BR102015000957A2 - válvula de ejeção de contaminantes - Google Patents

Abstract

válvula de ejeção de contaminantes. a invenção refere-se, de uma maneira geral, a uma válvula para um elemento filtrante e, mais especificamente, a invenção está relacionada a uma válvula aplicada na carcaça que abriga um elemento filtrante, tal como um filtro de ar para um motor a combustão interna. de acordo com uma realização da invenção, a válvula de ejeção de contaminantes (1 o) compreende um corpo (11) que compreende uma porção superior e uma porção inferior, a porção superior compreendendo uma abertura (12) sendo destinada a ser montada em e em comunicação fluida com uma carcaça de um elemento filtrante, a porção inferior apresentando um plano inclinado formado integralmente no corpo e compreendendo igualmente pelo menos uma abertura (13) para a ejeção de contaminantes; e um diafragma (14) montado na dita pelo menos uma abertura (13) formada na porção inferior do dito corpo para permitir a ejeção controlada de contaminantes quando houver uma pressão neutra e/ou positiva no interior da carcaça do elemento filtrante.

Description

“VÁLVULA DE EJEÇÃO DE CONTAMINANTES” Campo da Invenção [001] A invenção refere-se, de uma maneira gerai, a uma válvula para um elemento filtrante e, mais especificamente, a invenção está relacionada a uma válvula aplicada na carcaça que abriga um elemento filtrante, tal como um filtro de ar para um motor a combustão interna, para a ejeção de contaminantes que se acumulam na dita carcaça.

Antecedentes da Invenção [002] Filtros ou elementos filtrantes, termos estes utilizados indístintamente no presente, são meios empregados comumente para separar um fluido de elementos indesejados, tal como um contaminante, que pode consistir-se de um sólido ou de um líquido.

[003] No caso dos motores a combustão interna, são empregados diversos filtros para separar contaminantes dos fluidos normalmente utilizados por tais motores, tais como filtros de óleo, filtros de ar e filtros de combustível. No caso específico de um filtro de ar, este é gerafmente composto de um meio filtrante, tal como papel ou tecido, arranjado em uma estrutura e envolto por uma carcaça que possui a função tanto de proteger o filtro como garantir um fluxo de ar controlado para assegurar uma filtração adequada.

[004] A fim de evitar o acúmulo de contaminantes e, consequentemente, evitar o colapso do elemento filtrante devido ao bloqueio da passagem de ar, as carcaças de filtros de ar compreendem uma válvula, geralmente localizada antes da entrada do elemento filtrante, que tem a função de ejetar contaminantes que se acumulam na entrada do sistema composto pela entrada de ar, carcaça e elemento filtrante. Esta válvula consiste, basicamente, em um diafragma de formato troncôníco realizado em um material elastomérico, que ejeta os contaminantes por gravidade após certo acúmulo.

[0051 Apesar de largamente utilizada nas carcaças para filtros de ar, tais válvulas apresentam alguns inconvenientes. Primeiramente, como a ejeção dos contaminantes é realizada apenas pela ação da gravidade, é necessário um acúmulo significativo de contaminantes para que a válvula possa ejetá-los e, dessa forma, tais contaminantes podem recireufar para o elemento filtrante antes de serem adequadamente ejetados. Como Gonsequência, a vida útil do elemento filtrante acaba sendo reduzida. Este problema é particularmente agravado em locais onde há um acúmulo maior de contaminantes, particularmente aqueles cujas partículas possuem um tamanho significativo como, por exemplo, em áreas de mineração e em campos agrícolas.

[006] Adicionalmente, tal válvula é relativamente eficiente para contaminantes de tamanho de partícula pequeno e médio, sendo que contaminantes que apresentam um tamanho de particular relativamente grande pode ficar presos no interior da válvula e não ser adequadamente ejetados.

