ITTO20130655A1 - Dispositivo di riscaldamento di un fluido impiegato su di un apparato azionato da motore, in particolare un veicolo - Google Patents
Dispositivo di riscaldamento di un fluido impiegato su di un apparato azionato da motore, in particolare un veicoloInfo
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:
Dispositivo di riscaldamento di un fluido impiegato su di un apparato azionato da motore, in particolare un veicolo",
di: ELTEK S.p.A., nazionalità italiana, Strada Valenza 5A, 15033 Casale Monferrato (AL).
Inventori designati:
Matteo Rondano - Reg. Bonina, 11/B - 15030 Camagna Monferrato (AL) Mauro Zorzetto - Salita Sant'Anna, 70 - 15033 Casale Monferrato (AL) Alberto Barbano - Reg. Mandoletta, 47 - 15033 San Germano Monferrato (AL) Depositata il: 1° agosto 2013
* * *
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo riscaldatore di un fluido impiegato su di un apparato azionato da un motore, quale un carburante per motori diesel di autoveicoli, e ad una relativa disposizione circuitale di controllo.
Tecnica anteriore
Dispositivi del tipo indicato sono utilizzati su apparati che sono spesso chiamati ad operare in condizioni di temperatura ambiente molto bassa, al fine di realizzare un riscaldamento del fluido prima che questi transiti in un ulteriore dispositivo, quale un filtro. In tali condizioni ambientali talune sostanze, ad esempio le paraffine presenti nel gasolio di alimentazione del motore di un veicolo, tendono a cristallizzare o solidificarsi, con conseguenti rischi di intasamento del filtro suddetto: il riscaldamento del gasolio prima della sua immissione nel filtro consente in tal modo di rendere più fluido il carburante, evitando i rischi di intasamento.
Alcuni dispositivi riscaldatori di tipo noto comprendono un corpo che viene
direttamente dal gasolio e sono solitamente costituiti da una pluralità di termistori PTC (a coefficiente di temperatura positivo), la cui alimentazione in corrente continua è solitamente controllata per mezzo di almeno un interruttore elettronico di potenza. Il dispositivo riscaldatore comprende inoltre almeno un sensore, volto a rilevare in modo diretto o indiretto la temperatura del gasolio, nonché un ingresso per un segnale di controllo - tipicamente costituito dalla tensione di una batteria - ad esempio generato quando la chiave di accensione del veicolo viene portata nella key-on , ovverosia quella posizione della chiave -immediatamente precedente a quella di attivazione del motorino di avviamento del motore - che
zione elettrica a certi suoi dispositivi di bordo, quali talune centraline elettroniche del veicolo e, appunto, il dispositivo riscaldatore. Una disposizione circuitale di controllo del dispositivo riscaldatore comanda poi
potenza in base a segnali forniti dal sensore di temperatura ed in base al suddetto segnale di controllo. In termini generali, in condizione di key-on, il suddetto sensore rileva la temperatura del gasolio e, nel caso in cui questa si trovi al di sotto di una soglia predeterminata, la disposizione circuitale di controllo provvede, tramite interruttore di potenza, ad alimentare i resistori, con il conseguente riscaldamento del carburante. Alcuni dispositivi riscaldatori noti integrano anche un sensore di pressione e la relativa disposizione circuitale di controllo è configurata per desumere un eventuale intasamento del filtro dalla pressione del fluido rilevata in ingresso e/o in uscita al dispositivo. Un dispositivo riscaldatore del tipo indicato è noto ad esempio da EP 1505292 A2, a nome della stessa Richiedente.
In recenti applicazioni non è più possibile utilizzare il segnale di key-on come del veicolo, e quindi del suo generatore elettrico (alternatore). Tipicamente questo è il caso di veicoli equipaggiati con dispositivi di chiave elettronica, nei quali varie centraline del veicolo vengono rese attive già in concomitanza di una portiera, o addirittura quando il portatore del dispositivo a chiave elettronica è ad alcuni metri di distanza dal veicolo. Per contro, la sempre maggiore presenza di componentistica elettronica nei veicoli porta alla necessità di essere sicuri che il dispositivo riscaldatore venga azionato solamente quando il motore è in moto ed il generatore elettrico è quindi attivo, onde evitare consumi anomali dalla batteria.
Problematiche simili si verificano in veicoli equipaggiati con un sistema, tipicamente definito "Start and Stop", predisposto per spegnere automaticamente il motore quando il veicolo si ferma e riaccendere automaticamente il motore quando il veicolo riparte (ad esempio rilevando il rilascio completo e
: anche in questi casi sussiste infatti il rischio di alimentare il dispositivo riscaldatore con motore spento e generatore elettrico inattivo, con un consumo anomalo della batteria.
Almeno talune delle problematiche suddette sono ovviate in quelle soluzioni in cui il dispositivo riscaldatore è collegato ad una centralina elettronica di controllo del motore (ECU): in tal modo, almeno parte della disposizione circuitale di controllo del dispositivo riscaldatore può essere direttamente integrata nella centralina elettronica, la disposizione circuitale del dispositivo riscaldatore - ad esempio tramite un linea di comunicazione di dati -informazioni puntuali sullo stato del motore del veicolo e/o del suo generatore elettrico. Una tale soluzione complica però la realizzazione della centralina e del dispositivo riscaldatore e del relativo cablaggio, con conseguente aumento dei costi.
Nei suoi termini più generali, la presente invenzione si propone di risolvere le problematiche sopra evidenziate tramite un dispositivo di riscaldamento di realizzazione semplice e di impiego flessibile, sicuro ed affidabile.
In vista di raggiungere tale scopo di riscaldamento avente le caratteristiche di cui alle rivendicazioni allegate, che costituiscono parte integrante della presente descrizione.
una disposizione circuitale di controllo per un dispositivo di riscaldamento.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:
- le figure 1 e 2 sono due viste prospettiche, da diverse angolazioni, di una possibile forma di attuazione di un dispositivo di riscaldamento secondo ;
- le figure 3 e 4 sono viste parzialmente esplose, da diverse angolazioni, del dispositivo delle figure 1-2;
- le figure 5 e 6 sono viste prospettiche sezionate del dispositivo delle figure 1-4;
- la figura 7 è uno schema elettrico semplificato di un dispositivo di riscaldamento in accordo ad una ;
- la figura 8 è una vista prospettica di un dispositivo di riscaldamento abbinato ad un filtro, in accordo ad una forma di attuazione
- la figura 9 è una vista prospettica parziale e sezionata del gruppo dispositivo - filtro di figura 8;
- la figura 10 è una vista prospettica di un dispositivo in accordo ad una forma ;
- la figura 11 è una vista prospettica di un dispositivo in accordo ad una forma ;
- le figure 12 e 13 sono viste prospettiche parzialmente sezionate di un dispositivo in accordo ;
- le figure 14, 15 e 16 sono una vista esplosa, una vista prospettica parziale e sezionata e una vista parziale in sezione di un dispositivo in accordo ad una forma di
- le figure 17, 18 e 19 sono diagrammi volti ad esemplificare la logica di funzionamento di un dispositivo in accordo ad altre possibili forme di attuazione
una forma di attuazione
ad indicare che una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione.
in una forma di attuazione
diversi luoghi di questa descrizione, non sono necessariamente riferite alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione, anche differenti da quelle raffigurate. I riferimenti qui utilizzati sono soltanto per
attuazione.
