BR112016030933B1

BR112016030933B1 - Cartucho de filtro, e, método para eliminar bloqueio de ar

Info

Publication number: BR112016030933B1
Application number: BR112016030933-2A
Authority: BR
Inventors: Andrew W. Lombardo; Stephen P. Huda; Frank A. Brigano
Original assignee: Kx Technologies Llc
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2022-07-19
Also published as: WO2016033596A1; CA2950318C; BR112016030933A2; KR20170005114A; KR101999621B1; MX2017002346A; US20160059155A1; CA2950318A1

Abstract

CARTUCHO DE FILTRO, E, MÉTODO PARA ELIMINAR BLOQUEIO DE AR Trata-se de um cartucho de filtro de jarro para aplicações de fluxo reverso em que o alojamento de filtro e a tampa de extremidade de topo de meio de filtro direcionam fluido não filtrado à cavidade anular de meio de filtro, através das paredes laterais de meio de filtro. E a tampa de extremidade de fundo do meio de filtro proíbe o fluido de filtro de egresso de sair através da extremidade de meio de filtro ou da cavidade anular. O fluido filtrado é, em vez disso, direcionado através de passagem na parede lateral do alojamento de filtro. A razão ideal da cavidade anular e/ou a área de orifício de tampa de extremidade de topo para o respectivo perímetro é determinada para remover o risco de fluxo de fluido prejudicial devido à geração de bolha de ar.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um cartucho de filtro tipicamente usado em um sistema de filtragem de gravidade, em que o meio de filtro é encerrado em um alojamento de filtro em que o fluxo de água é direcionado em oposição ao fluxo normalmente realizado na técnica anterior. Especificamente, o fluxo da água de ingresso é direcionado ao furo central de meio de filtro ou anel, enquanto o fluxo de água filtrada de egresso é direcionado radialmente para fora do furo central através das paredes laterais de meio de filtro. Mais especificamente, a presente invenção fornece um meio de filtro e projeto de alojamento de filtro que minimizam ou eliminam o efeito que as bolhas de ar acumuladas têm em um meio de filtro exposto a um fluxo direcional reverso.

2. Descrição de Técnica Relacionada

[002] Cartuchos de filtro descartáveis que tem meios de filtração de bloco plissados, granulados ou de carbono, para mencionar alguns, são conhecidos na técnica. Em relação a isso, o meio de filtro é convencionalmente fornecido dentro de um alojamento de filtro que direciona fluxo de fluido através do filtro. Para filtros cilindricamente modelados, que são dominantes na técnica para filtração de água alimentada por gravidade, especialmente para configurações de ponto de uso tais como jarros e dispensadores de bancada, a direção de fluxo de fluido na técnica anterior é focada a projetos alimentados por gravidade.

[003] O fluido não filtrado se propaga através de canais de fluxo localizados circunferencialmente e separados formados em um flange externo do topo e/ou lado alojamento de filtro, e então às porções inferiores da câmara inferior do poço coletor ou corpo do alojamento de filtro. O fluido não filtrado é essencialmente direcionado para dentro, se propagando radialmente para dentro através do meio de filtro cilíndrico, tal como um elemento de bloco de carbono ou meio de filtro plissado, e ao furo central (cavidade axial) do cilindro de meio de filtro. Depois de se deslocar através da cavidade axial do meio de filtro, o fluido agora filtrado sai do meio de filtro em aplicações alimentadas por gravidade na extremidade inferior ou de fundo da cavidade axial através de uma tampa de extremidade de fundo do meio de filtro, e fora da porção inferior do alojamento de filtro.

[004] A cobertura e corpo de alojamento de filtro são projetadas com aberturas, passagem, e similares a fim de permitir que o fluido flua normalmente longitudinal ou axialmente para baixo, e em uma direção radial através das paredes cilíndricas do meio de filtro à cavidade axial. Quando o fluido filtrado é descarregado axialmente do cartucho de filtro através de uma abertura de descarga coaxialmente disposta em uma das tampas de extremidade do cartucho de filtro, o mesmo entra tipicamente em um reservatório para dispensação posterior.

