BRPI0413043B1 - Elemento de filtro e conjunto de filtro para elemento de filtro. - Google Patents

Description

"ELEMENTO DE FILTRO E CONJUNTO DE FILTRO PARA O ELEMENTO DE FILTRO" A presente invenção se refere, de forma geral, a filtros de fluido e conjuntos, e mais particularmente a um filtro de combustível e conjunto para um sistema de combustível de veículo.

Em certos sistemas de combustível, tal como para veículos, uma bomba é provida para mover o combustível através do sistema tal como do tanque para o motor. Um elemento de filtro é algumas vezes provido a jusante (no lado de pressão) da bomba para proteger os componentes a jusante. Na partida e durante a operação do sistema, o ar pode ser empurrado para dentro do alojamento do filtro. É desejável retirar o ar acumulado no alojamento para evitar que o ar seja empurrado através do elemento. 0 ar pode criar distribuição irregular de combustível, e afetar o desempenho dos componentes a jusante.

Uma solução é prover um orifício de ventilação na parte superior do alojamento. Um tal orifício permite que o ar saia vagarosamente do alojamento quando o alojamento é cheio com combustível. Pelo dimensionamento apropriado do orifício, e localização do orifício na parte superior do alojamento, essencialmente o orifício permitirá somente que o ar saia. Qualquer perda de combustível é quase insignificante e pode ser coletada e direcionada com o ar de volta para o tanque. É também conhecido localizar o orifício de ventilação no topo de um tubo de subida centralmente localizado, e escoar o ar/combustível através do tubo de subida. Isso exige uma vedação entre a tampa da extremidade superior e o tubo de subida para separar o combustível sujo que entra do combustível limpo e filtrado que sai.

Também, como mostrado em FR 2822395, é conhecido prover um orifício de ventilação em uma tampa de extremidade superior de um elemento de filtro, onde o elemento é recebido sobre um tubo de subida centralmente localizado no alojamento. 0 tubo de subida tem uma extremidade inferior fixada no alojamento, e se estende para cima para uma extremidade superior localizada próxima a e se comunicando com o orifício de ventilação quando o elemento é instalado.

Embora as soluções acima tenham tido alguma aceitação no mercado, elas geralmente exigem válvulas adicionais, vedações, encanamento e/ou componentes relativamente complexos de modo a funcionar apropriadamente. Isso pode aumentar o custo da montagem, e pode também adicionar tamanho e peso. E desde que o orifício de ventilação é parte da estrutura do alojamento, o orifício deve ser periodicamente inspecionado e de modo a garantir que ele não fique entupido por matéria particulada.

