BR112018068242B1

BR112018068242B1 - Filtro de ar para turbocompressores e supercompressores e método para montagem do mesmo

Info

Publication number: BR112018068242B1
Application number: BR112018068242-0A
Authority: BR
Inventors: Steve Williams
Original assignee: K&N Engineering, Inc
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2024-01-23
Also published as: CN109642524A; US20200040853A1; EP3426907A1; MX2018010913A; US20210363946A1; US20170260937A1; US10473066B2; WO2017156225A1; US11092120B2; CA3017338A1; CN109642524B; AU2017229761B2; CA3017338C; KR102304794B1; PH12018501928A1; AU2017229761A1; KR20180134883A; BR112018068242A2; EP3426907A4

Abstract

um aparelho e um método são fornecidos para um filtro de ar configurado para ser montado em entradas de ar de turbocompressores e sobrealimentadores. o filtro de ar compreende uma base proximal incluindo um receptor de entrada configurado para receber uma entrada de ar, um grampo para fixar a entrada de ar dentro do receptor de entrada e uma primeira abertura alinhada com um mecanismo de parafuso do grampo. um meio filtrante fixado à base proximal é configurado para remover material particulado e outros contaminantes de uma corrente de ar que entra. uma tampa de extremidade distal fixada ao meio filtrante compreende uma segunda abertura alinhada com a primeira abertura. um conduto no interior de uma cavidade interior do filtro de ar está disposto entre a primeira abertura e a segunda abertura, facilitando o apertar e afrouxar o grampo estendendo uma ferramenta apropriada através da cavidade interior de modo a engatar no mecanismo de parafuso do grampo.

Description

PRIORIDADE

[001] Este pedido reivindica o benefício e a prioridade do pedido de patente dos EUA 15/453.808 depositado em 8 de março de 2017 e Pedido Provisório dos EUA, intitulado "Filtro de ar para turbocompressor e supercompressor centrífugo", depositado em 9 de março de 2016 com o número de série 62/305.709.

CAMPO

[002] O campo da presente divulgação geralmente se refere a filtros de ar. Mais particularmente, o campo da invenção refere-se a um aparelho e a um método para um filtro de ar configurado para ser acoplado a entradas de ar de turbocompressores e supercompressores.

FUNDAMENTOS

[003] Um turbocompressor é geralmente um dispositivo de indução forçada acionado por turbina configurado para aumentar a eficiência e a potência de um motor. Em comparação com um motor naturalmente sugado, um motor turboalimentado produz maior potência de saída porque a turbina força mais ar, e proporcionalmente mais combustível, nas câmaras de combustão do motor do que a pressão atmosférica sozinha. Como será apreciado pelos peritos na arte, turbocompressores foram referidos como "turbosupercompressores" quando todos os dispositivos de indução forçada foram classificados como "supercompressores". Atualmente, no entanto, o termo "supercompressor" é tipicamente utilizado em referência a apenas dispositivos de indução forçada acionados mecanicamente, como por meio de uma correia, engrenagem, haste ou corrente conectado ao virabrequim do motor, enquanto o termo “turbocompressor” é usado em referência a uma turbina acionada pelo gás de exaustão do motor.

[004] Os turbocompressores são amplamente utilizados em motores de caminhões, carros, trens, aeronaves e equipamentos de construção. Os turbocompressores normalmente são usados com motores de combustão interna de ciclo Otto e ciclo Diesel; embora mais recentemente, turbocompressores também são úteis em células de combustível automotivas. Uma desvantagem, no entanto, é a falta de uma linha especializada ou dedicada de filtros de ar disponíveis para turbocompressores e supercompressores centrífugos. Será apreciado que turbocompressores e supercompressores centrífugos tendem a apresentar restrições de espaço severas dentro dos compartimentos de motor, limitando assim os tamanhos e formas dos filtros de ar potenciais. Muitos usuários confiam em filtros de ar em forma de cone curtos que são projetados para outras aplicações de motores. Alguns usuários recorrem a fazer suas próprias coberturas de tela para a entrada de ar de turbocompressor.

