BR112012005669B1 - armadilha de partícula, dispositivo de filtro de ar, suprimento de ar para um motor, dispositivo de condicionamento de ar, e veículo, compreendendo uma armadilha de partícula - Google Patents

Abstract

ARMADILHA DE PARTÍCULA E DISPOSITIVO DE FILTRO COMPREENDENDO UMA ARMADILHA DE PARTÍCULA. A presente invenção se refere a uma armadilha de partícula (100) para remoção de partículas a partir de um fluido (90). Esta armadilha (100) compreende um conduíte (10), o conduíte (10) compreendendo: (i) uma parede (16); (ii) uma região encurvada (20) com pelo menos uma curva (200), a região encurvada (20) possuindo uma lateral à montante (20a) e uma lateral à jusante (20b) com respeito para uma direção de fluxo longitudinal (70) do fluido (90) ao longo de conduíte (10); (iii) uma entrada (12) na lateral à montante (20a) da região encurvada (20); (iv) pelo menos uma primeira saída (40) na lateral à jusante (20b) da região encurvada (20); (v) pelo menos uma segunda saída (50) na lateral jusante (20b) ou à jusante da região encurvada (20); (vi) em que pelo menos uma primeira saída (40) é disposta em uma primeira região (26), em uma distância a partir da parede (16), onde durante operação do conduíte (10), a concentração de partículas no fluido (90) é mais baixa do que na adjacência da parede (16) durante operação; (vii) em que pelo menos uma segunda saída (50) é disposta na adjacência da parede (16), onde durante operação conduíte (10), a concentração de partículas é mais alta do que onde a pelo menos uma primeira saída (40) é disposta; (...).

Description

CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere para o campo de remoção de partículas a partir de um fluido. Mais especificamente, a presente invenção se refere para uma armadilha de partícula e um dispositivo de filtro compreendendo uma armadilha de partícula.

PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA

[002] É conhecido no estado da técnica que muitas espécies de fluidos são contaminados com partículas e devem ser purificados antes que o fluido venha a poder ser utilizado. Por exemplo, ar utilizado em motores de combustão é sugado a partir do ambiente, de maneira que partículas, tais como poeira ou gotículas de água transportadas (carregadas) no/pelo ar fresco devem ser filtrados antes que o ar venha a ser transportado para o motor de combustão.

[003] A patente norte americana número US-A-5.034.036 apresenta um dispositivo de separação de água configurado para ser montado para um alojamento de um limpador de ar em um sistema de entrada (admissão) de ar de um motor de combustão interna. O alojamento possui uma abertura de entrada de ar, uma saída de ar, abertura possuindo uma seção interna de boca de sino que alimenta um canal de entrada de ar do limpador de ar e que define um caminho de fluxo de ar sinuoso, incluindo uma seção com uma curva de 180°. O caminho de fluxo de ar sinuoso provoca mudanças direcionais múltiplas para ar fluindo através do caminho de fluxo. Como um resultado, partículas de água no ar são lançadas fora (expelidas) durante as mudanças direcionais por força centrifuga.

[004] O pedido de patente norte americano número US 2004/0025481 Al apresenta um dispositivo pré-separador que remove contaminantes a partir de ar sujo. 0 dispositivo compreende um alojamento tubular que inclui um corpo central conectado para uma pluralidade de ventoinhas de guia. 0 corpo central inclui uma porção de condução de cone anazalado (de nariz) e uma porção de trilha de cone anazalado. Um tubo de saida define uma saida que é dimensionada e posicionada relativamente para o corpo central para recepção do fluxo de ar limpo fluindo à jusante a partir da entrada do dispositivo. 0 alojamento tubular também inclui uma câmera de coletagem adjacente para a segunda extremidade do alojamento tubular. Os contaminantes separados a partir da corrente de ar são coletados e armazenados na câmera de coletagem.

[005] O pedido de patente norte americano número US 2007/0125051 Al apresenta um separador de água para um sistema de condicionamento de ar em uma aeronave. A corrente de ar é ajustada para uma movimentação de redemoinho por um dispositivo de redemoinho que é colocado no conduite à montante a partir de uma câmera de coletagem para a água.

[006] A patente norte americana número US 4.159.899 A apresenta uma montagem pré-limpadora para uma entrada de ar que inclui ventoinhas de guia em uma porção divergente do duto de ar. As ventoinhas de guia direcionam o ar adentrando para induzir um caminho de vórtice ou espiral que provoca que partículas no ar adentrando venham a serem lançadas fora (expelidas) da corrente de ar adentrando.

RESUMO DA INVENÇÃO

[007] É um objetivo da presente invenção o de proporcionar uma armadilha de partícula econômica e compacta com uma alta eficiência e consumo de combustível reduzido.

[008] Um outro objetivo da presente invenção é o de proporcionar um dispositivo de filtro compreendendo uma armadilha de partícula.

[009] Os objetivos da presente invenção são conseguidos pelas características das reivindicações independentes. As outras reivindicações, os desenhos e o presente relatório descritivo apresentam concretizações vantajosas da presente invenção.

[0010] Uma armadilha de partícula para remoção de partículas a partir de um fluido é proposta; compreendendo um conduite, e o conduite compreendendo: (i) uma parede; (ii) uma região encurvada com pelo menos uma curva, a região encurvada possuindo uma lateral à montante e uma lateral à jusante com respeito para uma direção de fluxo longitudinal do fluido ao longo do conduite; (iii) uma entrada (admissão) na lateral à montante da região encurvada; (iv) pelo menos uma primeira saida (exaustão) na lateral à jusante da região encurvada; (v) pelo menos uma segunda saida (exaustão) na lateral à jusante ou à jusante da região encurvada; (vi) em que a pelo menos uma primeira saida é disposta em uma primeira região, em uma distância a partir da parede, onde durante operação do conduite, a concentração de partículas no fluido é mais baixa do que na adjacência da parede durante operação; /VÍÍ;em que a pelo menos uma segunda saida é disposta na adjacência da parede, onde durante operação do conduite, a concentração de partículas é mais alta do que onde a pelo menos uma primeira saída é disposta; (viii)em que a pelo menos uma primeira saída é disposta em uma região do conduite, onde durante operação do conduite, uma separação entre o fluido com alta concentração de partícula e o fluido com baixa concentração de partícula é dominada por uma movimentação de redemoinho do fluido em torno da direção de fluxo longitudinal no conduite; e em que a pelo menos uma primeira saída é disposta em uma região substancialmente central de um redemoinho gerado no fluido durante operação do conduite.