Nelle figure 1 e 2, con 1 viene indicato nel suo complesso un dispositivo riscaldatore secon . dispositivo 1 ha un corpo 2 provvisto di un almeno raccordo di ingresso 3, destinato ad essere collegato ad una linea di alimentazione del fluido, che qui si supponga essere un carburante, particolarmente gasolio, e di almeno un raccordo di uscita 4. raccordo 3 ha configurazione generalmente piegata, qui sostanzialmente ad L, e si diparte da un fianco del corpo 2, preferibilmente con almeno un suo tratto che si estende del dispositivo 1. In attuazioni non rappresentate la forma del raccordo 3 può essere diversa da quella esemplificata, ad esempio con il raccordo 3 che si eleva da una prima estremità 2a del corpo 2, qui convenzionalmente definita estremità superiore . Il racc
opposta 2b del corpo 2, qui definita convenzionalmente estremità inferiore , in posizione preferibilmente centrale.
sono entrambi configurati per il collegament
deflusso del fluido al dispositivo, ma tale forma non deve intendersi limitativa. Come risulterà in seguito, il corpo 2 supporta mezzi riscaldatori elettrici, in una posizione che è generalmente intermedia ai raccordi 3 e 4. Il corpo 2 ha inoltre, preferibilmente ma non necessariamente una porzione tubolare 5, che realizza la parte esterna di un connettore per il collegamento elettrico del dispositivo 1, particolarmente a fini di alimentazione elettrica.
Il corpo 2 è preferibilmente realizzato in più pezzi, ad esempio con una parte centrale 6 sostanzialmente tubolare e coperchi di estremità 7 e 8, eventualmente realizzati con materiali e/o colori differenti tra loro, ad esempio al fine di agevolarne
Nelle figure 3-6 il dispositivo 1 è illustrato tramite viste esplose e viste sezionate: riferendosi anche a tali figure, con 6 viene indicata una parte di corpo principale, integrante il raccordo 3 ed una staffa estern
dispositivo alla struttura del veicolo o altro apparato sul quale il dispositivo stesso è montato. La staffa, anziché essere direttamente integrata nella parte di corpo 6, può essere configurata come componente aggiunto, ad esempio di materiale metallico, o essere sostituita da altri idonei elementi di fissaggio, come risulterà anche in seguito. La staffa può anche essere assente, ad esempio in applicazioni in cui il dispositivo 1 è supportato da un filtro o racchiuso con un filtro in un medesimo involucro.
parte di corpo 6 ha forma sostanzialmente tubolare o generalmente cava ed è suddivisa in almeno due camere 9 e 10, mediante una rispettiva parete divisoria, indicata con 6b. La camera inferiore 10 mette in comunicazione i raccordi 3 e 4 ed in essa sono montati i mezzi di riscaldamento del fluido. In una forma di attuazione, a tale scopo nella camera 10 sono disposti due elementi di contattazione 11 e 12, in posizioni sostanzialmente parallele tra loro, tra i quali sono disposti una pluralità di termistori PTC, preferibilmente di forma discoidale, indicati con 13. Preferibilmente, gli elementi 11 realizzano funzioni di contatto elettrico e termico, effettuando anche una dissipazione termica. Gli elementi di contatto 11 e 12 sono preferibilmente configurati come lamine, ad esempio in
disco 12 è premuto verso il disco 11, con interposti i termistori 13, da un elemento metallico 14 avente una porzione centrale forata, dalla quale si dipartono bracci elastici radiali, aventi funzione di molle.
14 è qui fissato, preferibilmente mediante una vite 15, ad un organo assiale di fissaggio 17, visibile nelle figure 3-6, provvisto di madrevite ad entrambe le estremità e formato di preferenza con un materiale elettricamente conduttivo, ad esempio un metallo o una lega metallica.
è inserito in una sede tubolare passante 6c, definita di preferenza in una zona centrale della parete 6b, ed è allo scopo preferibilmente dotato di rispettivo elemento o anello di tenuta, indicato con 17a in figura 4. In altre attuazioni le funzioni di fissaggio meccanico proprie possono essere realizzate conformando allo scopo la parete 6b.
Di preferenza, la sede 6c presenta porzioni sporgenti dalle due facce opposte della parete 6b: in una tale attuazione, la porzione della sede 6c che sporge nella camera 10 può vantaggiosamente definire gradini di posizionamento per gli elementi di contattazione 11 e 12. La porzione della sede 6c che sporge invece nella camera 9 può vantaggiosamente essere conformata e dimensionata per fungere da elemento di posizionamento per una basetta di circuito stampato, tramite appoggio sulla basetta stessa o su uno dei componenti ad essa associati, unitamente ad una o più formazioni di posizionamento definite nella camera 9 (una tale formazione è visibile in figura 4, dove è indicata con 6d).
Anche tramite la vite 15 l di fissaggio 17 risulta connesso elettricamente , e quindi al disco 12 ed ai termistori 13. Al disco 11 è collegato, ad esempio tramite una vite non visibile, un terminale 18a , che attraversa la parete 6b ed è allo scopo preferibilmente dotato di un rispettivo elemento o anello di tenuta intermedio, non visibile. - si veda in particolare la figura 6 - la parete 6b definisce una sede tubolare passante anche per il terminale 18a, in posizione eccentrica, non indicata.
La camera 10 risulta chiusa al
coperchio o tappo 8
tenuta tra la porzione di corpo 6 ed il tappo 8, entrambi ad esempio in materiale termoplastico, può essere realizzata con qualsiasi tecnica nota allo scopo, quale saldatura, incollaggio, un accoppiamento filettato, eccetera.
Con 19 è indicata nel complesso una disposizione circuitale di controllo propria del dispositivo 1, del circuito include allo scopo un supporto di circuito 20, quale una basetta di circuito stampato o PCB (Printed Circuit Board), alloggiato nel corpo 2 in posizione isolata rispetto al fluido, particolarmente nella camera 9. Al supporto di circuito 20, in seguito definito basetta , e quindi al circuito 19, sono collegati primi mezzi sensori, per rilevare almeno una tra la temperatura del fluido da riscaldare ed una temperatura ambiente: n è indicato allo scopo un sensore di temperatura, quale un termistore NTC. In una forma di attuazione preferita, e come visibile ad esempio in figura 5, con il dispositivo 1 assemblato, la parte sensibile del sensore 21 è in prossimità di almeno una parete del corpo 6, quale la parete divisoria 6b e/o una parete laterale del corpo 6, preferibilmente alloggiata in una relativa sede o cavità definita in corrispondenza di tale parete.
