BR102015009994A2

BR102015009994A2 - dispositivo de filtração

Info

Publication number: BR102015009994A2
Application number: BR102015009994A
Authority: BR
Inventors: André Rösgen; Christian Thalmann; Fabian Wagner; Frank Pflüger; Robert Hasenfratz
Original assignee: Mann & Hummel Gmbh
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2015-05-04
Publication date: 2016-07-12
Also published as: BR102015009994B1; DE102015005563A1; US20150337778A1; US9687768B2; CN105080232A; CN105080232B

Abstract

dispositivo de filtração. a presente invenção refere-se a um dispositivo de filtração que apresenta em uma carcaça de filtro um elemento de filtração em forma de placa, bem como um tubo de saída guiado pelo elemento de filtração, para descarga de fluido purificado. adicionalmente, uma abertura de saída de fluido puro está inserida na carcaça de filtro.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “DISPOSITIVO DE FILTRAÇÃO”.

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de filtração de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] No documento DE 199 41 303 A1 é descrito um filtro de ar para um motor de combustão interna, que apresenta em uma carcaça um elemento de filtração em forma de placa, que é permeado pelo ar transversalmente ao plano do elemento de filtração. O elemento de filtração está alojado em uma carcaça de filtro, na qual o ar não purificado é guiado através de um bocal lateral ao lado bruto do elemento de filtração. O elemento de filtração apresenta uma cavidade central, na qual se projeta um tubo de saída, através do qual o ar purificado pode ser descarregado da carcaça de filtro.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0003] A invenção tem por base a tarefa de criar com medidas simples um dispositivo de filtração compacto e de uso versátil.

[0004] Essa tarefa é solucionada de acordo com a invenção com as características da reivindicação 1. As reivindicações secundárias indicam aprimoramentos convenientes.

[0005] O dispositivo de filtração de acordo com a invenção pode ser usado para filtração de fluidos gasosos ou líquidos, por exemplo, como filtro de ar para um motor de combustão interna. O dispositivo de filtração apresenta um elemento de filtração em forma de placa, que é permeado pelo fluido a ser purificado, transversalmente ao seu plano de elemento de filtração; as superfícies laterais opostas do elemento de filtração formam o lado de afluência no lado bruto e o lado de saída no lado puro. O elemento de filtração formado como placa ou cubo pode estar formado como filtro de pregas, com um corpo de meio de fil- tração em forma de pregas ou apresentar um corpo de meio de filtra-ção formado de modo compacto. O elemento de filtração está alojado em uma carcaça de filtro, na qual é introduzido o fluido bruto e do qual o fluido puro é descarregado para utilização adicional.

[0006] O elemento de filtração apresenta uma cavidade, pela qual passa um tubo de saída para descarga do fluido purificado. O fluido não purificado, depois de introduzido na carcaça de filtro, é guiado para o lado bruto do elemento de filtração, permeia o elemento de filtração e, subsequentemente, é descarregado do lado puro da carcaça de filtro pela cavidade no elemento de filtração, através do tubo de saída.

[0007] Particularmente, a cavidade pode estar formada por uma abertura de passagem, um orifício ou um recorte no meio de filtração do elemento de filtração. Especial mente, o fluido pode correr pela cavidade do elemento de filtração, sem que ele precise permear (novamente) o próprio meio de filtração.

[0008] Adicionalmente à descarga através do tubo de saída guiado pelo elemento de filtração, está inserida na carcaça de filtro uma primeira abertura de saída de fluido puro no lado da carcaça, que está disposta distanciada do tubo de saída. Existe, portanto, a possibilidade de descarregar o fluido puro, alternativamente ou adicionalmente, através da abertura de saída de fluido puro no lado da carcaça. Consequentemente, existe a possibilidade de descarregar da carcaça de filtro uma parte da corrente de fluido através da abertura de saída de fluido puro do tubo de saída e uma outra parte da corrente de fluido, através da abertura de saída de fluido puro no lado da carcaça. Quando o dispositivo de filtração está equipado com elementos de regulação controláveis, por exemplo, com válvulas de regulação, a corrente de fluido pode ser descarregada, opcionalmente, através do tubo de saída ou pela abertura de saída de fluido puro no lado da carcaça ou, de acordo com uma outra modalidade, pode ser ajustada a altura das correntes de fluido parciais pelo tubo de saída e a abertura de saída de fluido puro. A segunda abertura de corrente de saída de fluido puro no tubo de saída é formada, por exemplo, pela abertura no lado frontal no tubo de saída.