[0011] Favoravelmente, um efeito de separação de partículas a partir do fluido pode ser conseguido. O conteúdo de partícula na primeira região pode ser tão alto quanto 90 % ou mais alto comparado com o conteúdo de partícula no fluido à montante da curva. Favoravelmente, o elemento de filtro pode ser utilizado por um tempo mais longo antes de se tornar entupido e de necessitar de ser substituído. Favoravelmente, poderia não ser necessário proporcionar um material de filtro para filtração das partículas do fluido. Conseqüentemente, custos para um elemento de filtro e custos para substituição ou limpeza de elementos de filtro entupidos podem ser economizados e bem como espaço para tais elementos de filtro no conduite. Uma entrada de um conduite pode se estender para a primeira região para guiar para fora o fluido purificado, adicionalmente ou alternativamente, a segunda região pode ser separada por uma parede ou conduite a partir da primeira região para guiar para fora as partículas. Uma armadilha de partícula pode ser disposta em pelo menos uma curva do conduite. A presente invenção pode fazer uso de redemoinhos que são formados em curvas quando um fluido flui através da curva, redemoinhos que separam partículas a partir do fluido. As partículas se acumulam em uma estreita zona próxima da parede do conduite e podem ser facilmente removidas a partir da zona próxima da parede. Remoção das partículas pode ser aperfeiçoada por adição de uma sucção de assistência.

[0012] Operação do conduite se refere para as condições de operação normais do conduite, por exemplo, um duto de ar, que é projetado para condições de operação definidas, tais como fluxo de massa de fluido e velocidade de fluido. A região onde ocorre a separação entre o fluido com alta concentração de partícula e o fluido com baixa concentração de partícula é dominada por uma movimentação de redemoinho do fluido criado pela região encurvada que pode ser derivada, por exemplo, por cálculos de mecânica dos fluidos se referindo para parâmetros de projeto específicos e condições de operação para o conduíte. Tais cálculos são bem conhecidos por uma pessoa especializada no estado da técnica de projeto de conduítes de fluido.

[0013] A região encurvada pode compreender uma curva única ou uma estrutura de curvas múltiplas com duas ou mais curvas. Evidentemente, um conduíte pode compreender uma curva única e uma estrutura de curvas múltiplas. Uma curva única, isto é, uma curva com seu ângulo de deflexão em um plano, pode gerar um par de redemoinhos em rotação contrária lado a lado, enquanto que uma região encurvada, com duas ou mais curvas subseqüentes (com ângulos de deflexão em planos diferentes), pode gerar um redemoinho único à jusante da região encurvada. A região central de um redemoinho inclui um número reduzido de partículas, enquanto que a região exterior do redemoinho é rica em partículas. O fluxo do fluido em uma curva pode ser considerado como decomposto em duas movimentações: uma movimentação primária em uma direção longitudinal e uma movimentação secundária em uma direção rotacional em torno da direção longitudinal. A movimentação primária corresponde substancialmente para a orientação longitudinal de conduíte transportando o fluido a partir da entrada para a saída. Devido para a curvatura do conduíte, a movimentação primária é também encurvada e, conseqüentemente, a movimentação primária corresponde para uma movimentação centrifuga de particulas no fluido para a lateral exterior da curva, enquanto que a movimentação secundária cria uma movimentação centrifuga das particulas em torno do centro do redemoinho. Ambos os efeitos podem ser combinados para remoção de particulas a partir do fluido. Por exemplo, um tubo ou conduite pode se estender com sua abertura para a região central do redemoinho.

[0014] Em concordância com uma concretização favorável da presente invenção, um compartimento coletor pode ser proporcionado para coletagem das particulas na fração rica em particulas do fluido. Excepcionalmente, o compartimento coletor pode ser disposto na segunda região onde a concentração de particulas é alta e onde regiões exteriores de um ou mais redemoinhos gerados pela região encurvada possui uma alta concentração de particulas. O compartimento coletor pode eficientemente suportar a separação das particulas a partir do fluido por forçar as particulas na segunda região para adentrar em uma região onde estas particulas não podem se misturar novamente com o fluido purificado no centro do um ou mais redemoinhos. Vantajosamente, no caso de uma região encurvada com uma curva única, o compartimento coletor possui uma ou mais aberturas assemelhadas a fendas se estendendo em uma direção longitudinal ao longo da curva com uma abertura assemelhada a fenda possuindo uma largura em direção circunferencial do conduite. No caso de uma região encurvada, com duas ou mais curvas subseqüentes, o compartimento coletor pode ser uma bolsa entre o conduite e um tubo disposto coaxialmente através da qual o fluido purificado se movimenta ou um compartimento coletor disposto em um interior da parede com uma abertura assemelhada a fenda com uma largura ou folga que em é direção radial ou tangencial, de maneira que a lateral superior do compartimento coletor possui uma distância para a parede.

[0015] O compartimento coletor pode ser disposto no interior do conduite. Alternativamente, o compartimento coletor pode ser disposto no exterior do conduite. Neste caso, a uma ou mais aberturas são dispostas na parede de conduite. As partículas que adentram o compartimento coletor são seguramente mantidas no compartimento e podem ser descarregadas através da segunda saida.

[0016] O compartimento coletor pode ser estendido essencialmente paralelo para uma porção de parede contigua da parede de conduite, com uma extremidade fechada próxima para a extremidade à jusante e sua borda de condução próxima para a lateral à montante da curva no conduite. A borda de condução pode ser fechada. Alternativamente a borda de condução pode ser aberta. As partículas no fluido resultantes a partir de um ou mais redemoinhos podem facilmente adentrar o compartimento coletor a partir de cima, isto é, em uma direção transversalmente para a direção de fluxo longitudinal. As partículas que adentram o compartimento coletor são seguramente mantidas no compartimento coletor e podem ser descarregadas através da segunda saida.

[0017] A uma ou mais aberturas assemelhadas a fendas podem ser oportunamente dispostas em uma relação geométrica apropriada para o tamanho da curva, a curvatura da curva, a seção transversal da curva e os assemelhados, de maneira a maximizar a separação de partículas a partir do fluxo primário (isto é, movimentação primária em uma direção longitudinal) do fluido purificado. As aberturas assemelhadas a fendas podem ser dispostas paralelas umas para as outras e/ou em série. Se as restrições geométricas são tais que mais do que um par de redemoinhos é gerado, a localização apropriada de tais aberturas assemelhadas a fendas pode ser estimada, por exemplo, por simulações de modelo. Em um tal caso, podem também existir mais do que uma segunda abertura que pode ser disposta apropriadamente. Entretanto, se as restrições geométricas são escolhidas apropriadamente de maneira que somente um par de redemoinhos é gerado por uma curva única, uma posição oportuna onde as partículas se acumulam pode ser facilmente determinada como sendo primordialmente sobre, ou próximo do, plano de simetria entre o par de redemoinhos. No caso de restrições geométricas gerando somente um redemoinho único, o compartimento coletor pode ser disposto em uma porção substancialmente reta do conduíte adjacente para a região encurvada.