Con una tale posizione, la parte sensibile del sensore 21 può rilevare indirettamente, attraverso la suddetta parete divisoria e/o laterale, la temperatura del gasolio o altro fluido presente nella camera 10. In una realizzazione, la suddetta sede o cavità contiene grasso siliconico o una pasta termoconduttiva, nella quale è annegata la parte sensibile del sensore 21: la funzione del grasso o pasta, o di altro elemento atto allo scopo (ad esempio un gel), è quella di propagare la temperatura in modo corretto dalla parete divisoria e/o intermedia alla parte sensibile del sensore 21 ed evitare spazi in aria, che potrebbero incidere negativamente sulla qualità della rilevazione.
Il circuito 19, particolarmente tramite la basetta 20, è fissato alla seconda estremità de 17, ed indirettamente al corpo 6, tramite una vite 22; a tale scopo, la basetta 20 presenta un foro 20a. In corrispondenza del foro 20a è preferibilmente provvista almeno una piazzola anulare di materiale elettricamente conduttivo del circuito 19, che è collegata ad una relativa pista conduttiva della basetta 20; preferibilmente, una tale piazzola è presente su entrambi i lati della basetta 20, in corrispondenza del foro centrale 20a. In tal modo può essere ottenuto un collegamento elettrico del circuito 19 al disco 11, e quindi ai termistori 13, per il In alternativa,
può essere direttamente a contatto ed in collegamento elettrico con un terminale elettrico di un interruttore elettronico, come di seguito descritto.
basetta 20 presenta inoltre un foro 20b in posizione eccentrica, attraverso il quale è passante il terminale 18a, preferibilmente senza contatto. Alla basetta 20 è inoltre fissato un secondo terminale 18b, elettricamente connesso ad una relativa pista conduttiva del circuito 20.
La camera 9 è chiusa superiormente dal tappo o coperchio 7,
esempio di materiale termoplastico, nel quale è definita la porzione tubolare o connettore elettrico 5. In corrispondenza di tale porzione 5 sono definite sedi passanti (5a, figure 4 e 6) destinate a ricevere, preferibilmente con interposizione di mezzi di tenuta, le porzioni distali dei due terminali 18a e 18b. Il coperchio 7 può essere fissato alla porzione di corpo 6, preferibilmente a tenuta, con qualsiasi modalità nota, ad esempio tramite aggancio, un accoppiamento filettato, una saldatura, eccetera.
, che qui funge anche da elemento di contrattazione elettrica, e la basetta 20 è interposto un mezzo di controllo termistori 13, qui costituito da un interruttore di potenza 23, particolarmente un interruttore elettronico, quale un mosfet. In una realizzazione preferita il mezzo di controllo comprende un interruttore elettronico provvisto di un involucro o
elettronici del tipo definito TO-220 o del tipo definito SOT223. In altre attuazioni, e di tipo elettromeccanico, quale un relè.
23 è montato sulla basetta 19 ed ha una relativa parte metallica 23a, che funge da terminale di collegamento e da elemento dissipatore, provvista di un foro passante, che è assialmente allineato al foro 19a della basetta piazzola conduttiva. In tal modo, nella condizione assemblata, con vite 22 è realizzato un collegamento elettrico del 23 al disco 11, con il circuito 19 portato dalla basetta 20 che è a sua volta collegato, tramite relativa
disco 12 è invece elettricamente connesso al terminale 18a. Si noti, in ogni caso, che le modalità di collegamento elettrico del circuito 20 possono essere diverse da quelle qui esemplificate, fermo restando che la configurazione preferenziale è tale che, tramite i due terminali 18 e 18b, il circuito 20 può essere alimentato con una tensione continua, proveniente dalla batteria del veicolo, con in condizione di apertura e che, al verificarsi di determinate condizioni, il circuito stesso comanda 23 in modo da chiudere il circuito di alimentazione dei termistori 13, onde ottenere il riscaldamento del fluido, ad esempio secondo le modalità ed i criteri che verranno in seguito descritti.
Si apprezzerà in ogni caso che, nella forma di attuazione preferita, il dispositivo 1 comprende i preferenza un terminale per il collegamento a massa (GND), ad esempio il terminale qui indicato con 18a al polo positivo (+ / Vcc) della batteria del veicolo o altra sorgente di alimentazione elettrica.
In acco 1 - o la relativa disposizione circuitale di controllo 19 - è predisposto per rilevare in modo autonomo la condizione di attività , e quindi desumere in modo indiretto la condizione di funzionamento del generatore elettrico a questi associato, e comprende allo scopo secondi mezzi sensori, per rilevare almeno una grandezza caratteristica dello stato di attività del motore, quale una grandezza meccanica, una grandezza fisica, una grandezza derivata, con il circuito 19 che è predisposto per controllare 23 in funzione di segnali acquisiti tramite i suddetti secondi mezzi sensori, oltre che dei segnali acquisiti tramite il sensore di temperatura 21.
In una forma di attuazione particolarmente vantaggiosa, i secondi mezzi sensori comprendono mezzi sensori di vibrazioni. I termini mezzi sensori di vibrazione sensore di vibrazioni debbono qui essere intesi in senso lato, ed in quanto tali in essi si intende ricompreso qualsiasi sensore o trasduttore elettrico o elettromeccanico in grado di rilevare vibrazioni o movimenti della struttura o del motore
sul quale il dispositivo stesso è montato, ivi inclusi accelerometri, giroscopi, sensori inerziali, sensori di detonazione (knock sensors). Di preferenza, i secondi mezzi sensori, e particolarmente i citati mezzi sensori di vibrazione, sono di tipo piezoelettrico o di tipo piezoresistivo, o ancora di tipo elettro-meccanico miniaturizzato o integrato in componenti elettronici, quali componenti detti MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) o NEMS (Nano Electro-Mechanical Systems), realizzati con rispettive tecnologie micrometriche o nanometriche.
I mezzi sensori di vibrazione utilizzati sono di preferenza atti a rilevare frequenze di vibrazioni su uno o più assi (uno, due o tre assi). In vista del possibile campo di applicazione del dispositivo 1 in abbinamento a motori di veicoli, i mezzi sensori di vibrazione presentano preferibilmente una o più delle seguenti caratteristiche:
- sono operativi in un campo di frequenze compreso tra 0 Hz e 10.000 Hz, in particolare compreso tra 0,1 Hz e 2000 Hz;
- sono operativi in un campo di accelerazione compreso tra -10 g e 10 g , in particolare compreso tra -2 g e 2g;
- sono operativi in un campo di temperature compreso tra -55 °C e 125 °C, in particolare compreso tra -40 °C e 105 °C;
- sono operativi in un campo di alimentazione elettrica compreso tra 1,2 Volt e 24 Volt, in particolare compreso tra 1,6 Volt e 5 Volt in tensione continua.
Sensori di vibrazione che soddisfano una pluralità di queste caratteristiche sono disponibili in commercio.
dispositivo 1 è montato in posizione fissa sulla struttura del veicolo o sue parti, ad esempio nel vano motore, o sul motore stesso, con il suo corpo 2 che è quindi soggetto a vibrazioni causate dal funzionamento del motore del veicolo, che qui si supponga essere un motore a combustione interna. In tal modo, il circuito 20 può desumere la condizione di motore in moto dal segnale in uscita ai secondi mezzi sensori portati dal corpo del dispositivo, ovvero un ; tale segnale può essere ad esempio un segnale con tensione o corrente elettrica proporzionale al livello delle vibrazioni o un segnale con tensione o corrente elettrica predefinita quando il livello rilevato delle vibrazioni supera ad una certa soglia.
