BR112014010414B1

BR112014010414B1 - dispositivo de filtro

Info

Publication number: BR112014010414B1
Application number: BR112014010414-0A
Authority: BR
Inventors: Sonderegger Sigurd; Lexén Jonas
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2021-02-09
Also published as: JP5911119B2; US20150231964A1; MX2014005208A; CN103987557A; DE602011044269C5; KR101889770B1; EP2773523B1; CN103987557B; US9573461B2; KR20140090986A; EP2773523A4; JP2015504497A; EP2773523A1; BR112014010414A2; MX347072B; WO2013066217A1

Abstract

DISPOSITIVO DE FILTRO E DISPOSIÇÃO PARA VENTILAÇÃO DE UM TANQUE COMPREENDENDO UM DISPOSITIVO DE FILTRO. A presente invenção se refere a um dispositivo de filtro (10), particularmente um dispositivo de filtro de respirador de ar para ventilação de um tanque de combustível, compreendendo um alojamento (20) com uma primeira abertura (portinhola, orifício, canal) (12) sendo 10 proporcionada como uma entrada em operação normal do dispositivo de filtro (10) e uma segunda abertura (14) sendo proporcionada como uma saída sob operação normal do dispositivo de filtro (10), o alojamento (20) englobando pelo menos um primeiro filtro (50) e uma passagem de ar 15 (40) se estendendo a partir da primeira abertura (12) para a segunda abertura (14) passando através do filtro (50). Em concordância com a presente invenção, no interior do alojamento (20) uma unidade defletora (70) é disposta no alojamento (20) para cobertura do pelo menos um primeiro 20 filtro (50) em relação para a segunda abertura (14), em que a unidade defletora (70) é disposta para desviar um fluxo de fluido adentrando o dispositivo de filtro (10) através da segunda abertura (14).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo de filtro, particularmente um dispositivo de respirador de ar para um tanque, e a uma disposição para ventilação de um tanque compreendendo um dispositivo de filtro.

PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA

[002] Filtros de respirador de ar são comumente utilizados em veículos, particularmente em veículos comerciais tais como caminhões e ônibus. Estes filtros de respirador de ar consistem de papel de filtro para ter capacidade de capturar especialmente pequenas partículas abaixo de 4 μm e ainda menores. Estas pequenas partículas são difíceis de filtrar nos filtros de combustível. Captura destas pequenas partículas aumenta o tempo de vida útil de componentes de motor tais como bomba de combustível e injetores fortemente. Quando o papel de filtro fica úmido, a queda de pressão através do papel de filtro é aumentada dramaticamente. Uma quantidade de somente 5 g de diesel é suficiente para completamente encharcar papéis de filtro existentes e muda a queda de pressão sobre o filtro a partir de 0 mbar até em torno de 20 mbar até 30 mbar. Esta queda de pressão possui um impacto negativo sobre a capacidade de arranque de motor, diminui o torque máximo e aumenta o consumo de combustível sobre todos os caminhões um tanto.

[003] Vazamento de combustível a partir do interior do tanque através do emissor de combustível pode ocorrer em várias situações tais como tração montanhosa, derramamento devido para o fato de frenagem, curvas, acelerações, estacionamento em encostas (declives), etc. Este vazamento provoca que papéis de filtro de filtros de ar conectados para o tanque de combustível venham a ficar encharcados com combustível, conduzindo para uma queda de pressão aumentada. Esta queda de pressão provoca um desequilíbrio de níveis de combustível sobre tanques duplos que são comumente utilizados em veículos comerciais, na medida em que cada tanque possui seu próprio filtro de ar, e entupimento ocorre primordialmente sobre a lateral mestra. Por exemplo, uma queda de pressão em torno de 20 mbar até 30 mbar sobre o filtro de tanque mestre e de 1 mbar sobre o filtro de tanque escravo corresponde para 240 mm até 360 mm de diferença de nível o que pode corresponder para uma porção significativa da altura de tanque de combustível. O resultado é o de que uma quantidade significativa de combustível não pode ser consumida na medida em que também o combustível é transportado (carregado) no tanque.

[004] O pedido de patente norte americano número US2006/0157117 A1 apresenta um dispositivo de filtro em um sistema de ventilação de tanque de combustível que inclui uma capa de combustível, um diagrama de ventilação e um disco de ventilação. Uma cavidade de válvula com um fundo substancialmente côncavo é formada em um fundo da capa de combustível. Uma passagem de ar é formada através do disco de ventilação. Uma superfície convexa é formada sobre um topo da projeção de diafragma. O diafragma de ventilação é retido entre o fundo côncavo e a superfície convexa. Quando ar é necessitado para fluxo de combustível, um vácuo dentro do tanque de combustível puxa o perímetro do diafragma descendentemente, o que rompe uma vedação com o fundo côncavo para possibilitar fluxo de ar que adentra o sistema através de um filtro de ar disposto acima do diafragma.

RESUMO DA INVENÇÃO

[005] É um objetivo da presente invenção o de proporcionar um dispositivo de filtro que pode evitar encharcamento do papel de filtro devido para o fato de fluido adentrando o dispositivo de filtro através da saída do dispositivo de filtro.

[006] Um outro objetivo da presente invenção é o de proporcionar uma disposição para ventilação de um tanque compreendendo pelo menos um dispositivo de filtro.