[005] Os peritos na arte reconhecerão que a forma de um alojamento do turbocompressor ou supercompressor, referida como "caracol", apresenta desafios únicos. Um receptor de entrada do filtro de ar deve ser inserido em um rolo do turbocompressor ou supercompressor, exigindo assim que o usuário exponha a base do filtro de ar, a fim de acessar e apertar uma braçadeira do filtro de ar. Isso incentiva o usuário a aplicar força ao filtro de ar em uma tentativa de expor a base, potencialmente danificando o filtro de ar no processo. Consequentemente, outra desvantagem é que os filtros de ar convencionais não são facilmente instaláveis em turbocompressores e supercompressores sem potencialmente danificar os filtros de ar. O que é necessário, portanto, é um filtro de ar que se encaixe firmemente em entradas de ar de turbocompressores e supercompressores sem que a base do filtro de ar tenha que ser exposta durante a instalação do filtro de ar.

SUMÁRIO

[006] Um aparelho e um método são fornecidos para um filtro de ar configurado para ser montado em entradas de ar de turbocompressores e supercompressores. O filtro de ar compreende uma base proximal incluindo um receptor de entrada configurado para receber uma entrada de ar, uma braçadeira para fixar a entrada de ar dentro do receptor de entrada, e uma primeira abertura alinhada com um mecanismo de parafuso da braçadeira. Um meio de filtro fixado à base proximal é configurado para remover material particulado e outros contaminantes de uma corrente de ar de entrada. Em algumas modalidades, o meio de filtro compreende papel, espuma, algodão, fibra de vidro, ou outros materiais filtrantes conhecidos, materiais tecidos ou não tecidos, sintéticos ou naturais, ou qualquer combinação destes. Em algumas modalidades, o meio de filtro compreende uma composição de óleo de filtro para melhorar as propriedades de limpeza de ar do meio de filtro. Uma tampa de extremidade distal fixada ao meio de filtro compreende uma segunda abertura alinhada com a primeira abertura. Um duto no interior de uma cavidade interior do filtro de ar é disposto entre a primeira abertura e a segunda abertura, facilitando apertar e afrouxar a braçadeira por estender uma ferramenta apropriada através da cavidade interior de modo a engatar no mecanismo de parafuso da braçadeira. O duto facilita a orientação da ferramenta através da cavidade interior para o mecanismo de parafuso enquanto também servindo para impedir que ar não filtrado entre através da primeira abertura e a segunda abertura na entrada de ar.

[007] Em uma modalidade exemplar, um filtro de ar configurado para ser montado em entradas de ar de turbocompressores e supercompressores compreende uma base proximal configurada para suportar o filtro de ar e fornecer uma interface entre o filtro de ar e uma entrada de ar de um turbocompressor ou um supercompressor, a base proximal compreendendo um receptor de entrada configurado para receber a entrada de ar, uma braçadeira configurada para fixar a entrada de ar dentro do receptor de entrada, e uma primeira abertura alinhada com um mecanismo de parafuso da braçadeira; um meio de filtro fixado à base proximal e configurado para remover o material particulado e outros contaminantes a partir de uma corrente de ar de entrada; uma tampa de extremidade distal fixada ao meio de filtro e compreendendo uma segunda abertura alinhada com a primeira abertura; e um duto dentro de uma cavidade interior do filtro de ar e disposto entre a primeira abertura e a segunda abertura; em que a primeira abertura e a segunda abertura facilitam apertar e afrouxar a braçadeira por estender uma ferramenta apropriada através da cavidade interior por meio do duto, de modo a engatar o mecanismo de parafuso da braçadeira.

[008] Em outra modalidade exemplar, o meio de filtro é constituído por papel, espuma, algodão, fibra de vidro, ou outros materiais filtrantes conhecidos, materiais tecidos ou não tecidos, sintéticos ou naturais, ou qualquer combinação destes. Em uma outra modalidade exemplar, o meio de filtro é pregueado ou de outro modo modelado ou contornado para aumentar a área superficial para passar a corrente de ar a ser limpa. Em outra modalidade exemplar, o meio de filtro compreende uma composição de óleo de filtro para melhorar as propriedades de limpeza de ar do meio de filtro.

[009] Em outra modalidade exemplar, a tampa de extremidade distal é compreendida por um material que é suficientemente duro de modo a reter o meio de filtro em uma configuração desejada e suportar o filtro de ar quando acoplado à entrada de ar do turbocompressor ou do supercompressor. Em outra modalidade exemplar, o duto é configurado para guiar uma ferramenta apropriada através da cavidade interior para o mecanismo de parafuso. Em outra modalidade exemplar, o duto impede que o ar não filtrado entre através da primeira abertura e da segunda abertura na entrada de ar.

