ES2711758T3 - Sistema de regulación del flujo de gas natural integrado que incluye homogeneización de la temperatura del combustible para rendimiento del motor mejorado y emisiones reducidas - Google Patents

Abstract

Un módulo de regulación de la presión de fluido y acondicionamiento (10) que comprende: un colector (20) que incluye una entrada de fluido (30), una salida de fluido (32) y una trayectoria de flujo de fluido entre la entrada de fluido (30) y la salida de fluido (32), y el colector (20) incluyendo además, para calentar el colector (20) con un medio de intercambio de calor suministrado externamente, una entrada de medios de intercambio de calor (92), una salida de medio de intercambio de calor (94) y una trayectoria de flujo de medio de intercambio de calor (90) entre la entrada de medio de intercambio de calor (92) y la salida de medio de intercambio de calor (94); un regulador de presión (66) montado en el colector (20) y dispuesto a lo largo de la trayectoria del flujo de fluido para regular la presión del fluido que sale del módulo (10); y un conjunto de filtro (24) en sentido ascendente del regulador de presión (66), el conjunto de filtro (24) incluyendo una carcasa del filtro (28) y un elemento de filtro (26) contenido dentro de la carcasa del filtro (28), la carcasa del filtro (28) estando en contacto térmico directo con el colector (20) por lo que el calor del colector (20) puede fluir a la carcasa del filtro (28) para calentar el fluido no solo en el colector (20) sino también en la carcasa del filtro (28); caracterizado porque la entrada de fluido (30) del colector (12) se comunica con un tubo central (48) que se extiende hacia el interior del elemento de filtro (26).

Description

DESCRIPCION

Sistema de regulacion del flujo de gas natural integrado que incluye homogeneizacion de la temperatura del combustible para rendimiento del motor mejorado y emisiones reducidas

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a la integracion de multiples componentes en un sistema para la regulacion de la presion del combustible y el acondicionamiento de la temperatura del gas natural (GN) para un rendimiento del motor mejorado y emisiones reducidas en un motor de combustion interna alimentado con gas natural.

Antecedentes

El gas natural (GN), como combustible para veldculos de gas natural (GNV), puede almacenarse en el vedculo en estado licuado (GNL) o en estado gaseoso comprimido (GNC). Para ser compatible con el transporte, la inyeccion y la combustion de combustible, el GN debe estar acondicionado desde el estado de almacenamiento (alta densidad) a un estado gaseoso de presion reducida, temperatura suficientemente alta y nivel de limpieza no destructivo. El acondicionamiento puede incluir vaporizacion, filtracion, reduccion de presion y calentamiento.

Actualmente, los sistemas para GNV incluyen una serie de equipos de acondicionamiento de combustible no integrados, unidos por accesorios y mangueras. Este enfoque ha llevado a una practica de la industria de usar sistemas de combustible para GNV complejos de cubierta grande tamano que contienen una gran cantidad de puntos de fuga.

El calentamiento del combustible tiene lugar habitualmente solo en el cuerpo del regulador de presion, con un enfasis en el calentamiento del combustible en sentido descendente del punto de regulacion de la presion. Aunque este metodo de acondicionamiento de la temperatura del combustible puede resolver los problemas sobre las limitaciones de los lfmites de funcionamiento a baja temperatura de los equipos en sentido descendente, este metodo indiscriminado de calentamiento no limita el intervalo de la densidad de combustible proporcionado al motor.

En un GNV tfpico, el GN se suministra a los inyectores a una presion espedfica relativamente estable. El mercado actual define un buen sistema de gestion de combustible como uno que proporciona GN con una desviacion minima de la presion preestablecida anticipada. Este enfoque actua para reducir el efecto de uno de los dos contribuyentes cnticos a la densidad del combustible. La presion se mide en el conducto de combustible y este valor, junto con la demanda de combustible, determina la duracion que se abre cada inyector. El otro contribuyente a la densidad del combustible, la temperatura, se tiene en cuenta, pero esta limitado por la precision de la calibracion del motor y, bajo las demandas transitorias de combustible del motor, el tiempo de respuesta de los sensores de temperatura del conducto de combustible. Por lo tanto, las imperfecciones en la calibracion del motor, junto con la naturaleza no instantanea de la deteccion de temperatura, contribuyen a episodios intermitentes de proporciones de combustible/aire no ideales, llevando a la perdida de potencia, mala capacidad de conduccion, y combustion incompleta (emisiones aumentadas).