[007] Portanto, existe a necessidade de uma válvula de ejeção de contaminantes para uma carcaça de filtro de ar que proporcione uma ejeção mais eficiente e confiável dos contaminantes que se acumulam antes da entrada do ar no elemento filtrante.

Descrição da Invenção [008] A fim de contornar os inconvenientes acima mencionados, dentre outros, a invenção trata de uma válvula de ejeção de contaminantes, válvula esta particularmente destinada e ser montada em uma carcaça de um filtro de ar, que compreende: - um corpo que compreende uma porção superior e uma porção inferior, a porção superior compreendendo uma abertura sendo destinada a ser montada em e em comunicação fluida com uma carcaça de um elemento filtrante, a porção inferior apresentando um plano inclinado formado integralmente no corpo e compreendendo igualmente pelo menos uma abertura para a ejeção de contaminantes; e - um diafragma montado na dita pelo menos uma abertura formada na porção inferior do dito corpo para permitir a ejeção controlada de contaminantes quando houver uma pressão neutra e/ou positiva no interior da carcaça do elemento filtrante.

[009] De acordo com realizações adicionais e/ou alternativas da invenção, as seguintes características, sós ou em quaisquer combinações tecnicamente possíveis, também podem estar presentes: - dito corpo compreende um formato troncônico; - dita válvula compreende adicionalmente um meio de vedação; - dita válvula compreende adicionalmente um meio de prensão do dito corpo ao dito meio de vedação; - dito corpo compreende adicionalmente meios de encaixe ao dito meio de prensão; - dita válvula compreende adicionaimente um recipiente para acomodar os contaminantes ejetados; - dito recipiente é fixado ao dito meios de encaixe do dito corpo; e - dito plano inclinado apresenta uma inclinação situada na faixa de 30° a 45° em relação ao plano horizontal Breve Descrição das Figuras [010] A invenção será agora descrita com relação às suas realizações particulares, fazendo-se referência às figuras anexas. Tais figuras são esquemáticas, e suas dimensões ou proporções podem não corresponder à realidade, uma vez que visam apenas a ilustrar uma realização da invenção de forma didática, em que: [011] A figura 1 é uma vista lateral em corte de uma válvula de acordo com uma realização da invenção;

[012] A figura 2 é uma vista em perspectiva explodida da válvula da figura 1;

[013] A figura 3 é uma vista em perspectiva inferior da válvula montada da figura 1.

Descrição de Realizações da Invenção [014] A invenção é agora descrita com relação às suas realizações particulares, fazendo-se referência às figuras anexas. Nas figuras e na descrição a seguir, partes semelhantes são marcadas ao longo do relatório descritivo e das figuras com os mesmos números de referência. As figuras não estão, necessariamente, em escala. Determinadas características podem ser mostradas com exagero de escala ou, de alguma forma, um tanto esquemática, e alguns detalhes de elementos convencionais podem não estar representados, no intuito de uma maior clareza e concisão desta descrição. A invenção é suscetível a realizações de diferentes formas. Realizações específicas estão descritas em detalhes e mostradas nas figuras, com o entendimento que devem ser consideradas uma exempíificação de seus princípios, e não se destinam a limitar a invenção ao que está apenas ilustrado e descrito no presente relatório descritivo. Deve-se reconhecer que os diferentes ensinamentos das realizações discutidas a seguir podem ser empregados separadamente ou em qualquer combinação adequada para produzir os mesmos efeitos técnicos. Ademais, para propósitos de descrição no presente relatório, os termos "superior,” “inferior,” "direita,” “esquerda,” “posterior,” “frontal,” “vertical,” “horizontal” e derivados dos mesmos devem referir-se à realização da invenção conforme orientada na Figura 1.

[015] Com relação às figuras 1 a 3, está representada uma válvula (10) de acordo com uma realização da invenção. A válvula compreende um corpo (11) que comporta uma porção superior e inferior, sendo que a porção superior compreende uma abertura (12) destinada a ser montada em uma carcaça (não representada) de um elemento filtrante, tal como um filtro de ar. Naturalmente, a carcaça também compreende uma abertura para permitir uma comunicação fluída com a referida abertura (12) do corpo da válvula.