[005] Em alguns ambientes industriais, pode ser desejável reverter o fluxo normal do fluido através do cartucho de filtro a fim de desalojar e remover partículas acumuladas na superfície de um meio de filtro plissado de modo que o cartucho de filtro substancialmente (se não completamente) recupere suas capacidades de filtração iniciais e/ou de modo que partículas recentes possam ser pré-revestidas na superfície do meio de filtro. Essa é uma técnica de refluxo que é realizada mais frequentemente para determinados tipos de aplicações de filtro, tais como para filtros d' água de sistema de agrupamento, e filtros que são difíceis de acessar, tais como filtros de conduta de drenagem em uma usina de potência nuclear. Em algumas indústrias (por exemplo, a indústria de geração de potência), cartuchos de filtração que tem meio de filtro pré-revestidos com partículas de troca de íon são algumas vezes usados. Desse modo, seria desejável se partículas de troca de íon de escape pudessem ser removidas do meio de filtro através de refluxo de modo que partículas de troca de íon recentes poderiam ser então novamente revestidas na superfície do meio de filtro. Esse refluxo de fluxo reverso do meio de filtro está, evidentemente, sob pressão para superar as forças gravitacionais, e opostas ao fluxo direcional de filtração. Consequentemente, nenhuma "filtração" é realizada durante o refluxo reverso.

[006] Uma razão para o fluxo direcional preferencial de técnica anterior de filtração (radialmente para dentro através das paredes laterais de meio de filtro à cavidade anular) é que sistemas alimentados por gravidade induzem bolhas de ar dentro do alojamento de filtro que pode reduzir substancialmente o fluxo e/ou causar bloqueio de ar do cartucho de filtro de qualquer filtração. Se o fluxo direcional da filtração foi revertido (conforme é proposto na presente invenção) - primeiro, através da cavidade anular, então radialmente para fora através das paredes laterais cilíndricas de meio de filtro - bolhas de ar formadas dentro da porção inferior da cavidade anular deteria ou bloquearia fluxo de filtrado eficiente. A presente invenção resolve esse problema formando-se um meio de filtro com limitações de dimensão para reduzir ou eliminar o bloqueio de bolhas de ar na cavidade anular quando fluido de ingresso atravessa para a cavidade anular.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Tendo em mente os problemas e deficiências da técnica anterior, é, portanto, um objetivo da presente invenção fornecer um cartucho de filtro de fluxo reverso com capacidade de filtração eficiente quando o fluido de ingresso entra na cavidade anular e é filtrado à medida que o mesmo atravessa radialmente para fora através das paredes laterais de meio de filtro.

[008] O objetivo acima e outros objetivos, que serão evidentes aos elementos versados na técnica, são alcançados na presente invenção que é direcionada a um cartucho de filtro para aplicações de filtração de fluxo reverso alimentado por gravidade que compreendem: um alojamento de filtro que tem um topo, um fundo, e paredes laterais que têm pelo menos uma passagem para egresso de fluido; um meio de filtro inserível dentro do alojamento de filtro, o meio de filtro modelado para ter um furo central circunferencialmente circundado por paredes laterais de meio de filtro; uma tampa de extremidade de topo que tem uma passagem para permitir fluido de ingresso ao furo central, e vedado para proibir o ingresso de fluido às paredes laterais de meio de filtro exceto através do furo central; uma tampa de extremidade de fundo configurada para proibir que o fluido de egresso deixe o meio de filtro; em que o fluido de ingresso entra no furo central e é direcionado através da paredes laterais de meio de filtro, e sai através da pelo menos uma passagem da parede lateral do alojamento de filtro.

