ES1077252U - Bistable solenoid valve for the regulation of the step of a fluid (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

Abstract

Bi-stable solenoid valve for regulating the passage of a fluid, comprising a housing body having an inlet and at least one outlet for the passage of a fluid flow, a mobile core including a sealing element to allow / block communication fluid between the inlet and at least one outlet for the passage of the fluid, said movable core being displaceable by the action of an electrically powered coil and elastic return means, characterized in that it includes at least one permanent magnet fixed in the inside the housing body in a region near the coil, to keep the mobile core in a position such that it blocks fluid communication between the input and at least the output. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido. Bistable solenoid valve for the regulation of the passage of a fluid.

OBJETO DE LA INVENCIÓN OBJECT OF THE INVENTION

La presente solicitud de Modelo de Utilidad tiene por objeto el registro de una electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido que incorpora notables innovaciones y ventajas. The purpose of this Utility Model application is to register a bistable solenoid valve for the regulation of the passage of a fluid that incorporates notable innovations and advantages.

Más concretamente, la invención propone el desarrollo de una electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido, por ejemplo, del líquido de refrigeración anticongelante en los sistemas de refrigeración/calefacción del motor o el habitáculo interior de un vehículo. More specifically, the invention proposes the development of a bi-stable solenoid valve for the regulation of the passage of a fluid, for example, of the antifreeze cooling liquid in the engine cooling / heating systems or the interior cabin of a vehicle.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

Es bien conocido el uso de electroimanes biestables en diferentes aplicaciones que se basan en la utilización de uno It is well known to use bistable electromagnets in different applications that are based on the use of one

o más imanes permanentes que consiguen asegurar dos posiciones estables sin una alimentación eléctrica. or more permanent magnets that manage to secure two stable positions without a power supply.

En sistemas de refrigeración/calefacción para vehículos, las electroválvulas habitualmente empleadas para regular un flujo de fluido presentan una limitación de corriente máxima impuesta por el fabricante o cliente que, en el caso de trabajar en unas condiciones de trabajo extremas, delimitan unos valores de corriente bajos que, para conseguir tener una fuerza mínima necesaria de actuación, requieren de un sobredimensionado del cuerpo de la bobina y de los núcleos magnéticos, de manera que se incrementa las dimensiones y el peso global de la electroválvula, así como un incremento de los costes de fabricación. In refrigeration / heating systems for vehicles, solenoid valves usually used to regulate a fluid flow have a maximum current limitation imposed by the manufacturer or customer that, in the case of working in extreme working conditions, delimit current values low that, in order to have a minimum necessary force of action, require an oversizing of the body of the coil and the magnetic cores, so that the overall dimensions and weight of the solenoid valve are increased, as well as an increase in costs of manufacturing.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar una electroválvula biestable que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelva los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación. The present invention has been developed in order to provide a bistable solenoid valve that is configured as a novelty within the field of application and resolves the aforementioned drawbacks, also providing other additional advantages that will be apparent from the accompanying description. then.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar una electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido, del tipo que comprende un cuerpo carcasa que presenta una entrada y al menos una salida para el paso de un caudal de fluido, un núcleo móvil que incluye un elemento obturador para permitir/bloquear la comunicación fluida entre la entrada y al menos una salida para el paso del fluido, siendo dicho núcleo móvil desplazable por la acción de una bobina alimentada eléctricamente y unos medios de retorno elásticos. Más concretamente, la invención se caracteriza por el hecho de que incluye un imán permanente fijado en el interior del cuerpo carcasa en una región cercana a la bobina con el objeto de mantener el núcleo móvil en una posición tal que bloquea la comunicación fluida entre la entrada y al menos la salida. It is therefore an object of the present invention to provide a bistable solenoid valve for the regulation of the passage of a fluid, of the type comprising a housing body that has an inlet and at least one outlet for the passage of a fluid flow, a core mobile that includes a sealing element to allow / block fluid communication between the inlet and at least one outlet for the passage of the fluid, said mobile core being movable by the action of an electrically powered coil and elastic return means. More specifically, the invention is characterized by the fact that it includes a permanent magnet fixed inside the housing body in a region close to the coil in order to keep the mobile core in a position that blocks fluid communication between the input and at least the exit.

