IT201800006074A1

IT201800006074A1 - Condotto per un fluido da trasportare, in particolare in un veicolo a motore.

Info

Publication number: IT201800006074A1
Application number: IT102018000006074A
Authority: IT
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2019-12-06
Also published as: WO2019234646A1; US20210231257A1; US12372192B2; EP3803075B1; EP3803075A1; BR112020024813A2

Description

TITOLO: “CONDOTTO PER UN FLUIDO DA TRASPORTARE, IN PARTICOLARE IN UN VEICOLO A MOTORE”

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione si riferisce a un condotto per un fluido da trasportare, in particolare in un veicolo a motore.

Sfondo tecnologico

In particolare, nel settore degli autoveicoli, sono noti condotti per un fluido da trasportare, ad esempio in un sistema per la riduzione catalitica selettiva o SCR.

Secondo la tecnica anteriore, una tale tipologia di condotto comprende un tubo interno configurato per essere attraversato dal fluido da trasportare, e un tubo esterno circondante il tubo interno e che realizza dunque una guaina di rivestimento. Un tale condotto è descritto ad esempio nel documento EP 2 666 985, in cui vi è una pluralità di scanalature interne nella guaina di rivestimento. Inoltre in tale documento il condotto ha un dispositivo per il riscaldamento del fluido da trasportare, in particolare un filo resistore riscaldante di cui è provvisto il tubo interno.

Tuttavia, una tale tipologia di condotti soffre di alcuni inconvenienti.

Un inconveniente è dato dal fatto che le pareti definenti la scanalatura tendono a collassare durante il processo di fabbricazione del condotto, in particolare nella termoformatura del condotto. Inoltre i fili resistivi, non avendo la guaina intimamente a contatto, possono spostarsi dalla loro posizione iniziale e creare condizioni di disomogeneità nel riscaldamento.

Sintesi dell’invenzione

Uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare un condotto in grado di risolvere gli inconvenienti della tecnica anteriore.

Secondo la presente invenzione questo scopo viene raggiunto mediante un condotto avente le caratteristiche tecniche citate nell’annessa rivendicazione indipendente.

In particolare, tali caratteristiche tecniche conferiscono al condotto una resistenza migliorata, in particolare in caso di fabbricazione mediante termoformatura o comunque mediante processi che coinvolgono un riscaldamento del tubo esterno ad elevate temperature.

Un vantaggio è dato inoltre dal fatto che il condotto è adattabile a diversi sistemi di trasporto di fluidi che comportano differenti esigenze di utilizzo. In particolare, i canali ausiliari possono essere sfruttati per conferire, rispetto all’ambiente esterno al condotto, un isolamento termico efficace al fluido da trasportare e destinato a scorrere nel tubo interno, ad esempio chiudendoli alle loro estremità assiali e contenendo aria. In alternativa, i canali ausiliari possono essere usati per riscaldare il fluido da trasportare, ad esempio, facendo attraversare i canali ausiliari da un fluido ausiliario idoneo a realizzare un scambio termico con tale fluido da trasportare. In tal caso i canali ausiliari, possono essere assialmente aperti per consentire una circolazione del fluido ausiliario attraverso di essi.

E’ da intendersi che le annesse rivendicazioni costituiscono parte integrante degli insegnamenti tecnici qui forniti nella descrizione dettagliata che segue in merito alla presente invenzione. In particolare, nelle annesse rivendicazioni dipendenti sono definite alcune forme di realizzazione preferite della presente invenzione che includono caratteristiche tecniche opzionali.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento in particolare ai disegni allegati, qui di seguito riepilogati.

Breve descrizione dei disegni

La figura 1 è una vista in sezione trasversale di un condotto realizzato secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione.

La figura 2 è una vista laterale schematica parzialmente sezionata e in spaccato del condotto mostrato nella figura 1.

Per completezza, un elenco dei riferimenti alfanumerici utilizzati nei disegni sopra riepilogati sarà riportato al termine della descrizione dettagliata che segue.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

Con riferimento alle figure, è indicato nel suo complesso con 10 un condotto per un fluido da trasportare, realizzato secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione.

Ad esempio il condotto 10 può essere utilizzato in un veicolo a motore. In particolare, il condotto 10 può trovare impiego in un sistema per riduzione catalitica selettiva o SCR, in un sistema di raffreddamento di batterie, oppure in un sistema di iniezione di acqua.

Il condotto 10 comprende un tubo interno 12 configurato per essere attraversato dal fluido da trasportare. Inoltre, il condotto 10 comprende un tubo esterno 14 circondante il tubo interno 12.

Il tubo esterno 14 definisce al suo interno una pluralità di canali ausiliari 16 che si estendono in direzione longitudinale del tubo esterno 14 e destinati a contenere o essere attraversati da un ulteriore fluido ausiliario destinato ad interagire termicamente con il fluido da trasportare nel tubo interno 12.