[009] O furo central ou a passagem de tampa de extremidade de topo é definida por uma área de modo que a taxa de fluxo máxima ao furo central, Fmax, é maior do que a taxa de fluxo através do meio de filtro, e é determinada pela pressão de altura de cabeça e pela área de corte transversal do furo central, pela expressão:

em que, Hr = altura de cabeça (mm); g = 9,8 m/s2; e Ao = área de corte transversal da abertura de tampa de topo (mm2).

[0010] A redução de produção de bolha de ar no furo central do meio de filtro das aplicações de filtragem de fluxo reverso pode ser otimizada mantendo-se uma razão entre a área de corte transversal do furo central e o perímetro de furo central em um valor igual ou maior do que aproximadamente 2,25.

[0011] O furo central tem um corte transversal cilíndrico, um corte transversal quadrado ou retangular, um corte transversal oval, ou um corte transversal ovalado, de modo que a razão permaneça igual ou maior do que aproximadamente 2,25.

[0012] A passagem de tampa de extremidade de topo exibe mais do que 2950 ml/min de fluxo em uma pressão de cabeça máxima ou mais do que 4.664 ml/min na pressão de cabeça máxima.

[0013] Em um segundo aspecto, a presente invenção é direcionada a um cartucho de filtro para aplicações de filtragem de fluxo reverso que compreende: um alojamento de filtro que tem pelo menos uma passagem para ingresso de fluido e pelo menos uma passagem para egresso de fluido; um meio de filtro inserível dentro do alojamento de filtro, sendo que o meio de filtro é modelado para ter um furo central em comunicação fluida com a pelo menos uma passagem para ingresso de fluido, sendo que o furo central circunferencialmente é circundado por paredes laterais de meio de filtro; uma tampa de extremidade de topo que tem uma passagem para permitir o ingresso de fluido ao furo central, e vedada para proibir o ingresso de fluido às paredes laterais de meio de filtro exceto através do furo central; uma tampa de extremidade de fundo configurada para proibir que o fluido deixe o meio de filtro; em que o fluido de ingresso entra no furo central e é direcionado através das paredes laterais de meio de filtro, e sai através da pelo menos uma passagem das paredes laterais de alojamento de filtro; e em que o furo central ou a passagem de tampa de extremidade de topo é definida por uma área de modo que a taxa de fluxo máxima no furo central, Fmax, seja maior do que a taxa de fluxo através do meio de filtro, e seja determinada pela pressão de altura de cabeça e pela área de corte transversal do furo central, pela expressão:

em que, Hr = altura de cabeça (mm); g = 9,8 m/s2; e Ao = área de corte transversal da abertura de tampa de topo (mm2) e em que a redução de produção de bolha de ar no furo central ou a passagem de tampa de extremidade de topo é otimizada mantendo-se uma razão entre a área de corte transversal e o perímetro do furo central ou da passagem de tampa de extremidade de topo em um valor igual ou maior do que aproximadamente 2,25.

[0014] Em um terceiro aspecto, a presente invenção é direcionada a um método para eliminar bloqueio de ar em uma montagem de cartucho de filtro de fluxo reverso, em que a montagem de cartucho de filtro inclui um alojamento de filtro, um meio de filtro dentro do alojamento de filtro que tem uma tampa de extremidade de topo, sendo que o meio de filtro tem um furo central para fluido recebido de uma passagem na tampa de extremidade de topo, sendo que o dito método compreende: definir uma passagem de tampa de extremidade de topo área, Ao, de modo que a taxa de fluxo máxima no furo central, Fmax, seja maior do que a taxa de fluxo através do dito meio de filtro, e seja determinada pela pressão de altura de cabeça e pela área de corte transversal de passagem de tampa de extremidade de topo, pela expressão:

em que, Hr = altura de cabeça (mm); g = 9,8 m/s2; e Ao = área de corte transversal da abertura de tampa de topo (mm2)

