BR102017010589A2

BR102017010589A2 - Fluid filter

Info

Publication number: BR102017010589A2
Application number: BR102017010589-0A
Authority: BR
Inventors: Auer-Schurr Sabrina; Geraldo Domingues Tadeu; Ferrari Felipe; Carlos Fritz Luiz; Jun Yoshino Fernando
Original assignee: Mahle International Gmbh
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2017-12-05
Also published as: DE102016208785A1

Abstract

a presente invenção refere-se a um filtro de fluido (1) - com um alojamento de filtro apresentando uma tampa de alojamento de filtro (2) e um pote de alojamento de filtro (3), em que está disposto um elemento de filtro (4) para a filtragem de um fluido, - com um compartimento de coleta de água (5) assimetricamente disposto abaixo do elemento de filtro (4) para a coleta de água (13) separada do fluido, - com um sensor de nível de água (6), que se projeta de fora para dentro do compartimento de coleta de água (5), - com um dispositivo de drenagem de água (8) para esvaziamento do compartimento de coleta de água (5), que fica disposto na região mais inferior do compartimento de coleta de água (5), sendo essencial à invenção que - um fundo do compartimento de coleta de água (5) apresente um plano (10) inclinado no máximo em 65 o com relação a um eixo de filtro (14), - o sensor de nível de água (6) esteja disposto na região do plano (10) inclinado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FILTRO DE FLUIDO".

[0001] A presente invenção refere-se a um filtro de fluido com um alojamento de filtro apresentando uma tampa de alojamento de filtro e um pote de alojamento de filtro, que contém um elemento de filtro para a filtragem de um fluido, conforme o preâmbulo da reivindicação 1. A invenção se refere, além disso, a um motor de combustão interna com esse filtro de fluido.

[0002] Do estado atual da técnica são em geral conhecidos esses filtros para fluido. Frequentemente os mencionados filtros para fluido são empregados como pré-filtros de filtros de combustível diesel em motores de combustão interna. Com grandes subidas ou descidas de uma localização de rua, uma correta detecção de um nível de água da água separada do fluido é um problema que ocorre com frequência. Nessas circunstâncias podem ocorrer problemas quando da drenagem da água separada.

[0003] Da EP 2 614 869 A1 é conhecido um filtro de fluido segundo o gênero com um sensor de nível de água centralmente disposto, que se projeta por uma tampa de alojamento de filtro e um compartimento interno de um elemento de filtro para dentro de um compartimento de coleta de água disposto abaixo. Uma disposição de drenagem de água está disposta descentrada no pote do alojamento de filtro. A geometria do compartimento de coleta de água está configurada simétrica e em forma de cuba.

[0004] Da US 4,460,301, bem como da US 2010/0089805 A1, são igualmente conhecidos filtros de fluido segundo o gênero, em que o sensor de nível de água se projeta do lado contraposto do elemento de filtro para dentro do compartimento de coleta de água.

[0005] A desvantagem no estado atual da técnica citado é que o sensor de nível de água com grandes subidas ou descidas interpreta erroneamente o nível de água e então envia um sinal errôneo a uma eletrônica. Ademais, do estado atual da técnica não é conhecida uma solução que possibilite uma completa drenagem da água separada com maiores subidas ou descidas.

[0006] A presente invenção se ocupa, portanto, com o problema de indicar uma forma de execução aperfeiçoada ou ao menos alternativa para um filtro de fluido do tipo segundo o gênero, que se destaque por uma vantajosa detecção do nível de água em um compartimento de coleta de água.

[0007] Esse problema é solucionado segundo a invenção pelo objeto da reivindicação 1 independente. Formas de execução vantajosas são objeto das reivindicações dependentes.

[0008] A invenção se baseia na ideia geral de dispor de um sensor de nível de água para detecção de um nível de água em um compartimento de coleta de água de um filtro de fluido em um fundo do compartimento de coleta de água de tal maneira, e, além disso, para alinhamento do fundo, de tal maneira que seja possível, sem problema, uma exata detecção do nível de água mesmo com forte descida ou forte subida. Segundo a invenção, isso é alcançado pelo fato de que esse fundo do compartimento de coleta de água apresenta um plano inclinado no máximo em 65 0 com relação a um eixo de filtro do filtro de fluido, e o sensor de nível de água fica disposto na região do plano inclinado. Pela disposição de um tal plano, é dado o escoamento da água, como também a correta detecção do nível de água até uma subida ou descida de até 46,63 % (para com a horizontal). O filtro de fluido apresenta um alojamento de filtro contendo uma tampa de alojamento de filtro e um copo de alojamento de filtro, em que está disposto um elemento de filtro para a filtragem de um fluido. Abaixo do elemento de filtro está disposto um compartimento de coleta de água assimétrico para a coleta de água separada do fluido, sendo que o sensor de nível de água se projeta de fora para dentro do compartimento de coleta de água. Na região mais inferior do compartimento de coleta de água, está ainda disposto um dispositivo de drenagem de água para o esvaziamento do compartimento de coleta de água.