In termini più generali, i secondi mezzi sensori, quale il sensore di vibrazioni 30, può essere atto a generare un segnale di tipo analogico o di tipo digitale, preferibilmente i secondi mezzi sensori sono atti a generare un segnale codificato, in particolare tramite un protocollo predefinito e/o un segnale di comunicazione seriale, quale un protocollo o bus seriale del tipo I2C (Inter Integrated Circuit).
Di preferenza il circuito 19 è configurato per desumere la condizione attiva del motore, e quindi la condizione attiva del generatore elettrico associato al motore, a seguito della rilevazione di una costanza di vibrazioni, ovverosia una presenza continua di vibrazioni o movimenti per almeno un periodo predeterminato, onde evitare che una vibrazione o movimento occasionale della struttura del veicolo (ossia non causata dal funzionamento del motore) possa indurre rilevazioni errate. In una realizzazione preferita, la logica o il programma o software di controllo è predisposto al fine di riconoscere la firma vibrazionale caratteristica del tipo di motore del veicolo di installazione del dispositivo, ovvero riconoscere una forma di segnale predefinita o entro dati limiti rispetto ad una forma di segnale predefinita.
schematizzato dal componente indicato con 30 nelle figure 4-6, è associato al corpo 2 del dispositivo, preferibilmente ma non necessariamente al suo interno.
di attuazione illustrato, ad esempio, il sensore di vibrazione 30 è montato sulla basetta 20 del circuito 19, che è alloggiata rno del corpo 2, particolarmente nella camera 9.
I secondi mezzi sensori, qui rappresentati dal sensore di vibrazioni 30, sono di preferenza del tipo
(reofori) atti ad essere fissati direttamente ad un supporto di circuito del tipo indicato con 20, in particolare un involucro provvisto di terminali inseribili in fori del supporto, quale un involucro del tipo PTH (Pin Through Hole, oppure con involucro del tipo a montaggio superficiale o SMD (Surface Mounting Device).
sensori configurati come chip di tipo die (senza involucro) fissato al supporto di circuito e collegato tramite fili o wire bonding, eventualmente protetto da un rivestimento o resina colata sul die e wire bonding. Il citato involucro può essere di ogni tipo atto allo scopo, quale un involucro per componenti elettronici del tipo definito LGA (Land Grid Array) o QFP (Quad Flat Package) o QFN (Quad Flat No Leads) o PGA (Pin Grid Array) o SOT23 o DIP (Dual Inline Package).
In realizzazioni diverse da quella rappresentata il sensore di vibrazioni 30 può essere fissato direttamente alla struttura del corpo 2 e connesso o cablato al circuito 19, eventualmente ubicato almeno in parte al suo esterno. In una possibile variante, il sensore 30 è configurato come una sonda almeno in parte esterna al corpo 2, ma comunque collegata al circuito 19, in modo cablato o senza fili (ad esempio con un collegamento di tipo radiofrequenza RF o induttivo).
In ogni caso, il sensore di vibrazione 30 - o altro sensore di grandezza rappresentativa della condizione attiva del motore o del generatore elettrico - è un sensore stand-alone o indipendente, nel senso che esso appartiene al dispositivo 1 e la relativa logica o software di controllo è implementato o incorporato (built-in) nel circuito 19 del dispositivo 1 stesso, senza la necessità di alcuna connessione allo scopo con altri apparati, quali centraline ausiliarie o altri sotto-sistemi elettronici di bordo del veicolo.
In caso di montaggio del sensore di vibrazione 30 sulla basetta 20 è di preferenza prevista una struttura meccanica atta a trasmettere al sensore 30 le vibrazioni causate dal funzionamento del motore del veicolo
ad esempio, tale struttura consta essenzialmente della concatenazione meccanica qui
Riferendosi particolarmente alle figure 5 e 6, sulla basetta 19 è montato almeno un elaboratore digitale, quale un microprocessore o un microcontrollore 31, che comprende o ha associati mezzi di memoria elettronica, preferibilmente di tipo non volatile, ovvero atti a ritenere dati in modo permanente, anche in assenza di alimentazione elettrica, quale una memoria ROM, o memorie non volatili riscrivibili, quali memorie EEPROM o FLASH. In tali mezzi di memoria è memorizzato il software (programma, istruzioni operative, dati, eccetera) necessario per il funzionamento del dispositivo 1. La logica di controllo può anche essere implementata direttamente nel microcontrollore 31.
Il software di controllo interno al dispositivo può essere vantaggiosamente modificato o scritto più volte, ad esempio a seguito di elaborazioni o rilevazioni effettuate dal circuito 19, oppure tramite programmazione esterna per variare le condizioni operative e/o i dati del dispositivo. Si consideri a tal fine che uno stesso dispositivo 1 o la relativa disposizione circuitale 19 potrebbero essere prodotti in differenziata variando i parametri di programmazione e/o i dati in memoria, ad esempio per poter associare uno stesso dispositivo 1 a differenti veicoli o motori. Vantaggiosamente, tale differente programmazione o memorizzazione di dati nel circuito 19 può essere effettuata tramite una connessione cablata o senza fili (ad esempio trasmettendo dati sulla stessa linea di alimentazione comprensiva dei terminali 18a e 18b, oppure tramite un circuito con antenna).
Il microcontrollore
elettrica ai termistori 13.
In figura 7 è rappresentato uno schema semplificato della disposizione circuitale 19 propria di un dispositivo riscaldatore secondo una possibile attuazione , in cui sono utilizzati i medesimi numeri di riferimento delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti a quelli già sopra descritti.
terminali 18a e 18b vengono elettricamente collegati, tramite idoneo connettore esterno, al terminale positivo Vcc della batteria o altra sorgente di alimentazione elettrica e al terminale negativo o massa GND, rispettivamente. Il microcontrollore 31 è preferibilmente alimentato per il tramite di un circuito stabilizzatore 32, di tipologia in sé nota, suscettibile di variare la propria tensione di uscita a seconda delle esigenze del circuito 19. Di preferenza lo stadio di alimentazione 32, o comunque il circuito 19, è predisposto anche per monitorate la tensione di alimentazione fornita dalla batteria ai terminali 18a e 18b, verificando eventuali variazioni della tensione.
Il sensore di vibrazioni 30 ed il sensore di temperatura 21 (cui è associata una resistenza di pull-up 33) sono collegati a relativi ingressi In1e In2
34 rruttore 23, preferibilmente rappresentato da un interruttore mosfet, che In caso di impiego di un mosfet, il pilotaggio include di preferenza almeno un circuito comparatore, onde evitare il funzionamento in area lineare (overheating) del mosfet stesso In una forma di
essenzialmente per ragioni di sicurezza (un primo mosfet funge da interruttore, mentre il secondo mosfet è normalmente chiuso: in caso di malfunzionamento del primo mosfet (short circuit) la diagnostica è in grado di rilevarlo e di usare il secondo mosfet per aprire il circuito e spegnere il riscaldatore).
