ITVI20090060A1 - Apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

APPARATO PER IL CONTROLLO DEI FLUSSI DI UN FLUIDO IN USCITA DA UN SERBATOIO

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio concepito, in particolare, per prevenire il prelievo di liquido dall'interno del serbatoio stesso.

Come noto, il gas di petrolio liquefatto, più conosciuto con l'acronimo GPL, si presta particolarmente ad utilizzi di piccola e media combustione, quali l'uso domestico o l'impiego nell'autotrazione .

In molti Paesi, il GP1 ad uso domestico gode di sovvenzioni statali che permettono di distribuirlo a prezzi agevolati, data la sua attitudine a soddisfare un bisogno primario della popolazione.

Il GPL destinato all'autotrazione non gode invece delle stesse sovvenzioni e questo fa si che ci sia una notevole differenza di prezzo rispetto al GPL per uso domestico.

La differenza di prezzo porta alcune persone ad effettuare illegalmente prelievi di GPL liquido dai serbatoi domestici, generalmente costituiti da bombole metalliche, per trasferirlo nei serbatoi degli automezzi.

L'operazione di travaso, che viene eseguita mediante pompe di vario genere, oltre a danneggiare economicamente lo Stato, può rivelarsi pericolosa, data l'infiammabilità del GPL.

Anche se i serbatoi di GPL ad uso domestico sono dotati di una valvola, all'uscita, che svolge alcune funzioni, come il collegamento con i tubi di uscita e la funzione di non ritorno, se all'uscita viene collegata una pompa, tale valvola non è in grado di impedire il prelievo di liquido dal serbatoio.

È importante notare che, per effettuare l'operazione di prelievo, il serbatoio deve essere capovolto o comunque inclinato in modo da avere la valvola in basso e l'uscita del serbatoio a contatto col GPL in fase liquida. La fase gassosa, sempre presente in proporzioni diverse dentro al serbatoio, si porta invece naturalmente verso l'alto.

Qualora all'uscita del serbatoio si trovasse GPL in fase gassosa, il prelievo non sarebbe possibile in quanto le pompe sono concepite per prelevare liquido. Inoltre, non è possibile trasferire GPL in fase gassosa al serbatoio di un automezzo.

Il compito che si propone il trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio che escluda la possibilità di prelevare GPL liquido da un serbatoio.

Nell'ambito del compito sopra esposto uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio che possa essere installato sulle valvole esistenti, o integrato all'interno di valvole appositamente modificate per alloggiarlo al loro interno.

Altro scopo del trovato è quello di realizzare un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio che possa essere installato sostanzialmente su tutte le valvole poste all'uscita dei serbatoi di GPL esistenti sul mercato.

Non ultimo scopo del trovato è quello di realizzare un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio che sia semplice da realizzare e possa essere prodotto con costi competitivi.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da uh serbatoio comprendente una valvola di intercettazione munita di una prima estremità accoppiabile ad un regolatore di pressione e di una seconda estremità associabile ad un serbatoio atto a contenere fluido in pressione, detto apparato caratterizzandosi per il fatto di comprendere un dispositivo di ritegno definente una condizione di apertura, nella quale consente il flusso di dettò fluido, ed una condizione di chiusura, nella quale interdice il flusso di detto fluido, detto dispositivo di ritegno essendo accoppiato a detta valvola di intercettazione per passare reversibilmente da detta condizione di apertura a detta condizione di chiusura al variare della sua posizione e della differenza di pressione fra l'interno e l'esterno di detto serbatoio.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

la figura 1 è una vista frontale e parzialmente in sezione di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio applicato ad una bombola;

la figura 2 è una vista prospettica di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio;

la figura 3 è una vista frontale e parzialmente in sezione di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio in condizione di apertura, applicato ad una bombola;

la figura 4 è una vista prospettica e parzialmente in sezione di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio in condizione di apertura, applicato ad una bombola;

la figura 5 è una vista frontale e parzialmente in sezione di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio in condizione di chiusura, applicato ad una bombola;

la figura 6 è una vista prospettica e parzialmente in sezione di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio in condizione di chiusura, applicato ad una bombola;

la figura 7 è una vista prospettica di una porzione di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio;

la figura 8 è un'altra vista prospettica di una porzione di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio;

la figura 9 è una vista frontale e parzialmente in sezione di una porzione di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio;

la figura 10 è un'altra vista frontale e parzialmente in sezione di una porzione di un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio.