[0009] Convenientemente, o plano é inclinado no máximo em 60 0 para com o eixo do filtro, para garantir uma operacionalidade do filtro de fluido na prática até uma subida ou uma descida de 30 °, isto é, até 57,74% (para com a horizontal). Uma direção da subida ou da descida deve ser equalizada, por exemplo, com emprego do filtro de fluido em um veículo automotor, devendo a localização de rua ser entendida como um plano, que sob circunstâncias pode apresentar uma tal subida ou uma tal descida em uma direção de marcha ou em uma direção contraposta. Na aplicação acima descrita, o eixo de filtro se encontra, correspondentemente, ortogonal à localização de rua, correspondendo a um plano inclinado em 60°para com o eixo de filtro de um plano inclinado em 30° para com a localização de rua. O fil tro de fluido apresenta, no ponto mais inferior do pote de alojamento de filtro, uma abertura, na qual está disposto um dispositivo de drenagem de água. A partir dessa abertura começa o plano inclinado, que termina em uma parede lateral do pote de alojamento de filtro.

[0010] Convenientemente, o sensor de nível de água fica disposto centralmente no pote de alojamento de filtro e se projeta para dentro do compartimento de coleta de água, sendo o sensor executado à maneira de lança e apresentando uma altura, que é idêntica à altura de nível de água à qual o sensor envia um sinal elétrico.

[0011] Em uma forma de execução vantajosa da solução de acordo com a invenção, o sensor de nível de água está embutido ao menos parcialmente no plástico do pote de alojamento de filtro ou parcialmente injetado com o plástico do pote de alojamento de filtro. Pela embutição do sensor no plástico, o mesmo fica disposto protegido, e quando da produção, não precisa ser posteriormente inserido de modo trabalhoso. Pela produção simples e econômica em tempo é possível uma produção econômica. Por exemplo, pode ser empregado um sensor de nível de água, que execute uma medição de condutibilidade no compartimento de coleta de água. Quando do atingimento de um nível de água crítico, a corrente entre duas linhas elétricas é conduzida através da água separada. Com isso se altera a resistência entre ambas as linhas elétricas, com o que é possível afirmar se a água separada atingiu ou não o nível crítico. É, de um lado, uma variante simples e, de outro lado, econômica para a medição de um nível limite. Usualmente, o sinal é enviado retardado em tempo para impedir possíveis medições errôneas por descontrolados movimentos do nível de água, que podem ser provocados por sacudidelas ou vibrações de fora sobre o filtro de fluido.

[0012] Em uma outra forma de execução vantajosa, o sensor de nível de água apresenta em uma extremidade longitudinal se projetando do compartimento de coleta de água uma bucha de conexão elétrica, que pode servir como dispositivo para conexão com um cabo de sinal. A execução de uma bucha de conexão é conveniente na medida em que, quando de um defeito do filtro de fluido e uma troca do mesmo a isso associada, é garantida uma desmontagem favorável ao usuário.

[0013] Convenientemente, o dispositivo de drenagem de água é retido por meio de uma conexão aparafusada ao pote do alojamento de filtro. Adicionalmente, o dispositivo de drenagem de água é garantido contra uma possível queda, de preferência por um dispositivo de segurança, que é engatado fixamente com o pote de alojamento do filtro. Para a drenagem da água, o dispositivo de drenagem da água, que também pode ser chamado de válvula, é girado no sentido horário para dentro do compartimento de coleta de água, com o que por uma abertura de drenagem de água, a água separada escoa por um canal central e simultaneamente ar pode ser aduzido por canais de ventilação paralelamente dispostos. A adução de ar evita uma subpressão no compartimento de coleta de água, que impediría um escoamento uniforme. Para o fechamento da abertura de drenagem de água, a válvula é girada contra o sentido horário, sendo que elementos de vedação impedem, de um lado, um escape de água e, de outro, uma penetração de sujeira.