[0015] calcular uma razão entre a área e um perímetro da passagem de tampa de extremidade de topo; e ajustar a dita área ou o dito perímetro ou ambos de modo que a dita razão é maior do que 2,25.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] Os recursos da invenção considerados inovadores e os elementos característicos da invenção são apresentados com particularidade nas reivindicações anexas. As Figuras são para fins de ilustração somente e não são desenhadas em escala. A própria invenção, no entanto, tanto como organização quanto método de operação, pode ser mais bem entendida através da referência à descrição detalhada que segue tomada em conjunto com os desenhos anexos nos quais: A Figura 1 retrata uma vista em corte transversal em perspectiva de um projeto de filtro de jarro alimentado por gravidade com um cartucho de filtro de fluxo reverso da presente invenção; A Figura 2 retrata uma vista em corte transversal do jarro da Figura 1, com setas que retratam a direção do fluxo de fluido reverso; A Figura 3 retrata uma vista em corte transversal de um cartucho de filtro de jarro de fluxo reverso que tem um bolso de ar formado no mesmo; As Figuras 4 e 5 retratam os valores para fluxo, Fmax, como uma função de várias alturas de áreas de cabeça predeterminadas; A Figura 6 retrata valores em tabela de fluxo com base em diferentes áreas de corte transversal para a passagem de tampa de topo e cavidade anular que tem um corte transversal circular; A Figura 7 retrata valores em tabela de fluxo com base em diferentes áreas de corte transversal para a passagem de tampa de topo e cavidade anular que tem um corte transversal quadrado; A Figura 8 retrata valores em tabela de fluxo com base em diferentes áreas de corte transversal para a passagem de tampa de topo e cavidade anular que tem um corte transversal oval; A Figura 9 retrata uma vista de topo de uma tampa de extremidade superior que tem uma passagem em formato de estrela com uma bolha de ar formada por fluxo de fluido à passagem e contrapressão resultante de dentro do alojamento de filtro; e A Figura 10 é uma vista em perspectiva inferior da tampa de extremidade da Figura 9 com o meio de filtro removido.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

[0017] Ao descrever a modalidade preferencial da presente invenção, será feita referência no presente documento às Figuras. 1 a 10 dos desenhos nos quais numerais similares se referem a recursos similares da invenção.

[0018] A Figura 1 retrata uma vista em corte transversal em perspectiva de um projeto de filtro de jarro alimentado por gravidade 10 com um cartucho de filtro de fluxo reverso 12 da presente invenção. O jarro 10 inclui um topo reservatório 14 para receber água não filtrada, e um reservatório de fundo 16 para receber água filtrada que atravessa o cartucho de filtro 12. O cartucho de filtro 12, conforme retratado, é preferencialmente cilíndrico em formato, que tem uma cavidade anular ou furo central 18 e parede lateral de alojamento 28, sendo que as paredes laterais de alojamento têm uma espessura na direção radial. O cartucho de filtro 12 também inclui uma tampa de extremidade de topo 22 e tampa de extremidade de fundo 24, ambas aderidas ao meio de filtro.

[0019] O meio de filtro particular que é empregado na prática da invenção não é crucial. Desse modo, qualquer bloco de carbono ativado convencional ou meio de filtro fibroso não tecido plissado pode ser empregado que tem a porosidade desejada.

[0020] À medida que a água que precisa de tratamento atravessa o cartucho de filtro de um ponto autônomo de uso de dispositivo de purificação de água, tal como um cartucho de filtro de jarro, o mesmo entrará em contato com o meio de filtro, e a quantidade de meio de filtro em contato pela água e a taxa de fluxo de água determinam a eficiência de absorção.

[0021] À medida que a água flui através do cartucho de filtro, a mesma assume a trajetória de menos resistência e cria seus próprios canais através do meio de filtro. Para um cartucho de filtro de fluxo reverso, a água entra na cavidade anular ou furo central do meio de filtro e sai radialmente para fora através das paredes laterais de meio de filtro.