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

[008] Um dispositivo de filtro, particularmente um dispositivo de filtro de respirador de ar para ventilação de um tanque, compreende um alojamento com uma primeira abertura (portinhola, orifício, canal) sendo proporcionada como uma entrada em operação normal do dispositivo de filtro e uma segunda abertura sendo proporcionada como uma saída sob operação normal do dispositivo de filtro, o alojamento englobando pelo menos um primeiro filtro e uma passagem de ar se estendendo a partir da primeira abertura para a segunda abertura passando através do filtro. No interior do alojamento uma unidade defletora é disposta no alojamento para cobertura do pelo menos um primeiro filtro em relação para a segunda abertura, em que a unidade defletora é disposta para desviar um fluxo de fluido adentrando o dispositivo de filtro através da segunda abertura.

[009] Favoravelmente, a operação normal do filtro de ar não é perturbada no caso em que um vazamento de combustível a partir do interior do tanque de combustível vem a ocorrer. O vazamento de combustível para o dispositivo de filtro pode ser evacuado a partir do dispositivo de filtro sem contaminação do filtro. A unidade defletora é vantajosamente disposta para desviar um fluxo de fluido chegando a partir da segunda abertura de maneira a prevenir que o fluxo de fluido venha a atingir o filtro diretamente. A unidade defletora pode separar o fluxo de fluido de vazamento para o dispositivo de filtro em um fluxo de fluido predominantemente líquido e um fluxo de fluido gasoso, em que o fluxo gasoso pode adentrar o filtro. Convenientemente, a unidade defletora pode ser disposta para estimular gotejamento de um líquido a partir da unidade defletora. Portanto, no caso em que diesel é o fluido líquido, fluência (arraste) do diesel para o filtro pode ser evitada. O fluido líquido é guiado para circundar o filtro com segurança (de forma confiável).

[010] Convenientemente, o tanque pode ser um tanque de combustível, particularmente um tanque de combustível duplo onde um tanque mestre e um tanque escravo são acoplados. O tanque pode também ser um tanque de uréia, particularmente adequado em casos onde o dispositivo de filtro deve ser instalado abaixo do nível de líquido máximo.

[011] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, a unidade defletora pode espalhar um fluxo de fluido adentrando o dispositivo de fluido através da segunda abertura em um primeiro fluxo de um fluido gasoso passando o filtro em direção da primeira abertura e em um segundo fluxo de um fluido líquido fluindo ao longo de uma lateral exterior da concha externa para uma porção de fundo do alojamento. O fluxo líquido pode ser com segurança (de forma confiável) impedido de adentrar o filtro.

[012] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, a unidade defletora pode compreender uma placa defletora voltando-se para a segunda abertura e de sobreposição a um orifício da segunda abertura. Um desvio de fluxo do fluxo de fluido de vazamento é reforçado pela placa defletora. Particularmente, a placa defletora pode possuir um perfil convexo em direção da segunda abertura. A configuração da placa defletora pode ser utilizada para reforçar a possibilidade de drenagem do líquido a partir da placa defletora em uma área para fora a partir do filtro, por exemplo, por provisão de um perfil assemelhado a guarda- chuva.

[013] Particularmente, uma passagem pode ser proporcionada a partir da placa defletora para a lateral exterior da unidade defletora que guia um fluido líquido a partir da placa defletora para a lateral exterior da unidade defletora em direção da parte de fundo. Vantajosamente, a passagem reforça um caminho de fluxo para o fluido líquido, por conseqüência, bloqueando o fluido de vir a adentrar o primeiro filtro.

[014] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, a unidade defletora pode possuir uma concha se estendendo entre a primeira abertura e a segunda abertura, a concha sendo terminada em sua lateral intencionada para ser disposta proximal para a segunda abertura por uma cobertura disposta em uma distância a partir da placa defletora. Vantajosamente, a cobertura pode possuir uma altura máxima em sua metade. Líquido é prevenido de vir a gotejamento para o filtro coberto pela cobertura. Em caso de que líquido devesse atingir a cobertura, a curvatura da cobertura guia o líquido para fora a partir do centro da cobertura. Convenientemente, um orifício é proporcionado no centro da cobertura, proporcionando uma saída para fluido passando o filtro no interior da unidade defletora em operação normal. Vantajosamente, a cobertura pode incluir um orifício para passagem de um fluido. Por exemplo, o orifício pode ser um tubo com aberturas para o fluido, o tubo se estendendo a partir da cobertura em direção da segunda abertura. O tubo pode suportar a placa defletora, por conseqüência, aumentando a estabilidade da unidade defletora.

[015] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, a cobertura e a placa defletora podem englobar uma porção da passagem de ar entre a primeira abertura e a segunda abertura. Um vazamento de fluxo de fluido através da segunda abertura deve desempenhar dois desvios por cerca de 1800 cada um de maneira a adentrar o orifício na cobertura.

[016] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, a unidade defletora pode possuir um colar apontando externamente. Particularmente, o colar pode ser disposto no fundo da unidade defletora em oposição à cobertura. Particularmente, o colar pode compreender uma ou mais aberturas. Fluxo de fluido pode passar através do colar.

[017] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, um segundo filtro pode ser disposto em uma passagem de fluido entre a unidade defletora e a primeira abertura, a passagem de fluido sendo disposta exteriormente ao primeiro filtro. A passagem de fluido pode ser proporcionada para combustível líquido chegando a partir da segunda abertura. Convenientemente, o segundo filtro pode ser disposto concêntrico com o pelo menos um primeiro filtro na unidade defletora. Alternativamente, o segundo filtro pode ser um elemento de filtro adicional disposto excentricamente para o pelo menos um primeiro filtro.