[0009] A abertura de saída de fluido puro no lado da carcaça, realizada separadamente do tubo de saída, na parede da carcaça de filtro possibilita conduzir a corrente de fluido descarregada através da mesma a um outro fim de utilização do que a corrente de fluido descarregada através do tubo de saída. Através da abertura de saída de fluido puro no lado da carcaça, ocorre, por exemplo, a saída de ar primário e através da abertura de saída de fluido puro no tubo de saída, a descarga de ar secundário, que pode ser conduzido a um agregado adicional. Assim, é possível, por exemplo, conduzir uma primeira corrente parcial (ar primário) ao motor de combustão interna e uma segunda corrente parcial (ar secundário) à cabine do veículo.

[0010] São consideradas diversas modalidades, em que ponto da carcaça de filtro a abertura de saída de fluido puro no lado da carcaça está disposta. De acordo com uma modalidade preferida, a abertura de saída de fluido puro encontra-se em um espaço puro na carcaça de filtro, que está diretamente voltada para o lado de saída do elemento de filtração. Consequentemente, o fluido purificado pode ser descarregado diretamente e com resistência de corrente mínima do espaço puro. Pode ser conveniente descarregar a proporção de corrente de fluido maior através da abertura de saída de fluido puro e a proporção de corrente de fluido menor, através do tubo de saída. Para esse fim, a abertura de saída de fluido puro no lado da carcaça apresenta, vantajosamente, uma área de secção transversal maior do que o tubo de saída.

[0011] Vantajosamente, está inserida uma cavidade no elemento de filtração, através da qual está guiado o tubo de saída. De acordo com uma modalidade alternativa, o tubo de saída está disposto lateralmente no elemento de filtração e guiado junto ao elemento de filtra-ção ou através de uma cavidade aberta pela metade no elemento de filtração. O tubo de saída comunica-se com sua uma extremidade com o espaço puro na carcaça de filtro e termina com sua extremidade oposta em uma abertura de saída, através da qual o fluido purificado é descarregado do espaço puro.

[0012] De acordo com uma outra modalidade conveniente, na cavidade no elemento de filtração, através da qual o tubo de saída está guiado, está inserido um elemento de vedação, no qual se encosta o tubo de saída. Vantajosamente, no componente de carcaça está disposta uma peça de apoio, que se apoia no elemento de filtração, no elemento de vedação, que está inserido na cavidade no elemento de filtração. No caso do componente de carcaça trata-se, por exemplo, de uma tampa da carcaça de filtro, que pode ser inserida sobre um corpo básico de carcaça da carcaça de filtro. A peça de apoio, que está realizada, por exemplo, como grade de apoio, está realizada em uma peça com o componente de carcaça, particularmente, como componente de fundição injetada, ou como componente separado, que está conectado com o componente de carcaça. A peça de apoio confere estabilidade adicional ao componente de carcaça conectado com a mesma. Na peça de apoio estão inseridas aberturas de corrente, através das quais o fluido puro chega ao tubo de saída.

[0013] A peça de apoio pode salientar-se no elemento de vedação anular, sendo que, nesse caso, é dado um apoio em direção radial e, devido à fricção, também em direção axial da peça de apoio. Também é possível que a peça de apoio se apoie com seu lado frontal no elemento de vedação, nesse caso, o apoio dá-se de modo axial.

[0014] O tubo de saída pode estar realizado, opcionalmente, em uma peça com um componente de carcaça, particularmente, o corpo básico de carcaça. No caso de componentes de carcaça, trata-se, de preferência, de componente de fundição injetada de plástico. Um lado frontal do tubo de saída salienta-se, vantajosamente, como bocal para fora da carcaça e pode ser usado como conexão de um tubo flexível ou tubo.