In una forma di attuazione, il dispositivo 1 include un ulteriore sensore di temperatura, ad esempio un resistore NTC, per la rilevazione di una temperatura ambiente: un tale sensore è rappresentato schematicamente solo nelle figure 5-6, identificato dal componente 40 montato sulla basetta 20. Come nel caso di EP 1505 292 A2 - al quale si rimanda in relazione a questo aspetto - il sensore di temperatura ambiente 40 può essere impiegato a fini di compensazione delle rilevazioni effettuate tramite il sensore 21 (ad esempio dovute ad un riscaldamento interno indotto dai termistori 13 e dallo stesso circuito 19).
Il circuito 19 include di preferenza anche mezzi per il condizionamento del segnale in uscita dal sensore di vibrazioni 17, ad esempio inclusivo di uno stadio amplificatore. Preferibilmente, anche al sensore di temperatura 21, ed al sensore 40 se presente, sono associati rispettivi mezzi di condizionamento dei relativi segnali, quale ad esempio un circuito di amplificazione.
La condizione tipica di funzionamento del dispositivo 1 prevede il riscaldamento continuo o ciclico del gasolio, nelle previste condizioni; a tale scopo, a seguito accensione del motore, relativo generatore elettrico, il dispositivo stesso può mantenere alimentati per almeno un tempo determinato i termistori 13, ad esempio alcune decine di secondi o alcuni minuti, al termine dei quali il circuito 19 effettua una nuova verifica delle condizioni di funzionamento; in aggiunta o in alternativa, il circuito 19 può controllare ciclicamente lo stato del motore, ad es
secondo, i termistori 13 appena rileva uno spegnimento del motore.
In una forma di attuazione, dopo che il dispositivo 1 è stato reso attivo unitamente ad altri sistemi di bordo del veicolo, ad esempio per mezzo di un dispositivo di chiave elettronica, il microcontrollore 31 del circuito 19 controlla
quando si verificano almeno alcune delle seguenti condizioni, preferibilmente tutte:
a) motore in moto (ovvero generatore in funzione);
b) tensione batteria > 9 volt (o altro valore di soglia stabilito);
c) temperatura carburante < 2°C ± 2°C (o altri valori di soglia stabiliti); ed eventualmente
d) il dispositivo 1 non è stato precedentemente attivato per alcuni minuti (ad esempio quindici minuti o altro periodo di tempo predeterminato).
è ottenuta tramite il sensore di vibrazioni 31, l informazione b) è ottenuta tramite il circuito di alimentazione 32 o la tensione ai terminali 18a, 18b e c) è ottenuta tramite il sensore 21 (o i sensori 21 e 40) d) viene generata direttamente dal microcontrollore 31, il quale dispone di un proprio orologio o timer interno e di un registro di memoria per la registrazione dei tempi di precedente attivazione dei termistori 13.
Eventualmente il dispositivo 1 può essere equipaggiato anche di un sensore di pressione, indicato con 41 solo nelle figure 3-4, atto a rilevare la pressione del carburante in ingresso al dispositivo 1. Un tale sensore 41 può essere ad esempio montato in modo simile a quanto descritto in EP 1 505 292 A2, ovverosia in corrispondenza di una relativa luce o apertura della parete 6b che è atta a mettere in comunicazione le due camere 9 e 10. In una tale implementazione, la logica o il software di controllo può essere predisposto in modo tale per cui tori avvenga in presenza di una pressione del carburante maggiore ad una soglia predeterminata, ad esempio 6 ± 0,1 bar.
In una forma di attuazione la logica o il programma di controllo del dispositivo le precedente attivazione del dispositivo stesso. Ad esempio, nel caso in cui il riscaldamento del carburante sia già stato attivato nei precedenti quindici minuti (o altro periodo predeterminato), le condizioni che debbono essere rispettate ai fini di una nuova alimentazione dei termistori sono almeno alcune delle seguenti, preferibilmente tutte:
a1) motore in moto;
b1) tensione batteria > 9 volt;
c1) temperatura carburante < 21°C ± 2°C;
ed eventualmente pressione carburante >= 6 ± 0,1 bar.
Il riscaldamen termistori 13 viene interrotto anche al verificarsi di almeno una delle seguenti situazioni alternative:
- motore spento;
- temperatura carburante > 21°C ± 2°C (eventualmente in concomitanza con pressione carburante < 6 ± 0,1 bar);
- tensione di esercizio della batteria < 7,5 Volt (condizione che può essere considerata indicativa del fatto che è in corso un processo di avviamento del motore o una scarica anomala della batteria), preferibilmente per un tempo determinato, ad esempio > 200 millisecondi.
Nel caso del dispositivo precedentemente descritto, il raccordo di uscita 4 può essere collegato idraulicamente ad altro dispositivo in posizione remota (ad esempio un filtro) tramite un tubo o condotto più o meno flessibile. Secondo una diversa forma di attuazione , ad esempio quella esemplificata in figura 8, il dispositivo 1 è invece collegato meccanicamente ed idraulicamente ad un generico filtro F del fluido da riscaldare, con il dispositivo 1 che è configurato per sostenere tale filtro. In una tale forma di attuazione, di preferenza, almeno uno tra il coperchio 8 ed il relativo : un esempio non limitativo in tal senso è illustrato in figura 9.
La realizzazione del dispositivo 1 delle figure 8-9 è analoga a quella precedentemente descritta, fatta salva la diversa conformazione del coperchio 8, che n illustrato include una formazione a flangia 8a provvista di almeno una g
ad essere inserita in una parte superiore di raccordo C del filtro F, che circonda in cui è innestato il raccordo 4 - preferibilmente con interposizione di almeno un anello di tenuta. La parte di raccordo C del filtro F presenta feritoie periferiche C1, di modo che tra tali feritoie e la gola o le gole 8b del coperchio 8 possa essere impegnato almeno un idoneo organo di trattenimento, ad esempio una spina.
Come detto, in una tale forma di attuazione il filtro risulta sostenuto nella sua parte superiore dal dispositivo 1, che può essere ancorato sul veicolo o altro apparato a motore tramite la relativa staffa 6a. Si apprezzerà che, con un tale tipo di montaggio, il filtro realizza vantaggiosamente una sorta di funzione di così trasmesse al corpo 2 del dispositivo 1 e, quindi, al sensore di vibrazioni 30.
La figura 10 illustra ulteriore forma di attuazione di un dispositivo secondo , di realizzazione sostanzialmente analoga a quella descritta con riferimento alle figure 1-9, fatta salva la diversa conformazione della staffa 6a, che è qui configurata come parte aggiunta al corpo 6 e che preferibilmente circonda almeno in parte il corpo 2. abbraccia completamente il corpo 2, può essere formata con materiale metallico. Vantaggiosamente, la staffa 6a può essere predisposta per favorire la trasmissione di vibrazioni dal punto di fissaggio sul veicolo del dispositivo 1 al corpo 6, e quindi al sensore 30.