[018] O segundo filtro pode ser utilizado como filtro de combustível. O segundo filtro pode ser feito do mesmo material como aquele do pelo menos um filtro englobado na unidade defletora. O segundo filtro pode ser feito de papel ou de fibras, particularmente, fibras plásticas. Favoravelmente, o segundo filtro possui características de filtro iguais ou pelo menos similares para aquelas do primeiro filtro. Utilização de fibras plásticas, por exemplo, poliéster, torna mais fácil assegurar uma vedação entre o material do segundo filtro e o material do alojamento, por exemplo, por intermédio de um processo de soldagem, comparada com papel como material de filtro.

[019] O segundo filtro pode ser configurado em anel ou configurado em arruela. O segundo filtro assegura filtração do fluido gasoso, por exemplo, ar, no caso em que não está encharcado pelo combustível líquido, por exemplo, diesel ou uréia ou os assemelhados, e garante uma liberação de líquido sem encharcamento do pelo menos um filtro em si mesmo.

[020] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, o colar pode cooperar com o, particularmente sobrepor o, segundo filtro. Convenientemente, o colar pode ser utilizado para estabilizar o segundo filtro.

[021] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, a unidade defletora pode compreender recursos para bloqueio de uma película (um filme) de líquido sobre a unidade defletora para se fluência (arraste) para o pelo menos um filtro. Tais recursos podem ser um ou mais de um entalhe em uma parte inferior da placa defletora, uma ranhura na parte inferior, uma geometria de labirinto, por exemplo, uma estrutura de borda adequada em uma passagem de fluxo do fluido líquido, ou qualquer combinação dos mesmos. Particularmente, o dispositivo de filtro pode ser proporcionado com uma geometria de labirinto para vedação entre partes no dispositivo de filtro. Por exemplo, a geometria de labirinto pode ser disposta entre a primeira abertura e a segunda abertura, por conseqüência, protegendo o segundo filtro e o primeiro filtro a partir de água adentrando através da primeira abertura. Uma tal situação pode acontecer quando o dispositivo de filtro é montado em um veículo onde o dispositivo de filtro experimenta condições severas durante utilização de veículo. Por exemplo, água de chuva pode adentrar o dispositivo de filtro sob condições desfavoráveis.

[022] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, o alojamento pode compreender uma porção de fundo cônica. Vantajosamente, o fundo cônico reduz a velocidade do fluido gasoso no dispositivo de filtro, por conseqüência, sendo favorável para a queda de pressão no filtro.

[023] Em concordância com um outro aspecto da presente invenção, uma disposição para ventilação de um tanque, em que um dispositivo de filtro é proporcionado, compreende um alojamento com uma primeira abertura sendo proporcionada como uma entrada em operação normal do dispositivo de filtro e uma segunda abertura sendo proporcionada como uma saída sob operação normal do dispositivo de filtro, o alojamento englobando pelo menos um filtro e uma passagem de ar se estendendo a partir da primeira abertura para a segunda abertura passando através do filtro, e em que no interior do alojamento uma unidade defletora é proporcionada cobrindo o pelo menos um primeiro filtro em relação para a segunda abertura, em que a unidade defletora é disposta para desviar um fluxo de fluido adentrando o dispositivo de filtro através da segunda abertura.

[024] Vantajosamente, a presente invenção pode ser utilizada para ventilação de tanques que requerem filtros de gás, particularmente filtros de ar, onde existe um risco de que um fluido líquido pode adentrar o dispositivo de filtro através da saída do dispositivo de filtro. Uma utilização favorável é feita em disposições de tanque de combustível, tais como tanques duplos onde combustível é transferido a partir de um tanque escravo para um tanque mestre, ou tanques de uréia onde o filtro de ar deve ser instalado abaixo do nível de uréia máximo no tanque de uréia.

[025] Particularmente, a unidade defletora pode proteger (blindar, defender) o pelo menos um filtro contra a segunda abertura. Convencionalmente, o filtro é protegido contra fluidos líquidos adentrando o dispositivo de filtro através da abertura de saída.

[026] Em concordância com uma concretização vantajosa da presente invenção, o pelo menos um dispositivo de filtro é disposto em um tanque mestre de um sistema de tanque duplo para o qual combustível é suprido a partir de um segundo tanque do sistema de tanque duplo. Vantajosamente, o risco de uma queda de pressão indesejada sobre o filtro de tanque mestre que pode corresponder para uma porção significativa da altura de tanque de combustível pode ser evitado. Como um resultado, a quantidade de combustível disponível no tanque escravo pode ser consumida no tanque mestre.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA INVENÇÃO

[027] A presente invenção juntamente com as anteriormente mencionadas vantagens e objetivos pode ser mais bem compreendida a partir da descrição detalhada a seguir das concretizações, mas não restrita para as concretizações e com referência para os desenhos, nos quais: As Figuras 1a, 1b uma vista em perspectiva de uma primeira concretização exemplificativa de um dispositivo de filtro em concordância com a presente invenção (Figura 1a), e em uma vista ampliada (alçada) a concretização exemplificativa do dispositivo de filtro (Figura 1b); As Figuras 2a - 2d uma vista em perspectiva de uma primeira concretização exemplificativa de um dispositivo de filtro em concordância com a presente invenção (Figura 2a), e em uma vista ampliada (alçada) a concretização exemplificativa do dispositivo de filtro (Figura 2b), uma vista de corte longitudinal (Figura 2c), e o corte longitudinal com alguns elementos removidos (Figura 2d); As Figuras 3a, 3b uma unidade defletora mostrada nas Figuras 2b - 2d em concordância com a segunda concretização em concordância com a presente invenção em uma vista lateral (Figura 3a) e uma vista de corte longitudinal (Figura 3b); A Figura 4 uma vista de corte longitudinal de uma concretização exemplificativa de um dispositivo de filtro em operação normal com condições de fluxo normal; As Figuras 5a, 5b uma vista em corte longitudinal de uma concretização exemplificativa do dispositivo de filtro da Figura 4 com um fluido adentrando o dispositivo de filtro através de uma segunda abertura indicando a passagem de um fluido gasoso (Figura 5a) e a passagem de um fluido líquido (Figura 5b) através do dispositivo de filtro; e A Figura 6 uma concretização exemplificativa de uma disposição de tanque duplo incluindo um dispositivo de filtro em concordância com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[028] Nos desenhos, elementos iguais ou similares são referenciados 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 típicas da presente invenção e, conseqüentemente, não deveriam ser considerados como limitantes do escopo da presente invenção.