[0015] A invenção refere-se, ainda, a um elemento de filtração para um dispositivo de filtração, de preferência, um filtro de gás, tal como, por exemplo, um filtro de ar, sendo que o elemento de filtração está realizado em forma de placa ou cubo e está dotado, de preferência, de uma cavidade, pela qual pode ser guiado um tubo de saída. O elemento de filtração é parte do dispositivo de filtração descrito acima. DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[0016] Outras vantagens e modalidades convenientes podem ser encontradas nas outras reivindicações, na descrição das figuras e nos desenhos. Mostram: fig. 1 em representação em perspectiva, um filtro de ar para um motor de combustão interna, fig. 2 o filtro de ar de acordo com a Fig. 1, em uma representação em corte, fig. 3 um tubo de saída inserido em uma cavidade no elemento de filtração, em representação ampliada, fig. 4 um filtro de ar em uma outra modalidade, em representação em perspectiva, fig. 5 o filtro de ar de acordo com a Fig. 4, em uma representação parcialmente cortada, fig. 6 o filtro de ar de acordo com com as figuras 4 e 5, em corte, fig. 7 uma representação ampliada do filtro de ar de acordo com a Fig. 6, na região de um tubo de saída, guiado através de uma cavidade no elemento de filtração, fig. 8 um filtro de ar em uma outra modalidade, em corte, fig. 9 o filtro de ar da Fig. 8 em representação ampliada, na região de um tubo de saída, guiado através de uma cavidade no elemento de filtração.

Nas figuras, componentes iguais estão dotados de sinais de referência iguais.

MODALIDADE(S) DA INVENÇÃO

[0017] Nas figuras 1 a 3 está representado um primeiro exemplo de modalidade de um filtro de ar para um motor de combustão interna. O dispositivo de filtração 1 realizado como filtro de ar apresenta uma carcaça de filtro 2 com um corpo básico de carcaça 3 e uma tampa 4 inserida sobre o mesmo; o corpo básico de carcaça 3 e a tampa formam componentes de carcaça. Na carcaça de filtro 2 está inserido um elemento de filtração 5 em forma de placa ou cubo, que está realizado, por exemplo, como filtro de pregas ou consiste em um corpo de meio de filtração compacto. A permeação do elemento de filtração 5 com o fluido a ser purificado dá-se tal como representado na representação de acordo com a Fig. 2, com as setas de corrente, transversal mente ao plano do elemento de filtração. A região na carcaça de filtro 2 voltada para o lado de afluência do elemento de filtração 5 forma, nesse caso, o espaço bruto, a região voltada para o lado da saída, o espaço puro. O fluido bruto é introduzido no espaço bruto através de uma abertura de entrada 6 no corpo básico de carcaça 3. O espaço bruto encontra-se no corpo básico de carcaça 3, o espaço puro é recoberto pela tampa 4.

[0018] A descarga do fluido purificado do espaço puro na carcaça de filtro 2 ocorre de duas maneiras, com, em cada caso, uma corrente parcial. Por um lado, uma cavidade 7 central está inserida no elemento de filtração 5, na qual se salienta um tubo de saída 8. Do espaço puro o fluido purificado pode ser descarregado da carcaça de filtro 2 para fora através do tubo de saída 8 que se salienta na cavidade 7. No lado frontal livre do tubo de saída 8 está conectado, por exemplo, um tubo flexível. O tubo de saída 8 está formado em uma peça com o corpo básico de carcaça 3, o lado frontal livre do tubo de saída 8 salienta-se em forma de bocal para além da parede externa do corpo básico de carcaça 3 e forma uma abertura de saída de fluido puro.

[0019] Por outro lado, na tampa 4 está inserida uma abertura de saída de fluido puro 10 no lado da carcaça, através da qual pode ser descarregada uma outra corrente parcial do fluido purificado do espaço puro. A abertura de saída de fluido puro 10 no lado da carcaça também está formada em forma de bocal e encontra-se no lado da tampa 4, de modo que a corrente de ar parcial guiada através da abertura de saída de fluido puro 10 no lado da carcaça é descarregada radialmente com relação ao eixo longitudinal do tubo de saída 8 do dispositivo de filtração 1. A abertura de saída de fluido puro 10 no lado da carcaça apresenta uma secção transversal maior do que o tubo de saída 8, o que, em conexão com a disposição da abertura 10 na parede da tampa 4, leva ao fato de que através da abertura de saída de fluido puro no lado da carcaça é descarregada uma corrente de fluido parcial maior do que através do tubo de saída 8.