[0018] Oportunamente, o compartimento coletor pode possuir uma folga para a porção de parede contígua de no máximo 20 %, preferivelmente de no máximo 15 %, mais preferivelmente de no máximo 10 % do diâmetro hidráulico. O tamanho da curva permanece virtualmente não mudado para o fluido que pode passar a curva virtualmente sem perturbação. No caso de uma região encurvada com duas ou mais curvas, é vantajoso se um diâmetro de uma tubulação para guiar o fluido purificado, disposta coaxialmente para a parede, seja em torno de 97 %, preferivelmente entre 95 % e 20 % do diâmetro hidráulico da parede, preferivelmente entre 75 % e 85 %, mais preferivelmente entre 70 % e 80 % do diâmetro hidráulico da parede do conduite.

[0019] Particularmente, utilização pode ser feita de uma ou mais curvas já existentes em um conduite encurvado sem mudança virtualmente do esboço (layout)global do conduite. É oportuno se um conduite longo é proporcionado na lateral à montante da curva, na medida em que o efeito de separação das particulas a partir do fluido é reforçado.

[0020] Oportunamente, uma seção transversal da entrada do conduite possui uma relação de aspecto de uma extensão máxima em uma direção principal dividida por uma extensão em uma direção perpendicular para a direção principal de não mais do que 4, preferivelmente de não mais do que 3 e de não menos do que 1/5, preferivelmente de não menos do que 1/2. Oportunamente, conduites com seções transversais outras do que seções transversais circulares, podem ser utilizadas, por exemplo, seções transversais retangulares ou seções transversais elipsóides com diferentes extensões de um eixo geométrico principal e um eixo geométrico menor.

[0021] Em concordância com uma concretização favorável da presente invenção, a curva pode ser uma curva única possuindo uma configuração em (U) ou uma configuração em (L) , em que preferivelmente a curva pode desviar o fluxo do fluido por um ângulo entre mais do que 0 grau e 180 graus, particularmente por pelo menos 60 graus, mais particularmente por pelo menos 90 graus. Preferivelmente, em uma região encurvada com uma curva única a pelo menos uma segunda saida pode ser disposta em uma porção da curva à jusante de um ponto médio de curva ou na segunda metade da curva. Por exemplo, a pelo menos uma segunda saida pode ser disposta na terceira porção a mais recuada (remota) da curva. Favoravelmente, a pelo menos uma segunda saida pode ser disposta em uma região onde as partículas se acumulam e a concentração de partículas é alta. Por exemplo, a segunda saida pode ser uma abertura na parede para a qual um conduite é atado.

[0022] Uma tal deflexão (desvio) pode proporcionar uma geração efetiva de um ou mais redemoinhos, e, como um resultado, uma separação efetiva de partículas a partir do fluido. Um ângulo de 180 graus corresponde para uma curva em (U) , enquanto que um ângulo de 0 grau corresponde para nenhuma curva (nenhuma deflexão), isto é, uma movimentação reta. É para ser compreendido que um valor para um ângulo especifico inclui também um ângulo simétrico de espelho (reflexo), isto é, um ângulo de 360 graus menos o ângulo especifico. Por exemplo, um ângulo de 30 graus é equivalente para um ângulo de 330 graus e assim por diante. Particularmente, em uma região encurvada com duas ou mais curvas, uma ou mais curvas desviam a direção de fluxo do fluido por um ângulo entre 20 graus até 160 graus (ou 340 graus até 200 graus) . Favoravelmente, utilização pode ser feita de geração de redemoinho em uma região encurvada de um conduite. Em concordância com um aperfeiçoamento favorável da presente invenção, a pelo menos uma segunda saida pode ser disposta em uma porção de parede exterior do conduite com respeito para um centro de curvatura da curva. Na porção de parede exterior, na metade, isto é, próxima de um plano de simetria se a configuração é simétrica, a concentração de partículas pode ser mais alta do que em uma porção de parede interior.

[0023] Vantajosamente, a pelo menos uma segunda saida pode possuir uma área de seção transversal de pelo menos 1 % de uma área de seção transversal do conduite na localização da pelo menos uma segunda saida e no máximo de 25 %, preferivelmente de no máximo 20 %, de uma área de seção transversal do conduite na localização da pelo menos uma segunda saida. Oportunamente, uma perda de fluxo de fluido pode ser restrita de maneira a não perder mais do que cerca de 15 %, preferivelmente de não mais do que cerca de 10 %, mais preferivelmente de não mais do que cerca de 5 % do fluxo.

[0024] Em concordância com uma concretização favorável da presente invenção, no caso de uma região encurvada com uma curva única, a primeira saida pode compreender dois tubos dispostos lado a lado, cada tubo sendo atribuído para uma região central de um redemoinho gerado no fluido. Na medida em que dois redemoinhos são gerados pela curva única, uma alta saida de fluido purificado pode ser conseguida.

[0025] Uma volta ou deflexão (desvio) da direção de fluxo pode também ser conseguida, por exemplo, por disposição de duas ou mais curvas em série. Na curva, a força centrifuga atuando sobre o fluido e, portanto, sobre as particulas no mesmo estão em equilíbrio com a força de pressão de oposição. Entretanto, na camada dominada por fricção próxima da parede, conhecida como camada de fronteira, devido para a velocidade mais baixa, a força centrifuga se torna mais fraca e em conseqüência disso, sua força de pressão de oposição inicia uma movimentação secundária rotacional. Esta movimentação é conhecida como vórtice secundário no campo de mecânica dos fluidos. O caráter e a resistência de vórtice secundário podem depender de parâmetros tais como o comprimento de entrada, curvatura de curva e relação de aspecto da seção transversal, e assim por diante. Em um projeto favorável de uma curva única, o vórtice secundário pode compreender um par de redemoinhos rotacionando em contra-posição crescendo gradualmente. Favoravelmente, se a camada de fronteira é espessa, os redemoinhos crescem mais rápidos e mais fortes. Se a seção transversal de curva não é apropriada, irá existir pelo menos um segundo par de redemoinhos rotacionando em contraposição (mas menores) entre o, ou alternativamente no exterior do, primeiro par de redemoinhos rotacionando em harmonia com o primeiro par. Em um tal caso, podem existir mais posições onde as partículas se acumulam próximas da parede. Por outro lado, em um projeto favorável de duas ou mais curvas em série, a movimentação secundária gera um redemoinho único à jusante da região encurvada.