[0014] Convenientemente, ao menos a parte inferior do pote de alojamento de filtro, que contém o compartimento de coleta de água, pode ser fabricada de um plástico transparente, de modo que com auxílio de uma escala de nível, o nível de água possa ser lido visualmente. Com uma verificação da funcionalidade do filtro de fluido sem uma desmontagem pode ser determinado se água foi separada do fluido.

[0015] Outras características e vantagens importantes da invenção se depreendem das sub-reivindicações, dos desenhos e da correspondente descrição das figuras com base nos desenhos.

[0016] É evidente que as características anteriormente mencionadas e a serem ainda explicadas a seguir podem ser aplicadas não apenas na combinação respectivamente indicada, mas também em outras combinações, ou isoladamente, sem que se deixe o âmbito da presente invenção.

[0017] Exemplos de execução vantajosos da invenção estão representados nos desenhos e serão explicadas mais detalhadamente na descrição a seguir, sendo que referências iguais se direcionam a componentes semelhantes ou funcionalmente iguais.

[0018] Mostram então, respectivamente esquematicamente, Fig. 1 - uma representação em corte longitudinal por um filtro de fluido, de acordo com a invenção, com uma forma de execução vantajosa de um dispositivo de drenagem de água, Fig. 2 - uma representação em detalhe da figura 1 na região do compartimento de coleta de água em alinhamento vertical, Fig. 3 - uma representação como na fig. 2, mas em uma posição inclinada, Fig. 4 - uma representação como na fig. 2, mas quando de uma rotação em torno de um eixo de filtro em 90 °, Fig. 5 - uma vista isométrica de um dispositivo de drenagem de água preferido, Fig. 6 - uma representação em corte pelo dispositivo de drenagem de água fechado com estado embutido no filtro de fluido, Fig. 7 - uma representação como na fig. 7, mas em um estado aberto.

[0019] A fig. 1 mostra um filtro de fluido 1, de acordo com a invenção, que pode ser executado, por exemplo, como pré-filtro de um filtro de combustível diesel em um motor de combustão interna 33 apenas indicado. O filtro de fluido 1 apresenta uma tampa de alojamento de filtro 2, que se encontra em ligação com um pote de alojamento de filtro 3, que contém um elemento de filtro 4 para a filtragem de um fluido. Abaixo do elemento de filtro 4, está disposto um compartimento de coleta de água 5, em que pode ser captada água 13 separada do fluido. Para a detecção de um nível de água 12 no compartimento de coleta de água 5, um sensor de nível de água 6 se projeta centralmente para dentro do compartimento de coleta de água 5. No ponto mais inferior do pote de alojamento de filtro 3, está prevista uma abertura 9, em que fica disposto um dispositivo de drenagem de água 8 para drenagem da água 13 separada. Na abertura 9 está disposta uma borda, que forma um contorno de contraencaixe 26, do qual se tratará ainda mais detalhadamente a seguir. O compartimento de coleta de água 5 apresenta em seu fundo um plano 10 inclinado em no máximo 65 0 com relação a um eixo de filtro 14. Vantajosamente, esse plano 10 está inclinado apenas no máximo em 60 0 para com o eixo de filtro 14 para garantir uma operacionalidade até uma subida ou descida de 30 °, isto é, até 57,74% (para com a horizontal). A direção da subida ou da queda deve ser equalizada, por exemplo, quando do emprego do filtro de fluido 1 em um veículo automotor com a direção de marcha ou a direção contrária. O plano 10 começa, no exemplo de execução mostrado, na abertura 9 no fundo do compartimento de coleta de água 5 e termina em uma parede lateral 15 do pote de alojamento de filtro 3. O segmento de alojamento do pote de alojamento de filtro 3, que engasta o compartimento de coleta de água 5, pode então ser executado em uma só peça com um segmento de alojamento do pote de alojamento de filtro 3 envolvendo o elemento de filtro 4 ou separado do mesmo. No último caso, ambos os segmentos e alojamento formado do pote de alojamento de filtro 3 podem ser grampeados ou soldados entre si.

