ES2263046T3 - Dispositivo separador de fluidos. - Google Patents
Dispositivo separador de fluidos.Info
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Abstract
Dispositivo para separar aceite de los gases recirculados de un motor de combustión interna, que comprende una carcasa exterior provista de por lo menos un conducto de entrada de gases (3) asociado con el tubo usual de salida de gas presente en el motor, y un conducto de salida de gases (4) asociado con el conducto de admisión del motor, y comprende en su interior por lo menos un separador ciclón (5) para separar el aceite arrastrado por los gases, caracterizado porque dicho separador ciclón comprende dos cuerpos troncocónicos interiormente huecos (50, 51) parcialmente introducidos uno en el otro, para determinar un paso para el gas mezclado con aceite que entra en una cámara inferior (6) por el conducto de entrada (3).
Description
Dispositivo separador de fluidos.
La presente invención se refiere en general a un
dispositivo para separar fluidos de distinta densidad y, en
particular, a una mezcla de fluidos constituida por los gases
recirculados de un motor de combustión interna.
Es conocido que en los motores de combustión
interna los gases quemados se fugan hacia atrás hacia las cámaras
inferiores del cilindro debido a un escape a través de los aros de
pistón o debido a unas conexiones imperfectas.
Generalmente, estos gases se alimentan al
conducto de admisión, que los devuelve a continuación a los
cilindros para la combustión por medio de un conducto apropiado.
Ocurre sin embargo que en las cámaras inferiores de cilindro los
gases entran en contacto con el aceite presente en el colector de
aceite del motor, y se mezclan con una parte del mismo. Por lo
tanto, el conducto de admisión del motor también recibe partículas
de aceite que son perjudiciales en el mismo, además de ensuciar los
diversos componentes con los que entra en contacto, siendo dichas
partículas muy contaminantes desde un punto de vista medioambiental.
El documento PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 17, nº 534, describe
un dispositivo separador para separar aceite de los gases
recirculados de un motor de combustión interna, que comprende una
entrada de gases asociada con el tubo de escape del motor, un
conducto de salida de gases asociado con el conducto de admisión del
motor y un separador ciclón para separar el aceite arrastrado con
los gases.
El objetivo de la presente invención consiste en
superar los inconvenientes anteriormente mencionados dentro de la
estructura de una solución sencilla y racional.
La invención proporciona un dispositivo para
separar aceite de los gases recirculados de un motor de combustión
interna, que comprende una carcasa exterior provista de por lo menos
un conducto de entrada de gases asociado con el tubo de salida de
gases usual presente en el motor, y un conducto de salida de gases
asociado con el conducto de admisión del motor, y que comprende en
su interior por lo menos un separador ciclón para separar el aceite
arrastrado por los gases, caracterizado porque dicho separador
ciclón comprende dos cuerpos troncocónicos interiormente huecos,
parcialmente introducidos uno en el otro, para determinar un paso
para el gas mezclado con aceite que entra en una cámara inferior por
el conducto de entrada.
En particular, la invención proporciona un
dispositivo separador de fluidos que puede separar dichos gases
quemados de las partículas de aceite que dichos gases arrastran
cuando entran en contacto con el aceite del colector de aceite del
motor. El dispositivo se introduce en el conducto usual de
recirculación de gases del que están provistos los motores de
combustión interna, que conecta la cámara inferior de cilindro con
el conducto de admisión del motor.
El dispositivo de la invención comprende una
carcasa exterior provista de por lo menos un conducto de entrada de
mezcla de gases asociado con dicho conducto de recirculación para la
mezcla de gases presente en el motor, y un conducto de salida de
gases asociado con el conducto de admisión del motor, e incluye
interiormente por lo menos un separador ciclón.
Según una forma de realización preferida de la
invención, el dispositivo también comprende un separador de
coalescencia además del separador ciclón; estando dispuestos dicho
separador ciclón y el separador de coalescencia respectivamente en
dos cámaras de comunicación adyacentes, de las cuales una es
superior y la otra inferior, estando dicha cámara inferior asociada
con dicho conducto de entrada de mezcla de gases, y estando dicha
cámara superior asociada con el conducto de salida para los gases de
mezcla.
Según la invención, dicho separador ciclón
comprende dos cuerpos troncocónicos interiormente huecos,
parcialmente introducidos uno en el otro, para determinar un paso
para el gas y la mezcla de aceite que entra en dicha cámara inferior
por el conducto de entrada. El aceite separado se recoge en la base
de la cámara inferior en la que preferentemente existe un conducto
para conectar dicha cámara con el colector de aceite del motor. La
mezcla de gases y cualquier aceite no separado por el separador
ciclón se eleva hacia la cámara superior y pasa a través de dicho
separador de coalescencia que está provisto de unos medios de filtro
apropiados para retener las microgotas de aceite, que caen en
virtud de su peso.