La US5964206 divulga un sistema de suministro de combustible con un intercambiador de calor dispuesto en una cavidad generalmente plana dentro de una base. Un colector se une a la base y contiene la cavidad generalmente plana. Un intercambiador de calor, que comprende un conducto de combustible, esta dispuesto dentro de la cavidad. A medida que el combustible fluye desde una bomba de combustible a un sistema de inyeccion de combustible de un motor de combustion interna, pasa a traves del conducto de combustible que esta banado en un flujo de refrigerante. Parte del combustible fluye directamente del conducto de combustible al sistema de inyeccion de combustible, pero el exceso de combustible fluye a traves de un regulador de presion y un filtro antes de pasar nuevamente por la bomba para recircular de nuevo a traves del conducto de combustible del enfriador. La cantidad de combustible almacenado dentro del volumen del sistema de suministro de combustible se reduce significativamente debido a la localizacion de los diversos componentes y al hecho de que los componentes, como el filtro, el regulador y la bomba estan unidos directamente a la base del sistema.

La US5443083 divulga un regulador de reduccion de presion para gas natural comprimido. Un elemento de valvula esta unido positivamente a un diafragma de deteccion de presion y sensible, a traves de un inserto llevado por el diafragma. La conexion esta dispuesta de tal manera que permita un desplazamiento angular relativo, entre el elemento de valvula y el diafragma, de modo que no se produzca una coquificacion del elemento en su movimiento axial. El filtro de gas esta formado por un plastico sinterizado. Un orificio de aspiracion comunica el diafragma con la salida de la camara de baja presion, pero tiene una presion artificialmente mas baja que la presion de salida, introducida en el diafragma mediante el uso de una boquilla de expulsion. Un orificio formado en el capo establece la presion atmosferica por encima del diafragma, pero un tapon poroso en el orificio evita cualquier ingestion de agua, salpicaduras de charcos, tomas de carreteras mojadas, y similares.

Sumario de la Invencion

De acuerdo con la presente invencion, se proporciona un modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento de acuerdo con la reivindicacion 1 y un veldculo de gas natural que comprende dicho modulo de acuerdo con la reivindicacion 14. Las caractensticas opcionales se enumeran en las reivindicaciones dependientes.

La presente especificacion describe un sistema de gestion de combustible de GNV que integra, en un unico sistema, algunas o todas las funciones de filtracion (alta y baja presion), calentamiento, cierre de flujo, regulacion de presion, deteccion de presion, deteccion de temperatura y proteccion del conducto de combustible de la sobrepresurizacion. Ademas, el sistema esta disenado de tal manera que la temperatura del gas natural que sale del modulo esta activamente controlada dentro de un intervalo mas estrecho permitiendo la optimizacion de la calibracion del motor para un rendimiento mejorado y emisiones reducidas.

Se describe un sistema de gestion de combustible integrado que incluye una o mas de las caractensticas siguientes:

sistema de gestion de combustible integrado de GNV caracterizado por un bloque de colector en el que se montan directamente los otros componentes;

gestion de la temperatura del combustible y armonizacion para un rendimiento del motor mejorado;

filtro coalescente de alta presion calentado con fluido radiador;

modulo de gestion de combustible calentado;

precalentamiento a alta presion de GN dentro del modulo;

post-calentamiento a baja presion de GN con modulo acoplado cerrado;

trayectorias de flujo del gas natural y del fluido del radiador dentro del sistema disenados de tal manera que los componentes cnticos, como los sellos estaticos y dinamicos, dentro del sistema funcionan en un entorno de temperatura optima para un rendimiento mejorado y durabilidad del dispositivo; y/o

la trayectoria del flujo de fluido de la camisa del motor dentro del sistema es tal que el fluido se afsla del gas natural sin el uso de sellos, cierres, juntas, conexiones, o cualquier otra division permeable.

La presente especificacion describe un sistema de gestion de combustible de GNV que integra en un unico sistema algunas o todas las siguientes funciones.

Filtracion: el modulo puede incluir un filtro coalescente de alta presion inmediatamente en sentido descendente de la conexion de entrada y puede incluir un filtro coalescente de baja presion inmediatamente en sentido descendente en el regulador de reduccion de presion.