[029] As Figuras 1a, 1b representam uma vista em perspectiva (Figura 1a) e uma vista ampliada (alçada) (Figura 1b) de uma primeira concretização exemplificativa de um dispositivo de filtro (10) em concordância com a presente invenção.

[030] O dispositivo de filtro (10) compreende um alojamento (20) com uma primeira abertura (12) sendo proporcionada como uma entrada (por exemplo, uma entrada de ar) em operação normal do dispositivo de filtro (10) e uma segunda abertura (14) sendo proporcionada como uma saída (por exemplo, uma saída de ar) sob operação normal do dispositivo de filtro (10). Tubos ou mangueiras podem ser atado/as para as aberturas (12, 14) (não mostradas). A segunda abertura (14) é atada para um tanque, por exemplo, um tanque de combustível (não mostrado) que é para ser ventilado através do dispositivo de filtro (10).

[031] A mangueira (20) pode possuir uma configuração genericamente cilíndrica ou ligeiramente cônica com uma concha cilíndrica (30) disposta em torno da extensão longitudinal do dispositivo de filtro (10), e uma parte de fundo (22) e uma parte de topo (32). Convencionalmente, a parte de fundo (22) é configurada em taça (copo) com uma baixa porção de parede em direção longitudinal. A primeira abertura (12) é disposta no centro da parte de fundo (22), e a segunda abertura (14) é disposta no centro da parte de topo (32). A concha (30) é conectada para a parte de fundo (22) por intermédio de uma conexão mostrada como uma protuberância (saliência) (28) que pode ser em uma conexão por estalido (encaixe), uma junção aglutinada ou soldada ou as assemelhadas. Por exemplo, a concha (30) e bem como a parte de fundo (22) podem ser proporcionados com um correspondente colar (28a, 28b) formando a protuberância (28).

[032] A parte de fundo (22) compreende uma ranhura (24) que é disposta entre o colar (28b) e um soquete anular (28) no interior do alojamento (20). O soquete anular (26) é disposto para receber um filtro (50) em sua área interna de maneira que o filtro (50) é seguramente fixado no soquete anular (26). O filtro (50) possui um fundo fechado, por exemplo, um fundo de metal, e uma saída em seu topo para a passagem de fluido através dele. Convencionalmente, o soquete anular (26) é proporcionado com uma ou mais aberturas para deixar que o fluido venha a passar a partir da primeira abertura (12) para o perímetro exterior (52) do filtro (50).

[033] Vantajosamente, a parte de fundo (22) e/ou um tubo atado para a primeira abertura (12) podem possuir uma configuração cônica de maneira que o raio da parte de fundo (22) e/ou do tubo se afunila com distância crescente a partir da segunda abertura (14), por conseqüência, vantajosamente reduzindo a velocidade do fluido gasoso no dispositivo de filtro (10) o que possui um efeito favorável para uma queda de pressão no dispositivo de filtro (10).

[034] O alojamento (20) pode ser feito de plásticos ou de qualquer outro material conveniente. No interior do alojamento (20) do dispositivo de filtro (10) uma passagem de ar é proporcionada se estendendo a partir da primeira abertura (12) para a segunda abertura (14) passando através do filtro (50) em condições de operação normal do dispositivo de filtro (10). O filtro (50) é englobado por uma unidade defletora (70), em que a unidade defletora (70) é disposta para desviar um fluxo de fluido chegando a partir da segunda abertura (14).

[035] O filtro (50) pode ser um corpo anular cilíndrico feito de papel de filtro ou dos assemelhados. Um fluido gasoso chegando a partir da primeira abertura (12) pode adentrar o filtro (50) através de sua superfície externa [perímetro externo (52)] e deixa o filtro (50) na sua superfície interna [perímetro interno (54)] e ser descarregado a partir do dispositivo de filtro (10) através da segunda abertura (14).

[036] A unidade defletora (70) pode convencionalmente, assim como o filtro (50), exibir uma configuração cilíndrica com uma parede de concha (82) que é aberta em sua extremidade de fundo próxima da primeira abertura (12) e possuindo uma cobertura (80) em seu topo próximo da segunda abertura (14) (em sua posição da montagem de filtro). No centro da cobertura (80), um orifício é disposto para deixar passar através dela um fluido, por exemplo, chegando a partir do filtro (50).