[0026] Em concordância com uma concretização favorável da presente invenção, quando duas ou mais curvas são utilizadas em série, a distância entre duas curvas subseqüentes é de pelo menos 25 % do diâmetro hidráulico do conduite e de no máximo da ordem de quatro vezes o diâmetro hidráulico. O diâmetro hidráulico é definido como de quatro vezes a área de seção transversal do conduite de fluxo principal dividido por sua periferia de seção transversal (4*área/periferia). O diâmetro hidráulico é utilizado como comprimento de referência para configurações de seção transversal não circular. O diâmetro hidráulico é igual ao diâmetro para uma configuração circular. Cada uma de tais curvas na mencionada concretização da presente invenção, pode possuir um ângulo de flexão entre 20 graus e 160 graus, preferivelmente entre 30 graus e 120 graus. 0 fluido purificado, por exemplo, ar, é extraido a partir do conduite principal depois da última curva com pelo menos um primeiro conduite de saida que é menor em seção transversal do que o conduite principal. 0 diâmetro hidráulico do primeiro conduite de saida é tipicamente entre 30 % e 95 % do diâmetro hidráulico do conduite principal. 0 primeiro conduite de saida é estendido no interior do conduite principal de maneira a criar uma fenda entre o conduite principal e o primeiro conduite de saida. 0 comprimento da parte estendida do primeiro conduite de saida no interior do conduite principal deveria ser pelo de menos 1 % do diâmetro hidráulico e de no máximo oito vezes tão longo quanto o diâmetro hidráulico. A mencionada fenda entre os dois conduites atua como uma bolsa ou compartimento coletor onde as particulas sob a influência do redemoinho são arremessadas contra a parede exterior e permanecem presas entre a parede de conduite principal e primeira parede de saida. Para remoção ou limpeza (varredura) do fluxo rico em particulas na fenda entre os dois mencionados conduites, pelo menos uma segunda saida é necessitada. A área de seção transversal da pelo menos uma segunda saida é de pelo menos 1 % de uma área de seção transversal de conduite principal. Convencionalmente, uma perda de fluxo de fluido pode ser restringida, de maneira a não para perder mais do que cerca de 15 %, preferivelmente não mais do que cerca de 10 %, mais preferivelmente não mais do que cerca de 5 % do fluxo.

[0027] Preferivelmente, em uma região encurvada possuindo pelo menos duas curvas, a lateral à montante da curva precedente é disposta em um diferente plano do que uma lateral à jusante da curva subseqüente.

[0028] Em concordância com uma concretização favorável da presente invenção, no caso de uma região encurvada possuindo pelo menos duas curvas, a pelo menos uma primeira saida pode ser disposta em uma porção predominantemente reta do conduite à jusante da região encurvada. Um redemoinho único pode ser gerado pela região encurvada na qual existem duas ou mais curvas. Vantajosamente, cada curva seguindo uma curva precedente pode desviar o fluxo em uma direção para fora a partir do plano da curva precedente. 0 redemoinho único, na porção reta do conduite, é reforçado.

[0029] Em concordância com um outro aspecto da presente invenção, um dispositivo de filtro de ar é proposto compreendendo uma armadilha de partícula em concordância com qualquer das características descritas anteriormente. Favoravelmente, o dispositivo de filtro de ar pode ser utilizado para limpeza de ar para um veiculo, por exemplo, para um motor de combustão, ou para limpeza de ar para um dispositivo de ventilação em prédios (construções), túneis ou os assemelhados. Vantajosamente, na medida em que a armadilha de partícula é associada com uma curva de um conduite do filtro de ar, o esboço (layout)do conduite pode facilmente ser adaptado para os requerimentos da área de aplicação do filtro de ar.

[0030] Em concordância com um outro aspecto da presente invenção, um suprimento de ar para um motor compreende uma tal armadilha de partícula. 0 motor pode ser um motor de uma fonte de força estacionária ou um motor de veiculo, particularmente o motor de um caminhão.

[0031] Em concordância com um outro aspecto da presente invenção, um dispositivo de condicionamento de ar compreende uma tal armadilha de partícula. Convencionalmente, curvas no conduite de ar podem ser utilizadas para provisão da armadilha de partícula descrita anteriormente.

[0032] Em concordância com um outro aspecto da presente invenção, um veiculo é proposto o qual compreende uma tal armadilha de partícula. Preferivelmente, o veiculo pode ser um caminhão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA INVENÇÃO

[0033] A presente invenção juntamente com o anteriormente mencionado e outros objetivos e vantagens pode ser mais bem compreendida a partir da descrição detalhada a seguir das concretizações, mas não restrita para estas, as quais são ilustradas esquematicamente: Figura 1 uma concretização exemplificativa de uma armadilha de partícula em concordância com a presente invenção em uma vista de topo em perspectiva de um conduite compreendendo a armadilha de partícula; Figuras 2a, 2b uma vista em perspectiva sobre uma curva ilustrando uma primeira saida da armadilha de partícula (Figura 2a) , e um corte através da curva ilustrando a primeira saida e uma segunda saida (Figura 2b); Figuras 3a, 3b uma vista obliqua em perspectiva de uma concretização exemplificativa de uma armadilha de partícula a partir de cima (Figura 3a) e em uma vista lateral (Figura 3b); Figuras 4a, 4b vista de corte lateral através de concretizações exemplificativas de armadilhas de partículas com compartimentos coletores atados para o conduite; Figura 5 uma vista de topo de uma armadilha de partícula com um compartimento coletor no interior de um conduite; Figuras 6a-6d uma vista obliqua em perspectiva de uma concretização exemplificativa de uma armadilha de partícula a partir de cima com um fluxo de redemoinho depois de um conduite de curva dupla com dois ângulos de deflexão (Figura 6a) e com cinco ângulos de deflexão (Figura 6b) , concretizações alternativas de uma seção à jusante de uma estrutura de múltiplas curvas (Figuras 6c, 6d) ; e Figura 7 uma concretização exemplificativa de um veiculo compreendendo uma armadilha de partícula em um suprimento de ar em concordância com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[0034] Nos Desenhos, elementos iguais ou similares são referidos por iguais numerais de referência. Os Desenhos são meramente representações esquemáticas, não intencionadas para retratar parâmetros específicos da presente invenção. Além do mais, os Desenhos são intencionados para representarem somente concretizações tipicas da presente invenção e, conseqüentemente, não deveriam ser considerados como limitantes do escopo da presente invenção.

[0035] A Figura 1 representa esquematicamente uma concretização exemplificativa simplificada de uma armadilha de partícula (100) em concordância com a presente invenção em uma vista de topo em perspectiva de um conduite (10) compreendendo a armadilha de partícula (100) para purificação de um fluido (90).

[0036] O conduite (10) compreende uma parede (16) , uma entrada (admissão) (12) e uma saida (exaustão) principal (14) . Dentre estas, uma região encurvada (20) compreendendo uma curva única (200) é disposta com uma lateral à montante (20a) e uma lateral à jusante (20b) com respeito para uma direção de fluxo (70) do fluido (90) . A região encurvada (20) e a curva (200), respectivamente, são dispostas entre um conduite à montante reto (18) e um conduite à jusante reto (22). A armadilha de partícula (100) é empregada para remoção de partículas a partir do fluido (90) adentrando a entrada (12) do conduite (10) , por exemplo, partículas a partir de uma corrente de ar. 0 fluido purificado (90) deixa a curva (200) através de um conduite (10) na saida principal (14).