Calentamiento: el modulo puede incluir una trayectoria de flujo espedficamente disenada para el fluido refrigerante del motor. El fluido refrigerante del motor caliente llega al modulo desde la camisa del motor y proporciona una fuente de energfa que aumenta la temperatura del modulo y, por lo tanto, del gas natural que fluye a traves del modulo, asf como los sellos internos dentro del modulo protegiendo por tanto los sellos frente a los efectos negativos de la baja temperatura. La trayectoria de flujo del fluido del radiador incluye una conexion de entrada y de salida, asf como un pasaje configurable que puede proporcionar un area de superficie optimizada para la transferencia de energfa entre el fluido refrigerante del motor y el cuerpo del colector de aluminio (o acero inoxidable) del colector. La trayectoria del fluido del refrigerante del motor esta preferiblemente aislada de la trayectoria del fluido de GN a lo largo de toda la extension de la misma dentro del modulo por paredes internas del modulo que elimina la necesidad de sellos entre el fluido refrigerante del motor y el gas natural y elimina la posibilidad de contaminacion cruzada de los dos fluidos.

Cierre de Flujo: el modulo puede incluir un solenoide que puede funcionar a 12 o 24V. Esta valvula de solenoide se proporciona preferiblemente directamente en sentido ascendente del regulador de presion en el lfmite de alta presion.

Regulacion de la presion: el modulo puede incluir un regulador de piston de una sola etapa.

Deteccion de presion: el modulo puede incluir sensores de presion en sentido ascendente y/o descendente del regulador de presion.

Deteccion de temperatura: El modulo puede incluir provisiones para un sensor de temperatura en sentido ascendente y/o descendente del regulador de presion.

Proteccion contra la sobrepresion del conducto de combustible: el modulo puede incluir una valvula de alivio de presion (PRV) o equivalente en sentido descendente del regulador de presion, asegurando que el lfmite de baja presion no se sobre-presurice.

La integracion de un filtro en la unidad, siendo la carcasa del filtro termicamente conductora con la carcasa del colector calentada para calentar el gas entrante sobre una trayectoria mas larga que cualquier otra cosa realizada anteriormente. Ademas, el fluido de intercambio de calor se afsla del gas por una pared solida y sin el uso de sellos.

De acuerdo con una configuracion, se proporciona un modulo de regulacion de la presion del fluido y acondicionamiento que comprende un colector de metal que incluye una entrada de fluido, una salida de fluido y una trayectoria de flujo de fluido entre la entrada de fluido y la salida de fluido, y el colector de metal incluyendo ademas, para calentar el colector de metal con un medio de intercambio de calor suministrado externamente, una entrada de medio de intercambio de calor, una salida de medio de intercambio de calor y una trayectoria de flujo de medio de intercambio de calor entre la entrada de medio de intercambio de calor y la salida de medio de intercambio de calor; un regulador de presion montado en el colector de metal y dispuesto a lo largo de la trayectoria del flujo de fluido para regular la presion del fluido que sale del modulo; y un conjunto de filtro en sentido ascendente del regulador de presion, el conjunto de filtro incluyendo una carcasa del filtro de metal y un elemento de filtro contenido dentro de la carcasa del filtro de metal, la carcasa del filtro de metal estando en contacto termico directo con el colector de metal por lo que el calor del colector de metal puede fluir a la carcasa del filtro de metal para calentar el fluido no solo en el colector de metal sino tambien dentro de la carcasa del filtro de metal.

De acuerdo con otra configuracion, se proporciona un modulo de regulacion de la presion del fluido y acondicionamiento que comprende un colector que incluye una entrada de fluido, una salida de fluido y una trayectoria de flujo de fluido entre la entrada de fluido y la salida de fluido, y el colector incluyendo ademas, para calentar el fluido que fluye a lo largo de la trayectoria de flujo del fluido con un medio de intercambio de calor suministrado externamente, una entrada del medio de intercambio de calor, una salida del medio de intercambio de calor y una trayectoria de flujo del medio de intercambio de calor entre la entrada del medio de intercambio de calor y la salida del medio de intercambio de calor; un regulador de presion montado en el colector y dispuesto a lo largo de la trayectoria del flujo de fluido para regular la presion del fluido que sale del modulo; y un conjunto de filtro en sentido ascendente del regulador de presion, el conjunto de filtro incluyendo una carcasa de filtro y un elemento de filtro contenido dentro de la carcasa de filtro; y una valvula de control de flujo montada en el colector para controlar el flujo de fluido desde el conjunto de filtro hasta el regulador de presion.