[0020] No lado interno da tampa 4 encontra-se uma peça de apoio 11 na forma de uma grade de apoio cilíndrica, que está formada em uma peça com a tampa 4. A peça de apoio 11 está disposta coaxial-mente ao tubo de saída 8 e situa-se no espaço puro na carcaça de filtro 2. A peça de apoio 11 salienta-se com seu lado frontal livre para dentro do tubo de saída 8. Na cavidade 7 no elemento de filtração 5 está inserido um elemento de vedação 12 anular, que está voltado para o lado do espaço puro e no qual se salienta a região do lado frontal da peça de apoio 11. Com isso, tanto a peça de apoio 11 como a tampa 4 recebem um apoio adicional na direção radial. A peça de apoio 11 salienta-se com fricção para dentro do elemento de vedação 12, com o que também é dado um apoio 9 axial.

[0021] O lado frontal do tubo de saída 8 encosta-se no elemento de vedação 12 e salienta-se, particularmente, em uma ranhura circundante, que está inserida no elemento de vedação 12. O tubo de saída 8 apresenta seções com diâmetros de tamanho diferente, a seção do tubo de saída 8, que se salienta na cavidade 7 no elemento de filtra-ção 5 possui um diâmetro ampliado, que é maior do que o diâmetro da peça de apoio 11, de modo que a parte do lado frontal da peça de apoio, que se salienta na cavidade 7 está recoberta pelo tubo de saída 8. O elemento de vedação 12 recebe um apoio axial através do tubo de saída 8, que no lado frontal encosta-se no elemento de vedação 12.

[0022] No primeiro exemplo de modalidade de acordo com as figuras 1 a 3, o tubo de saída 8 está guiado para o lado inferior do corpo básico de carcaça 3, de modo que a corrente de fluido parcial guiada pelo tubo de saída 8 é descarregada para baixo.

[0023] Nas figuras 4 a 7 está representado um outro exemplo de modalidade de um dispositivo de filtração 1 formado como filtro de ar, que apresenta a mesma estrutura básica como o primeiro exemplo de modalidade. Também no dispositivo de filtração 1 de acordo com as figuras 4 a 7, está disposto um elemento de filtração em forma de placa ou cubo em uma carcaça de filtro 2, com um corpo básico de carcaça 3 e uma tampa 4. Na tampa encontra-se na região lateral uma abertura de saída de fluido puro 10 no lado da carcaça, que está formada como bocal e através da qual, tal como pode ser visto das setas de corrente de acordo com a Fig. 6, é descarregada uma primeira corrente parcial de fluido puro. No elemento de filtração 5 está inserida uma cavidade central 7, na qual se salienta um tubo de saída 8, que está formado em uma peça com o corpo básico de carcaça 3 e no qual está formada uma outra abertura de saída de fluido puro. Porém, em diferença ao primeiro exemplo de modalidade, o lado frontal do tubo de saída 8 afastado do elemento de filtração 5 está formado de modo fechado. O tubo de saída 8 está conectado com um tubo de descarga 13, que vantajosamente está formado em uma peça com o tubo de saída e ramifica-se do mesmo e estende-se no espaço bruto. O lado frontal aberto do tubo de descarga 13 está realizado, tal como pode ser visto da Fig. 5, como bocal e está guiado para a parede lateral do corpo básico de carcaça 3. O lado frontal aberto do tubo de descarga 13, que forma a segunda abertura de saída de fluido puro, encontra-se ao lado da abertura de entrada 6 em forma de bocal, através da qual fluido bruto é introduzido.