[0037] A entrada (12) pode possuir, por exemplo, uma seção transversal oval (12a) com um longo eixo geométrico principal (46) e um menor eixo geométrico pequeno (48) proporcionando uma seção transversal configurada em oval e a saida (14) pode possuir uma outra configuração de uma seção transversa 1 (14a), por exemplo, uma configuração oval com eixo geométrico principal e eixo geométrico menor, comparáveis em tamanho.

[0038] Uma seção transversal (12a) da entrada (12) do conduite (10) pode possuir uma relação de aspecto de uma extensão máxima do eixo geométrico principal (46) dividida por uma extensão do eixo geométrico menor (48) em uma direção perpendicular para a direção principal de não mais do que 4, preferivelmente de não mais do que 3 e de não menos do que 1/5, preferivelmente de não menos do que 1/2. Nesta faixa, a relação de aspecto está favoravelmente reforçando o efeito dos redemoinhos gerados na curva (200) com respeito para separação das partículas a partir do fluido. Particularmente, a relação de aspecto impacta a resistência de redemoinho, que por sua vez impacta eficiência de separação. 0 par de redemoinhos pode ser criado no mesmo raio com respeito para o centro de curvatura (20c), em que particularmente os redemoinhos são gerados gradualmente, não em uma determinada posição.

[0039] Nesta concretização exemplificativa da presente invenção, a curva (200) desvia o fluxo de fluido por pelo menos 90 graus, aqui por 180 graus. Os valores de ângulo representam os ângulos de deflexão que o fluxo experimenta. Um ângulo de 0 grau se refere para um conduite reto e 180 graus para uma curva em (U) e 90 graus para uma curva em (L).

[0040] A curva (200) possui uma lateral interlOR (16a) mais próxima para um centro de curvatura (20c) e uma lateral exterlOR (16b) mais distante para fora a partir do centro de curvatura (20c). Uma primeira saída (40) (um exemplo é mostrado em maiores detalhes nas Figura 2a, 2b) é disposta em uma primeira região (26) em uma distância a partir da parede (16), onde a concentração de partículas no fluido (90) é mais baixa do que na adjacência da parede (16) durante operação.

[0041] Uma segunda saída (50) é disposta na adjacência da parede (16) onde a concentração de partículas é mais alta do que na primeira saída (40) na lateral à jusante (20b) da curva (200). Um conduite (54) é disposto na segunda saída (50) . As particulas podem ser removidas a partir do conduite (10) através da segunda saida (50). Para uma eficiente remoção das particulas, a pelo menos uma segunda saida (40) é disposta em uma porção (30a) da curva (200) à jusante de um ponto mediano (30) da curva (200), por exemplo, na última terceira porção da curva (200) . A segunda saida (50) possui uma área de seção transversal (52) de pelo menos 1 % de uma área de seção transversal (34) do conduite (10) na localização (32) da pelo menos uma segunda saida (50) e de no máximo 25 %, preferivelmente de no máximo 20 %, de uma área de seção transversal (34) do conduite (10) na localização (32) da pelo menos uma segunda saida (50).

[0042] A Figura 2a e a Figura 2b ilustram a maneira de ação da armadilha de partícula (100) da Figura 1 em maiores detalhes, em que Figura 2a mostra de uma maneira simplificada em uma vista em perspectiva sobre a curva (200) com a primeira saida (40) da armadilha de partícula (100) consistindo de dois tubos (40a, 40b) e a Figura 2b mostra um corte através da curva (200) ilustrando a primeira saida (40) como entradas de tubos (40a, 40b) e a segunda saida (50) .

[0043] Quando o fluido (90) adentra a região encurvada com a curva (200) configurada em (U) , o fluxo principal do fluido passa a curva (200) desempenhando uma movimentação primária em uma direção longitudinal. Devido para a interação entre fricção de parede, força de pressão atuante e força centrífuga no fluido (90), uma movimentação secundária em uma direção rotacional em torno da direção longitudinal é gerado, a característica da qual varia a partir de caso para caso. Com as condições geométricas apropriadas, tais como uma seção transversal razoável da curva (200), um comprimento razoável do conduite à montante (18) da curva (200) , a curvatura da curva (200) , o fluxo secundário compreende dois redemoinhos rotacionando em contra-posição (80a, 80b) ou vórtices.

[0044] Os redemoinhos rotacionando em contra-posição (80a, 80b) são dispostos lado a lado no fluido (90). Em uma região central (82a, 82b) de cada um dos redemoinhos (80a, 80b) o fluido (90), é esgotado a partir de partículas e, por conseqüência, purificado a partir de partículas. As partículas se acumulam na região exterior dos redemoinhos (80a, 82b) em uma região estreita no interior da porção de parede externa (16b).

[0045] Referindo-se agora também para a Figura 1, a segunda saida (50) é disposta na lateral à jusante (20b) da curva (200) na porção de parede exterior (16b) do conduite (10).

[0046] Fluido rico em partículas deixa o conduite (10) através da segunda saida (50) e fluido purificado (90) deixa a curva (200) através da primeira saida (40) , por exemplo, através de entradas de dois tubos (40a, 40b) dispostos lado a lado. Entretanto, é também possivel evitar os tubos (40a, 40b) e utilizar o conduite à jusante (22) (Figura 1) para transportamento do fluido purificado (90) a partir dos centros dos redemoinhos rotacionando em contra-posição (80a, 80b) a partir da primeira saida (40) para a saida principal (14) (Figura 1) do conduite (10) . A região (300) pode ser considerada como a região onde o fluido rico em particulas é separado a partir do fluido esgotado de particulas pela segunda saida (50) .

[0047] A Figura 3a e a Figura 3b ilustram o efeito dos redemoinhos (80a, 80b) . As particulas são forçadas pelos redemoinhos (80a, 80b) gerados pela curva (200) configurada em (U) para a porção de parede exterior (16b). 0 fluxo de fluido rico em particulas pode ser mantido lá por um compartimento coletor (60), e descarregado através da segunda saida (50). Tipicamente, as particulas são multiplicadas refletidas no compartimento coletor (60) antes que as mesmas venham a adentrar a saida (50) . 0 compartimento coletor (60) previne que as particulas venham a re-adentrar o fluxo de fluido purificado. 0 compartimento coletor (60) é atado para o exterior do conduite (10). 0 fluido rico em particulas pode adentrar o compartimento coletor (60) através de uma abertura assemelhada à fenda (60) dispostas na parede (16) da curva (200). Nesta concretização da presente invenção, por exemplo, a borda de condução (66a) da abertura (66) está fechada.