[0010] Em outra modalidade exemplar, a braçadeira compreende uma banda metálica incluindo uma porção perfurada que é recebida pelo mecanismo de parafuso, a porção perfurada sendo configurada para receber uma engrenagem sem-fim, ou outro componente semelhante dentro do mecanismo de parafuso capaz de engatar a porção perfurada, tal que girar a engrenagem sem-fim, em conformidade, aperta ou afrouxa a banda metálica. Em outra modalidade exemplar, o mecanismo de parafuso é configurado com uma orientação substancialmente perpendicular em relação à circunferência da banda metálica, facilitando assim engatar o mecanismo de parafuso com uma ferramenta apropriada através da primeira abertura e da segunda abertura.

[0011] Em uma modalidade exemplar, um filtro de ar configurado para ser montado em uma entrada de ar de um turbocompressor compreende uma base compreendendo um receptor de entrada configurado para acoplar com a entrada de ar; um meio de filtro acoplado à base e configurado para remover contaminantes particulados do ar sugado para a entrada de ar; uma tampa acoplada ao meio de filtro; um duto dentro de uma cavidade interior do filtro de ar e disposto entre uma primeira abertura na base e uma segunda abertura na tampa; e uma braçadeira configurada para fixar a entrada de ar dentro do receptor de entrada, a braçadeira sendo operável por meio da primeira abertura, do duto e da segunda abertura.

[0012] Em outra modalidade exemplar, a braçadeira compreende ainda um mecanismo de parafuso alinhado com a primeira abertura, o duto e a segunda abertura de modo a facilitar a operação da braçadeira por meio de uma ferramenta adequada que passa através da tampa, do duto e da base. Em outra modalidade exemplar, o mecanismo de parafuso é configurado para permitir apertar e afrouxar a braçadeira por meio da ferramenta adequada. Em outra modalidade exemplar, o duto é configurado para guiar a ferramenta adequada através da cavidade interior para o mecanismo de parafuso. Em outra modalidade exemplar, o duto é configurado para impedir que o ar não filtrado entre através da primeira abertura e da segunda abertura para a entrada de ar.

[0013] Em uma modalidade exemplar, um método para um filtro de ar para montar em entradas de ar de turbocompressores e supercompressores compreende configurar uma base compreendendo um receptor de entrada para acoplar com uma entrada de ar, a base incluindo uma primeira abertura; fixar um meio de filtro à base, o meio de filtro configurado para remover contaminantes particulados a partir do ar sugado na entrada de ar; fixar uma tampa ao meio de filtro oposto da base, a tampa incluindo uma segunda abertura; estender um duto a partir da primeira abertura na base para a segunda abertura na tampa; configurar uma braçadeira para fixar a entrada de ar dentro do receptor de entrada; e colocar a braçadeira no receptor de entrada.

[0014] Em outra modalidade exemplar, a extensão do duto compreende ainda posicionar o duto dentro de uma cavidade interior do filtro de ar, de tal modo que o ar não filtrado é impedido de entrar através da primeira abertura e da segunda abertura na entrada de ar. Em outra modalidade exemplar, a configuração da braçadeira compreende ainda configurar um mecanismo de parafuso da braçadeira que é operável por meio de uma ferramenta adequada passada através da segunda abertura na tampa, no duto e na primeira abertura na base. Em uma outra modalidade exemplar, a colocação da braçadeira compreende ainda alinhar o mecanismo de parafuso com a primeira abertura, o duto e a segunda abertura, de modo a facilitar a operação da braçadeira por meio da ferramenta adequada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0015] Os desenhos referem-se a modalidades da presente divulgação em que:

[0016] A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva superior de uma modalidade exemplar de um filtro de ar configurado para ser montado em uma entrada de ar de um turbocompressor ou um supercompressor;

[0017] A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva inferior de uma modalidade exemplar de um filtro de ar configurado para ser montado em uma entrada de ar de um turbocompressor ou um supercompressor;

[0018] A Figura 3A ilustra uma vista de seção transversal inferior do filtro de ar ilustrado na Figura 1, tomada ao longo da linha 3A-3A;

[0019] A Figura 3B ilustra uma vista de seção transversal do filtro de ar ilustrado na Figura 1, tomada ao longo da linha 3B-3B;

[0020] A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplar de uma braçadeira configurada para montar um filtro de ar em uma entrada de ar de um turbocompressor ou um supercompressor;

[0021] A Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva superior de um ambiente de utilização exemplar em que uma chave de fenda é estendida através de uma cavidade interior de um filtro de ar de modo a ajustar uma braçadeira, pelo que o filtro de ar é montado em uma entrada de ar de um turbocompressor ou um supercompressor; e

[0022] A Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva superior de um ambiente de utilização exemplar em que uma chave inglesa é usada para girar um condutor estendendo através de uma cavidade interior de um filtro de ar de modo a ajustar uma braçadeira, pelo que o filtro de ar é montado em uma entrada de ar de um turbocompressor ou um supercompressor.