[0022] Entende-se que outras configurações modeladas são facilmente adaptáveis para o projeto de meio de filtro da presente invenção, tais como oval, quadrada, triangular, ovalado ou similares. Determinados formatos podem ser mais inclinados para acomodar os tipos particulares de meio de filtro e, desse modo, o formato de corte transversal da montagem de filtro pode ser algo diferente de circular para receber um alojamento cilíndrico; em vez disso, por exemplo, o mesmo pode ser oval, ovalado, ou retangular, para citar alguns, desde que a configuração geométrica permite que um furo central receba fluido não filtrado e permite que o fluido saia através das paredes laterais. Em tais projetos, a tampa de extremidade de fundo é projetada não para permitir o fluxo de fluido de modo que o fluido não tenha alternativa, mas saia do meio de filtro através das paredes laterais de meio de filtro.

[0023] A Figura 2 retrata uma vista em corte transversal do jarro da Figura 10, com setas 26a,b,c que retratam a direção do fluxo de fluido reverso. O fluxo de fluido gerado por forças gravitacionais é direcionado do topo reservatório 14 por uma passagem na tampa de extremidade de topo 22 na direção da seta 26a na cavidade anular 18. A tampa de extremidade de topo 22 é tipicamente aderida à superfície de topo do meio de filtro e fornece uma abertura ou passagem coaxial com cavidade anular interna de meio de filtro 18 para permitir que o fluido flua à cavidade anular 18.

[0024] O fluxo de fluido geralmente atravessará longitudinalmente para baixo até que o mesmo alcance a tampa de extremidade de fundo 24, que é circunferencialmente vedada à extremidade inferior ou de fundo de meio de filtro. Uma contrapressão é gerada pelo fluido, sem capacidade de sair do meio de filtro do fundo. O fluido é então direcionado radialmente para fora 26b através das paredes laterais de meio de filtro 20. A tampa de extremidade de fundo de filtro 24 proíbe que o fluido saia do meio de filtro em qualquer direção exceto radialmente para fora na direção da seta 26b. Ou seja, contrário aos projetos de técnica anterior, na modalidade preferencial, a tampa de extremidade de fundo não inclui uma abertura de descarga coaxialmente alinhada à passagem central inferior ou cavidade anular 18 do elemento de núcleo interno do meio de filtro. O fluido é direcionado através das paredes laterais de meio de filtro ao canal circunferencial 30 localizado entre a parede lateral do alojamento de filtro 28 e superfície de parede lateral externa de meio de filtro 20, e então sai da passagem localizada na parede lateral do alojamento de filtro 28. O cartucho de filtro tampa de extremidade de fundo 24 é vedado ao meio de filtro pelo menos em torno da porção que se conecta à superfície de fundo do meio de filtro. Dessa maneira, o fluido precisa sair através de paredes laterais de meio de filtro 20, e então através da passagem localizada na parede lateral do alojamento de filtro 28 na ordem de fluxo ao reservatório de fundo 16 conforme retratado por fluxo direcional 26c.

[0025] Conforme discutido anteriormente, um detrimento significativo para estabelecer fluxo de filtro nessa direção "reversa" (direção oposta à direção de filtração normal da técnica anterior) é o estabelecimento de uma bolha ou bolso de ar 32 na cavidade anular 18 do meio de filtro.

[0026] A Figura 3 retrata uma vista em corte transversal de um cartucho de filtro de jarro de fluxo reverso que tem um bolso de ar 32 formado no mesmo. De modo a garantir a filtração apropriada, o fluxo de água na cavidade anular 18 precisa ser pelo menos tão rápido quanto o fluxo fora do meio de filtro, de outro modo, a filtração se tornará excessivamente lenta devido à formação de bolso de ar (bolha de ar). Dependendo do tamanho da bolha de ar ou bolso 32, o fluxo à cavidade anular de meio de filtro 18 pode ser significativamente retardado e, desse modo, afeta de modo adverso a taxa de filtração.

[0027] Foi determinado que o projeto do cartucho de filtro às considerações geométricas particulares intensificará a taxa de fluxo do fluido e substancialmente diminuirá a formação de bolhas ou bolsos de ar com capacidade de afetar a taxa de fluxo. Essa determinação facilita o fluxo reverso acomodando analiticamente a taxa de fluxo.