Con riferimento alle citate figure, un apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio è indicato globalmente col numero di riferimento 1.

L'apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio 1 comprende una valvola di intercettazione 2, di per sé nota, essenzialmente costituita da un corpo 3 attraversato longitudinalmente da una cavità 4.

All'interno della cavità 4 è alloggiato un otturatore 5 spinto a tenuta da una molla 6 contro una superficie di riscontro 7 per regolare il flusso di fluido attraverso la cavità 4.

La valvola di intercettazione 2 è munita di una prima estremità 10, accoppiabile ad un regolatore di pressione, non illustrato nelle annesse figure, e di una seconda estremità 20 associabile ad un serbatoio 50.

Il serbatoio 50 è generalmente costituito da una bombola 51 adatta a contenere e stoccare del fluido in pressione, quale, ad esempio, GPL.

La funzione della valvola di intercettazione 2 è pertanto quella di regolare sia l'immissione di fluido nel serbatoio 50, durante le operazioni di ricarica, sia il prelievo di fluido dal serbatoio 50, quando richiesto da un'utenza.

È importante notare che, quando la valvola di intercettazione 2 è aperta consente il passaggio di fluido indifferentemente dal fatto che quest'ultimo sia in fase gassosa, oppure in fase liquida, indipendentemente dalla sua posizione.

Secondo il trovato, l'apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio 1 comprende un dispositivo di ritegno 100 accoppiato alla valvola di intercettazione 2 e concepito in modo da consentire il prelievo, dal serbatoio 50, di fluido esclusivamente in fase gassosa.

Più particolarmente, il dispositivo di ritegno 100 è in grado di interrompere reversibilmente il flusso del fluido, passando da una condizione di apertura ad una condizione di chiusura, al variare della sua posizione e della differenza di pressione fra l'interno e l'esterno del serbatoio 50.

Il dispositivo di ritegno 100 comprende un corpo principale 101, realizzato indifferentemente in metallo o in materiale sintetico, che può essere fissato al corpo 3 sostanzialmente in corrispondenza della seconda estremità 20.

Il fissaggio del dispositivo di ritegno 100 sulla valvola di intercettazione 2 deve garantire la tenuta fra le rispettive superfici di contatto e viene vantaggiosamente eseguito attraverso una vite autofilettante 102, oppure in altri modi sostanzialmente equivalenti, quali, ad esempio, sistemi ad incastro, filettature sul corpo principale 101 e sul corpo 3, ecc.

Nel corpo principale 101 è ricavato un canale centrale 110 che si raccorda a primi passaggi 111 e secondi passaggi 112 per il fluido, che si sviluppano all'esterno del canale centrale 110, per mettere in collegamento l'interno del serbatoio 50 con la cavità 4 .

Mentre i primi passaggi 111 si aprono verso la porzione del corpo principale 101 che va in contatto con la seconda estremità 20, i secondi passaggi 112 si aprono verso la porzione che va rivolta in direzione dell'interno del serbatoio 50.

Il canale centrale 110, i primi passaggi 111 ed i secondi passaggi 112 sono dimensionati e sagomati in modo da non influire nel normale utilizzo del serbatoio 50, ma consentire l'interdizione dei flussi di fluido in fase liquida in uscita dallo stesso.

A tale scopo, in corrispondenza del canale centrale 110 sono previsti degli organi di tenuta 120 che si concretizzano essenzialmente in un otturatore sferico 121 alloggiato, in modo scorrevole, all'interno del canale centrale 110.