Assim, acredita-se que existe uma necessidade de um conjunto de filtro e elemento para aplicações de fluido que exigem uma purgação do ar, onde o conjunto de filtro tem um projeto simples de baixo custo e onde o orifício de ventilação é substituído em intervalos regulares para minimizar a chance do entupimento.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um elemento de filtro, compreendendo um anel de agentes de filtragem tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade e circunscrevendo uma cavidade central; uma primeira tampa de extremidade não perfurada unida de maneira vedada na primeira extremidade do anel de agentes, a primeira tampa de extremidade incluindo um orifício de ventilação na cavidade central do anel de agentes; uma segunda tampa de extremidade não perfurada unida de maneira vedada na segunda extremidade do anel de agentes, a segunda tampa de extremidade tendo uma porção de corpo anular definindo uma abertura central; um núcleo de suporte disposto na cavidade central do anel de agentes e sustentando uma dimensão interna do anel de agentes, o núcleo de suporte se estendendo de uma primeira extremidade em direção a primeira tampa de extremidade, para uma segunda extremidade em direção a segunda tampa de extremidade e tendo uma armação perfurada permitindo que o fluxo do fluido que passa radialmente através do anel de agentes passe radialmente através do núcleo para dentro da cavidade central; uma passagem de fluido tubular no núcleo de suporte da primeira extremidade do núcleo de suporte em comunicação de fluido com o orifício de ventilação, se estendendo para a segunda extremidade do núcleo de suporte, a passagem de fluido sendo separada e independente do fluxo através dos agentes e da armação do núcleo; e um dispositivo de vedação resiliente anular transportado pela segunda tampa de extremidade e confinando a abertura central nesse lugar, o dispositivo de vedação separando de modo flu- ido a passagem de fluido tubular do fluxo através do anel de agentes e armação, e incluindo pelo menos uma passagem direta interligando de modo fluido a passagem de fluido tubular com a abertura central na segunda tampa de extremidade. A presente invenção provê um conjunto de filtro novo e único e elemento para aplicações de fluido que exigem uma purgação do ar, e tem um projeto simples de baixo custo. A trajetória de escoamento para o ar ventilado é provida centralmente através do elemento, e mais particularmente, através de um canal de fluido separado e independente preferencialmente formado integral com um núcleo de suporte central para o elemento. 0 canal de fluido direciona o ar de um orifício de ventilação em uma tampa de extremidade superior do elemento de filtro - para uma trajetória de escoamento através de um tubo de subida central ou de outra forma através da extremidade inferior do alojamento para uma passagem de escoamento. 0 orifício de ventilação é integral com o elemento, e dessa maneira é substituído quando o elemento é substituído para reduzir o risco de entupimento.

De acordo com a presente invenção, o conjunto de filtro inclui um tubo de alojamento com uma extremidade inferior fechada e uma extremidade superior aberta; uma cobertura removível para a extremidade aberta do tubo e uma passagem de entrada para direcionar o fluido a ser filtrado para dentro do alojamento. A cobertura pode ser aparafusada no ou desparafusada do tubo para permitir o fácil acesso a um elemento de filtro. 0 alojamento também inclui um tubo de subida central se projetando para cima da extremidade fecha- da do tubo em direção a extremidade aberta. Um par de canais de fluxo, separados de modo fluido, é definido através do tubo de subida e extremidade inferior do alojamento. Um primeiro dos canais de fluxo abre para a extremidade superior distai do tubo de subida e se estende através do tubo de subida para uma passagem de saida na extremidade inferior do alojamento para direcionar o fluido filtrado para fora do alojamento. Um segundo dos canais de fluxo se estende de uma ou mais aberturas ao longo do comprimento do tubo de subida através de uma trajetória de fluxo separada no tubo de subida para uma abertura de escoamento na extremidade inferior do alojamento para direcionar o ar (e qualquer vazamento de fluido associado) para fora do alojamento em direção ao tanque. 0 segundo canal de fluxo podería ser formado alternativamente separado do tubo de subida, tal como na extremidade inferior do alojamento. 0 elemento de filtro inclui um anel de agentes de filtragem tendo uma primeira extremidade superior e uma segunda extremidade inferior e circunscrevendo uma cavidade central. Uma primeira tampa de extremidade não perfurada é unida de maneira vedada na primeira extremidade do anel de agentes e inclui um orifício de ventilação centralmente localizado. Uma segunda tampa de extremidade não perfurada é unida de maneira vedada na segunda extremidade do anel de agentes e tem uma porção de corpo anular definindo uma abertura central.