[0023] Embora a presente divulgação esteja sujeita a várias modificações e formas alternativas, modalidades específicas foram mostradas a título de exemplo nos desenhos e serão aqui descritas em detalhe. A invenção deve ser entendida como não limitada às formas particulares divulgadas, mas, pelo contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas que caibam dentro do espírito e âmbito da presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] Na descrição seguinte, numerosos detalhes específicos são estabelecidos para fornecer uma compreensão completa da presente divulgação. Será evidente, no entanto, para um especialista na técnica que a invenção aqui revelada pode ser praticada sem estes detalhes específicos. Em outros casos, referências numéricas específicas, como “primeira braçadeira”, podem ser feitas. No entanto, a referência numérica específica não deve ser interpretada como uma ordem sequencial literal, mas ao invés interpretada que a “primeira braçadeira” é diferente de uma “segunda braçadeira”. Assim, os detalhes específicos apresentados são meramente exemplares. Os detalhes específicos podem ser variados e ainda ser contemplados para estar dentro do espírito e âmbito da presente divulgação. O termo “acoplado” é definido como significando conectado diretamente ao componente ou indiretamente ao componente através de outro componente. Além disso, como usado aqui, os termos "cerca de", "aproximadamente" ou "substancialmente" para quaisquer valores ou intervalos numéricos indicam uma tolerância dimensional adequada que permite que a parte ou coleção de componentes funcione para a finalidade pretendida como aqui descrito.

[0025] Em geral, a presente descrição descreve um aparelho e um método para um filtro de ar configurado para ser montado em entradas de ar de turbocompressores e supercompressores. O filtro de ar compreende uma base proximal configurada para suportar o filtro de ar e fornecer uma interface entre o filtro de ar e uma entrada de ar de um turbocompressor ou um supercompressor. A base proximal compreende um receptor de entrada configurado para receber a entrada de ar, uma braçadeira configurada para fixar a entrada de ar dentro do receptor de entrada, e uma primeira abertura alinhada com um mecanismo de parafuso da braçadeira. Um meio de filtro é fixado à base proximal e configurado para remover o material particulado e outros contaminantes a partir de uma corrente de ar de entrada, de modo a impedir que entrem na entrada de ar. Uma tampa de extremidade distal é fixa ao meio de filtro e compreende uma segunda abertura alinhada com a primeira abertura. Um duto dentro de uma cavidade interior do filtro de ar é disposto entre a primeira abertura e a segunda abertura. A primeira abertura e a segunda abertura facilitam apertar e afrouxar a braçadeira por estender uma ferramenta apropriada através da cavidade interior por meio do duto, de modo a engatar o mecanismo de parafuso da braçadeira.

[0026] As Figuras 1-3 ilustram uma modalidade exemplar de um filtro de ar 104 configurado para ser montado em uma entrada de ar de um turbocompressor ou um supercompressor (a seguir designado "turbocompressor"). Como ilustrado nas Figuras 1-2, o filtro de ar 104 compreende uma base proximal 108, um meio de filtro 112 e uma tampa de extremidade distal 116. Como melhor ilustrado na Figura 2, a base proximal 108 compreende ainda um receptor de entrada 120, uma braçadeira 124 e uma abertura 128. O filtro de ar 104, preferivelmente, é compreendido por materiais que são suficientemente duros e resistentes à temperatura, de modo a manter a sua configuração durante a instalação e operação quando acoplados com a entrada de ar do turbocompressor.

[0027] A base proximal 108 é geralmente configurada para suportar o filtro de ar 104 e fornece uma interface entre o filtro de ar 104 e a entrada de ar do turbocompressor. O receptor de entrada 120 é configurado para receber a entrada de ar do turbocompressor, e a braçadeira 124 é configurada para fixar a entrada de ar dentro do receptor de entrada 120, de tal modo que o ar seja sugado através do meio de filtro 112 para uma cavidade interior 132 do filtro de ar 104 e depois conduzido através da abertura 128 para a entrada de ar do turbocompressor. Será apreciado que o receptor de entrada 120 tem uma configuração, e a abertura 128 tem um diâmetro, adequados para aceitar a entrada de ar do turbocompressor. Por exemplo, o receptor de entrada 120 pode compreender qualquer uma de uma variedade de nervuras adicionais, ou porções elevadas, de modo a engatar otimamente a entrada de ar do turbocompressor. A configuração específica do receptor de entrada 120 e o diâmetro da abertura 128 dependem da marca e modelo particulares do turbocompressor para o qual o filtro de ar 104 deve ser utilizado e, assim, uma grande variedade de configurações e diâmetros pode ser incorporada no filtro de ar 104 sem ir além do âmbito da presente divulgação.