La figura 11 illustra il caso di un dispositivo riscaldatore 1 secondo destinato ad essere alloggiato, unitamente ad un rel
di un involucro comune 50, provvisto di attacchi di ingresso ed uscita per il fluido che sono in comunicazione di fluido con i raccordi di ingresso e di uscita del dispositivo 1 involucro 50 consta di una parte inferiore principale 51 - definente una sede 50a per il filtro (non rappresentato) e relative staffe di fissaggio 50b - ed un coperchio superiore 52, tramite il quale il connettore 5 del dispositivo 1 è accessibile per il collegamento elettrico. Il corpo 2 del dispositivo 1 di figura 11 è di forma generalmente diversa da quelle precedentemente illustrate, ma le sue funzionalità sono analoghe a quelle sopra descritte. Si apprezzerà che anche in questo il corpo 2 del dispositivo 1, il sensore 30 è perfettamente in grado di rilevare le vibrazioni indicative dello stato di attività del motore e del generatore elettrico del veicolo.
Le figure 12 e 13 illustrano, tramite viste prospettiche parzialmente sezionate, lteriore forma di attuazione di un dispositivo riscaldatore 1, di forma generale diversa dai dispositivi in precedenza descritti, ma avente le medesime funzionalità. Il dispositivo 1 delle figure 12-13 ha un corpo 2 che include una parte principale 6 generalmente cava, cui è associata la disposizione circuitale di controllo includente i mezzi in precedenza descritti, tra i quali i secondi mezzi sensori, il microcontrollore, i mezzi interruttori controllabili, un eventuale sensore di pressione (e come, si vedrà in seguito, un eventuale sensore di flusso o portata). Nel caso non limitativo esemplificato, la porzione tubolare 5 del connettore elettrico di collegamento del dispositivo 1 sporge in direzione generalmente radiale dalla parte di corpo 6, la quale è chiusa superiormente da un relativo coperchio 7. In questa realizzazione, dalla parte di corpo 6 sporge inferiormente una struttura di posizionamento 55 generalmente tubolare, formata
quale si trovano i termistori 13, interposti tra i due relativi elementi di contatto
lamine di materiale metallico sollecitate tramite mezzi elastici, con interposti i termistori
dispositivo comprende ulteriormente una configurata generalmente in guisa di condotto idraulico,
4, destinati al collegamento con altri condotti del veicolo o apparato in cui fluisce il carburante o altro fluido da riscaldare
loro a tenuta,
La parte di corpo 6 definisce relative staffe di fissaggio 6a, le quali possono essere vantaggiosamente utilizzate anche per vincolare tra loro le parti di corp
veicolo o altro apparato a motore. Anche in questo caso, quindi, le vibrazioni causate dal funzionamento del motore possono essere trasmesse al corpo 2 del dispositivo 1, e quindi al sensore di vibrazioni 30 (ad esempio tramite le staffe 6a e/o i condotti di
iamente tale parte essere un condotto proprio del veicolo o apparato o apparato, ad esempio del suo circuito di alimentazione del carburante al motore, nel qual caso il corpo 2 del dispositivo 1 può includere solo le parti qui indicate con 6 e 7: a tal fine si consideri che le staffe 6a possono essere anche impiegate per ottenere il fissaggio della parte di corpo 6 rispetto ad un condotto proprio del veicolo. Si apprezzerà quindi che la catena di trasmissione delle vibrazioni può variare a seconda delle configurazioni del dispositivo.
Le figure 14-16
elemento riscaldante a candeletta, ovvero un elemento
medesimo condotto Fuel Rail o Common Rail che monta iniettori del carburante.
-16 il condotto 60 è conformato sostanzialmente in guisa di collettore, includente una parte cava assiale 61 dal quale sporgono lateralmente un ingresso 62, destinata al collegamento ad un tubo di alimentazione del carburante, ed una pluralità di uscite 63, destinate al collegamento a rispettivi iniettori, tale tubo e iniettori non essendo rappresentati. Almeno una delle due estremità 64 della parte assiale 61 è aperta, per il montaggio di un rispettivo dispositivo 1. La parte assiale 61 ha inoltre relative staffe di fissaggio 65.
Nel caso esemplificato, il corpo 2 del dispositivo 1 definisce - preferibilmente ad una sua estremità - la rispettiva porzione tubolare 5 del connettore elettrico di collegamento,
18b, collegati alla disposizione circuitale 19, e particolarmente alla sua basetta 20 che reca i componenti in precedenza descritti. Dal corpo 2 del dispositivo sporge -preferibilm -. Il dispositivo 1, o ciascun dispositivo 1, è assicurato a tenuta in corrispondenza di una rispettiva estremità aperta della parte assiale 61 del condotto 60, di modo che il rispettivo elemento a candeletta
raffigurato la modalità di accoppiamento tra il corpo 2 del dispositivo 1 ed il condotto 60 è sostanzialmente del tipo precedentemente descritto con riferimento al dispositivo 1 ed al filtro F delle figure 8-9, ossia con un fissaggio basato su incavi o gole del corpo 2 e del condotto 60, impegnabili tramite un idoneo organo di trattenimento, quale una spina ad U, qui indicata con K. Ovviamente sono possibili altre modalità di fissaggio.
Come è evidente, nel caso della forma di attuazione delle figure 14-16, il dispositivo 1, o ciascun dispositivo 1, è supportato dal condotto 60, il quale è sua volta fissato alla struttura del veicolo o al suo motore, tramite le relative staffe 6a, onde garantire la necessaria trasmissione delle vibrazioni (in particolare dal motore al condotto 60, al corpo 2, alla basetta 20 ed al sensore 30).
Nelle forme di attuazione sopra descritte il sensore che rileva la condizione di motore o alternatore attivo oppure non attivo è un sensore 30 di vibrazioni o di movimento, ma in possibili varianti di attuazione può essere impiegato un sensore di una diversa grandezza caratteristica dello stato di attività o di non attività del motore e/o del generatore elettrico, ferma restando la sua integrazione nel dispositivo 1.
Tale grandezza può essere ad esempio una diversa grandezza meccanica, particolarmente una pressione. Come già accennato, taluni dispositivi riscaldatori secondo la tecnica nota sono già equipaggiati di un sensore di pressione, ma in tali applicazioni la logica di controllo del dispositivo è configurata per analizzare tale grandezza solo dizione di filtro ostruito o intasato.
, applicabile ad esempio ai dispositivi delle figure 1-13, la rilevazione di vibrazioni può essere integrata o sostituita dalla rilevazione di variazioni di pressione del fluido, e particolarmente dalla rilevazione di fluttuazioni della pressione rispetto ad un suo valore nominale nel relativo condotto.
variazioni o fluttuazioni può essere infatti essere considerata caratteristica del funzionamento del motore e parametrizzata nella logica o software di controllo. Il concetto è esemplificato dal grafico di figura 17, nel quale la suddetta pressione nominale è ipotizzata essere pari a 6 bar. Il grafico evidenzia una condizione nel tempo della pressione tra il massimo ed il minimo (7 bar e 5 bar) e dalla loro frequenza può essere desunta la condizione di motore attivo. La disposizione del sensore di pressione utilizzabile allo scopo può essere ad esempio analoga a quella descritta con riferimento al sensore di pressione 41 delle figure 3-4.
di pressione) può essere integrata o sostituita dalla misurazione di una grandezza idraulica, e segnatamente dalla portata o dal flusso del fluido che transita nel dispositivo, particolarmente nella sua camera 10.