[016] Pelo lado inferior, o corpo (11) também compreende pelo menos uma abertura (13), ou mais de uma abertura (13, 13’), tal como representado, destinada a permitir a ejeção de contaminantes que são acumulados no corpo da válvula, como ficará mais evidente a partir da descrição que é feita ao longo do presente relatório descritivo. De forma preferencial, o corpo (11), pelo (ado inferior, apresenta uma inclinação em direção à abertura (13, 13’), para permitir o acúmulo de contaminantes na própria abertura (13, 13'). O ângulo de tal inclinação pode variar conforme especificações de projeto e, preferencialmente, situa-se na faixa de 30° a 45° em relação ao plano horizontal, [017] Associada à abertura (13, 13’) pelo lado inferior do corpo, é previsto um diafragma (14) montado de forma a obstruir a abertura (13, 13’) e, dessa forma, prover um meio de obstrução e liberação controlado dos contaminantes que se acumulam no interior do corpo (11). O diafragma (14) é preferencialmente realizado em um material elastomérico resíliente, tal como uma borracha, e pode apresentar um pino (17) que é montado em outra abertura (18) prevista no próprio corpo, ou seja, uma montagem convencional e já conhecida. Naturalmente, outros meios de fixação e outros materiais podem ser previstos para o diafragma, desde que este exerça a função de um diafragma, qual seja, dentro de uma definição da mecânica, a de uma válvula que permite a vazão em apenas um sentido.

[018] A fim de permitir a adequada montagem do corpo (11) à carcaça do elemento filtrante, este pode apresentar meios de encaixe {15, 15’) a um meio de prensão (20), tal como um anel, que igualmente pode compreender meios de encaixe correspondentes (21, 2Γ) aos meios de encaixe do corpo (15, 15’), tal como uma trava do tipo “ciick", conforme representado nas figuras. Evidentemente, podem ser previstos outros meios de encaixe apropriados. Adícíonalmente, pode ser associado um elemento de vedação (30) disposto entre o corpo (11) e o meio de encaixe (20), de forma a garantir a vedação do conjunto. Tal elemento de vedação pode se apresentar como um anel realizado em um material elastomérico, tal como uma borracha ou polímero adequado.

[019] Um elemento de fixação (40), tal como uma braçadeira, pode ser utilizado para realizar a fixação da válvula (10) à carcaça do filtro de ar (não representado), juntamente com o meio de prensão e de vedação, conforme pode ser visto em maiores detalhes na representação em corte da figura 1.