Um núcleo de suporte central é disposto na cavidade central do anel de agentes e suporta uma dimensão interna dos agentes. 0 núcleo inclui passagens de fluxo radiais para permitir que o fluxo que passa radialmente para dentro através dos agentes passe internamente no núcleo. 0 núcleo se estende entre as primeira e segunda tampas de extremidade, e inclui uma passagem de fluido axial separada e independente se estendendo da primeira tampa de extremidade em comunicação de fluido com o orifício de ventilação, para a segunda tampa de extremidade. Uma vedação anular resiliente é transportada pela segunda tampa de extremidade e confina a abertura central nesse lugar. A vedação anular recebe e veda de modo fluido no tubo de subida e/ou na extremidade inferior do alojamento, quando o elemento está localizado no alojamento. Δ vedação inclui pelo menos uma, e preferencialmente uma pluralidade de passagens diretas interligando de modo fluido a passagem de fluido axial no núcleo com a(s) segundais) abertura(s) no segundo canal de fluxo no tubo de subida. Uma porção intermediária da vedação é deslocada ligeiramente do tubo de subida e/ou alojamento para prover um vão livre de fluxo circunferencial, tal que o fluxo passará para a(s) segunda(s) abertura(s) a despeito do alinhamento cir-cunferencial das passagens diretas na vedação com as segundas aberturas no tubo de subida. O dispositivo de vedação descrito acima separa de modo fluido i) o fluxo de entrada sujo para os agentes do fluxo de saída limpo dos agentes e ii) a passagem de fluido no núcleo do suporte do fluxo através dos agentes. A configuração do dispositivo de vedação e tubo de subida também localiza o elemento de filtro no alojamento apropriadamente no sentido axial.

Como tal, o conjunto de filtro e o elemento descritos acima provêem um conjunto de filtro e elemento novos e únicos para aplicações de fluido que exigem a purgação do ar, que tem um projeto simples de baixo custo. 0 elemento tem um orifício de ventilação integral que é substituído quando o elemento é substituído para reduzir o risco de entupimento . A invenção é diagramaticamente ilustrada por meio de exemplo nos desenhos acompanhantes, nos quais: A Figura 1 é uma vista lateral transversal de um conjunto de filtro construído de acordo com os princípios da presente invenção; A Figura 2 é uma vista explodida do conjunto de filtro; A Figura 3 é uma vista lateral transversal do elemento de filtro para o conjunto de filtro da.Figura 1; A Figura 4 é uma vista em perspectiva elevada, em corte transversal parcial, do núcleo de suporte para o conjunto de filtro; A Figura 5 é uma vista em perspectiva elevada, em corte transversal parcial, do dispositivo de vedação para o conjunto de filtro e A Figura 6 é uma vista lateral transversal do conjunto de filtro mostrando uma modalidade adicional da presente invenção.

Com referência aos desenhos, e inicialmente à Figura 1, um conjunto de filtro construído de acordo com os princípios da presente invenção é indicado geralmente em 10. 0 conjunto de filtro 10 pode ser útil para remover particu-lado e outros contaminantes de um sistema de fluido, e em uma aplicação, é particularmente útil como um conjunto de filtro para remover particulado e outros contaminantes de uma corrente de combustível em um sistema de combustível para um veículo. Em uma tal aplicação, o conjunto de filtro pode estar localizado a jusante, no lado de pressão de uma bomba para mover o combustível através do sistema, por exemplo, do tanque para o motor. Embora deva ser observado que isso é somente uma localização apropriada para o conjunto de filtro, e que outras localizações e aplicações são possíveis . O conjunto de filtro 10 inclui um alojamento compreendendo um tubo cilíndrico 16 tendo uma extremidade inferior fechada 17 e uma extremidade superior aberta 18. Uma cobertura em formato de copo 19 é presa na extremidade aberta do tubo, e define uma câmara interna 20 com ela. Roscas apropriadas como em 22, são providas entre a cobertura e o tubo, para permitir que a cobertura seja facilmente aparafu-sada no e desparafusada do tubo. Uma primeira passagem (entrada de combustível) 23 é provida ao longo do lado do tubo (ou na parede de extremidade 17) para direcionar o combustível a ser filtrado (por exemplo, da bomba ou tanque) para dentro do alojamento; enquanto uma segunda passagem (saída de fluido) 24 é provida na parede de extremidade 17 para direcionar o combustível filtrado do alojamento para um componente a jusante, por exemplo, o motor. Uma terceira passagem (escoamento) 25 é também provida na parede de extremidade 17 para direcionar o ar e qualquer combustível vazando associado de volta para o tanque ou reservatório. 0 tubo é preferencialmente formado de metal ou outro material apropriado usando processos convencionais (por exemplo, fundição em matriz, usinagem, etc.).