[0028] Para uma pressão de cabeça ou altura de cabeça particular, Hr, e área de corte transversal, Ao, da abertura de tampa de extremidade de topo que permite o ingresso de fluido, a tampa de topo permitirá o fluxo de fluido máximo, Fmax, conforme representado pela equação a seguir:

em que, Hr = altura de cabeça (mm); g = 9,8 m/s2; Ao = área de corte transversal da abertura de tampa de topo (mm2).

[0029] É desejável ter Fmax maior do que a taxa de fluxo de egresso de meio de filtro, de modo que a pressão de cabeça possa se formar para direcionar o fluido através do filtro.

[0030] Essa equação representa a relação entre a taxa de fluxo máxima, Fmax em milímetros por minuto (ml/min), e a altura de cabeça, Hr (mm), e área de corte transversal da abertura de tampa de extremidade de topo, Ao (mm2), para um sistema de cartucho de filtro de jarro alimentado por gravidade de fluxo reverso.

[0031] As Figuras 4 e 5 retratam os valores para fluxo, Fmax, como uma função de várias alturas de áreas de cabeça predeterminadas. A área era variada de 28 mm2 a 700 mm2, que são equivalentes aos diâmetros de furo de 6 mm a 30 mm. As alturas de cabeça eram variadas de 25 mm a 330 mm (os 330 mm equacionam a aproximadamente 33,02 cm (13 polegadas) de altura de cabeça).

[0032] As Figuras 6 a 8 retratam valores em tabela de fluxo com base em diferentes áreas de corte transversal para a passagem de tampa de topo e cavidade anular. A Figura 6 retrata os valores para um corte transversal circular; a Figura 7 retrata valores para um corte transversal quadrado; e a Figura 8 retrata valores para um corte transversal oval.

[0033] Deve-se observar que a área de corte transversal da passagem de tampa de extremidade é um fator regulatório, e não o formato particular da passagem. Mais particularmente, conforme calculado, a razão entre a área da cavidade e o perímetro da cavidade, independente do formato de cavidade, por exemplo, circular, quadrado, oval, etc., determina os critérios adequados para direcionar a formação de bolha de ar adversa.

[0034] Conforme indicado, foi determinado que uma razão ideal da passagem área ao perímetro deve ser maior do que 2,25 para superar a tensão de superfície apresentada pela formação de bolha de ar, e remover efeitos prejudiciais de bolhas de ar em um sistema de cartucho de filtro de jarro reverso, especialmente aonde o orifício de tampa de topo exibiu mais do que 2.950 ml/min de fluxo na pressão de cabeça máxima, ou alternativamente, em que o orifício de tampa de topo exibe mais do que 4.664 ml/min de fluxo em pressão de cabeça máxima.

[0035] A Figura 9 retrata uma vista de topo de uma tampa de extremidade superior 40 que tem uma passagem em formato de estrela 42 com uma bolha de ar 44 formada por fluxo de fluido à passagem 42 e contrapressão resultante de dentro do alojamento de filtro. Nessa modalidade, é evidente que uma bolha de ar pode ser capturada dentro do alojamento de filtro, ainda permite que uma determinada quantidade de fluido flua ao alojamento de filtro e ao meio de filtro. A taxa de fluxo é prevista na razão ideal da área para perímetro da passagem, e não dependente somente no formato de passagem. Preferencialmente, essa razão deve ser maior do que 2,25 para superar a tensão de superfície apresentada pela formação de bolha de ar.

[0036] A Figura 10 é uma vista em perspectiva inferior da tampa de extremidade 40 da Figura 9 com o meio de filtro removido. O meio de filtro seria preso ao lado de baixo da tampa de extremidade 40, e teria um centro axial para receber o fluxo de fluido e direcionar a formação de bolha de ar.