Cualesquiera microgotas de aceite que pasen a
través del separador de coalescencia caen por su propio peso sobre
la base de dicha segunda cámara, y desde ésta sobre la base de dicha
primera cámara por medio de una válvula de retención que se abre
bajo el peso de las microgotas.
El gas sale por el conducto de salida.
En una forma de realización preferida de la
invención, con el conducto de salida de gases está asociada una
válvula de fuga, dispuesta en una tercera cámara que comunica con
dicha segunda cámara.
La invención también está provista de un
conducto de llenado de aceite del motor que se abre en la proximidad
de dicha primera cámara exterior al separador ciclón.
La invención se describe en detalle en la
presente memoria con la ayuda de la figura adjunta que ilustra una
forma de realización de la misma a título de ejemplo no
limitativo.
La figura 1 es una sección a través del
dispositivo de la invención.
Dicha figura 1 muestra el dispositivo 1 previsto
para su introducción en el circuito que conecta la salida del gas
quemado y la mezcla de aceite con el conducto de admisión de
combustible del motor (no se representa ninguno de los dos). El
dispositivo 1 comprende una carcasa exterior 2 que presenta un
conducto de entrada 3, a través del cual dicho gas quemado y dicha
mezcla de aceite entra en el dispositivo, y un conducto de salida 4,
a través del cual salen únicamente los gases quemados.
En el interior de dicha carcasa 2 está dispuesto
un separador ciclón 5, dispuesto en una primera cámara inferior 6.
El separador 5 comprende dos cuerpos troncocónicos interiormente
huecos 50 y 51, parcialmente introducidos uno en el otro, para
determinar un paso 52 para la mezcla de gas y aceite que entra en la
cámara 6 a través del conducto de entrada 3. La mezcla de gas y
aceite se separa en contacto con las paredes de los dos cuerpos
cónicos, cayendo el aceite sobre la base de la cámara 6 que por lo
tanto actúa como un recipiente de recogida. El aceite recogido en la
cámara se alimenta a continuación al colector de aceite del motor, a
través de un conducto de salida 61.
Encima de la cámara 6 está dispuesta una segunda
cámara 7 separada de la primera por una base 70 que también actúa
como un elemento de soporte para unos medios de filtro 8 presentes
en la cámara 7. Los medios de filtro 8 son un separador de
coalescencia que está compuesto por un deflector que une las
microgotas de aceite para recogerlas en virtud de su peso. En este
sentido, la base 70 presenta un conducto 71 dispuesto para conectar
la primera cámara 6 con la segunda 7, estando presente en la parte
exterior de este conducto una pluralidad de dientes 72 dispuestos
circunferencialmente para el acoplamiento de los dientes de
adaptación 80 de los medios de filtro 8.
En la base 70, más allá de los dientes 72, está
dispuesta una válvula de retención 73 de asiento cónico, cuyo
funcionamiento se explicará en la presente memoria.
Encima de la cámara 7 está dispuesta una tercera
cámara superior 9, separada de la cámara 7 por una placa 10. Las dos
cámaras 7 y 9 se comunican por medio de una pluralidad de orificios
100, de los que únicamente se aprecia uno en las figuras, estando
éstos dispuestos circunferencialmente en la proximidad del borde
exterior de la placa 10.
Para la salida de los gases quemados de los que
se ha separado el aceite, la cámara 9 presenta un conducto 4
conectado al conducto de admisión de combustible del que está
provisto el motor, no representado.
En detalle, la cámara está determinada por un
cuerpo en forma de copa invertida 90, que presenta en su parte
posterior dicho conducto de salida 4, y se apoya en el borde de
dicha carcasa 2 en la cual se fija rígidamente mediante una tuerca
redonda exterior 91.
En el interior de la cámara 9 está dispuesta una
válvula 12 de tipo membrana, que actúa contra la acción de un muelle
13. Tal como puede apreciarse en la figura 1, el muelle 13 está
dispuesto entre la superficie superior de dicha válvula 12 y la base
de dicho cuerpo en forma de copa 90, estando montado dicho muelle
sobre un vástago cilíndrico hueco 14 que sobresale en la cámara 9 de
dicho conducto de salida 4. La válvula de membrana 12 divide el
volumen de la cámara 9 en dos partes 92 y 93, de las cuales la parte
93 se mantiene a presión atmosférica mediante su conexión al
exterior de la cámara por medio de un conducto radial 94 que se abre
hacia la superficie exterior del cuerpo en forma de copa 90, en la
proximidad de la tuerca redonda 91.