[037] A unidade defletora (70) compreende uma placa defletora (72) conectada para a concha (82) por prendedores (94), a placa defletora (72) voltando-se para a segunda abertura (14) quando disposta no dispositivo de filtro (10). Os prendedores (94) podem ser perfurados para deixar um fluido, por exemplo, combustível passar através deles. A placa defletora (72) possui uma configuração convexa de maneira que seu aro (orla) é mais afastado para fora a partir da segunda abertura (14) do que seu centro. A placa defletora (72) é fundamentalmente orientada paralelamente para a cobertura (80) e cobre o orifício. Em sua parte inferior, um corte inferior pode ser disposto que deverá prevenir fluência (arraste) de um fluido para o orifício (76). O orifício (76) pode ser proporcionado por um tubo com uma ou mais aberturas em sua parede lateral.

[038] A cobertura (80) e a placa defletora (72) englobam uma passagem que é parte da passagem de fluido gasoso, por exemplo, passagem de ar, entre a primeira abertura (12) e a segunda abertura (14).

[039] Em sua extremidade de fundo a unidade defletora (70) compreende um colar (90) apontando externamente. O colar (90) compreende uma ou mais aberturas (92) para deixar um fluido passar através dele. Como pode ser observado na Figura 1b, o colar (90) corresponde para a posição da ranhura (24) da parte de fundo (22) do alojamento (20).

[040] Adicionalmente, o dispositivo de filtro (10) compreende um segundo filtro (60), que pode ser uma arruela plana, e que é disposta próxima para a primeira abertura (12) na cavidade (24) da parte de fundo (20). O colar (90) da unidade defletora (70) coincide com o segundo filtro (60) de maneira que um primeiro fluido fluindo no interior da unidade defletora (70) passa através do primeiro filtro (50) e um segundo fluido, particularmente um fluido líquido, fluindo na lateral exterior da unidade defletora (70) pode fluir através do segundo filtro (60) antes de ser descarregado através da primeira abertura (12). O soquete (26) separa o primeiro filtro (50) e o segundo filtro (60) na lateral da primeira abertura (12). Um fluido, por exemplo, ar, adentrando a parte de fundo (22) através da primeira abertura (12) pode somente adentrar o primeiro filtro (50), particularmente através de seu perímetro externo (52). O fluido adentrando através da primeira abertura (12) é bloqueado por soquete (26) e pela concha (82) da unidade defletora (70) a partir de adentrar o segundo filtro (60).

[041] As Figuras 2a - 2d representam uma segunda concretização de um dispositivo de filtro (10) em concordância com a presente invenção. Uma vista em perspectiva do dispositivo de filtro (10) é mostrada na Figura 2a, e em uma vista ampliada (alçada) na Figura 2b. A Figura 2c e a Figura 2d mostram vistas de corte longitudinal com alguns elementos removidos para clareza na Figura 2d.

[042] Deveria ser mencionado que, embora o dispositivo de filtro (10) seja mostrado em todas as concretizações com um filtro (50) possuindo um eixo geométrico vertical, o dispositivo de filtro (10) pode também ser uma disposição horizontal por inclinação do dispositivo de filtro (10) por 900 de maneira que o eixo geométrico de filtro é disposto horizontalmente. Entretanto, é conveniente deixar a primeira abertura (12) na posição a mais baixa do dispositivo de filtro (10).

[043] Como na primeira concretização a presente invenção, o dispositivo de filtro (10) compreende um alojamento (20) com uma primeira abertura (12) sendo proporcionada como uma entrada (por exemplo, uma entrada de ar) em operação normal do dispositivo de filtro (10) e uma segunda abertura (14) sendo proporcionada como uma saída (por exemplo, uma saída de ar) sob operação normal do dispositivo de filtro (10). Tubos ou mangueiras podem ser atado/as para as aberturas (12, 14) (não mostradas). A segunda abertura (14) é atada para um tanque, por exemplo, um tanque de combustível (não mostrado) que é para ser ventilado através do dispositivo de filtro (10).

[044] O alojamento (20) pode possuir uma configuração genericamente cilíndrica ou uma configuração ligeiramente cônica com uma concha cilíndrica (30) disposta em torno da extensão longitudinal do dispositivo de filtro (10), e uma parte de fundo (22) e uma parte de topo (32). Como pode ser observada, a primeira abertura (12) é proporcionada com uma transição cônica a partir de um tubo cilíndrico para a parte de fundo (22). Convencionalmente, a parte de fundo (22) é configurada em taça (copo) com uma baixa porção de parede em direção longitudinal.

[045] A primeira abertura (12) é disposta no centro da parte de fundo (22), e a segunda abertura (14) é disposta no centro da parte de topo (32). A concha (30) é conectada para a parte de fundo (22) por intermédio de uma conexão de plugue (plug-in connection), em que a extremidade inferior da concha (30) é plugada para uma ranhura (24a) da parte de fundo (22). A ranhura (24a) circunda uma ranhura (24) disposta na parte de fundo (22). Uma protuberância (28) é proporcionada na superfície externa da concha (30), protuberância (28) que é nivelada com o perímetro externo da parte de fundo (22). A lateral da protuberância (28) orientada em direção da parte de fundo (22) pode ser utilizada para vedação do alojamento (20). A concha (30) desliza com seu aro inferior (84) para a ranhura (24a) estabelecendo uma conexão estável e firme para a parte de fundo (22).

[046] A ranhura (24) é disposta entre o perímetro externo da parte de fundo (22) e um soquete genericamente anular (26) no interior do alojamento (20). O soquete anular (26) é disposto para receber um filtro (50) em sua área interna de maneira que o filtro (50) é seguramente fixado no soquete (26). O filtro (50) pode ser um corpo anular cilíndrico feito de papel de filtro ou dos assemelhados. Um fluido gasoso chegando a partir da primeira abertura (12) pode adentrar o filtro (50) através de sua superfície externa [perímetro externo (52)] e deixa o filtro (50) em sua superfície interna [perímetro interno (54)] e ser descarregado a partir do dispositivo de filtro (10) através da segunda abertura (14).