[0048] A Figura 4a e a Figura 4b exibem vistas de corte lateral através de concretizações exemplificativas de armadilhas de particulas exibindo diferentes elementos refletores (60) dispostos no interior do conduite (10). A Figura 4a ilustra um compartimento coletor (60) formado no interior do conduite se estendendo essencialmente a partir de uma primeira extremidade (68a) para uma segunda extremidade (68b) paralela para a porção de parede contígua (16c) na porção de parede exterior (16b) da parede de conduite (16) em uma direção oposta para a direção de fluxo (70) no conduite (10) . Uma folga (64) é estabelecida entre a lateral superior do compartimento coletor (60) e o interior da porção de parede contígua (16c) formando o fundo do compartimento coletor (60).

[0049] Fluido rico em partículas (90) pode adentrar a folga através de uma abertura (66) na lateral superior do compartimento coletor (60) . Preferivelmente, a abertura (66) , por exemplo, uma fenda, se estende em uma direção longitudinal ao longo da curva (200).

[0050] A Figura 4a indica o compartimento coletor (60) com uma borda de condução aberta (68a). Nesta concretização da presente invenção, partículas carregadas no fluxo primário também podem ser coletadas juntamente com partículas se movimentando no vórtice secundário rotacional. A Figura 4b ilustra o compartimento coletor (60) com uma borda de condução fechada (68a). Vantajosamente, partículas podem também adentrar a liberação através da fenda na borda de condução (68a) se esta estiver aberta.

[0051] A Figura 5 mostra uma concretização exemplificativa de uma curva (200) com um compartimento coletor (60) em concordância com a Figura 4 como uma vista de topo sobre a curva (200) cortada para fora a partir do conduite à montante e do conduite à jusante (18, 22). A vista revela a abertura assemelhada à fenda (66) acima da porção de parede exterior (16b) da curva (200). A abertura assemelhada à fenda (66) se estende entre uma extremidade aberta (68a) e uma extremidade fechada (68b) paralelas para a porção de parede contígua (16c) na porção de parede exterior (16b) da parede de conduite (16) em uma direção ao longo do fluxo de direção (70) no conduíte (10).

[0052] A folga (64) entre a lateral superior do compartimento coletor (60) e a porção de parede contígua (16c) pode ser de no máximo 20 %, preferivelmente de no máximo de 15 %, mais preferivelmente de no máximo 10 % de uma distância (10a) entre a porção de parede contígua (16c) e uma porção de parede (16d) da porção de parede interior (16a) oposta para a porção de parede contígua (16c) na curva (200) .

[0053] Fluido rico em partículas pode adentrar a abertura assemelhada à fenda (66) predominantemente a partir de acima de maneira que partículas remanescem na folga (64) do compartimento coletor (60). A segunda abertura (50) é disposta entre a extremidade da abertura assemelhada à fenda (66) no compartimento coletor (60) e a extremidade fechada (68b) do compartimento coletor (60) de maneira que o fluido rico em partículas pode ser descarregado através da segunda abertura (não mostrada). A abertura assemelhada à fenda (66) é disposta no, ou próxima do, plano de simetria do par de redemoinhos gerado. No caso de restrições geométricas onde mais do que um par de redemoinhos é criado, pode ser proporcionada mais do que uma abertura assemelhada à fenda (66).

[0054] Como já mencionado, é oportuno para reforço do efeito da geração de redemoinho se o conduíte à montante (18) é longo comparado com a curva (200) . 0 conduíte à jusante (22) pode ser mais curto do que o conduite à montante (18).

[0055] A Figura 6a e a Figura 6b representam uma vista obliqua em perspectiva de uma concretização exemplificativa de uma armadilha de partícula a partir de cima com um fluxo de redemoinho depois de um conduite de curva dupla com dois ângulos de deflexão (Figura 6a) e mais do que duas curvas (Figura 6b) . A lateral à montante da curva precedente, por exemplo, (200a), é disposta em um diferente plano do que uma lateral à jusante da curva subseqüente, por exemplo, (200b). A Figura 6c e a Figura 6d mostram concretizações alternativas de uma lateral à jusante da estrutura de múltiplas curvas.

[0056] Em concordância com uma concretização favorável da presente invenção, quando duas curvas (200a, 200b) ou mais são utilizadas em série, em que a distância entre duas curvas subseqüentes é no máximo da ordem de quatro vezes o diâmetro hidráulico e de pelo menos 25 % do diâmetro hidráulico.

[0057] O diâmetro hidráulico é definido como de quatro vezes a área de seção transversal do conduite de fluxo principal dividido por sua periferia de seção transversal (4* área/periferia). 0 diâmetro hidráulico é utilizado como comprimento de referência para configurações de seção transversal não circular. 0 diâmetro hidráulico é igual para o diâmetro para uma configuração circular.

[0058] Na Figura 6a a primeira curva (200a) da região encurvada (20) desvia o fluxo do fluido (90) , por exemplo, por um ângulo (A) de 90 graus a partir da direção (z) para a direção (x) e a curva subseqüente (200b) desvia o fluxo do fluido (90) , por exemplo, por um ângulo (B) de 90 graus a partir da direção (x) para direção (y). Preferivelmente, cada uma das curvas (200a, 200b) possui um ângulo de deflexão entre 20 graus e 160 graus, preferivelmente entre 30 graus e 120 graus. 0 fluido purificado (90) , por exemplo, ar, é extraído a partir do conduite principal (10) depois da última curva (200b) (Figura 6a) ou (200e) (Figura 6b) com pelo menos um conduite de saida primário que é menor em seção transversal do que o conduite principal (10).

[0059] O diâmetro hidráulico do conduite de saida primário (40c) está tipicamente entre 30 % e 95 % do diâmetro hidráulico do conduite principal (10) . 0 conduite (40c) disposto na primeira saida (40) se estende no interior da porção principal de conduite (10) de maneira a criar uma fenda (60a) entre a porção principal de conduite (10) e o primeiro conduite de saida (40c). 0 comprimento da parte (predominantemente reta) estendida entre duas curvas subseqüentes (200a, 200b) deveria ser de pelo menos 1 % do diâmetro hidráulico e no máximo de oito vezes tão longo quanto o diâmetro hidráulico do conduite (10) nas respectivas partes estendidas.

[0060] A fenda mencionada (60a) entre a porção principal de conduite (10), e o primeiro conduite de saida (40a) atua como uma bolsa onde as partículas sob a influência do redemoinho são arremessadas contra a parede exterior (16) e permanecem presas entre a parede de conduite principal (16) e a parede da primeira saida (40c).