L'otturatore sferico 121 interagisce con una sede di tenuta 122, con forma sostanzialmente coniugata, ricavata in corrispondenza della porzione del canale centrale 110 raccordata ai primi passaggi 111 ed ai secondi passaggi 112. Di conseguenza, gli organi di tenuta 120 sono in grado di passare reversibilmente dalla condizione di apertura, nella quale i primi passaggi 111 ed i secondi passaggi 112 sono collegati tra loro, alla condizione di chiusura, nella quale il collegamento fra i primi passaggi 111 ed i secondi passaggi 112 è interrotto dall'otturatore sferico 121.

Il moto dell'otturatore sferico 121 verso l'interno del serbatoio 50 è opportunamente limitato da un fermo 130 formato da un perno 131 trasversale al canale centrale 110.

Il perno 131 è inserito all'interno di una coppia di fori passanti 132a e 132b, ricavati sul corpo principale 101 e diametralmente opposti, ed è mantenuto in sede da un anello 133.

L'anello 133, che può essere costituito da un O-ring in elastomero, è alloggiato in una cava 134 definita circonferenzialmente sul corpo principale 101 in modo da intercettare i fori passanti 132a e 132b e permettere allo stesso anello 133 di evitare lo sfilamento del perno 131.

In una variante di esecuzione, non illustrata nelle annesse figure, il dispositivo di ritegno 100 potrebbe essere direttamente accorpato in una valvola di intercettazione opportunamente modificata .

Tuttavia, la struttura ed i principi di funzionamento rimarrebbero sostanzialmente corrispondenti a quelli già descritti .

Il funzionamento dell'apparato secondo il trovato è il seguente .

La direzione del flusso del fluido, unita alla pressione del fluido contenuto nel serbatoio 50 ed al peso dell'otturatore sferico 121 portano quest'ultimo a posizionarsi da una parte o dall'altra del canale centrale 110, andando di conseguenza a liberare o interrompere il collegamento tra i primi passaggi 111 ed i secondi passaggi 112.

Più dettagliatamente, durante il rifornimento della bombola 51, il flusso entrante di fluido in fase liquida tiene spinto l'otturatore sferico 121 sul perno 131, che fa da fine corsa. Per di più, in questa fase, la bombola 51 è in posizione verticale e l'apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio 1 è rivolto verso l'alto. Di conseguenza, già il peso stesso dell'otturatore sferico 121 porta quest'ultimo verso il basso, addosso al perno 131.

Il flusso di fluido passa attraverso i primi passaggi 111 e fuoriesce tramite i secondi passaggi 112, senza essere limitato dagli organi di tenuta 120.

Durante il normale funzionamento per uso domestico, in cui viene prelevato fluido in fase gassosa, l'otturatore sferico 121 è tenuto dal suo peso verso il basso, in appoggio sul perno 131.

Il flusso di fluido in fase gassosa passa pertanto attraverso i secondi passaggi 112 ed esce dai primi passaggi 111 senza subire limitazioni.

Se durante il funzionamento domestico si ha una rottura dei tubi esterni di collegamento, o del regolatore di pressione posto all'esterno del serbatoio 50, la forza del flusso uscente è tale da vincere il peso dell'otturatore sferico 121 e portarlo contro la sede di tenuta 122. In questo caso, l'apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio 1 agisce come fosse una valvola di eccesso flusso, interrompendo il collegamento fra i primi passaggi 111 ed i secondi passaggi 112, andando di conseguenza a ridurre quasi completamente il flusso residuo in uscita di fluido in fase gassosa, scongiurandone pericolose fughe verso l'esterno.

Durante un tentativo di prelievo di fluido in fase liquida dalla bombola 51, essa deve essere capovolta o comunque inclinata in modo tale che la valvola di intercettazione 2 sia in basso, a contatto proprio col fluido in fase liquida. In questa posizione, l'otturatore sferico 121 si sposta a ridosso della sede di tenuta 122, per effetto del suo peso, e va ad interrompere il collegamento fra i primi passaggi 111 ed i secondi passaggi 112. L'applicazione di una pressione di prelievo tramite una pompa fa sì che l'otturatore sferico 121 sia premuto ancora con più forza contro la sede di tenuta 122, andando in questo modo a incrementare la tenuta e ridurre così ancor di più il flusso in uscita di fluido che diventa praticamente trascurabile.