[0037] A presente invenção fornece adicionalmente um método de projeto de uma montagem de cartucho de filtro de fluxo reverso, em que a montagem de cartucho de filtro inclui um alojamento de filtro, um meio de filtro dentro do alojamento de filtro que tem uma tampa de extremidade em cada extremidade, sendo que o meio de filtro tem um furo central para ingresso de fluido recebido de uma passagem na tampa de extremidade de topo, e garante que a razão entre a área ou da passagem de tampa de extremidade de topo ou do furo central, e o seu respectivo perímetro, é maior do que 2,25 para maximizar a taxa de fluxo com base na expressão identificada acima.

[0038] Embora a presente invenção tenha sido particularmente descrita, em conjunto com uma modalidade específica preferencial, é evidente que muitas alternativas, modificações e variações serão evidentes aos elementos versados na técnica em luz da descrição precedente. Portanto, é contemplado que as reivindicações anexas irão abranger quaisquer tais alternativas, modificações e variações como dentro do verdadeiro escopo e espírito da presente invenção.

[0039] Desse modo, tendo descrito a invenção, reivindica-se o seguinte.

Claims

1. Cartucho de filtro (12) para aplicações de filtração de fluxo reverso alimentado por gravidade, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento de filtro que tem um topo, um fundo, e paredes laterais (28), ditas paredes laterais (28) tendo pelo menos uma passagem para egresso de fluido; um meio de filtro inserível dentro do dito alojamento de filtro, sendo que o dito meio de filtro é modelado para ter um furo central (18) vazio circunferencialmente circundado por paredes laterais (20) de meio de filtro; uma tampa de extremidade de topo (22, 40) que tem uma passagem para permitir fluido de ingresso ao dito furo central (18), e vedado para proibir o ingresso de fluido às ditas paredes laterais (20) de meio de filtro exceto através do dito furo central (18); uma tampa de extremidade de fundo (24) configurada para proibir que fluido de egresso deixe o dito meio de filtro; em que o fluido de ingresso entra (26a) no dito furo central (18) e é direcionado (26b) através das ditas paredes laterais (20) de meio de filtro, e sai (26c) através da dita pelo menos uma passagem da dita parede lateral do alojamento de filtro, e em que a dita passagem de tampa de extremidade de topo (22, 40) é definida por uma área de modo que a taxa de fluxo máxima no dito furo central (18), Fmax, seja determinada pela pressão de altura de cabeça e área de corte transversal da passagem de tampa de extremidade de topo, pela expressão:

em que, Hr = altura de cabeça (mm), em que dita altura de cabeça está na faixa de 25,4 mm a 330,2 mm; g = 9,8 m/s2; e Ao = área de corte transversal da passagem de tampa de extremidade de topo (22, 40) (mm2).

2. Cartucho de filtro (12) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a redução de produção de bolha de ar no dito furo central (18) do dito meio de filtro das ditas aplicações de filtragem de fluxo reverso é otimizada mantendo-se uma razão entre a área de corte transversal da dita passagem de tampa de extremidade de topo (22, 40) e o perímetro em um valor igual ou maior do que 2,25.

3. Cartucho de filtro (12) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita passagem de tampa de extremidade de topo (22, 40) tem um corte transversal cilíndrico, um corte transversal quadrado ou retangular, um corte transversal oval, ou um corte transversal ovalado, de modo que a dita razão permaneça igual ou maior do que 2,25.