[047] O soquete (26) pode ser particularmente proporcionado com uma geometria de labirinto para minimizar o risco de que fluido líquido, por exemplo, água, venha a adentrar através da primeira abertura (12) alcançando o filtro (50) e um segundo filtro (60). No caso em que uma grande quantidade de fluido líquido vem a adentrar, ambos os filtros (50, 60) podem ser alcançados. Entretanto, o fluido líquido é direcionado em direção da placa de fundo de primeiro filtro (50) e não pode se espalhar diretamente sobre o primeiro filtro (50) ou o segundo filtro (60).

[048] A geometria de labirinto vantajosamente veda entre partes na região de fundo do dispositivo de filtro (10).

[049] Como pode ser observado na Figura 2c e na Figura 2d, a parte de fundo (22) possui uma configuração mais cônica comparada com a primeira concretização da presente invenção, que em adição para a transição cônica da primeira abertura (12) adicionalmente reduz a perda de pressão sobre o dispositivo de filtro (10).

[050] O segundo filtro (60) é proporcionado como um anel que pode possuir as mesmas características de filtro como aquelas do primeiro filtro (50) e é convencionalmente feito, por exemplo, de fibras de poliéster. Isto torna mais fácil assegurar vedação entre o material de fibra de poliéster do segundo filtro (60) e o material de alojamento do alojamento (20) durante processo de soldagem comparada com papel como material de filtro. O segundo filtro (60) repousa sobre a parede interna da ranhura (24a) na ranhura (24) da parte de fundo (22).

[051] O filtro (50) possui uma configuração anular com um fundo fechado (56), por exemplo, coberto com um fundo de metal, e uma saída em seu topo (58) para o fluido passando através dele. O filtro (50) repousa sobre o soquete (26) e proximamente sobre um soquete assemelhado a tubo (16) que se estende a partir da primeira abertura (12) para uma posição próxima para o fundo de filtro (56). O fluido, por exemplo, ar pode passar através da folga entre a saída de soquete (16) e o fundo de filtro (56) para o perímetro externo do filtro (50) para adentrar o filtro (50).

[052] Convenientemente, o soquete anular (26) é proporcionado com um ou mais dentes dispostos em direção longitudinal da montagem de dispositivo de filtro (Figura 2b) para deixar o fluido passar a partir da primeira abertura (12) para o perímetro externo (52) do filtro (50).

[053] O filtro (50) é posicionado no interior de uma unidade defletora (70) que é aberta em direção da parte de fundo (22) e aproximadamente completamente fechada em direção do topo (32) do alojamento (20). A unidade defletora (70) pode convenientemente, assim como o filtro (50), exibir uma configuração cilíndrica ou cônica com uma parede de concha (82) que é aberta em sua extremidade de fundo próxima da primeira abertura (12) e possuindo uma cobertura (80) em seu topo próximo da segunda abertura (14) (em sua posição da montagem de filtro). No centro da cobertura (80), um orifício (76) é dispo sto para deixar passar através dele um fluido, por exemplo, chegando a partir do filtro (50). O orifício (76) é proporcionado com um tubo (78) se estendendo para o anel central do primeiro filtro (50), de maneira que o filtro (50) é assegurado no interior da unidade defletora (70).

[054] A unidade defletora (70) compreende uma placa defletora (72) conectada para a concha (82) por prendedores (94), a placa defletora (72) voltando-se para a segunda abertura (14) quando disposta no dispositivo de filtro (10). A placa defletora (72) é fundamentalmente orientada paralelamente para a cobertura (80) e cobre o orifício (76). A cobertura (80) e a placa defletora (72) englobam uma passagem que faz parte da passagem de fluido gasoso (40), por exemplo, passagem de ar, entre a primeira abertura (12) e a segunda abertura (14).

[055] A unidade defletora (70) é assegurada no interior do alojamento (20) por uma conexão de plugue em seu topo. A placa defletora (72) é proporcionada com um canal anular (72a) como uma geometria de labirinto de vedação, que coopera com um canal anular na lateral interna do topo (32) do alojamento (20) para formar uma conexão interdigital (Figura 2c).

[056] Em sua extremidade inferior a unidade defletora (70) é proporcionada com um colar (90) que é disposto acima da posição do segundo filtro (60). O colar (90) é proporcionado com uma ou mais aberturas (92) para deixar um fluido passar através das aberturas (92) e bem como através do segundo filtro (60).

[057] A Figura 3a e a Figura 3b mostram a unidade defletora (70) das Figuras 2b - 2d em maiores detalhes em uma vista lateral (Figura 3a) e uma vista de corte longitudinal (Figura 3b). O canal anular (72a) disposto sobre a superfície de topo da placa defletora (72) é interrompido formando uma folga entre segmentos do canal anular (72a), por exemplo, duas folgas diametralmente dispostas são mostradas na Figura. Um fluido adentrando o dispositivo de filtro (10) através da segunda abertura (14) irá ser capturado no volume entre a placa defletora (72) e a segunda abertura (14) e pode deixar o espaço através das folgas. Para cada folga um prendedor (94) é proporcionado que conecta a placa defletora (72) para a concha (82), por conseqüência, formando uma “cascata” forçando um fluido, por exemplo, ar e combustível, a movimentar descendentemente a unidade defletora (70), e um fluido gasoso, por exemplo, ar, pode subir (escalar) por trás da “cascata” [prendedor (94)] e, então, ir através do orifício (76), enquanto que um fluido líquido, por exemplo, combustível, irá continuar a se movimentar descendentemente e fora através do segundo filtro (60). As bordas (94a) do prendedor (94) são proporcionadas com um aro (92a) dobrado para dentro em direção da superfície do prendedor (94), por conseqüência, gerando uma geometria de labirinto como uma parada eficiente para um líquido que deveria de outra maneira sofrer fluência (arraste) em torno das bordas (94a) do prendedor (94) em direção do orifício (76). Sob circunstâncias razoáveis um líquido não irá ter capacidade de adentrar o orifício (76) e o filtro (50) abaixo dele.

