoio di olio con un volume di circa 0,3 litri, che contiene l’olio necessario alla lubrificazione dei suoi componenti durante il funzionamento.

Nel dettaglio, per riempire un serbatoio di un automobile, ad esempio da 100 litri, il compressore noto deve essere tenuto in funzionamento per 5-6 ore di fila, durante le quali l’olio lubrificante svantaggiosamente si surriscalda e perde velocemente le sue proprietà, rendendo indispensabile il suo ricambio. Un altro inconveniente dei compressori di questo tipo noti à ̈ dato dal fatto che l’olio lubrificante, in circolo all’interno dei compressori, surriscaldandosi, vaporizza e si lega al gas in compressione, diminuendone la qualità.

Ancora, l’ingresso di un gas proveniente da una rete civile all’interno di un compressore avviene in maniera incostante, essendo tale rete non progettata per alimentare tali dispositivi.

Attualmente non esistono di fatto compressori in grado di funzionare in maniera efficiente per un tempo così lungo, senza richiedere onerose e sempre indesiderate operazioni di manutenzione.

La presente invenzione intende ovviare ai suddetti inconvenienti della tecnica nota.

In particolare, scopo della presente invenzione à ̈ quindi fornire un compressore per l’erogazione di un gas, specialmente metano, proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza, capace di funzionare senza i problemi tecnici tipici dei compressori attualmente disponibili per un periodo di tempo più lungo, e quindi sufficiente a completare il rifornimento.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ concretizzare un compressore per l’erogazione di un gas proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza in grado di erogarlo in assenza di residui di olio lubrificante vaporizzato in esso.

E’ un altro compito della presente invenzione realizzare un compressore per l’erogazione di un gas proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza affidabile nelle condizioni di impiego.

Inoltre, uno scopo della presente invenzione à ̈ ancora ridurre la quantità di olio in circolo fra i componenti di un compressore per gas.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ evitare l’eccessivo surriscaldamento dell’olio lubrificante all’interno di un compressore per gas.

Sempre uno scopo della presente invenzione à ̈ ideare un compressore per l’erogazione di un gas proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza realizzabile a partire da un compressore noto ed aggiungendo ad esso un numero limitato di elementi.

Nel dettaglio, scopo della presente invenzione à ̈ mettere a punto un compressore per l’erogazione di un gas proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza che sia economicamente conveniente da produrre in termini assoluti o che comunque presenti un costo di produzione ridotto rispetto alla tecnica nota più vicina.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da un compressore per l’erogazione di un gas proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza come alla rivendicazione 1 allegata, cui si rimanda per brevità.

Ulteriori caratteristiche di dettaglio del compressore secondo l’invenzione sono riportate nelle rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, il compressore per l’erogazione di un gas proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza secondo l’invenzione libera il gas da erogare dai residui di olio lubrificante vaporizzato, rendendo il gas stesso più pulito e quindi di qualità migliore rispetto a quelli erogati da compressori lubrificati, con sostanziale analogo funzionamento, di tipo noto. Un altro vantaggio della presente invenzione à ̈ dato dal fatto che à ̈ possibile riciclare l’olio recuperato dal gas da erogare, aumentando la quantità di lubrificante a disposizione.

Ancora un vantaggio della presente invenzione à ̈ dato dal fatto di aumentare la quantità di olio a disposizione, quest’ultimo si riscalda di meno, mantenendo le sue proprietà più a lungo rispetto all’impiego delle quantità di lubrificante attualmente in uso.

In particolare, con la possibilità di recuperare l’olio disperso nel gas da erogare, diminuisce la quantità effettiva di olio in circolo richiesta dal compressore secondo l’invenzione, migliorandone il rendimento.

In modo vantaggioso, inoltre, il compressore secondo l’invenzione presenta un costo di produzione estremamente competitivo e comunque ridotto rispetto alla tecnica nota più vicina adatta allo scopo, in rapporto alla quale altresì à ̈ comunque più affidabile. Gli scopi ed i vantaggi detti, nonché altri che emergeranno più avanti, appariranno in misura maggiore dalla descrizione che segue, relativa ad una preferita forma esecutiva del compressore dell’invenzione, data a titolo indicativo ed illustrativo, ma non limitativo, con riferimento alle allegate tavole di disegno ove: - la figura 1 à ̈ una vista assonometrica dall’alto del compressore secondo l’invenzione;

- la figura 2 Ã ̈ una vista assonometrica dal basso del compressore di figura 1;

- la figura 3 Ã ̈ una vista frontale del compressore di figura 1;

- la figura 4 Ã ̈ una prima vista laterale del compressore di figura 1;

- la figura 5 Ã ̈ una seconda vista laterale del compressore di figura 1; e

- la figura 6 Ã ̈ una vista dal basso del compressore di figura 1.