De acuerdo con una configuracion adicional, un vehnculo de gas natural comprende un motor de combustion interna, un almacenamiento para gas natural licuado o comprimido, y un modulo de regulacion de la presion del fluido y acondicionamiento, en el que el modulo regula y acondiciona el gas natural licuado o comprimido recibido del almacenamiento y antes del paso al motor de combustion interna.

Las caractensticas anteriores y otras caractensticas de la invencion se describen en lo sucesivo completamente y se indican particularmente en las reivindicaciones, la siguiente descripcion y los dibujos adjuntos que exponen con detalle una o mas realizaciones ilustrativas de la invencion. Estas realizaciones, sin embargo, son solo algunas de las varias formas en las que pueden emplearse los principios de la invencion. Otros objetos, ventajas y caractensticas de la invencion se haran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada de la invencion cuando se considera junto con los dibujos.

Breve Descripcion de los Dibujos

La Fig. 1 es una vista en alzado frontal de un modulo de gestion de combustible ejemplar de acuerdo con la presente invencion.

La Fig. 2 es una vista en alzado lateral del modulo.

La Fig. 3 es una vista superior del modulo.

La Fig. 4 es una vista en seccion transversal del modulo, tomada a lo largo de la lmea A-A de la Fig. 3.

La Fig. 5 es una ilustracion esquematica del modulo correlacionada con graficos que muestran el efecto del modulo sobre la homogeneizacion de la temperatura del combustible.

Descripcion Detallada

En referencia ahora en detalle a los dibujos e inicialmente a las Figs. 1-4, un modulo de gestion de combustible ejemplar de acuerdo con la presente invencion se indica generalmente con el numero de referencia 10. El modulo esta disenado para su uso a bordo de un vehfculo de gas natural (GNV) (representado por el contorno discontinuo 12 en la Fig. 4) para la regulacion de la presion del combustible y el acondicionamiento de la temperatura del gas natural (GN) para un rendimiento del motor mejorado y emisiones reducidas en el vehfculo. Aunque el modulo 10 y el sistema y metodo asociados se describen en la presente en relacion con el acondicionamiento de GN en un GNV, los expertos en la tecnica apreciaran que el modulo, el sistema y el metodo pueden tener otras aplicaciones, incluyendo el uso con fluidos distintos al GN.

El modulo 10 esta compuesto de un colector 20 (o mas particularmente un bloque de colector unitario) que aloja componentes y subsistemas usados para el acondicionamiento del combustible de GN. El colector 12 esta hecho preferiblemente de aluminio u otro material adecuado que tiene preferiblemente una conductividad termica a 25 grados C de por lo menos 15W/(m K), como porejemplo el acero inoxidable.

Integrado en el modulo 20 hay un conjunto de filtro 24 que incluye un elemento de filtro 26 y una carcasa del filtro 28 (tambien referido como cuenco) que esta montado en el colector 12. La carcasa del filtro esta preferiblemente unida de manera desmontable al colector de tal manera que el elemento de filtro pueda ser reemplazado segun sea necesario. En la realizacion ilustrada, la carcasa del filtro esta roscada en su extremo superior para roscar en un orificio roscado en la parte inferior del colector.

Por razones que se tratan con mayor detalle a continuacion, la carcasa del filtro 28 esta hecha preferiblemente de aluminio u otro material adecuado que tiene preferiblemente una conductividad termica a 25 grados C de por lo menos 15 W/(m K), como por ejemplo acero inoxidable. Ademas, la carcasa del filtro tiene una relacion termicamente conductora con el colector, de tal manera que el calor puede fluir desde el colector a la carcasa del filtro para el acondicionamiento termico del gas natural a alta presion asf como proporcionar filtracion a alta presion.

El elemento de filtro 26 puede ser un elemento de filtro coalescente. En la realizacion ilustrada, el flujo del GN es desde el interior hacia el exterior del elemento de filtro. Cualquier agua contenida en el GN se unira y fluira hacia la parte inferior de la carcasa del filtro 28. La carcasa del filtro puede estar equipada con un tapon inferior 30 que se puede quitar para drenar el agua capturada de la carcasa del filtro.

Con referencia particular a la Fig. 4, el colector 20 tiene un puerto de entrada 30 y un puerto de salida 32 para el gas natural. Los puertos de entrada y salida pueden tener accesorios 34 y 36 roscados en los mismos para proporcionar una conexion conveniente a las lmeas de flujo de gas. El puerto de entrada estara normalmente conectado a un suministro de/almacenamiento 38 para gas natural licuado o comprimido, como por la lmea 40, mientras que el puerto de salida estara conectado a un motor de combustion interna de gas natural 42, como por la lmea 44.