[058] A Figura 4 ilustra uma operação normal do dispositivo de filtro (10) mostrado nas Figuras 1a, 1b. A passagem de um fluido gasoso, por exemplo, ar, através do dispositivo de filtro (10) é indicada por flechas em negrito. As flechas tracejadas indicam que um fluido líquido pode fluir descendentemente na lateral exterior da unidade defletora (70).

[059] O fluido, por exemplo, ar, adentra o dispositivo de filtro (10) através da primeira abertura (12) em um volume (36) que é uma parte (40a) de uma passagem de fluido ou de ar (40) e é guiado através de uma folga entre o soquete (26) e o fundo de filtro (56) na parte de fundo (22) para um volume (42) em torno do perímetro externo (52) entre a concha (82) da unidade defletora (70) e o filtro (50), o volume (42) fazendo parte (40b) de passagem. O fluido adentra o filtro anular (50) em sua periferia externa (52) e deixa o (sai do) filtro (50) em sua periferia interna (54) em um volume (44) [parte (40c) da passagem (40)] formado por um tubo (78) conectado para o orifício (76) e se estendendo para o anel central do filtro (50). O anel superior, como porção do filtro (50), é fixado pelo tubo (78) em seu centro e a concha (82) e o topo (80) da unidade defletora (70).

[060] A unidade defletora (70) compreende uma placa defletora (72) conectada para a concha (82) por prendedores (94) (não mostrados nesta vista de corte), a placa defletora (72) voltando-se para a segunda abertura (14) quando disposta no dispositivo de filtro (10). Os prendedores (94) podem ser perfurados para deixar um fluido, por exemplo, combustível, passar através deles. A placa defletora (72) possui uma configuração convexa de maneira que seu aro é mais distante para fora a partir da segunda abertura (14) do que seu centro. A placa defletora (72) é fundamentalmente orientada paralelamente para a cobertura (80) e cobre o orifício (76). Em sua parte inferior, um entalhe (74) é disposto que deverá prevenir fluência (arraste) de um fluido para o orifício (76). O orifício (76) pode ser proporcionado por um furo (buraco) no topo (80) ou um tubo se estendendo entre o topo (cobertura) (80) e a placa defletora (72) com uma ou mais aberturas em sua parede lateral.

[061] Em sua extremidade de fundo a unidade defletora (70) compreende um colar (90) apontando externamente. O colar (90) compreende uma ou mais aberturas (92) para deixar um fluido passar através dele. Como pode ser observado na Figura 1b, o colar (90) corresponde para a posição da ranhura (24) da parte de fundo (22) do alojamento (20).

[062] O fluido deixa a passagem de filtro através do orifício (76) em volume (46) entre a cobertura (80) e a placa defletora (72) [parte (40d) da passagem (40)] e é subseqüentemente coletado em volume (48) [parte (40e) da passagem (40)] acima da placa defletora (72) em frente da segunda abertura (14) onde é descarregado a partir do dispositivo de filtro (10) em direção, por exemplo, de um tanque a ser ventilado (não mostrado).

[063] As Figuras 5a, 5b ilustram uma situação onde um fluxo de fluido, particularmente uma mistura de fluidos gasosos e líquidos, por exemplo, ar e combustível, adentram o dispositivo de filtro (10) através da segunda abertura (14). A unidade defletora (70) espalha o fluido em um primeiro fluxo de um fluido gasoso (Figura 5a) passando o filtro (50) em direção da primeira abertura (12) e em um segundo fluxo de um fluido líquido (Figura 5b) fluindo ao longo de uma lateral exterior da concha externa (82) através de volume (34) circundando a concha (82) da unidade defletora (70) para a porção de fundo (22) do alojamento (20), passando através do segundo filtro (60) antes de ser descarregado através da primeira abertura (12). O fluido pode ser coletado neste local ou ser descarregado.

[064] Como pode ser observado na Figura 5a, o fluido gasoso experimenta duas vezes uma inversão de sua direção antes de adentrar o filtro (50) através do orifício (76), um em frente da placa defletora (72) e um antes de adentrar o volume (46) entre a placa defletora (72) e a cobertura (80).

[065] Na medida em que a placa defletora (72) sobrepõe o orifício da segunda abertura (14), a porção líquida (Figura 5b) do fluido atinge a placa defletora (72) que é formada de uma maneira tal para encorajar gotejamento de um líquido a partir de sua superfície, que é suportada, por exemplo, por sua configuração convexa. No caso em que o líquido sofre fluência (arraste) para a lateral traseira da placa defletora (72), a unidade defletora (70) compreende recursos, por exemplo, um entalhe (74) na lateral traseira da placa defletora (72), para prevenção de uma película (um filme) de líquido sobre a unidade defletora (70) para sofrer fluência (arraste) para o filtro (50). O entalhe (74) também encoraja gotejamento do fluido a partir da placa defletora (72). Um gotejamento de líquido a partir da placa defletora (72) e que atinge a cobertura (80) é direcionado por sua configuração cônica ou convexa para a concha (30) de maneira tal que pode correr descendente no volume (34) em direção da porção de fundo (22) onde pode ser descarregado através da primeira abertura (12) e coletado neste local ou descarregado.