Nel caso in cui si tenti di prelevare fluido in fase liquida tenendo la bombola 51 in posizione orizzontale, il peso dell'otturatore sferico 121 agisce trasversalmente e quindi non riesce a portare quest'ultimo verso la sede di tenuta 122. Il flusso del fluido in uscita fa però muovere l'otturatore sferico 121. In particolare, applicando una pompa, l'otturatore sferico 121 si porta a contatto con la sede di tenuta 122 e, in modo analogo a quanto avviene con la bombola 51 capovolta, va ad interrompere il collegamento fra i primi passaggi 111 ed i secondi passaggi 112.

Si è in pratica constatato come l'apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato, in quanto esclude la possibilità di prelevare GPL liquido da un serbatoio.

Inoltre, l'apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio secondo il trovato può essere integrato all'interno di valvole appositamente modificate per alloggiarlo al loro interno, oppure installato sostanzialmente su tutte le valvole poste all'uscita dei serbatoi di GPL esistenti sul mercato .

L'apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1- Apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio comprendente una valvola di intercettazione munita di una prima estremità accoppiabile ad un regolatore di pressione e di una seconda estremità associabile ad un serbatoio atto a contenere fluido in pressione, detto apparato caratterizzandosi per il fatto di comprendere un dispositivo di ritegno definente una condizione di apertura, nella quale consente il flusso di detto fluido, ed una condizione di chiusura, nella quale interdice il flusso di detto fluido, detto dispositivo di ritegno essendo accoppiato a detta valvola di intercettazione per passare reversibilmente da detta condizione di apertura a detta condizione di chiusura al variare della sua posizione e della differenza di pressione fra l'interno e l'esterno di detto serbatoio .
2. 2. Apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di ritegno comprende un corpo principale fissabile al corpo di detta valvola di intercettazione sostanzialmente in corrispondenza di detta seconda estremità.
3. 3. Apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di ritegno comprende un canale centrale ricavato all'interno di detto corpo principale e raccordato a primi passaggi e secondi passaggi per il fluido atti a collegare detta valvola di intercettazione con l'interno di detto serbatoio, detti primi passaggi aprendosi verso la porzione di detto corpo principale associabile a detta seconda estremità, detti secondi passaggi aprendosi verso la porzione di detto corpo principale rivolta in direzione dell'interno di detto serbatoio.
4. 4. Apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di ritegno comprende organi di tenuta disposti in corrispondenza di detto canale centrale, detti organi di tenuta passando reversibilmente da detta condizione di apertura, nella quale detti primi passaggi sono collegati a detti secondi passaggi, a detta condizione di chiusura, nella quale il collegamento fra detti primi passaggi e detti secondi passaggi è interrotto.
5. 5. Apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti organi di tenuta comprendono un otturatore sferico alloggiato scorrevolmente all'interno di detto canale centrale, detto otturatore sferico interagendo con una sede di tenuta ricavata in corrispondenza dell'apertura di detto canale centrale rivolta verso detta valvola di intercettazione.
6. 6. Apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di ritegno comprende un fermo atto a limitare il movimento di detto otturatore sferico verso detto serbatoio.
7. 7. Apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto fermo comprende almeno un perno trasversale a detto canale centrale, detto perno essendo inserito in una coppia di fori passanti diametralmente opposti ricavati su detto corpo principale.
8. 8. Apparato per il controllo dei flussi di un fluido in uscita da un serbatoio, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto fermo comprende un anello alloggiato in una cava ricavata circonferenzialmente su detto corpo principale sostanzialmente in corrispondenza di detti fori passanti, detto anello essendo atto a trattenere detto perno all'interno di detti fori passanti.