[0028] Como melhor mostrado nas Figuras 1 e 3A, a base proximal 108 compreende uma crista 136 e um recesso 140 configurado para receber uma extremidade proximal 144 do filtro de ar 104. Prevê-se que qualquer um de uma variedade de fixadores (não mostrados) pode ser usada para afixar a extremidade proximal 144 dentro do recesso 140. Em algumas modalidades, a crista 136 pode ser moldada a um suporte de fio do filtro de ar 104. Em algumas modalidades, a crista 136 pode ser frisada de tal modo que dobra sobre e retém o suporte de fio e o meio de filtro 112 do filtro de ar 104. Será apreciado que, pelos peritos na arte, em algumas modalidades, fixação do meio de filtro 112 à base proximal 108 por meio da crista 136 e do recesso 140 torna o meio de filtro 112 irremovível do filtro de ar 104.

[0029] Prevê-se que um usuário do filtro de ar 104 pode limpar periodicamente o meio de filtro 112 em vez de substituir o filtro de ar 104, como é tipicamente feito com sistemas de filtro de ar convencionais. Em algumas modalidades, um método para limpeza do meio de filtro 112 compreende remover o filtro de ar 104 a partir da entrada de ar do turbocompressor, inserir uma mangueira de água através da abertura 128 para a cavidade interior 132 do filtro, e pulverizar água de modo a enxaguar contaminantes a partir do meio de filtro 112. Em algumas modalidades, o método para limpar o filtro de ar 104 compreende utilizar uma mangueira de ar de alta pressão em vez da mangueira de água. Em algumas modalidades, o método para limpeza do filtro de ar 104 compreende pulverizar água sobre o exterior do meio de filtro 112, de tal modo que a água e contaminantes drenam a partir do exterior do meio de filtro 112. Outros métodos de limpeza serão evidentes para os peritos na arte sem se desviar do espírito e âmbito da presente divulgação.

[0030] Como discutido acima, a extremidade proximal 144 do meio de filtro 112 é fixa à base proximal 108 por meio da crista 136 e do recesso 140. A cobertura de extremidade distal 116 pode ser afixada de modo semelhante ao meio de filtro 112 por meio de qualquer uma variedade de fixadores (não mostrados). Em algumas modalidades, a tampa de extremidade distal 116 pode ser moldada a um suporte de fio do meio de filtro 112, como aqui discutido. Em algumas modalidades, a tampa de extremidade distal 116 pode ser frisada em torno da sua borda periférica de tal modo que dobra sobre e retém o suporte de fio e o meio de filtro 112 do filtro de ar 104. Em algumas modalidades, uma simples porca e parafuso podem ser usados para fixar o meio de filtro 112, o suporte de fio e a tampa de extremidade distal 116 na base proximal 108, de tal modo que a extremidade proximal 144 fique fixa dentro do recesso 140. Qualquer um de uma variedade de meios de fixação pode ser praticada para anexar o meio de filtro 112, o suporte de fio, e a tampa de extremidade distal 116 na base proximal 108 sem se desviar do espírito e âmbito da presente divulgação. Além disso, a tampa de extremidade distal 116 é de preferência constituída por um material que é suficientemente duro para reter o meio de filtro 112 na configuração desejada e suportar o filtro de ar 104 quando acoplado à entrada de ar do turbocompressor. O meio de filtro 112 é também de preferência durável o suficiente para resistir a limpeza e uso repetidos, como discutido aqui.