In una tale applicazione, almeno uno tra un raccordo di ingresso ed un raccordo di uscita del dispositivo integra o ha associato un misuratore di flusso o di portata o un flussometro, ad esempio della tipologia a girante o a filo-caldo o Vortex, di concezione di per sé nota, collegato al circuito 19. Un tale misuratore può anche essere montato in luogo del sensore di pressione 41 delle figure 3-4. Anche il transito del fluido nel dispositivo, e segnatamente la sua portata al di sopra di una soglia determinata può essere considerata rappresentativa della condizione di motore attivo e parametrizzata nella logica o nel software di controllo. Il concetto è esemplificato dal grafico di figura 18, nel quale la suddetta soglia determinata è ipotizzata essere pari a 0,8 litri/minuto. Il grafico evidenzia una condizione iniziale di motore inattivo (portata 0 litri), seguita da un aumento sino ad una portata di regime (portata 1 litro), dalla quale può essere desunta la condizione di motore attivo.
La logica o il software di controllo del dispositivo 1 può essere predisposto in modo tale per cui la condizione di attività del motore , venga desunta da rilevazioni operate sia dal sensore di vibrazioni 30, sia da rilevazioni operate da un ulteriore sensore proprio del dispositivo, particolarmente un sensore stand alone, ciascuno di essi o congiuntamente atti a realizzare i suddetti secondi mezzi sensori. Questo è ad esempio il caso già sopra accennato di abbinamento al sensore 30 anche di un sensore di pressione 41 e/o di un sensore di flusso o portata, o di un circuito di monitoraggio della tensione sulla linea di alimentazione Vcc, GND.
In una forma di attuazione, applicabile ad esempio ai dispositivi delle figure 1-16,
variazioni caratteristiche della tensione sulla linea di alimentazione elettrica Vcc,
motorino di avviamento del veicolo induce tipicamente una temporanea caduta di tensione sulla suddetta linea di alimentazione, ovvero un calo di tensione che è seguito da un ristabilimento della tensione originaria, o anche seguito dal raggiungimento di un valore di tensione superiore a quello originario (che può verificarsi quando - - il generatore elettrico del veicolo entra in funzione). Anche queste variazioni di tensione posso essere parametrizzate nella logica di controllo del dispositivo 1. Il concetto è esemplificato dal grafico di figura 19 dove il valore di tensione rilevato inizialmente (
avviamento (11 V), poi seguito da una rampa di risalita della tensione del valore originario (13 V).
Va rilevato che una caduta temporanea di tensione può verificarsi sulla linea di alimentazione al dispositivo 1 anche nel caso in cui il motore del veicolo non si accenda effettivamente e per tale ragione è preferibile effettuare una verifica prolungata nel tempo. Preferibilmente la rilevazione di una tale caduta di tensione costituisce solo un parametro ausiliario a quello operato da un altro sensore - quale il sensore di vibrazione 30 e/o un sensore di pressione 41 e/o un sensore di flusso o portata, onde individuare con certezza la condizione di motore attivo.
Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi.
sotto-sistemi elettronici del veicolo ed è in grado di rilevare in modo autonomo la condizione di attività del motore, e quindi indirettamente del relativo generatore elettrico, per alimentare o meno i mezzi di riscaldamento del fluido e con ciò evitare o limitare nel tempo consumi anomali della batteria del veicolo. Grazie a queste caratteristiche, e segnatamente in virtù della presenza di un proprio sensore di attività
menzionate nella parte introduttiva della presente descrizione, ad esempio tipiche dei Start and S
sono estremamente semplificate, atteso che esso necessita di un semplice collegamento bipolare per la sua alimentazione elettrica. Eventualmente il dispositivo
modalità di controllo, per ottenere un preriscaldamento di un carburante, onde migliorare la combustione e quindi il rendimento del motore.
Naturalmente, fermo restando il principio del , i particolari di costruzione e le forme di attuazione e/o controllo potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.
abbinamento a fluidi da riscaldare diversi da un carburante, quali ad esempio additivi (ad esempio Urea), lubrificanti (ad esempio olio), liquidi di esercizio di sottosistemi del veicolo (ad esempio acqua). Il dispositivo può essere configurato come unità a sé o integrato in altro dispositivo, ad esempio in un gruppo filtro, come esemplificato in figura 11
necessariamente utilizzato in abbinamento ad un filtro del fluido da riscaldare.
dispositivo applicabile anche ad altri apparati provvisti di un motore a combustione interna, quali ad esempio taluni gruppi elettrogeni.
Parimenti, il riferimento ad un motore a combustione interna non deve
dispositivo riscaldatore descritto essendo ad esempio applicabile anche a veicoli ed apparati in genere provvisti di un motore che, nel corso del suo funzionamento, genera vibrazioni: questo è ad esempio il caso di veicoli con motorizzazione ibrida, ovverosia equipaggiati con un motore a combustione interna ed un motore elettrico, e di veicoli con motore elettrico (nel qual caso il fluido soggetto a riscaldamento sarà un fluido diverso da un carburante).
* * * * *
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo di riscaldamento di un fluido utilizzato su di un apparato azionato da motore, in particolare un veicolo, il dispositivo (1) comprendendo un corpo (2) avente almeno un ingresso (3) ed almeno per il fluido, al corpo (2) essendo associati mezzi riscaldatori elettrici (13) per il riscaldamento del fluido; mezzi di controllo (23) per controllare riscaldatori elettrici (13); primi mezzi sensori (21, 40) per rilevare almeno una tra una temperatura del fluido ed una temperature ambiente; una disposizione circuitale (19) predisposta per controllare i mezzi di controllo (23) in funzione di segnali acquisiti tramite i primi mezzi sensori (21, 40), il dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che è predisposto per rilevare in modo autonomo una , e/o di un generatore elettrico associato a detto motore, e comprende a tale scopo secondi mezzi sensori (30, 32, 41) per rilevare almeno una grandezza caratteristica di detta condizione di attività, la disposizione circuitale (19) essendo predisposta per controllare i mezzi di controllo (23) anche in funzione di segnali acquisiti tramite i secondi mezzi sensori (30).
- 2. Il dispositivo di riscaldamento secondo la rivendicazione 1, in cui i secondi mezzi sensori (30, 32, 41) comprendono mezzi sensori di vibrazioni (30) ed in cui la disposizione circuitale (19) è configurata per riconoscere detta condizione di attività in base ad un segnale di uscita dei mezzi sensori di vibrazioni (30).