4. Cartucho de filtro (12) para aplicações de filtragem de fluxo reverso, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento de filtro que tem pelo menos uma passagem para ingresso de fluido e pelo menos uma passagem para egresso de fluido; um meio de filtro inserível dentro do dito alojamento de filtro, sendo que o dito meio de filtro é modelado para ter um furo central (18) em comunicação fluida com a dita pelo menos uma passagem para ingresso de fluido, sendo que o dito furo central (18) é circunferencialmente circundado pelas paredes laterais (20) de meio de filtro; uma tampa de extremidade de topo (22, 40) que tem uma passagem para permitir o ingresso de fluido para entrar no dito furo central (18), e vedada para proibir o ingresso de fluido às ditas paredes laterais (20) de meio de filtro exceto através do dito furo central (18); uma tampa de extremidade de fundo (24) configurada para proibir que o fluido deixe o dito meio de filtro; em que o fluido de ingresso entra (26a) no dito furo central (18) e é direcionado (26b) através das ditas paredes laterais (20) de meio de filtro, e sai (26c) através de pelo menos uma passagem das ditas paredes laterais (28) de alojamento de filtro; e em que o dito furo central (18) é definido por uma área de modo que a taxa de fluxo máxima ao dito furo central (18), Fmax seja determinada pela pressão de altura de cabeça e pela área de corte transversal do furo central (18), pela expressão:

em que, Hr = altura de cabeça (mm), em que a dita altura de cabeça está na faixa de 25,4 mm a 330,2 mm; g = 9,8 m/s2; e Ao = área de corte transversal do furo central (18) (mm2) em que a redução de produção de bolha de ar (32) no dito furo central (18) é otimizada mantendo-se uma razão entre a área de corte transversal e o perímetro do dito furo central (18) em um valor igual ou maior do que 2,25, em que a dita passagem (42) de tampa de extremidade de topo (22, 40) tem um corte transversal cilíndrico, um corte transversal quadrado ou retangular, um corte transversal oval, ou um corte transversal ovalado, de modo que a dita razão permaneça igual ou maior do que 2,25.

5. Método para eliminar bloqueio de ar em uma montagem de cartucho de filtro (12) de fluxo reverso, em que a montagem de cartucho de filtro (12) inclui um alojamento de filtro, um meio de filtro dentro do alojamento de filtro, dito meio de filtro tendo uma tampa de extremidade de topo (22, 40), sendo que o meio de filtro tem um furo central (18) para fluido recebido de uma passagem na tampa de extremidade de topo (22, 40), sendo que o dito método é caracterizado pelo fato de que compreende: definir uma área de passagem de tampa de extremidade de topo (22, 40), Ao, de modo que a taxa de fluxo máxima do fluido de ingresso no dito furo central (18), Fmax, seja determinada pela pressão de altura de cabeça e pela área de corte transversal de passagem de tampa de extremidade de topo (22, 40), pela expressão:

em que, Hr = altura de cabeça (mm), em que a dita altura de cabeça está na faixa de 25,4 mm a 330,2 mm; g = 9,8 m/s2; e Ao = área de corte transversal da passagem de tampa de extremidade de topo (22, 40) (mm2) calcular uma razão entre a área e um perímetro da passagem de tampa de extremidade de topo (22, 40); e ajustar a dita área ou o dito perímetro ou ambos de modo que a dita razão seja maior do que 2,25.

6. Método para eliminar bloqueio de ar em uma montagem de cartucho de filtro (12) de fluxo reverso, em que a montagem de cartucho de filtro (12) inclui um alojamento de filtro tendo uma tampa de extremidade de topo (22, 40), um meio de filtro dentro do alojamento de filtro, sendo que o meio de filtro tem um furo central (18) para fluido recebido de uma passagem no alojamento de filtro da tampa de extremidade de topo (22, 40), sendo que o dito método é caracterizado pelo fato de que compreende: definir uma área, Ao, do dito furo central (18) de modo que a taxa de fluxo máxima do fluido de ingresso no dito furo central (18), Fmax, seja determinada pela pressão de altura de cabeça e pela área de corte transversal do furo central (18), pela expressão:

em que, Hr = altura de cabeça (mm), em que a dita altura de cabeça está na faixa de 25,4 mm a 330,2 mm; g = 9,8 m/s2; e Ao = área de corte transversal do furo central (18) (mm2) calcular uma razão entre a área e um perímetro do furo central (18); e ajustar a dita área ou o dito perímetro ou ambos de modo que a dita razão seja maior do que 2,25.

7. Cartucho de filtro (12) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito furo central (18) vazio é livre de qualquer meio de filtro.