El puerto de entrada 30 se comunica con un tubo central 48 que se extiende hacia el interior del elemento de filtro 26, de tal manera que el gas natural que entra en el elemento de filtro se introducira aproximadamente a medio camino a lo largo de la longitud de la parte del medio de filtro tubular del elemento de filtro. El tubo central puede enroscarse a un orificio inferior en el colector 20 o puede asegurarse de otra manera al colector.

El elemento de filtro 26 tiene en su extremo superior un sello anular 50 que sella el diametro exterior del tubo central 48. El sello afsla el interior 54 del elemento de filtro de una region anular 56 formada entre el exterior del elemento de filtro y la pared espaciada radialmente hacia afuera de la carcasa del filtro 28 que rodea el elemento del filtro.

El extremo inferior del elemento de filtro 26 tiene un miembro de cierre inferior 60 de forma troncoconica que se apoya en una pared inferior de la carcasa del filtro 28. El extremo superior del miembro de cierre troncoconico define un paso anular estrecho para que fluya el agua desde una region superior de la carcasa del filtro a la region inferior de la carcasa del filtro a la vez que minimiza las salpicaduras de agua en la region inferior en la region anular 56 que podnan tener lugar por lo demas cuando el vehnculo de gas natural pasa sobre baches.

La region anular 56 se comunica con un pasaje 62 en el colector 20 que se abre hacia la parte inferior del colector. El GN fluira desde el conjunto de filtro 24 a un conjunto regulador de presion 66 que puede ser de tipo convencional. La velocidad de flujo al regulador de presion puede controlarse mediante una valvula de control de flujo 68 y en particular una valvula accionada por solenoide que puede conectarse a un controlador adecuado en el vehnculo. El flujo que sale del regulador de presion pasa al puerto de salida 32 que estara conectado al motor de combustion interna de GN 42.

En algunas aplicaciones, la valvula de control de flujo 68 puede funcionar simplemente como una valvula de cierre para cerrar el flujo de GN al motor de combustion interna. La valvula de control de flujo es preferiblemente una valvula de cartucho roscada en el colector.

El conjunto regulador de presion 66, por otro lado, puede montarse directamente en un orificio 72 que se abre a la parte superior del colector 20. En particular, el conjunto regulador de presion puede incluir un piston 74 que se grna para el movimiento axial en el taladro 72 del colector, dicho piston acciona la valvula dosificadora 76 del regulador de presion. El extremo exterior (superior) del orificio puede estar cerrado con una cubierta 78, y los resortes reguladores 80 pueden estar interpuestos entre la cubierta y el piston, como se ilustra.

Ademas, el modulo 10 puede tener integrado en el mismo una valvula de alivio de presion 84, que preferiblemente es una valvula de alivio de cartucho roscada en un orificio roscado en el colector que se comunica con el pasaje del flujo de gas a traves del colector. La valvula de alivio de presion puede proteger el conducto de combustible del motor frente a la presurizacion excesiva.

Ademas, varios sensores pueden estar integrados en el modulo 10, incluyendo sensores de presion y temperature para proporcionar informacion a un controlador que controla el sistema de suministro de GN. En particular, un sensor de presion de cartucho 86 se rosca en el colector para detectar la presion en la lrnea entre la valvula de control de flujo y el regulador de presion. Se puede proporcionar un sensor de tapon 88 adicional para detectar la presion reducida en sentido descendente la valvula reguladora de presion 76.

Ademas, de acuerdo con la invencion, el modulo 10 esta provisto con un sistema de calefaccion integrado para controlar la temperature baja del gas natural. El sistema de calefaccion incluye una trayectoria de flujo 90 de fluido de intercambio de calor (tambien denominado aqu como medio de intercambio de calor) en el colector que se extiende entre un puerto de entrada 92 y un puerto de salida 94. La trayectoria de flujo del medio de intercambio de calor puede configurarse para proporcionar cantidad deseada de area de superficie entre el medio de intercambio de calor y el colector para el calentamiento efectivo del colector.