[020] A válvula pode compreender adicionalmente um recipiente (50) para acomodar os contaminantes ejetados e, ao mesmo tempo, evitar que sólidos possam atingir a válvula e danificá-la. Nesse sentido, o recipiente (50) pode compreender uma ou mais aberturas (51) para permitir a saída de contaminantes e, caso sejam acumulados contaminantes de maior tamanho que não possam passar através da dita urna ou mais aberturas (51), pode ser previsto que o recipiente seja removível, Nesse sentido, o recipiente pode ser também fixado ao corpo da válvula através de encaixes correspondentes do corpo (16, 16’) a meios de encaixe (52, 52’) previstos no recipiente. Tais meios de encaixe podem ser, por exemplo, travas do tipo “ciick", tal como representadas nas figuras. Naturalmente, podem ser previstos outros meios de encaixe e/ou fixação além dos aqui descritos, tais como braçadeiras, parafusos etc., sendo certo que os meios de encaixe utilizados não são relevantes para o escopo da invenção, [021] Em funcionamento, a válvula, conforme já mencionado, é montada com sua abertura superior (12) em comunicação fluida com uma abertura prevista na carcaça de um elemento filtrante, tal como um filtro de ar de um motor a combustão interna. Como já conhecido pelos técnicos no assunto, o filtro de ar está em comunicação fluida com o coletor de admissão de um motor a combustão interna e geralmente trabalha em uma pressão negativa, ou seja, é criado um vácuo no interior do filtro para a admissão do ar, que passa pelo elemento filtrante antes de adentrar no coletor de admissão, e este ar é misturado com o combustível para a realização da queima na câmara de combustão. A abertura prevista na carcaça e onde é montada a válvula gerafmente está posicionada antes da entrada do filtro de ar, de forma que os contaminantes se acumulem e sejam direcionados para a válvula antes de adentrarem o filtro de ar e, dessa forma, evitar que danifique o elemento filtrante. Como a pressão no interior da carcaça do elemento filtrante geraímente é negativa, é certo que o diafragma (14) funcionará como um meio de fechamento da abertura (13, 13’) da válvula, permitindo que os contaminantes se acumulem no interior do corpo da válvula. No entanto, devido à ressonância existente no coletor de admissão, como efeito da variação da rotação do motor, por exemplo, quando da troca de marcha, pode ocorrer que a pressão no interior do coletor de admissão e, consequentemente, no interior da carcaça do elemento filtrante, fique substancialmente neutra ou ligeiramente positiva, de forma que os contaminantes acumulados no interior da válvula sejam liberados através do diafragma, seja por gravidade, seja pela ação da pressão positiva. Dessa forma, o diafragma (14) exerce tanto uma função de evitar que os contaminantes retornem à carcaça do elemento filtrante e, desse modo, evitar que os contaminantes adentre o filtro de ar, como também permite que tais contaminantes sejam ejetados de maneira controlada e de forma frequente. Nesse sentido, em relação às válvulas conhecidas do estado da técnica, a válvula que ora se propõe conforme a invenção aqui descrita permite que os contaminantes sejam ejetados de maneira mais frequente e eficiente, evitando-se o acúmulo de contaminantes na carcaça.

[022] Deve ser reconhecido que, embora a presente invenção tenha sido descrita com relação à uma realização especifica, os técnicos no assunto poderão realizar uma série de alterações de forma e/ou de estrutura da válvula sem, no entanto, se desviar dos ensinamentos aqui colocados. As reivindeicações anexas devem ser interpretadas, portanto, como cobrindo todos e quaisquer de seus equivalentes.

Reivindicações

Claims (8)

1. VÁLVULA DE EJEÇÃO DE CONTAM IN ANTES (10), válvula esta particularmente destinada e ser montada em uma carcaça de um filtro de ar, caracterizada por compreender: - um corpo (11) que compreende uma porção superior e uma porção inferior, a porção superior compreendendo uma abertura (12) sendo destinada a ser montada em e em comunicação fluida com uma carcaça de um elemento filtrante, a porção inferior apresentando um plano inclinado formado integralmente no corpo e compreendendo igualmente pelo menos uma abertura (13) para a ejeção de contaminantes; e - um diafragma (14) montado na dita pelo menos uma abertura (13) formada na porção inferior do dito corpo para permitir a ejeção controlada de contaminantes quando houver uma pressão neutra e/ou positiva no interior da carcaça do elemento filtrante,

2. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que dito corpo compreende um formato troncônico.

3. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que dita válvula compreende adicionalmente um meio de vedação (30).

4. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que dita válvula compreende adicionalmente um meio de prensão (20) do dito corpo ao dito meio de vedação.

5. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que dito corpo compreende adicionalmente meios de encaixe (15, 15') ao dito meio de prensão.

6. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que dita válvula compreende adicionalmente um recipiente (50) para acomodar os contaminantes ejetados.

7. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que dito recipiente compreende meios de encaixe (52, 52’) destinados a se encaixarem a meios de encaixe (16, 16’) previstos no dito corpo.

8. VÁLVULA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada peto fato de que dito plano inclinado apresenta uma inclinação situada na faixa de 30° a 45° em relação ao plano horizontal.