Come si osserva nelle figure allegate, il compressore per l’erogazione di gas dell’invenzione à ̈ globalmente numerato con 1 e comprende di preferenza:

- un tubo 2 d’ingresso del gas metano, proveniente dalla rete di alimentazione, ed il cui flusso à ̈ indicato dalla freccia M;

- un primo serbatoio 3, per l’accumulo di gas da comprimere, cui sono collegati a loro volta un primo tubo 4 di uscita gas, un secondo tubo 5 di ritorno gas ed un terzo tubo 6 di comunicazione pneumatica con un secondo serbatoio 7;

- un secondo serbatoio 7, per l’accumulo di olio lubrificante, cui sono collegati il summenzionato terzo tubo 6, un quarto tubo 8 di uscita dell’olio ed un quinto tubo 9;

- un dispositivo compressore 10 noto, dotato inferiormente di una coppa per l’olio 11 per la lubrificazione dei suoi componenti;

- un separatore di condensa 12, per la separazione del gas proveniente dal terzo stadio di compressione 10’ del dispositivo compressore 10, collegato ad esso tramite un sesto tubo 13, e da cui escono tre ulteriori settimo 13’, ottavo 14 e nono 15 tubo di uscita, rispettivamente per il gas depurato e diretto al quarto stadio di compressione 10†del dispositivo compressore 10, per l’attuazione/disattivazione dell’erogazione e per una comunicazione pneumatica con il serbatoio 7;

- un gruppo di comando valvole 16, regolante il rifornimento di gas compresso all’utenza, e comprendente una prima valvola 17 di uscita di gas ad alta pressione, una seconda valvola/pistone 18 ed una terza valvola di scarico 19 che à ̈ collegata al secondo tubo 5 di ritorno gas al primo serbatoio 3; - un decimo tubo 22 in uscita dal quarto stadio di compressione 10†del dispositivo compressore e collegato alla prima valvola 17.

Come sopra accennato, il gas metano proveniente dalla rete di alimentazione secondo la direzione M, attraversa il tubo 2, dotato di una valvola di non ritorno, ed entra nel primo serbatoio 3.

Di lì, attraverso il tubo 4, confluisce verso il dispositivo compressore 10, dal cui terzo stadio di compressione 10’ esce, provvisto di tracce di olio lubrificante, attraverso il sesto tubo 13, raggiungendo il separatore di condensa 12.

Tale separatore 12 funge da filtro, lasciando passare attraverso il settimo tubo 13’ il gas depurato verso il quarto stadio di compressione 10†del dispositivo compressore 10, e raccogliendo al suo interno le particelle di liquido vaporizzato che erano presenti nel gas proveniente dal tubo 13.

Il tubo 22 dirige il gas depurato dal separatore 12 ed ulteriormente compresso dal quarto stadio di compressione 10†del dispositivo compressore 10 verso il gruppo comando valvole 16.

In particolare, il tubo 14, in uscita dal separatore 12 e collegato alla valvola pistone 18, regola l’erogazione all’utenza comunicando/mettendo in pressione la valvola pistone 18 che così mette in comunicazione il tubo 22 con la valvola 17.

Una volta terminata l’erogazione, la valvola pistone 18 non riceve più pressione dal tubo 14, quindi torna alla sua posizione iniziale chiudendo la valvola 17 ed aprendo la valvola di scarico 19 che scarica il gas residuo presente nel tubo erogatore (non mostrato) all’interno del tubo 5 di ritorno.