[0020] A fig. 2 e a fig. 3 mostram, esquematicamente, a parte inferior do filtro de fluido 1 em duas posições de partida distintas. Na fig. 2, o eixo de filtro 14 se encontra essencialmente perpendicular, o que corresponde a uma localização de rua 31 essencialmente horizontal. Na fig. 3 o filtro de fluido 1 é inclinado em 30 0 para com a vertical e deve representar esquematicamente uma subida dos ditos 30 °. O plano 10 é então praticamente horizontal em tal localização de rua 31. A quantidade de água 13 separada é idêntica em ambas as figuras. Pela disposição do plano 10, conforme a invenção, é garantida uma medição sem erro do nível de água 12 pelo sensor de nível de água 6. Das figuras se pode ver ainda que o sensor de nível de água 6 pode medir em ambas as posições de partida uma altura idêntica ao nível de água 12. Pelo plano 10 inclinado, de no máximo 65 °, de preferência no máximo 60 °, para o com eixo de filtro 14, é garantido também um completo escoamento da água separada 13.

[0021] A fig. 4 mostra o sensor de nível de água 6, que está unido integral no fundo com o pote de alojamento de filtro 3 e se projeta centralmente para dentro do compartimento de coleta de água 5. O sensor de nível de água 6 está ao menos parcialmente embutido no plástico do pote de alojamento de filtro ou injetado com o plástico do pote de alojamento de filtro. Apenas as extremidades longitudinais mais superiores das linhas elétricas 11 se situam livres no compartimento de coleta de água 5, convenientemente para contato com a água 13 separada, quando do atingimento do limite de enchimento de água. Na outra extremidade do sensor de nível de água 6 está disposta uma bucha de conexão elétrica 7.

[0022] A fig. 5 mostra esquematicamente um dispositivo de drenagem de água 8 com uma rosca externa 19, a qual pode ser aparafusa-da com uma rosca interna 32, complementar àquela, na abertura 9. No lado longitudinal superior apresenta o dispositivo de drenagem de água 8 um dispositivo de segurança 18, que apresenta ao menos dois contornos de encaixe 23 (nas figuras 5 a 7 são quatro), que impedem uma queda do dispositivo de drenagem de água 8 do pote de alojamento de filtro 3, na medida em que no estado montado, engatam por trás da borda da abertura 9, atuando como contorno de contraencaixe 26. O dispositivo de segurança 18 apresenta um corpo de base executado cilíndrico, sendo que o diâmetro na região inferior é menor do que o diâmetro da abertura 9 no fundo do compartimento de coleta de água 5. Os quatro contornos de encaixe 23 individuais na região superior são executados então como saliências de encaixe 24 mutuamente distanciadas em direção periférica. As saliências de encaixe 24 apresentam na região superior uma periferia maior do que a abertura 9, possuindo as saliências de encaixe 24 chanfraduras 25, que facilitam uma passagem pela abertura 9. Quando da passagem, os contornos de encaixe 23 individuais se curvam elasticamente para com o eixo central e retornam elasticamente para sua posição inicial depois de atravessarem a abertura 9. A borda superior da abertura 9 é executada como contorno de contraencaixe 26 e garante um engate entre o dispositivo de drenagem de água 8 como tal com o pote de alojamento de filtro 3. Um elemento de vedação 21, especialmente um anel de vedação em O, que fica disposto no dispositivo de drenagem de água 8, veda o compartimento de coleta de água 5 por dentro, sendo que um outro elemento de vedação 22 deve impedir urgentemente uma passagem de água pela união aparafusada com dispositivo de drenagem de água 8 aberto. O dispositivo de drenagem de água 8 apresenta um furo cego axial, que pode ser designado como canal central 16, e é atravessável em corrente por água a ser drenada com dispositivo de drenagem de água 8 aberto. À altura de uma ranhura anular 30, que se estende acima da rosca externa 19 até abaixo do elemento de vedação 21, está disposta convenientemente ao menos uma abertura 28 radial, que se estende para dentro do canal central 26. Paralelamente ao canal central 16 está disposto ao menos um canal de ventilação 17, que garante uma adução de ar na região em recesso pela ranhura anular 30 contínua e, assim, possibilita uma drenagem uniforme da água 13 separada. Na extremidade superior do dispositivo de drenagem de água 8 está disposto um nípel 20, que serve, por exemplo, para a fixação de uma mangueira ou um tubo, que são previstos para descarga guiada da água 13 separada.