[0024] No lado interno da tampa 4 também se encontra uma peça de apoio 11 cilíndrica, formada como grade de apoio, e que se salienta em um elemento de vedação 12 anular, que na região do lado puro está inserido na cavidade 7 no elemento de filtração 5. O elemento de vedação 12 está apoiado pelo lado frontal do tubo de saída 8. A peça de apoio 11 salienta-se no elemento de vedação 12, o lado frontal da peça de apoio está situada livremente dentro do tubo de saída 8 circundante.

[0025] Nas figuras 8 e 9 está representado um outro exemplo de modalidade, com um dispositivo de filtração 1 realizado como filtro de ar, que corresponde extensivamente ao exemplo de modalidade das figuras 4 a 7. No entanto, é diferente a realização na região da peça de apoio 11 e do elemento de vedação anular 12, que está inserido na cavidade 7 no elemento de filtração 5. De acordo com as figuras 8 e 9, um ressalto de apoio circundante, dirigido radialmente para fora, que está disposto de modo contíguo ao lado frontal, está apoiado axial-mente sobre o elemento de vedação 12 anular, que está inserido na cavidade 7. A seção do lado frontal da peça de apoio 11 salienta-se axialmente no elemento de vedação 12, que é apoiado axialmente no lado oposto pelo lado frontal do tubo de saída 8.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo de filtração, particularmente, filtro de gás, tal como, por exemplo, um filtro de ar para um motor de combustão interna, com um elemento de filtração (5) em forma de placa, alojado em uma carcaça de filtro (2), cujas superfícies laterais opostas formam o lado de afluência e o lado de saída, com um tubo de saída (8) guiado pelo elemento de filtração (5), para descarga de fluido purificado, caracterizado pelo fato de que na carcaça de filtro (2) está inserida uma primeira abertura de saída de fluido puro (10) afastada do tubo de saída (8) para descarga de fluido purificado, e no tubo de saída (8) encontra-se uma segunda abertura de saída de fluido puro (10) para descarga de fluido purificado.

2. Dispositivo de filtração de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a abertura de saída de fluido puro (10) apresenta uma secção transversal maior do que o tubo de saída (8).

3. Dispositivo de filtração de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que no elemento de filtração (5) está inserida uma cavidade (7) para alojamento do tubo de saída (8).

4. Dispositivo de filtração de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que na cavidade (7) está inserido um elemento de vedação (12) que se encosta no tubo de saída (8).

5. Dispositivo de filtração de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que no componente de carcaça está disposta uma peça de apoio, que se apoia no elemento de filtração (5).

6. Dispositivo de filtração de acordo com as reivindicações 4 e 5, caracterizado pelo fato de que a peça de apoio (1) contata no lado oposto ao tubo de saída (8) o elemento de vedação (12).

7. Dispositivo de filtração de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a peça de apoio (11) salienta-se no elemento de vedação (12).

8. Dispositivo de filtração de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a peça de apoio (11) apoia-se com seu lado frontal no elemento de vedação (12).

9. Dispositivo de filtração de acordo com uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que a peça de apoio (1) está formada como grade de apoio.

10. Dispositivo de filtração de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a abertura de saída de fluido puro (10) no lado da carcaça está disposta em um espaço puro na carcaça de filtro (2), que está voltado para o lado de saída do elemento de filtração (5).

11. Dispositivo de filtração de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a abertura de saída de fluido puro (10) no lado da carcaça está inserida em uma tampa (4), que pode ser inserida sobre um corpo básico de carcaça (3).

12. Dispositivo de filtração de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a abertura de saída de fluido puro (10) no lado da carcaça está inserida em uma parede lateral de um componente de carcaça da carcaça de filtro (2).

13. Dispositivo de filtração de acordo com uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o tubo de saída (8) está formado em uma peça com um componente de carcaça.

14. Dispositivo de filtração de acordo com uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que através da abertura de saída de fluido puro (10) no lado da carcaça, ar primário é guiado a um motor de combustão interna e, através do tubo de saída (8), ar secundário, a um agregado adicional, que está formado separadamente do motor de combustão interna.

15. Elemento de filtração (5) caracterizado pelo fato de ser para um dispositivo de filtração (1) como definido em uma das reivindicações 1 a 14.