Il tubo esterno 14 è estruso intorno al tubo interno 12. In altri termini, il tubo esterno 14 realizza una guaina che viene direttamente fabbricata mediante estrusione intorno al tubo interno 12 in un processo continuo, in questo modo evitando che il tubo esterno 14 sia calzato sul tubo interno 12 successivamente, il che comporterebbe costi e tempi di realizzazione elevati.

In particolare, i canali ausiliari 16 sono situati dentro il tubo esterno 14. Tali canali ausiliari 16 sono ricavati in una posizione intermedia fra la parete radialmente interna e la parete radialmente esterna di tale tubo esterno 14.

Pertanto, la realizzazione dei canali ausiliari 16 non comporta un indebolimento strutturale delle pareti del tubo esterno 14, rispetto a quanto avviene invece secondo la tecnica anteriore. Oltre a quanto sopra, la struttura del condotto 10 lo rende adattabile a differenti e varie modalità di utilizzo, in particolare grazie alla versatilità di impiego dei canali ausiliari 16.

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, il fluido ausiliario può essere utilizzato per isolare termicamente il fluido da trasportare rispetto all’ambiente esterno. Ad esempio, il fluido ausiliario può essere aria. In alternativa, il fluido ausiliario è atto a fornire calore al fluido da trasportare mediante scambio termico attraverso le pareti del tubo interno 12 e del tubo esterno 14.

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, i canali ausiliari 16 sono disposti intorno al tubo interno 12. In particolare i canali ausiliari 16 sono disposti sostanzialmente circonferenzialmente intorno al tubo interno 12. Preferibilmente, i canali ausiliari 16 sono sostanzialmente equidistanziati angolarmente fra di loro.

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, la sezione trasversale dei canali ausiliari 16 è sostanzialmente circolare.

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, il tubo esterno 14 è realizzato mediante un elastomero, in particolare un elastomero termoplastico e, più in particolare, un elastomero termoplastico vulcanizzato o TPV.

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, il tubo interno 12 è dotato di un dispositivo riscaldatore 18 configurato per riscaldare il fluido da trasportare. In particolare, il dispositivo riscaldatore 18 include un elemento resistivo, ad esempio un filo resistivo 20, che si estende esternamente lungo il tubo interno 12. Più in particolare, il filo resistivo 20 è avvolto intorno al tubo interno 12.

Preferibilmente, il filo resistivo 20 è portato da uno strato sottile o nastro 22 che circonda il tubo interno 12, in particolare essendo frapposto radialmente fra il tubo interno 12 e il tubo esterno 14.

In una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, il diametro dei canali ausiliari 16 è compreso tra 0.1*D1 e 0.4*D1, dove D1 è il diametro interno del tubo esterno 14.

In una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, il centro dei canali ausiliari 16 è posizionato su una circonferenza di diametro compreso tra 0.85*(D1+S) e 1.15*(D1+S), dove D1 è il diametro interno del tubo esterno 14 e S è lo spessore del tubo esterno 14; lo spessore S essendo pari a (D2-D1)/2, dove D2 è il diametro esterno del tubo esterno 14.

Come sopra accennato, il condotto 10 può essere utilizzato in un sistema per il trasporto di fluido.

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, il sistema per il trasporto di un fluido comprende il condotto 10 e una fonte di fluido configurata per fornire il fluido da trasportare. Tale fonte di fluido è collegata con il tubo interno 12 del condotto 10.

Come sopra accennato, il condotto 10 presenta una versatilità tale da essere utilizzabile in sistemi di tipo differente.

Secondo un esempio di realizzazione della presente invenzione, i canali ausiliari 16 possono essere chiusi alle loro estremità assiali, allo scopo di realizzare un isolamento termico del fluido da trasportare che scorre attraverso il tubo interno 12. In tal caso, preferibilmente, il fluido che funge da isolante termico è aria.

Secondo un esempio di realizzazione alternativo, il sistema può includere una fonte di fluido ausiliaria configurata per fornire un fluido ausiliario e collegata con le estremità assiali dei canali ausiliari 16 del tubo esterno 14. Preferibilmente, le estremità assiali dei canali ausiliari 16 sono aperte per consentire una circolazione del fluido ausiliario attraverso di essi. Il fluido ausiliario può essere selezionato con proprietà tali da consentire un riscaldamento oppure un isolamento del fluido da trasportare nel tubo interno 12. Pertanto, è possibile adattare le funzionalità termiche del condotto 10 a seconda delle prestazioni che si desiderano conferire al sistema su cui esso è installato.