[0061] Para remoção ou limpeza (varredura) do fluxo rico em partículas na fenda (60a) entre a porção principal de conduite (10) e o primeiro conduite de saida (40c), pelo menos uma segunda saida (50) é proporcionada. A área de seção transversal da pelo menos uma segunda saida (50) é de pelo menos 1 % de uma área de seção transversal de conduite principal (10) . Convencionalmente, uma perda de fluxo de fluido pode ser restringida de maneira a não perder mais do que cerca de 15 %, preferivelmente não mais do que cerca de 10 %, mais preferivelmente não mais do que cerca de 5 % do fluxo.

[0062] A Figura 6 ilustra cinco curvas subseqüentes (200a, 200b, 200c, 200d, 200e). Cada uma das curvas (200a - 200e) possui um ângulo de deflexão entre 20 graus e 160 graus, preferivelmente entre 30 graus e 120 graus.

[0063] As curvas subseqüentes (200b, 200c, 200d, 200e) são dispostas de uma maneira tal a desviar o fluxo de fluido chegando a partir da curva precedente (200a, 200b, 200c, 200d) para fora a partir da direção de fluxo na curva precedente (200a, 200b, 200c, 200d), isto é, a região encurvada (20) é enrolada (paira) em torno e se estende ao longo de um eixo geométrico principal geral (G).

[0064] Na Figura 6b, a primeira curva (200a) da região encurvada (20) desvia o fluxo do fluido (90) , por exemplo, por um ângulo (A) de 90 graus a partir da direção (z) para a direção (x) e a curva subseqüente (200b) desvia o fluxo do fluido (90) , por exemplo, por um ângulo (B) de 90 graus a partir da direção (x) para a direção (y) . A curva subseqüente (200c) desvia o fluxo do fluido (90), por exemplo, por um ângulo (C) de 90 graus a partir da direção (y) para a direção (z) , a curva subseqüente (200d) desvia o fluxo do fluido (90), por exemplo, por um ângulo (D) de 90 graus a partir da direção (z) para a direção (x) e a curva subseqüente (200e) desvia o fluxo de fluido (90), por exemplo, por um ângulo (E) de 90 graus a partir da direção (x) para a direção (y) . 0 fluxo de fluido não é direcionado de volta para quaisquer das curvas precedentes (200a, 200b, 200c, 200d). Isto resulta em um redemoinho único à jusante da última curva (200e) em uma porção predominantemente reta do conduite principal (10).

[0065] O diâmetro hidráulico do conduite de saida primário (40c) está tipicamente entre 30 % e 95 % do diâmetro hidráulico do conduite principal (10) . 0 conduite (40c) disposto na primeira saida (40) se estende no interior da porção principal de conduite (10) de maneira a criar uma fenda (60a) entre a porção principal de conduite (10) e o primeiro conduite de saida (40c). 0 comprimento da parte (predominantemente reta) estendida entre duas curvas adjacentes (200a - 200b, 200b - 200c, 200c - 200d, 200d - 200e) deveria ser de pelo menos 1 % do diâmetro hidráulico e de no máximo oito vezes tão longo quanto o diâmetro hidráulico do conduite (10) nas respectivas partes estendidas. A mencionada fenda (60a) entre a porção principal de conduite (10) e o primeiro conduite de saida (40c), atua como uma bolsa onde as partículas sob a influência do redemoinho são arremessadas contra a parede externa (16) e permanecem presas entre a parede de conduite (16) e a parede da primeira saida (40c).

[0066] Para remoção ou limpeza (varredura) do fluxo rico em particulas na fenda (60a), entre a porção principal de conduite (10) e o primeiro conduite de saida (40c), pelo menos uma segunda saida (50) é proporcionada. A área de seção transversal da pelo menos uma segunda saida (50) é de pelo menos 1 % de uma área de seção transversal de conduite principal (10). Oportunamente, uma perda de fluxo de fluido pode ser restringida de maneira a não perder mais do que cerca de 15 %, preferivelmente não mais do que cerca de 10 %, mais preferivelmente não mais do que cerca de 5 % do fluxo de fluido.

[0067] Na Figura 6c e na Figura 6d, as particulas não são coletadas em uma fenda entre um tubo coaxial e a parede de conduite (16) , mas são coletadas em um compartimento coletor (60) disposto na lateral interna da parede do conduite (10) à jusante das duas ou mais curvas. Ao invés de sair através de um tubo coaxial (ou até mesmo excentricamente disposto) (40c) (Figuras 6a, 6b), o fluido purificado (90) está fluindo através do centro do conduite (10), enquanto que a porção rica em particulas do fluido (90) está adentrando em um compartimento coletor (60) disposto em uma lateral interior da parede (16) do conduite (10). 0 compartimento coletor (60) se estende em uma direção longitudinal entre uma borda de condução e uma borda à jusante (68b) e possui uma abertura assemelhada à fenda (66) para recepção da fração rica em partículas do fluido (90) separada a partir da fração purificada do fluido (90) por formação de redemoinho. Outras do que na concretização exemplificativa apresentada na Figura 3a, na Figura 3b, na Figura 4a, na Figura 4b e na Figura 5, onde as aberturas longitudinalmente dispostas (66) dos compartimentos coletores (60) possuem uma largura em uma direção circunferencial do conduite (10), as aberturas longitudinalmente dispostas (66) nas presentes concretizações, cada uma possui uma folga (64r) com uma distância para a parede (16) , por exemplo, em direção radial ou tangencial, distância a qual se iguala para a largura da abertura (66). A fração rica em partículas do fluido (90) adentra o compartimento coletor (60) através da folga (64r) da abertura assemelhada à fenda (66) . A folga (64) é estabelecida entre a lateral superior do compartimento coletor (60) e o interior da porção de parede contígua (16c). A folga (64r) entre a lateral superior do compartimento coletor (60) e a porção de parede contígua (16c) pode ser de no máximo 20 %, preferivelmente de no máximo 15 %, mais preferivelmente de no máximo 10 % do diâmetro hidráulico do conduite (10) nesta região onde o compartimento coletor (60) é disposto.

[0068] A borda de condução (68a) do compartimento coletor (60) pode ser aberta ou fechada. As partículas podem ser descarregadas através de uma segunda saída (50) na parede (16) do conduite (10) disposto no compartimento coletor (60) .

[0069] O compartimento coletor (60) e a abertura longitudinalmente disposta (66) de compartimento coletor (60) na Figura 6c, respectivamente, são paralelos para o eixo geométrico longitudinal do conduite (10) nesta região (300) , enquanto que na Figura 6d o compartimento coletor (60) é afilado de maneira que este cobre uma área menor da circunferência da parede (16) na borda de condução (68a) com um afilado cônico (H) entre 0 grau e 90 graus.

[0070] Opcionalmente, uma porção à jusante (66a) da abertura (66) adjacente para a borda à jusante (68b) pode ser coberta (não mostrada) para aperfeiçoamento de um confinamento das particulas no compartimento coletor (60).