- 3. Il dispositivo di riscaldamento secondo la rivendicazione 2, in cui i mezzi sensori di vibrazioni (30) sono operativi in uno o più dei seguenti campi: - un campo di frequenze compreso tra 0 Hz e 10.000 Hz, in particolare compreso tra 0,1 Hz e 2000 Hz; - un campo di accelerazione compreso tra -10 g e 10 g, in particolare compreso tra -2 g e 2g; - un campo di temperature compreso tra -55 °C e 125 °C, in particolare compreso tra -40 °C e 105 °C; - un campo di alimentazione elettrica compreso tra 1,2 Volt e 24 Volt, in particolare compreso tra 1,6 Volt e 5 Volt in tensione continua.
- 4. Il dispositivo di riscaldamento secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui i secondi mezzi sensori (30) sono associati a detto corpo (2).
- 5. Il dispositivo di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di controllo (23), i primi mezzi sensori (21), i secondi mezzi sensori (30) e la disposizione circuitale (19) sono alloggiati in detto corpo (2).
- 6. Il dispositivo di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i secondi mezzi sensori (30) sono montati su di un supporto di circuito (20) della disposizione circuitale (19) corpo (2).
- 7. Il dispositivo di riscaldamento secondo la rivendicazione 6, in cui i secondi mezzi sensori (30, 32, 41) comprendono almeno uno tra - un sensore (30) provvisto di un involucro e/o terminali elettrici atti ad essere fissati direttamente sul supporto di circuito (20); - un sensore (30) provvisto di un involucro di tipo PTH (Pin Through Hole); - un sensore (30) provvisto di un involucro SMD (Surface Mounting Device); - un sensore di tipo die, ovvero privo di involucro, fissato al supporto di circuito (20) e collegato elettricamente tramite wire bonding, eventualmente protetto da un relativo rivestimento colato; - un sensore (30) provvisto di un involucro selezionato tra involucri LGA (Land Grid Array), QFP (Quad Flat Package), QFN (Quad Flat No Leads), PGA (Pin Grid Array), SOT23 o DIP (Dual Inline Package).
- 8. Il dispositivo di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i secondi mezzi sensori (30, 32, 41) comprendono un sensore di pressione (41) ed in cui la disposizione circuitale (19) è configurata per riconoscere detta condizione di attività in base ad una rilevazione di variazioni o fluttuazioni della pressione del fluido rispetto ad un suo valore nominale dalla frequenza di dette variazioni o fluttuazioni.
- 9. Il dispositivo di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i secondi mezzi sensori comprendono un sensore di portata ed in cui la disposizione circuitale (19) è configurata per riconoscere detta condizione di attività in base ad una rilevazione di una portata del fluido al di sopra di una soglia determinata.
- 10. Il dispositivo di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i secondi mezzi sensori (30, 32, 41) comprendono un circuito di monitoraggio (32) della tensione di alimentazione della disposizione circuitale (19) ed in cui la disposizione circuitale (19) è configurata per desumere detta condizione di attività in base a variazioni caratteristiche della tensione di alimentazione rilevate tramite detto circuito di monitoraggio (32).
- 11. Il dispositivo di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo (2) è suddiviso da una parete (6b) in almeno due camere (9, 10), una camera (9) alloggiando almeno detti secondi mezzi sensori (30) o detta disposizione circuitale (19 10) mettendo in comunicazione detti ingresso (3) ed uscita (4) ed alloggiando detti mezzi riscaldatori elettrici (13).
- 12. Il dispositivo di riscaldamento secondo la rivendicazione 11, in cui in detta parete (6b) è definita almeno un atta a mettere in comunicazione le due camere (9, 10), in corrispondenza di una tale luce essendo operativamente disposto almeno uno tra un sensore di pressione (41) ed un sensore di portata.
- 13. Il dispositivo di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi riscaldatori elettrici comprendono una pluralità di termistori a coefficiente di temperatura positivo (13), preferibilmente interposti tra una prima ed una seconda lamina metallica (11, 12).
- 14. Il dispositivo di riscaldamento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la disposizione circuitale (19) comprende almeno un circuito di condizionamento del segnale di uscita di un rispettivo mezzo sensore, in particolare un circuito di condizionamento del segnale di uscita di almeno detti secondi mezzi sensori (30, 32, 41).
- 15. Una disposizione circuitale di controllo di un dispositivo di riscaldamento di un fluido utilizzato su di un apparato azionato con motore, in particolare un veicolo, la disposizione circuitale (19) comprendendo - primi mezzi sensori (21; 40) per rilevare almeno una prima grandezza utile ai fini del controllo di mezzi riscaldatori elettrici (13) del fluido; - mezzi di controllo (23) per controllare riscaldatori elettrici (13); in cui la disposizione circuitale (19) è predisposta per controllare i mezzi di controllo (23) in funzione di segnali acquisiti tramite i primi mezzi sensori (21, 40) riscaldamento (1) cui sono associati i mezzi riscaldatori (13), la disposizione circuitale essendo caratterizzata dal fatto che comprende secondi mezzi sensori (30, 32, 41) per rilevare una condizione di attività del motore circuitale (19) essendo predisposta per controllare in modo autonomo i mezzi di controllo (23) anche in funzione di segnali acquisiti tramite i secondi mezzi sensori (30) ed in assenza di collegamenti con ulteriori dispositivi
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1233171A1 (de) * | 2001-02-13 | 2002-08-21 | Siegfried Herzog | Vorrichtung zur thermischen Behandlung von viskosen Treibstoffen für Brennkraftmaschinen |
| EP1505292A2 (en) * | 2003-08-05 | 2005-02-09 | ELTEK S.p.A. | Device for heating a fluid used in a motor vehicle, in particular a fuel |
| WO2006005930A2 (en) * | 2004-07-08 | 2006-01-19 | Regenatec Limited | Operating internal combustion engines with plant oil |
| GB2454022A (en) * | 2007-10-27 | 2009-04-29 | Uav Engines Ltd | Fuel heating apparatus to aid cold starts in low ambient temperatures |
| WO2012127454A2 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Eltek S.P.A. | Fluids detection sensor and rail, in particular for automotive fuels |
| WO2013085155A1 (ko) * | 2011-12-06 | 2013-06-13 | Lee Young Hun | 디젤엔진용 연료필터의 히팅시스템 |
-
2013
- 2013-08-01 IT IT000655A patent/ITTO20130655A1/it unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1233171A1 (de) * | 2001-02-13 | 2002-08-21 | Siegfried Herzog | Vorrichtung zur thermischen Behandlung von viskosen Treibstoffen für Brennkraftmaschinen |
| EP1505292A2 (en) * | 2003-08-05 | 2005-02-09 | ELTEK S.p.A. | Device for heating a fluid used in a motor vehicle, in particular a fuel |
| WO2006005930A2 (en) * | 2004-07-08 | 2006-01-19 | Regenatec Limited | Operating internal combustion engines with plant oil |
| GB2454022A (en) * | 2007-10-27 | 2009-04-29 | Uav Engines Ltd | Fuel heating apparatus to aid cold starts in low ambient temperatures |
| WO2012127454A2 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Eltek S.P.A. | Fluids detection sensor and rail, in particular for automotive fuels |
| WO2013085155A1 (ko) * | 2011-12-06 | 2013-06-13 | Lee Young Hun | 디젤엔진용 연료필터의 히팅시스템 |
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