Secondo una forma di realizzazione esemplificativa, il sistema può essere configurato per la riduzione catalitica selettiva o SCR, in cui il fluido da trasportare è tipicamente una soluzione di urea e il fluido ausiliario può essere l’aria contenuta nei canali ausiliari 16 In questo modo, il riscaldamento della soluzione di urea viene ottenuto in modo efficace tramite la cooperazione fra il dispositivo riscaldatore 18 e l’isolamento termico realizzato dall’aria contenuta dai canali ausiliari 16.

Secondo una variante di realizzazione, nel sistema per la riduzione catalitica o SCR il dispositivo riscaldatore 18 è assente e il fluido ausiliario può essere un fluido caldo o riscaldato circolante nei canali ausiliari 16. In questo modo, il riscaldamento della soluzione di urea viene ottenuto grazie alla circolazione di fluido ausiliario attraversante i canali ausiliari 16.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Come sopra accennato, per completezza, un elenco degli elementi e componenti contraddistinti dai riferimenti alfanumerici utilizzati nei disegni allegati è riportato qui di seguito, insieme alla loro traduzione in lingua inglese.

10 Condotto – Piping

12 Tubo interno - Inner tube

14 Tubo esterno – Outer tube

16 Canali ausiliari - Auxiliary conduits 18 Dispositivo riscaldatore – Heating device 20 Filo resistivo – Resistive wire

22 Strato sottile o nastro – Film or tape

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Condotto (10) per un fluido da trasportare, in particolare in un veicolo a motore; detto condotto comprendendo: - un tubo interno (12) configurato per essere attraversato da detto fluido da trasportare, e - un tubo esterno (14) circondante il tubo interno (12) ed estruso intorno a quest’ultimo; detto condotto essendo caratterizzato dal fatto che il tubo esterno (14) definisce al suo interno una pluralità di canali ausiliari (16) che si estendono in direzione longitudinale di detto tubo esterno (14) e destinati a contenere o essere attraversati da un ulteriore fluido ausiliario destinato ad interagire termicamente con detto fluido da trasportare.
2. Condotto secondo la rivendicazione 1, in cui detto fluido ausiliario è atto ad isolare termicamente detto fluido da trasportare rispetto all’ambiente esterno.
3. Condotto secondo la rivendicazione 2, in cui detto fluido ausiliario è aria.
4. Condotto secondo la rivendicazione 1, in cui detto fluido ausiliario è atto a fornire calore a detto fluido da trasportare mediante scambio termico attraverso le pareti di detto tubo interno (12) e detto tubo esterno (14).
5. Condotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti canali ausiliari (16) sono disposti intorno a detto tubo interno (12).
6. Condotto secondo la rivendicazione 5, in cui detti canali ausiliari (16) sono disposti sostanzialmente circonferenzialmente intorno a detto tubo interno (12).
7. Condotto secondo la rivendicazione 6, in cui detti canali ausiliari (16) sono sostanzialmente equidistanziati angolarmente fra di loro.
8. Condotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la sezione trasversale di detti canali ausiliari (16) è sostanzialmente circolare.
9. Condotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto tubo esterno (14) è realizzato mediante un elastomero.
10. Condotto secondo la rivendicazione 9, in cui detto elastomero è un elastomero termoplastico.
11. Condotto secondo la rivendicazione 10, in cui detto elastomero termoplastico è un elastomero termoplastico vulcanizzato o TPV.
12. Condotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto tubo interno (12) è dotato di un dispositivo riscaldatore (18) configurato per riscaldare detto fluido da trasportare.
13. Condotto secondo la rivendicazione 12, in cui detto dispositivo riscaldatore (18) comprende un elemento resistivo (20) che si estende lungo detto tubo interno (12).
14. Condotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il diametro di detti canali ausiliari (16) è compreso tra 0.1*D1 e 0.4*D1, dove D1 è il diametro interno di detto tubo esterno (14).
15. Condotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui centro di detti canali ausiliari (16) è posizionato su una circonferenza di diametro compreso tra 0.85*(D1+S) e 1.15*(D1+S), dove D1 è il diametro interno di detto tubo esterno (14) e S è lo spessore di detto tubo esterno (14); detto spessore S essendo pari a (D2-D1)/2, dove D2 è il diametro esterno di detto tubo esterno (14).
16. Sistema per il trasporto di un fluido comprendente: - un condotto (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da precedenti; e - una fonte di fluido configurata per fornire un fluido da trasportare e collegata fluidicamente con detto tubo interno (12) di detto condotto (10).
17. Sistema secondo la rivendicazione 16, in cui detti canali ausiliari (16) sono chiusi in corrispondenza delle loro estremità assiali; detto fluido ausiliario essendo preferibilmente aria.
18. Sistema secondo al rivendicazione 16, comprendente inoltre una fonte di fluido ausiliaria configurata per fornire un fluido ausiliario e collegata fluidicamente con detti canali ausiliari (16) di detto tubo esterno (14).
19. Veicolo a motore comprendente un sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 16 a 18.