Gracias a estas características, una vez el núcleo móvil ha alcanzado la posición estable deseada, se puede desconectar eléctricamente la bobina y, por consiguiente no se produce un consumo y calentamiento de la electroválvula. Otra ventaja de la invención reside en el hecho de que, mediante la autolimitación de corriente realizada por un circuito electrónico impreso integrado en la electroválvula, permite reducir dimensionalmente el tamaño de la bobina, de tal manera que se reduce el peso y el volumen global de la electroválvula. Thanks to these characteristics, once the mobile core has reached the desired stable position, the coil can be disconnected electrically and, consequently, there is no consumption and heating of the solenoid valve. Another advantage of the invention lies in the fact that, by means of the current self-limitation performed by a printed electronic circuit integrated in the solenoid valve, it allows dimensionally reducing the size of the coil, in such a way that the overall weight and volume of The solenoid valve.

Esta electroválvula resulta particularmente adecuada en aplicaciones con tiempos de actuación largos donde se obtiene un ahorro energético del consumo de la bobina, tales como en electroválvulas que forman parte del sistema de refrigeración de un motor para vehículos, el sistema de climatización de aire en vehículos o la refrigeración de la batería en carga en vehículos eléctricos. This solenoid valve is particularly suitable in applications with long actuation times where energy savings are obtained from the consumption of the coil, such as in solenoid valves that are part of the cooling system of an engine for vehicles, the air conditioning system in vehicles or Cooling of the charged battery in electric vehicles.

De forma ventajosa, se puede proporcionar un sensor de posicionamiento de efecto Hall para detectar la posición de un imán secundario permanente acoplado de forma solidaria en el núcleo móvil, estando dicho sensor de posicionamiento conectado a una placa de circuito electrónico impreso. De esta manera, permite informar a una unidad de control del vehículo a través de un circuito impreso presente en la electroválvula la posición del núcleo móvil, es decir, si dicha electroválvula está abierta o cerrada. Advantageously, a Hall-effect positioning sensor can be provided to detect the position of a permanent secondary magnet coupled in a solidary manner in the mobile core, said positioning sensor being connected to a printed electronic circuit board. In this way, it allows to inform a vehicle control unit through a printed circuit present in the solenoid valve the position of the moving core, that is, if said solenoid valve is open or closed.

Preferentemente, los medios de retorno elásticos consisten en un muelle helicoidal. Preferably, the elastic return means consist of a helical spring.

En una realización particularmente preferida de la invención, el núcleo móvil incluye un eje actuador alargado que en un extremo está fijado el elemento obturador y en el extremo opuesto presenta un soporte imán en el que está fijado el imán secundario permanente. In a particularly preferred embodiment of the invention, the movable core includes an elongated actuator shaft which at one end the sealing element is fixed and at the opposite end has a magnet support on which the permanent secondary magnet is fixed.

Otras características y ventajas de la electroválvula biestable objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales: Other features and advantages of the bistable solenoid valve object of the present invention will be apparent from the description of a preferred but not exclusive embodiment, which is illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Figura 1.- Es una vista en sección transversal de una realización de una electroválvula biestable de acuerdo con la presente invención en una posición abierta para el paso de un fluido. Figure 1.- It is a cross-sectional view of an embodiment of a bistable solenoid valve according to the present invention in an open position for the passage of a fluid.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT

A la vista de la mencionada figura y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ella un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación. In view of the aforementioned figure and, according to the numbering adopted, an example of a preferred embodiment of the invention can be observed therein, which comprises the parts and elements indicated and described in detail below.