[066] A placa defletora (72) opera como um separador para partes líquidas e gasosas do fluido adentrando através da segunda abertura (14), por conseqüência, forçando o fluido líquido para a lateral exterior da unidade defletora (70) em volume (34) e deixando o fluido gasoso adentrar o filtro (50) através do orifício (76). Embora o fluxo de fluido reverso - reverso comparado com operação normal do dispositivo de filtro (10) - seja descrito para a primeira concretização da presente invenção, a função da segunda concretização da presente invenção é fundamentalmente a mesma para a operação da placa defletora (72).

[067] A Figura 6 mostra uma disposição (100) para ventilação de um tanque de combustível, em que um dispositivo de filtro (10) é proporcionado como descrito nas Figuras precedentes. A disposição (100) compreende por intermédio de exemplo um sistema de tanque duplo com um tanque mestre (110a) e um tanque escravo (110b) que supre combustível para o tanque mestre (110a) por intermédio de uma linha de suprimento (114). O tanque escravo (110b) é ventilado por um dispositivo de filtro (112) que pode ser de tipo convencional ou concretizado em concordância com a presente invenção. O tanque mestre (110a) supre combustível, por exemplo, diesel, para um motor de combustão de um veículo, particularmente um veículo comercial. O dispositivo de filtro (10) é conectado para o tanque mestre (110a) para ventilação do mesmo. Até mesmo em situações desfavoráveis tais como, tração montanhosa, derramamento de combustível no tanque devido para o fato de frenagem, conversão (mudança de direção), acelerações, estacionamento sobre encostas (declives) e as assemelhadas, quando ocorre o risco de que combustível venha a adentrar o dispositivo de filtro (10) através da saída do dispositivo de filtro, encharcamento do papel de filtro e um resultante aumento em queda de pressão sobre o dispositivo de filtro (10) podem ser evitados.

[068] A presente invenção proporciona um dispositivo de filtro compacto e confiável para veículos, particularmente para veículos comerciais tais como caminhões, ônibus e os assemelhados.

Claims

1. Dispositivo de filtro (10) compreendendo um alojamento (20) com uma primeira abertura (12) sendo proporcionada como uma entrada em operação normal do dispositivo de filtro (10) e uma segunda abertura (14) sendo proporcionada como uma saída sob operação normal do dispositivo de filtro (10), o alojamento (20) englobando pelo menos um primeiro filtro (50) e uma passagem de ar (40) se estendendo a partir da primeira abertura (12) para a segunda abertura (14) passando através do filtro (50), em que no interior do alojamento (20) uma unidade defletora (70) é disposta no alojamento (20) para cobertura do pelo menos um primeiro filtro (50) em relação à segunda abertura (14), em que a unidade defletora (70) é disposta para desviar um fluxo de fluido adentrando o dispositivo de filtro (10) através da segunda abertura (14), caracterizado pelo fato de a unidade defletora (70) compreende meios para espalhar um fluxo de fluido adentrando o dispositivo de filtro (10) através da segundo abertura (14) em um primeiro fluxo de um fluido gasoso passando o pelo menos um primeiro filtro (50) em direção da primeira abertura (12) e em um segundo fluxo de um fluido líquido fluindo ao longo de uma lateral exterior da concha externa (82) para uma porção de fundo (22) do alojamento (20), em que pelo menos um segundo filtro (60) é disposto em uma passagem de fluido (34) entre a unidade defletora (70) e a primeira abertura (12), a passagem de fluido (34) sendo disposta na lateral exterior do primeiro filtro (50) e da concha externa (82).

2. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade defletora (70) compreende uma placa defletora (72) voltada para a segunda abertura (14) e se sobrepondo a um orifício da segunda abertura (14).

3. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que uma passagem é proporcionada a partir da placa defletora (72) para a lateral exterior da unidade defletora (70) que guia um fluido líquido a partir da placa defletora (72) para a lateral exterior da unidade defletora (70) em direção da parte de fundo (22).

4. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade defletora (70) possui uma concha (82) se estendendo entre a primeira abertura e a segundo abertura (12, 14), a concha (82) sendo terminada em sua lateral intencionada para ser disposta proximal para a segunda abertura (14) por uma cobertura (80) disposta em uma distância a partir da placa defletora (72).

5. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a unidade defletora (72) compreende uma placa defletora voltada para segunda abertura (14) e se sobrepondo a um orifício da segunda abertura, e em que a cobertura (80) e a placa defletora (72) englobam uma porção da passagem de ar (40) entre a primeira abertura (12) e a segunda abertura (14).

6. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade defletora (70) possui um colar (90) apontando externamente em sua extremidade de fundo.

7. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o colar (90) compreende uma ou mais aberturas (92).

8. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade defletora possui um colar (90) apontando externamente em sua extremidade de fundo, e em o colar (90) coopera com o pelo menos um segundo filtro (60).

9. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade defletora (70) compreende recursos (94a, 74) para bloqueio de uma película de líquido sobre a unidade defletora (70) para fluência para o pelo menos um filtro (50).

10. Dispositivo de filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento (20) compreende uma porção de fundo cônica (22).