[0023] As figuras 6 e 7 mostram, esquematicamente, o dispositivo de drenagem de água 8 em um estado fechado e em um estado aberto. No estado fechado se pode ver que o elemento de vedação 21 impede um escoamento da água separada 13. O compartimento de coleta de água 5 está assim fechado. O dispositivo de segurança 18 impede por um contato de encaixe entre o contorno de encaixe 23 e o contorno de contraencaixe 26 na borda da abertura 9 um desaparafusa-mento completo do dispositivo de drenagem de água 8 e forma, assim, também uma segurança contra perda. Convenientemente, um comprimento 29 axial do dispositivo de segurança 18 é de tal maneira projetado, que no estado encaixado, o elemento de vedação 21 fica de tal maneira disposto que o compartimento de coleta de água 5 fica estan-quemente fechado. No estado aberto, o dispositivo de drenagem de água 8 é aparafusado pela união aparafusada no pote de alojamento de filtro 3. Nessa operação, o elemento de vedação 21 se desloca analogamente ao dispositivo de drenagem de água 8, com o que a abertura 9 é parcialmente aberta. A água 13 separada pode passar pelo elemento de vedação 21, escoar pela abertura 28 para dentro do canal central 16 e através dele para fora. Simultaneamente, ar pode chegar pelos canais de ventilação 17 paralelamente dispostos ao compartimento de coleta de água 5 para garantir um uniforme escoamento da água 13 separada. O anel de vedação em O 22 protege tanto no estado fechado, como também no aberto, o compartimento de coleta de água 5 contra penetração de sujeira e representa simultaneamente uma vedação redundante ao elemento de vedação 21.

[0024] Por exemplo, o comprimento 27 da rosca interna 32 da abertura 9 pode ser de tal maneira projetada que a rosca externa 19 do dispositivo de drenagem de água 8 se encontre ainda com rodas as espirais na rosca interna 32 da abertura 9 do porte de alojamento de filtro 3 no estado fechado quando o contorno de encaixe 23 e o contorno de contraencaixe 26 se encontram em contato (cf. fig. 6).

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Filtro de fluido (1) - com um alojamento de filtro apresentando uma tampa de alojamento de filtro (2) e um pote de alojamento de filtro (3), em que está disposto um elemento de filtro (4) para a filtragem de um fluido, - com um compartimento de coleta de água (5) assimetri-camente disposto abaixo do elemento de filtro (4) para a coleta de água (13) separada do fluido, - com um sensor de nível de água (6), que se projeta de fora para dentro do compartimento de coleta de água (5), - com um dispositivo de drenagem de água (8) para esvaziamento do compartimento de coleta de água (5), que fica disposto na região mais inferior do compartimento de coleta de água (5), caracterizado pelo fato de que - um fundo do compartimento de coleta de água (5) apresenta um plano (10) inclinado no máximo em 65 0 com relação a um eixo de filtro (22), - o sensor de nível de água (6) está disposto na região do plano (10) inclinado.

2. Filtro de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o plano (10) está inclinado no máximo em 60 0 para com o eixo de filtro (14).

3. Filtro de fluido de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o sensor de nível de água (6) está disposto coaxial ao eixo de filtro (14).

4. Filtro de fluido de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o sensor de nível de água (6) está embutido ao menos parcialmente no plástico do pote de alojamento de filtro (3), especialmente injetado com o plástico do pote de alojamento de filtro (3).

5. Filtro de fluido de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o sensor de nível de água (6) apresenta em uma extremidade longitudinal se projetando para o meio ambiente uma bucha de conexão elétrica (7).

6. Filtro de fluido de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de drenagem de água (8) está retido por meio de uma união aparafusada no fundo do pote de alojamento de filtro (3).

7. Filtro de fluido de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de drenagem de água (8) é retido por meio de um dispositivo de segurança (18) no pote de alojamento de filtro (3).

8. Filtro de fluido de acordo com reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segurança (18) apresenta ao menos dois contornos de encaixe (23), especialmente saliências de encaixe (24), que com um correspondente contraencaixe (26), especialmente uma borda, engatam ao menos com dispositivo de drenagem de água (8) completamente aparafusado no filtro de fluido (1).

9. Filtro de fluido de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que no dispositivo de drenagem de água (8) estão dispostos elementos de vedação (21, 22), especialmente vedações de anel em O.

10. Filtro de fluido de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que - o dispositivo de drenagem de água (8) apresenta um canal central (16), que é atravessável em corrente pela água (13) a ser drenada, - está previsto ao menos um canal de ventilação (17) disposto paralelo ao canal central (16), pelo que ocorre uma adução de ar quando de uma drenagem de água.

11. Filtro de fluido de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a ponte de alojamento de filtro (3) é fabricada ao menos na região do compartimento de coleta de água (5) de um plástico transparente.

12. Motor de combustão interna (33) com um filtro de fluido (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, sendo o filtro de fluido (10) executado como pré-filtro de um filtro de combustível di-esel.