Así, tal como se aprecia en una realización de una electroválvula biestable, indicada de forma general con la referencia (1) está diseñada para la regulación del paso de un fluido que forma parte de un sistema de refrigeración/calefacción de un vehículo automóvil. Thus, as can be seen in an embodiment of a bistable solenoid valve, generally indicated by reference (1), it is designed for the regulation of the passage of a fluid that is part of a cooling / heating system of a motor vehicle.

Como puede verse en la figura 1, tal electroválvula (1) comprende un cuerpo carcasa (2), hecho de material plástico moldeable por inyección, que presenta en la parte inferior una entrada (3) y una salida (4) para el paso de un caudal de fluido, un núcleo móvil (5) que incluye un elemento obturador (6), hecho por ejemplo, de material de caucho, que permite o bloquea la comunicación fluida entre la entrada (3) y la salida (4) para el paso del fluido. El núcleo móvil As can be seen in figure 1, such solenoid valve (1) comprises a housing body (2), made of injection moldable plastic material, which has an inlet (3) and an outlet (4) for the passage of a fluid flow rate, a mobile core (5) that includes a sealing element (6), made for example of rubber material, which allows or blocks fluid communication between the inlet (3) and the outlet (4) for the fluid flow The mobile core

(5) puede desplazarse de forma guiada mediante un casquillo-guía (16) por la acción de una bobina (7) alimentada eléctricamente y unos medios de retorno elásticos. Esta bobina (7) se encuentra alojada en una carrete (8) situado en el interior del cuerpo carcasa (2). (5) can be guided in a guided way by means of a guide bushing (16) by the action of an electrically powered coil (7) and elastic return means. This coil (7) is housed in a reel (8) located inside the housing body (2).

Adicionalmente se incluye un imán permanente (9) fijado en el interior del cuerpo carcasa en una región cercana a la bobina, para mantener el núcleo móvil en una posición tal que bloquea la comunicación fluida entre la entrada y al menos la salida. Mencionar que el imán permanente está polarizado diametralmente y no axialmente, de modo que crea un flujo magnético en el mismo sentido que la trayectoria del circuito magnético generado por la bobina (7). Additionally, a permanent magnet (9) fixed inside the housing body is included in a region close to the coil, to keep the mobile core in a position that blocks fluid communication between the input and at least the output. Mention that the permanent magnet is diametrically and not axially polarized, so that it creates a magnetic flux in the same direction as the magnetic circuit path generated by the coil (7).

Durante el funcionamiento de la electroválvula, para efectuar el movimiento de cierre la bobina tiene que activarse con la misma polaridad que el imán permanente, mientras que para el movimiento de apertura la bobina se activa con la polaridad contraria a la del imán permanente, es decir, cuando los dos flujos magnéticos tienen la misma polaridad se suman mientras que cuando tienen la contraria se restan. During the operation of the solenoid valve, the coil must be activated with the same polarity as the permanent magnet to perform the closing movement, while for the opening movement the coil is activated with the polarity opposite to that of the permanent magnet, that is to say , when the two magnetic fluxes have the same polarity they add up while when they have the opposite they are subtracted.

Se proporciona un sensor de posicionamiento de efecto Hall (10) para detectar la posición de un imán secundario permanente (11), con un recubrimiento de Níquel u otro tratamiento superficial antioxidante, acoplado de forma solidaria en el núcleo móvil (5), estando dicho sensor de posicionamiento (10) unido a una placa de circuito electrónico impreso (12) responsable de gestionar el funcionamiento de la electroválvula (1). A Hall effect positioning sensor (10) is provided to detect the position of a permanent secondary magnet (11), with a Nickel coating or other antioxidant surface treatment, coupled in a solidary manner in the mobile core (5), said being positioning sensor (10) attached to a printed electronic circuit board (12) responsible for managing the operation of the solenoid valve (1).