[0031] Como discutido acima, o suporte de fio pode ser incorporado no meio de filtro 112 de modo a fornecer resistência e durabilidade adicionais ao filtro de ar 104, facilitando assim a limpeza periódica e a reutilização do filtro de ar 104 em vez de descartar o filtro após cada aplicação. Em algumas modalidades, o meio de filtro 112 pode ser posicionado entre o suporte de fio e uma ou mais camadas de um material de reforço. Por exemplo, o suporte de fio pode compreender uma tela de fio posicionada em uma superfície externa e uma superfície interna do meio de filtro 112. Em algumas modalidades, as telas de fio podem ser constituídas por fio de tela de alumínio revestido com pó que é co-pregueado juntamente com o meio de filtro 112 de modo a reforçar o filtro de ar 104. Em algumas modalidades, a superfície interna do meio de filtro 112 pode compreender um reforço de malha mais forte que é semelhante aos incorporados nas aplicações de filtro de Diesel. Em algumas modalidades, reforços adicionais ou alternativos podem ser fornecidos, como será evidente para os peritos na arte.

[0032] Na modalidade do filtro de ar 104 ilustrado nas Figuras 1-3, a base proximal 108 tem um diâmetro substancialmente igual ao diâmetro da tampa de extremidade distal 116. Em algumas modalidades, no entanto, a base proximal 108 pode ter um tamanho maior do que o tamanho da tampa de extremidade distal 116. Deveria ser entendido que o filtro de ar 104 da presente divulgação não está limitado à forma exata ilustrada nas Figuras 1-3, mas, em vez disso, pode incluir uma grande variedade de formas geralmente cilíndricas, geralmente circulares, ovais, redondas, curvas ou outras formas de perímetro fechado, que fornecem uma área superficial relativamente grande do meio de filtro 112. Em algumas modalidades, o meio de filtro 112 pode compreender várias alturas diferentes das mostradas nas Figuras 1-3, bem como compreender formas de cone inversas. Em algumas modalidades, o filtro de ar 104 pode compreender cones de filtro invertidos inseridos de modo a aumentar o fluxo de ar através do meio de filtro 112.

[0033] Na modalidade ilustrada na Figura 1, a tampa de extremidade distal 116 compreende uma primeira abertura 148 alinhada com um mecanismo de parafuso 152 da braçadeira 124. Uma segunda abertura 150 na base proximal 108 é também alinhada com o mecanismo de parafuso 152, como mostrado na Figura 2. Será apreciado que o mecanismo de parafuso 152 é configurado para permitir que um usuário aperte a braçadeira 124 durante a instalação do filtro de ar 104 para a entrada de ar do turbocompressor. Em alternativa, o usuário pode usar o mecanismo de parafuso 152 para afrouxar a braçadeira durante a remoção do filtro de ar 104 a partir do turbocompressor.

[0034] A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva da braçadeira 124 na ausência do filtro de ar 104. A braçadeira 124 compreende uma banda metálica 156 incluindo uma porção perfurada 160 que é recebida pelo mecanismo de parafuso 152. A porção perfurada 160 é configurada para receber uma engrenagem sem-fim, ou outro componente semelhante dentro do mecanismo de parafuso 152 capaz de engatar a porção perfurada 160, de tal modo que quando a engrenagem sem-fim é rodada a banda metálica 156 é em conformidade apertada ou afrouxada. Uma cabeça de acionamento 154 é configurada para receber uma ferramenta adequada para girar a engrenagem sem-fim. A banda metálica 156 compreende, de preferência, aço inoxidável 301 ou outro material semelhante. Em algumas modalidades, a banda metálica 156 pode ser galvanizada. Como melhor ilustrado nas Figuras 2 e 4, o mecanismo de parafuso 152 é disposto em uma orientação substancialmente perpendicular relativamente a uma circunferência da banda metálica 156. A orientação substancialmente perpendicular facilita engatar o mecanismo de parafuso 152 com uma ferramenta apropriada posicionada substancialmente em um ângulo reto em relação à circunferência da banda metálica 156.

[0035] A primeira abertura 148 e a segunda abertura 150 facilitam apertar e afrouxar a braçadeira 124 por estender uma ferramenta apropriada para a primeira abertura 148, através da cavidade interior 132, e para a segunda abertura 150 de modo a engatar o mecanismo de parafuso 152. Como melhor ilustrado nas Figuras 3A e 3B, um duto 164 é posicionado dentro da cavidade interior 132 e disposto entre a primeira abertura 148 e a segunda abertura 150. O duto 164 configurado para guiar a ferramenta apropriada através da cavidade interior 132 para o mecanismo de parafuso 152. O duto 164 serve ainda para impedir que o ar não filtrado entre através da primeira e segunda aberturas 148, 150 e para a entrada de ar do turbocompressor.