Sempre al termine dell’erogazione, dovuto a motivi accidentali o dovuto alla volontà dell’utente, si attiva una valvola di controllo 20, ad esempio un’elettrovalvola, che mette in comunicazione pneumatica il separatore 12 con il tubo 9 e, di conseguenza, la coppa dell’olio 11 ed il serbatoio 7. In questo modo, quando il dispositivo compressore 10 à ̈ spento, la pressione all’interno dei tre serbatoi 3 (gas), 7 (olio e gas) ed 11 (olio), e del separatore 12 à ̈ la medesima, essendo tutti in comunicazione tramite i tubi 6, 9 e 15.

Nel dettaglio, il tubo 6 presenta alla sua estremità combaciante con il serbatoio 7 un filtro in metallo sinterizzato 23, che permette il passaggio del gas, ma non dell’olio.

In una forma di realizzazione alternativa, à ̈ possibile realizzare il tubo 15 ed il tubo 9 con due ingressi indipendenti all’interno del serbatoio 7, senza per questo compromettere l’efficienza del compressore per l’erogazione di gas 1 secondo l’invenzione.

A dispositivo compressore 10 attivo, invece, la pressione all’interno dei tre serbatoi 3 (gas), 7 (olio e gas) ed 11 (olio) à ̈ la medesima, più bassa rispetto a quella presente all’interno del separatore 12, che arriva a circa 60 Bar e che viene sfruttata quindi come attuatrice, tramite il tubo 14, dell’erogazione del gas compresso all’utenza: nel momento in cui tale pressione à ̈ insufficiente, l’erogazione si interrompe, e viceversa.

Poiché nel gas metano proveniente dalla rete di alimentazione à ̈ presente solo una percentuale bassissima di acqua, il liquido raccolto all’interno del separatore 12 à ̈ sostanzialmente l’olio lubrificante in circolo nel dispositivo compressore 10 e che vaporizzandosi si à ̈ legato al gas durante il suo passaggio.

Tale olio à ̈ raccolto tramite il tubo 15 che, quando il compressore 1 dell’invenzione viene spento per qualsivoglia ragione e depressurizzato, per mezzo della valvola di controllo 20 lo convoglia nel tubo 9, all’interno del secondo serbatoio 7 per l’accumulo dell’olio.

Qui l’olio, lontano dal dispositivo compressore 10, resta freddo e può essere utilizzato come ricambio per l’olio in circolo.

Attraverso il tubo 8, comunicante con la coppa dell’olio 11 del dispositivo compressore, l’olio recuperato va a rabboccare/sostituire tale olio in circolo, per aumentare il rendimento e l’efficienza del compressore.

Vantaggiosamente, il serbatoio 7, mantenuto ad una posizione tale da presentare il livello dell’olio alla medesima quota di quello presente nella coppa 11, può essere usato anche per l’accumulo di una quantità di olio di riserva, che non si surriscalda come l’olio in circolo e che quindi mantiene le sue proprietà fino al suo utilizzo.

Tale riserva aumenta l’autonomia del compressore secondo l’invenzione rispetto ai compressori noti, che dispongono di un’unica coppa dell’olio, direttamente connessa al dispositivo compressore e quindi di dimensioni limitate.

A tale scopo, il serbatoio 7 presenta, in posizione frontale, un oblò 21 sulla parete verticale, per la verifica del livello di olio al suo interno.

Questo permette di verificare l’effettiva quantità di olio accumulato, dando la possibilità di valutare la necessità di immettere nuovo olio.

Sulla base di quanto sopra esposto, si comprende che il compressore per l’erogazione di un gas proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza, che à ̈ oggetto dell’invenzione, raggiunge gli scopi e realizza i vantaggi precedentemente menzionati.

Si precisa che il compressore per l’erogazione di gas dell’invenzione potrà includere un numero qualsivoglia di stadi di compressione, a seconda delle esigenze applicative.

Il veicolo che viene alimentato dal gas processato dal compressore dell’invenzione potrà essere costituito per esempio da un’automobile privata, un veicolo industriale e così via.