Destacar que el circuito electrónico impreso (12) permite la comunicación de la posición de funcionamiento de la electroválvula (1) con el control externo de gestión del vehículo sobre el que está montada, realizando las funciones de control de actuación, tales como la autolimitación de corriente máxima, la desconexión de la alimentación cuando se alcanza la posición estable de actuación y la inversión de corriente cuando se requiere una relajación. Note that the printed electronic circuit (12) allows communication of the operating position of the solenoid valve (1) with the external management control of the vehicle on which it is mounted, performing the performance control functions, such as the self-limitation of maximum current, the disconnection of the power when the stable position of action is reached and the inversion of current when relaxation is required.

Como puede verse, tales medios de retorno elásticos consisten en un muelle helicoidal (13) que está parcialmente alojado en una cavidad ciega practicada en un cuerpo ferromagnético (17). As can be seen, such elastic return means consist of a helical spring (13) that is partially housed in a blind cavity made in a ferromagnetic body (17).

Haciendo particular referencia al núcleo móvil (5) incluye un eje actuador alargado (14) que finaliza en el extremo que está fijado el elemento obturador (6) con forma de rótula y en el extremo opuesto presenta un soporte imán (15) en el que está fijado el imán secundario permanente (11) anteriormente citado. With particular reference to the mobile core (5), it includes an elongated actuator shaft (14) that ends at the end that is attached to the ball-shaped sealing element (6) and at the opposite end has a magnet support (15) in which the permanent secondary magnet (11) mentioned above is fixed.

Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación de la electroválvula de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación. The details, shapes, dimensions and other accessory elements, as well as the materials used in the manufacture of the solenoid valve of the invention may be conveniently replaced by others that are technically equivalent and do not depart from the essentiality of the invention or the scope defined by the claims included below.

Claims (4)

REIVINDICACIONES 1. Electroválvula biestable para la regulación del paso de un fluido, que comprende un cuerpo carcasa que presenta una entrada y al menos una salida para el paso de un caudal de fluido, un núcleo móvil que incluye un elemento 1. Bistable solenoid valve for regulating the passage of a fluid, comprising a housing body that has an inlet and at least one outlet for the passage of a fluid flow, a mobile core that includes an element 5 obturador para permitir/bloquear la comunicación fluida entre la entrada y al menos una salida para el paso del fluido, siendo dicho núcleo móvil desplazable por la acción de una bobina alimentada eléctricamente y unos medios de retorno elásticos, caracterizada por el hecho de que incluye al menos un imán permanente fijado en el interior del cuerpo carcasa en una región cercana a la bobina, para mantener el núcleo móvil en una posición tal que bloquea la comunicación fluida entre la entrada y al menos la salida. 5 shutter to allow / block fluid communication between the inlet and at least one outlet for the passage of the fluid, said mobile core being movable by the action of an electrically powered coil and elastic return means, characterized by the fact that it includes at least one permanent magnet fixed inside the housing body in a region close to the coil, to keep the mobile core in a position that blocks fluid communication between the input and at least the output. 2. Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que se proporciona un sensor de posicionamiento de efecto Hall para detectar la posición de un imán secundario permanente acoplado de forma solidaria en el núcleo móvil, estando dicho sensor de posicionamiento conectado a una placa de circuito electrónico impreso. 2. The solenoid valve according to claim 1, characterized in that a Hall effect positioning sensor is provided for detecting the position of a permanent secondary magnet coupled in a solidary manner in the mobile core, said positioning sensor being connected to a plate Printed electronic circuit.

3.3.

Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que los medios de retorno elásticos consisten en un muelle helicoidal.  The solenoid valve according to claim 1, characterized in that the elastic return means consist of a helical spring.

4.Four.

Electroválvula según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el núcleo móvil incluye un eje actuador  The solenoid valve according to claim 1, characterized in that the mobile core includes an actuator shaft

20 alargado que en un extremo está fijado el elemento obturador y en el extremo opuesto presenta un soporte imán en el que está fijado el imán secundario permanente. 20 elongated that at one end the sealing element is fixed and at the opposite end has a magnet support on which the permanent secondary magnet is fixed.