[0036] A Figura 5 ilustra uma vista em perspectiva de um ambiente de utilização exemplar 168, em que uma chave de fenda 172, ou outra ferramenta apropriada semelhante, é estendida para a primeira abertura 148, através do duto 164, e através da segunda abertura 150 de modo a ajustar a braçadeira 124 por meio de girar a cabeça de acionamento 154 do mecanismo de parafuso 152. A Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva de um ambiente de uso exemplar 176 em que uma chave inglesa 180 está sendo usada para girar um acionador 184 de modo a ajustar a braçadeira 124 por meio de girar o mecanismo de parafuso 152. No ambiente 168 da Figura 6, o acionador 184 estende para a primeira abertura 148, através do duto 164 na cavidade interior 132, através da segunda abertura 150, e engata na cabeça de acionamento 154 do mecanismo de parafuso. 152. Os peritos na arte apreciarão que o acesso ao mecanismo de parafuso 152 por meio da primeira abertura 148 e da segunda abertura 150 permite, de um modo vantajoso, que o receptor de entrada 120 do filtro de ar 104 seja inserido na rolo do turbocompressor e depois apertado para a entrada de ar sem que o usuário tenha que aplicar força ao filtro de ar 104 em uma tentativa de expor a base proximal 108 e acessar a braçadeira 124.

[0037] Como melhor mostrado na Figura 2, o meio de filtro 112 rodeia circunferencialmente a cavidade interior 132, de tal modo que o meio de filtro 112 cria um perímetro exterior de pelo menos uma porção da cavidade interior 132. Como mencionado acima, a forma exterior pode ser geralmente circular, oval, cônica, ou de outra forma modelada para melhorar a área superficial disponível para passagem de fluxo de ar para um dado volume da cavidade interior 132. A forma pode ser consistente ao longo de um comprimento longitudinal, como ilustrado nas Figuras 1-3, ou pode variar ao longo do comprimento. Por exemplo, o perfil exterior pode afunilar a partir da base proximal 108 para a tampa de extremidade distal 116, de modo a assemelhar-se a uma forma de cone, como aqui discutido.

[0038] Como será apreciado pelos peritos na arte, o meio de filtro 112 fornece uma área superficial através da qual passa uma corrente de ar e retém o material particulado e outros contaminantes a partir de modo a impedi-los de entrar na entrada de ar do turbocompressor. Como tal, o meio de filtro 112 pode ser constituído por papel, espuma, algodão, fibra de vidro, ou outros materiais filtrantes conhecidos, materiais tecidos ou não tecidos, sintéticos ou naturais, ou qualquer combinação destes. O meio de filtro 112 pode ser pregueado, como ilustrado nas Figuras 1-3, ou de outro modo modelado ou contornado de modo a aumentar a área superficial para passar a corrente de ar a ser limpa. Em algumas modalidades, o meio de filtro 112 pode compreender uma combinação de materiais para criar um meio de filtro híbrido. Em algumas modalidades, o meio de filtro 112 pode ainda compreender óleo para melhorar as propriedades de limpeza de ar do meio de filtro. Além disso, algumas modalidades podem incluir um recurso de carregamento de profundidade que fornece ao filtro de ar 104 um fluxo de ar elevado com uma restrição baixa, enquanto fornecendo grandes capacidades de retenção de contaminantes.

[0039] Embora a invenção tenha sido descrita em termos de variações particulares e figuras ilustrativas, os especialistas na técnica reconhecerão que a invenção não está limitada às variações ou figuras descritas. Além disso, quando os métodos e passos descritos acima indicam certos eventos que ocorrem em determinada ordem, os especialistas na técnica reconhecerão que a ordenação de certos passos pode ser modificada e que tais modificações estão de acordo com as variações da invenção. Adicionalmente, alguns dos passos podem ser executados concorrentemente em um processo paralelo quando possível, assim como executados sequencialmente como descrito acima. Na medida em que existem variações da invenção, que estão dentro do espírito da divulgação ou equivalentes às invenções encontradas nas reivindicações, é a intenção que esta patente cubra também essas variações. Por conseguinte, a presente divulgação deve ser entendida como não limitada pelas modalidades específicas aqui descritas, mas apenas pelo âmbito das reivindicações anexas.