[0071] A Figura 7 exibe uma concretização exemplificativa de um veiculo (120), por exemplo, um caminhão, com um suprimento de ar (112) para um motor de combustão (114) compreendendo um filtro de partícula (100) em um conduite (10) . 0 suprimento de ar (112) é conectado para o motor de combustão (114) do veiculo (120) . A armadilha de partícula (100) é disposta em uma região encurvada (20) do conduite (10) que deve ser disposta para acoplar o conduite (10) para o motor de combustão (114) de uma maneira eficiente em espaço. Em uma entrada (12b) do conduite (10) , um filtro (116) é colocado o qual pode reter contaminadores maiores, tais como folhas e os assemelhados de virem a adentrar o suprimento de ar (112) . A entrada (12b) é uma câmara de entrada de ar que pode também compreender uma armadilha de partícula como descrito anteriormente.

[0072] Evidentemente, o suprimento de ar (112) pode ser disposto em outras posições do veiculo (120). Por intermédio de exemplo, a posição pode ser escolhida em concordância com o projeto efetivo (corrente) do suprimento de ar (112) ou do veiculo (120) , requerimentos externos e os assemelhados.

Claims (15)

1. Armadilha de partícula (100) para remoção de partículas a partir de um fluido (90), que compreende um conduite (10), o conduite (10) compreendendo: uma parede (16); uma região encurvada (20) com uma curva (200, 200a, 200b, 200c, 200d, 200e), a região encurvada (20) possuindo uma lateral à montante (20a) e uma lateral à jusante (20b) com respeito para uma direção de fluxo longitudinal (70) do fluido (90) ao longo do conduite (10); uma entrada (12) na lateral à montante (20a) da uma região encurvada (20); à primeira saída (40) na lateral jusante (20b) da região encurvada uma segunda saída (20) ; (50) na lateral à j usante (20b) Ou à jusante da região encurvada (20) ; em que a primeira saída (40) é disposta em uma primeira região (26), em uma distância a partir da parede (16), onde durante operação do conduite (10), a concentração de partículas no fluido (90) é mais baixa do que na adjacência da parede (16) durante operação; em que a segunda saída (50) é disposta na adjacência da parede (16), onde durante operação do conduite (10), a concentração de partículas é mais alta do que onde a primeira saída (40) é disposta; em que a primeira saída (40) é disposta em uma região (300) do conduite (10) , onde durante operação do conduite (10), uma separação entre o fluido (90) com alta concentração de partícula e o fluido (90) com baixa concentração de partícula é dominada por uma movimentação de redemoinho do fluido (90) em torno da direção de fluxo longitudinal (70) no conduíte (10), a movimentação de redemoinho sendo provocada por uma curva (200, 200a, 200b, 200c, 200d, 200e) quando o fluido flui através da curva (200, 200a, 200b, 200c, 200d, 200e) ; e em que a primeira saída (40) é disposta em uma região central (82, 82a, 82b) de um redemoinho (80, 80a, 80b) gerado no fluido (90) durante operação do conduíte (10), caracterizada pelo fato de que a região encurvada (20) possui uma seção transversal oval (12), a entrada (12) possui uma seção transversal oval (12a) com um eixo geométrico principal maior e um eixo geométrico secundário (48), em que a proporção de uma extensão máxima do eixo principal dividida por uma extensão máxima do eixo secundário é menor do que 4, e a armadilha de partícula compreende adicionalmente um compartimento coletor (60) que é disposto em paralelo com a parede (16), o compartimento coletor (60) sendo disposto com uma folga da parede e se estendendo entre uma primeira extremidade (68a) e uma segunda extremidade (68b), em que uma segunda saída (50) é disposta em uma posição entre as primeira (68a) e segunda (68b) extremidades.

2. Armadilha de partícula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o compartimento coletor (60) é disposto para coletar partículas em uma região rica em partícula.

3. Armadilha de partícula, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o compartimento coletor (60) se estende paralelamente a uma porção de parede contígua (16c) da parede (16), em que uma abertura (66) é proporcionada para o fluido (90) com uma alta concentração de partícula, em que uma abertura (66) é designada para o fluido (90) para adentrar o compartimento coletor (60) predominantemente a partir de uma direção transversalmente para a direção de fluxo longitudinal (70).

4. Armadilha de partícula, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a abertura (66) é uma fenda se estendendo na direção de fluxo longitudinal (70) ao longo da parede (16).

5. Armadilha de partícula, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a curva (200) é uma curva única possuindo uma configuração em (U) ou uma configuração em (L) , em que a curva (200) desvia o fluxo do fluido (90) por um ângulo entre mais do que 0 grau e 180 graus, particularmente por 60 graus, mais particularmente por 90 graus.

6. Armadilha de partícula, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que em uma região encurvada (20) com uma curva única (200), a segunda saida (50) é disposta em uma porção (30a) da curva (200) à jusante de um ponto médio de curva (30) ou na segunda metade da curva (200) , em que a segunda saida (50) é disposta em uma porção de parede exterior (16b) do conduite (10) com respeito para um centro (20c) de curvatura da curva (200) .

7. Armadilha de partícula, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a primeira saida (40) compreende dois tubos (40a, 40b) dispostos lado a lado, cada tubo (40a, 40b) sendo atribuído para uma região central (82a, 82b) de um redemoinho (80a, 80b) gerado no fluido (90).

8. Armadilha de partícula, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que uma curva (200a, 200b, 200c, 200d, 200e) em uma série de curvas (200a, 200b, 200c, 200d, 200e) de svia o fluxo do fluido (90) por 20 graus, em que a primeira saida (40) é disposta em uma porção predominantemente reta do conduite (10) adj acente para a região encurvada (20) .

9. Armadilha de partícula, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que em uma região encurvada (20) possuindo duas curvas (200a, 200b, 200c, 200d, 200e) cada curva (200) seguindo uma curva precedente (200b, 200c, 200d, 200e) desvia o fluido (90) em uma direção (x, y, z) para fora a partir da curva precedente (200b, 200c, 200d, 200e).

10. Armadilha de partícula, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que o compartimento coletor (60) é uma fenda (60a) entre a parede (16) do conduite (10) e uma tubulação disposta coaxialmente (40c), e/ou em que o compartimento coletor (60) é uma bolsa disposta na parede (16) do conduite (10) .

11. Armadilha de partícula, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o compartimento coletor (60) é disposto no interior do conduite (10) .

12. Dispositivo de filtro de ar (110), caracterizado pelo fato de que compreende uma armadilha de partícula (100) conforme definida em qualquer uma das reivindicações anteriores.

13. Suprimento de ar (112) para um motor (114), caracterizado pelo fato de que compreende uma armadilha de partícula (100) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

14. Dispositivo de condicionamento de ar, caracterizado pelo fato de que compreende uma armadilha de partícula (100) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

15. Veiculo (120), caracterizado pelo fato de que compreende uma armadilha de partícula (100) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

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