Se observa que el pasaje(s) de medio de intercambio de calor que forman la trayectoria de flujo 90 estan aislados por las paredes metalicas internas del colector 20 de los medios de paso de flujo de gas natural a traves del colector, evitando asf la contaminacion del fluido de intercambio de calor con el gas natural por un lado y cualquier contaminacion del gas natural con el fluido de intercambio de calor por otro lado. Esto se efectua sin necesidad de ningun sello.

La trayectoria de intercambio de calor 90 en el colector puede aceptar lfquido refrigerante del motor de la camisa de agua del motor 42. El agua de la camisa, o refrigerante del motor, proporciona una fuente de energfa a una temperatura relativamente constante (controlada por el termostato del motor). Esta fuente de energfa se usa para establecer y mantener una temperatura alta para el colector. Esta energfa se conduce a traves del colector de metal 20 y se pasa al resto del modulo, asf como al gas natural en contacto con el colector. Como se ha mencionado anteriormente, la trayectoria del flujo del fluido del radiador esta aislada de la via de GN por las paredes internas del modulo y esta disenada de tal manera que el fluido esta aislado del gas natural sin el uso de sellos, cierres, juntas, conexiones o cualquier otra division permeable.

Ademas, el calor conducido dentro del sistema tambien esta disponible para las areas particulares de los sellos internos, como los sellos de piston 96, dentro del modulo, permitiendo que los sellos proporcionen la funcion de sellado y protejan contra los efectos negativos de la baja temperatura (degradacion del rendimiento de sellado -fiabilidad y durabilidad).

De particular importancia es que la integracion del conjunto de filtro 24 en el modulo 10 permite que la transferencia de calor tenga lugar directamente desde el bloque de colector calentado 20 a la carcasa del filtro 28.

En funcionamiento, se suministra gas natural comprimido o licuado a la entrada 30 del modulo 10 desde la infraestructura de almacenamiento de combustible a bordo 38. En este punto en el sistema de combustible la temperatura del gas natural se aproxima a la temperatura ambiental (para los sistemas de GNC), o al punto de ebullicion de GN (para sistemas de GNL).

El conjunto del filtro 24, que es una parte integral del sistema regulador permite que se tenga lugar la transferencia de calor desde el colector calentado 20 a la carcasa del filtro 28. La energfa en forma de calor se transfiere desde el colector a la carcasa del filtro a traves de la conexion roscada que une a estos dos componentes Esta energfa se transfiere luego al GN a una alta velocidad debido al area de superficie interna grande del cuenco del filtro. El resultado es un aumento impactante de la temperatura que establece varias ventajas de diseno:

1. Calentamiento sustancial del GN por una fuente de calor de temperatura controlada, antes del punto de regulacion de la presion, actua para elevar la temperatura del GN cerca de la temperatura de dicha fuente de calor (el agua de la camisa del motor), con una variacion minimizada, a pesar de las condiciones ambientales. las temperaturas

2. Se reduce el potencial de formacion de hielo en la valvula solenoide y el filtro del conjunto de asiento. 3. El modulo tiene un nivel incrementado de transferencia de calor al gas sin una fuente de calor adicional como un calentador electrico.

4. Se reduce, si no se elimina, la congelacion de cualquier humedad presente en el gas dentro del elemento del filtro.

5. Se reduce, si no se elimina, la formacion y el desplazamiento de partfculas de hielo en sentido descendente hacia los inyectores de gas del motor.

En referencia ahora a la Fig. 5, se ilustra el efecto del modulo de gestion de combustible a bordo sobre la homogeneizacion de la temperatura del combustible. A la izquierda en el grafico de temperatura superior, la banda superior 100 representa el intervalo de temperatura anticipada del gas comprimido entrante, mientras que la banda inferior 102 representa el intervalo de temperatura anticipada del gas licuado entrante. Como se muestra, las bandas se estrechan sustancialmente a medida que el GN fluye a traves del conjunto de filtro calentado y luego el colector calentado, de tal manera que la temperatura del GN de presion mas baja que sale del modulo se encuentra en un intervalo sustancialmente mas estrecho a la derecha del grafico.

De igual manera, a la izquierda en el grafico de menor densidad, la banda inferior 106 representa el intervalo de densidad anticipada del gas comprimido entrante, mientras que la banda superior 108 representa el intervalo de densidad anticipada del gas licuado entrante. Como se muestra, las bandas convergen a medida que el GN fluye a traves del conjunto de filtro calentado, de tal manera que la densidad del GN de presion mas baja que sale del modulo a la derecha en el grafico es esencialmente la misma, independientemente de si el modulo recibe un gas comprimido de mayor temperatura o un gas licuado de menor temperatura.