El dispositivo 1 está provisto asimismo de un
conducto de llenado 15, colocado en el lado de la carcasa 2 y que se
abre en la proximidad de la base de la primera cámara 6.
La mezcla de gases quemados y aceite entra en la
cámara 6 del dispositivo 1 por el orificio de entrada 3 y el
separador ciclón 5. Al pasar por el paso 52 la mezcla deposita la
mayor parte de su aceite constituyente en las paredes del separador
y, en particular, en las paredes interiores del cuerpo 50. Tal como
ya se ha descrito las gotas de aceite separadas caen sobre la base
del dispositivo desde la que son devueltas al colector de aceite del
motor por medio del conducto 61. La mezcla de gases se eleva
entonces hacia la cámara superior 7 a través del conducto 71 y a
través de los medios de filtro 8, los cuales mediante coalescencia
recogen las microgotas que no se han separado en el separador
ciclón 5. Cualesquiera microgotas que pasen también a través de los
medios de filtro 8 caen por su propio peso sobre la base de la
segunda cámara 7, desde la que caen sobre la base de la cámara 6 por
medio de la válvula 73. El gas quemado del que se ha separado el
aceite entra en la cámara superior 9 por medio de la válvula de fuga
12, y sale por el conducto de salida 4 hacia el conducto de admisión
del motor.
Claims (17)
1. Dispositivo para separar aceite de los
gases recirculados de un motor de combustión interna, que comprende
una carcasa exterior provista de por lo menos un conducto de entrada
de gases (3) asociado con el tubo usual de salida de gas presente en
el motor, y un conducto de salida de gases (4) asociado con el
conducto de admisión del motor, y comprende en su interior por lo
menos un separador ciclón (5) para separar el aceite arrastrado por
los gases, caracterizado porque dicho separador ciclón
comprende dos cuerpos troncocónicos interiormente huecos (50, 51)
parcialmente introducidos uno en el otro, para determinar un paso
para el gas mezclado con aceite que entra en una cámara inferior (6)
por el conducto de entrada (3).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende asimismo un separador de
coalescencia.
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicho separador ciclón y dicho separador
de coalescencia están dispuestos respectivamente en unas cámaras que
se comunican en serie (6, 7) de dicha carcasa.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la cámara en la que está dispuesto dicho
separador ciclón comprende dicho conducto de entrada de gases (3),
recogiendo la base de dicha cámara (6) el aceite separado de dichos
gases por dicho separador ciclón (5).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque el conducto (4) para los gases de los
que se ha separado el aceite está asociado con la cámara en la que
está dispuesto dicho separador.
6. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la base de dicha carcasa presenta un
conducto de descarga (61) para el aceite separado de los gases.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque dicho conducto de descarga (61) se
recoge en el colector de aceite del motor.
8. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichas cámaras (6, 7) están separadas
por una base (70) provista de un conducto (71) que conecta dichas
cámaras (6, 7) entre sí.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque dicha base presenta unos dientes de
soporte para dicho separador de coalescencia.
10. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque dicha base está provista de una válvula
accionada por el peso del aceite para permitir que el aceite
separado de los gases pase en la dirección de dicha primera cámara
(6), evitando al mismo tiempo el paso del gas en la dirección
opuesta.
11. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicho separador de coalescencia
comprende unos medios de filtro.
12. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende asimismo una válvula de fuga
(12) dispuesta en correspondencia con dicho conducto de salida de
gases.
13. Dispositivo según las reivindicaciones 3 y
12, caracterizado porque dicha válvula de fuga está dispuesta
en una tercera cámara (9) que comunica con dicha segunda cámara (7)
por medio de al menos un conducto (100).
14. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque dicha válvula de fuga comprende una
membrana que actúa contra la acción de un muelle (13).
15. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque dicha membrana divide el volumen
interior de dicha tercera cámara (9) en dos partes (92, 93), de las
cuales una (93) se mantiene a presión atmosférica mediante su
conexión al exterior de dicha carcasa por medio de un conducto (94),
y la otra (92) se mantiene bajo vacío mediante la aspiración del
motor.
16. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende un conducto de llenado de
aceite (15).
17. Dispositivo según las reivindicaciones 3 y
16, caracterizado porque dicho conducto (15) se abre en la
proximidad de la base de dicha primera cámara (6).
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