Claims

1. Filtro de ar (104) configurado para ser montado em entradas de ar de turbocompressores e supercompressores, compreendendo: uma base proximal (108) configurada para suportar o filtro de ar (104) e fornecer uma interface entre o filtro de ar (104) e uma entrada de ar de um turbocompressor ou um supercompressor, a base proximal (108) compreendendo um receptor de entrada (120) configurado para receber a entrada de ar, uma braçadeira (124) configurada para fixar a entrada de ar dentro do receptor de entrada (120), e uma segunda abertura (150) alinhada com um mecanismo de parafuso (152) da braçadeira (124); um meio de filtro (112) fixado à base proximal (108) e configurado para remover o material particulado e outros contaminantes a partir de uma corrente de ar de entrada; uma tampa de extremidade distal (116) fixada ao meio de filtro (112) e compreendendo uma primeira abertura (48) alinhada com a segunda abertura (150); e um duto (164) dentro de uma cavidade interior (132) do filtro de ar (104) e disposto entre a primeira abertura (148) e a segunda abertura (150); em que a primeira abertura (148) e a segunda abertura (150) facilitam apertar e afrouxar a braçadeira (124) por estender uma ferramenta apropriada através da cavidade interior (132) por meio do duto (164), de modo a engatar o mecanismo de parafuso (152) da braçadeira (124), CARACTERIZADO pelo fato de que a braçadeira (124) compreende uma banda metálica (156) incluindo uma porção perfurada (160) que é recebida pelo mecanismo de parafuso (152), a porção perfurada (160) sendo configurada para receber uma engrenagem sem-fim, ou outro componente semelhante dentro do mecanismo de parafuso (152) capaz de engatar a porção perfurada (160), de tal modo que rodar a engrenagem sem-fim, em conformidade, aperta ou afrouxa a banda metálica (156).

2. Filtro de ar (104), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de filtro (112) é compreendido por papel, espuma, algodão, fibra de vidro, ou outros materiais filtrantes conhecidos, material tecido ou não tecido, sintético ou natural, ou qualquer combinação destes.

3. Filtro de ar (104), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de filtro (112) é pregueado ou de outro modo modelado ou contornado para aumentar uma área superficial para passar a corrente de ar a ser limpa.

4. Filtro de ar (104), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de filtro (112) compreende uma composição de óleo de filtro para melhorar as propriedades de limpeza de ar do meio de filtro (112).

5. Filtro de ar (104), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tampa de extremidade distal (116) é compreendida por um material que é suficientemente duro de modo a reter o meio de filtro (112) em uma configuração desejada e suportar o filtro de ar (104) quando acoplado à entrada de ar do turbocompressor ou do supercompressor.

6. Filtro de ar (104), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o duto (164) é configurado para guiar uma ferramenta apropriada através da cavidade interior (132) para o mecanismo de parafuso (152).

7. Filtro de ar (104), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o duto (164) impede o ar não filtrado de entrar através da primeira abertura (148) e da segunda abertura (150) na entrada de ar.

8. Filtro de ar (104), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de parafuso (152) é configurado com uma orientação perpendicular em relação à circunferência da banda metálica (156), facilitando assim engatar o mecanismo de parafuso (152) com uma ferramenta apropriada através da primeira abertura (148) e da segunda abertura (150).

9. Método para um filtro de ar (104) ser montado em entradas de ar de turbocompressores e supercompressores, conforme definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: configurar uma base compreendendo um receptor de entrada (120) para acoplar com uma entrada de ar, a base incluindo uma primeira abertura (148); fixar um meio de filtro (112) à base, o meio de filtro (112) configurado para remover contaminantes particulados a partir do ar sugado na entrada de ar; fixar uma tampa ao meio de filtro (112) oposto da base, a tampa incluindo uma segunda abertura (150); estender um duto (164) a partir da primeira abertura (148) na base para a segunda abertura (150) na tampa; configurar uma braçadeira (124) para fixar a entrada de ar dentro do receptor de entrada (120); e posicionar a braçadeira (124) para o receptor de entrada (120).

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que estender o duto (164) compreende ainda posicionar o duto (164) no interior de uma cavidade interior (132) do filtro de ar (104), de tal modo que o ar não filtrado é impedido de entrar através da primeira abertura (148) e a segunda abertura (150) para a entrada de ar.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a configuração da braçadeira (124) compreende ainda configurar um mecanismo de parafuso (152) da braçadeira (124) que é operável por meio de uma ferramenta adequada passada através da segunda abertura (150) na tampa, o duto (164) e a primeira abertura (148) na base.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a colocação da braçadeira (124) compreende ainda alinhar o mecanismo de parafuso (152) com a primeira abertura (148), o duto (164) e a segunda abertura (150) de modo a facilitar a operação da braçadeira (124) por meio da ferramenta adequada.