L’invenzione così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli costruttivi potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Infine, i materiali impiegati, purché compatibili con l’uso specifico, nonché le dimensioni dei suddetti dettagli costruttivi potranno essere qualsiasi, secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati acclusi al solo scopo di aumentare l’intelligibilità delle rivendicazioni e, di conseguenza, tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull’interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1) Compressore (1) per l’erogazione di un gas proveniente da una rete di alimentazione ad un’utenza, in particolare un veicolo alimentato a gas, comprendente un dispositivo compressore (10), dotato di una pluralità di stadi di compressione (10’, 10†), e di un primo serbatoio (11) atto a contenere olio per la lubrificazione dei componenti di detto dispositivo compressore (10), detto compressore (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere: - un secondo serbatoio (7), per l’accumulo di ulteriore olio atto alla lubrificazione dei componenti di detto dispositivo compressore (10), - un primo tubo (8) per il trasporto di detto olio da detto primo (11) a detto secondo (7) serbatoio, ed - un secondo tubo (9) per la comunicazione pneumatica fra detto primo (11) e detto secondo (7) serbatoio, detto secondo tubo avendo le estremità posizionate sopra il livello dell’olio contenibile all’interno di detti serbatoi (11, 7).
2. 2) Compressore (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto secondo serbatoio (7) si trova in una posizione tale da presentare il livello dell’olio contenibile in esso alla medesima quota di quello contenibile in detto primo serbatoio (11).
3. 3) Compressore (1) secondo una delle rivendicazioni 1-2, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un terzo serbatoio (3), per l’accumulo di detto gas proveniente da detta rete di alimentazione, cui sono collegati: - un terzo tubo (2) per l’ingresso di detto gas, proveniente da detta rete di alimentazione; - un quarto tubo (4) per il trasporto di detto gas da detto terzo serbatoio (3) a detto dispositivo compressore (10); - ed un quinto tubo (6) per una comunicazione pneumatica con detto secondo serbatoio (7).
4. 4) Compressore (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto terzo tubo (2) presenta una valvola di non ritorno.
5. 5) Compressore (1) secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detto quinto tubo (6) presenta una estremità (23) connessa con detto secondo serbatoio (7) e, in corrispondenza di detta estremità, presenta un elemento di filtraggio, per permettere il passaggio di detto gas, ma non di detto olio contenibile in detto secondo serbatoio (7).
6. 6) Compressore (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto elemento di filtraggio (23) comprende un filtro in metallo sinterizzato.
7. 7) Compressore (1) secondo una delle rivendicazioni 1-6, caratterizzato dal fatto che detto compressore (1) comprende un separatore di condensa (12), posizionato a valle di uno (10’) di detta pluralità di stadi di compressione di detto dispositivo compressore (10), ed à ̈ collegato a detto stadio di compressione (10’) tramite un sesto tubo (13), detto separatore di condensa (12) accumulando sul proprio fondo eventuali particelle di un liquido vaporizzato in detto gas.
8. 8) Compressore (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto separatore di condensa (12) à ̈ posizionato tra il penultimo stadio di compressione (10’) e l’ultimo stadio di compressione (10†) di detto dispositivo compressore (10), collegato ad essi rispettivamente tramite detto sesto tubo (13), ed un settimo tubo (13’).
9. 9) Compressore (1) secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente una valvola (18) per l’attivazione dell’erogazione di detto gas, e dal fatto che detto separatore di condensa (12) presenta un ottavo tubo (14) per l’attivazione di detta valvola (18) collegato pneumaticamente a detta valvola (18).
10. 10) Compressore (1) secondo una delle rivendicazioni 7-9, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un nono tubo (15) di collegamento con detto secondo serbatoio (7), per trasferire detto liquido accumulato in detto separatore di condensa (12) e per consentire una comunicazione pneumatica verso detto serbatoio (7), detto nono tubo (15) essendo chiuso/aperto quando detto dispositivo compressore (10) à ̈/non à ̈ in funzione.
11. 11) Compressore (1) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto nono tubo (15) Ã ̈ chiuso/aperto da una valvola di controllo (20) collegata al dispositivo di accensione/spegnimento di detto dispositivo compressore (10).
12. 12) Compressore (1) secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che detto nono tubo (15) confluisce in detto secondo tubo (9).
13. 13) Compressore (1) secondo una delle rivendicazioni 1-12, caratterizzato dal fatto che detto secondo serbatoio (7) presenta un oblò (21) sulla parete verticale, per la verifica del livello di detto olio contenibile al suo interno.
14. 14) Compressore (1) secondo una delle rivendicazioni 1-13, caratterizzato dal fatto che detto primo serbatoio (11) Ã ̈ posizionato inferiormente rispetto a detto dispositivo compressore (10).