Aunque la invencion se ha mostrado y descrito con respecto a una cierta realizacion preferida, es obvio que otros expertos en la tecnica podran realizar alteraciones y modificaciones equivalentes tras la lectura y comprension de esta especificacion y los dibujos adjuntos. En particular con respecto a las varias funciones realizadas por los componentes descritos anteriormente, los terminos (incluyendo una referencia a un "medio") usados para describir tales componentes se pretende que correspondan, a menos que se indique lo contrario, a cualquier componente que realice la funcion especificada del componente descrito (es decir, que sea funcionalmente equivalente), aunque no sea estructuralmente equivalente a la estructura divulgada que realiza la funcion en las realizaciones ejemplares ilustradas en la presente de la invencion. Adicionalmente, aunque una caractenstica particular de la invencion pueda haberse divulgado con respecto a solo una de las varias realizaciones, tal caractenstica puede combinarse con una o mas de otras caractensticas de las otras realizaciones como se desee y ventajosamente para cualquier aplicacion dada o particular.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) que comprende:

un colector (20) que incluye una entrada de fluido (30), una salida de fluido (32) y una trayectoria de flujo de fluido entre la entrada de fluido (30) y la salida de fluido (32), y el colector (20) incluyendo ademas, para calentar el colector (20) con un medio de intercambio de calor suministrado externamente, una entrada de medios de intercambio de calor (92), una salida de medio de intercambio de calor (94) y una trayectoria de flujo de medio de intercambio de calor (90) entre la entrada de medio de intercambio de calor (92) y la salida de medio de intercambio de calor (94);

un regulador de presion (66) montado en el colector (20) y dispuesto a lo largo de la trayectoria del flujo de fluido para regular la presion del fluido que sale del modulo (10); y

un conjunto de filtro (24) en sentido ascendente del regulador de presion (66), el conjunto de filtro (24) incluyendo una carcasa del filtro (28) y un elemento de filtro (26) contenido dentro de la carcasa del filtro (28), la carcasa del filtro (28) estando en contacto termico directo con el colector (20) por lo que el calor del colector (20) puede fluir a la carcasa del filtro (28) para calentar el fluido no solo en el colector (20) sino tambien en la carcasa del filtro (28);

caracterizado porque la entrada de fluido (30) del colector (12) se comunica con un tubo central (48) que se extiende hacia el interior del elemento de filtro (26).

2. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de la reivindicacion 1, en el que el colector esta hecho de metal y la trayectoria de flujo del fluido y la trayectoria de flujo del medio de intercambio de calor (90) estan separados entre sf a lo largo de sus longitudes respectivas completas por medio de paredes metalicas internas del colector de metal (20).

3. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que la trayectoria de flujo del fluido y la trayectoria de flujo del medio de intercambio de calor estan separadas entre st

4. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la carcasa del filtro (28) tiene una parte final roscada para el acoplamiento roscado con una parte roscada correspondiente del colector (20).

5. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el regulador de presion (66) esta ensamblado en un orificio (72) en el colector (20) que esta cerrado por una cubierta desmontable (78).

6. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, que comprende ademas una valvula de control del flujo de fluido (68) interpuesta entre el conjunto de filtro (24) y el regulador de presion (66).

7. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de la reivindicacion 6, en el que la valvula de control del flujo de fluido (68) es una valvula de cartucho solenoide roscada en el colector (20).

8. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el colector y la carcasa del filtro estan hechos de aluminio o acero inoxidable.

9. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, que comprende ademas una valvula de control del flujo de fluido (68) para controlar la velocidad del flujo de fluido al regulador de presion (66).

10. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que por lo menos un sensor (86, 88) esta roscado en un orificio en el colector (20).

11. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el colector (20) es un bloque unitario de metal.

12. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la carcasa del filtro (28) esta unida de manera desmontable al colector (12).

13. El modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el conjunto de filtro (24) esta integrado en el colector (20).

14. Un vehnculo de gas natural que comprende un motor de combustion interna (42), un almacenamiento (38) para gas natural licuado o comprimido, y un modulo de regulacion de la presion de fluido y acondicionamiento (10) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el modulo (20) regula y condiciona el gas natural licuado o comprimido recibido del almacenamiento (38) y antes de su paso al motor de combustion interna (42).