Com referência agora também à Figura 2, um conjunto de tubo de subida, indicado geralmente em 30, é provido interno ao alojamento, e inclui uma base 32 e um elemento de tubo de subida alongado 34, centralmente localizado e se estendendo axialmente para cima, para longe da extremidade fechada 17 do alojamento em direção à extremidade aberta 18. O tubo de subida 34 é internamente dividido em um primeiro canal de fluxo 35 que se estende da extremidade distai superior 36 do tubo de subida para a base 32; e um segundo canal de fluxo 37, separado de modo fluido do primeiro canal de fluxo 35, e se estendendo de pelo menos uma, e preferencialmente uma pluralidade de segundas aberturas 38 ao longo do comprimento do tubo de subida, para a base 32. As segundas aberturas 38 são preferencialmente formadas em uma porção afunilada tron-co-cônica 39, que interliga uma porção superior radialmente mais estrita 40 do tubo de subida com uma porção inferior radialmente ampliada 41. A base 32 inclui canais apropriados 42,43 na sua superfície inferior que interligam de modo fluido e separado os canais de fluxo 35,37 no tubo de subida 34, com a passagem de saída 24 e passagem de escoamento 25, respectivamente, na parede de extremidade 17. A base 32 inclui aberturas como em 46 que recebem parafusos (não mostra- dos) para possibilitar que a base seja fixamente presa na parede de extremidade 17. A base 32 e o elemento do tubo de subida 34 são preferencialmente formados de um material de convenção, tal como metal ou plástico, em uma peça (unitário) , com canais 35 e 37 sendo facilmente criados durante o processo de formação. É também possível que o conjunto de tubo de subida possa ser formado de múltiplas peças fixadas juntas. Por exemplo, o elemento do tubo de subida 34 podería ser formado em uma peça e preso (tal como com adesivo ou encaixe por pressão) na base 32. É também possível que toda ou uma porção do conjunto de tubo de subida 30 possa ser formado em uma peça (unitário) com a parede de extremidade 17, como será descrito abaixo com relação a Figura 6.

Em qualquer caso, com referência agora às Figuras 1-3, o conjunto de filtro também inclui um elemento de filtro, indicado geralmente em 50, localizado internamente ao alojamento. O elemento 50 inclui um anel de agentes de filtragem 52 circunscrevendo um eixo central e definindo uma cavidade central 53. O anel de agentes é formado de um material tendo uma eficiência e estrutura (dobrado, soprado, etc.) apropriadas para a aplicação particular.

Uma primeira tampa de extremidade 54 inclui uma porção de corpo circular não perfurada 56, e é unida de maneira vedada por composto de isolamento apropriado em uma primeira extremidade superior do anel de agentes. Uma pluralidade de pontas flexíveis como em 57 pode ser provida na superfície externa da porção de corpo 56 e se projetar axi- almente para cima/para fora dela, para engate de travamento temporário com geometria apropriada (projeções, ranhuras, etc.) na superfície interior da cobertura 19 (ver Fig. 1) . Uma margem anular curta 58 se estende ao redor da periferia externa da primeira tampa de extremidade e se projeta por uma curta distância da primeira tampa de extremidade em direção a segunda tampa de extremidade, para confinar e suportar para fora os agentes 52. Um colar anular curto 60 se estende axialmente para dentro (para baixo) da superfície interna da porção de corpo para dentro da cavidade central 53 dos agentes. Um pequeno orifício de ventilação 61 é provido na porção de corpo 56 da tampa de extremidade, preferencialmente ao longo do eixo central do elemento, ou pelo menos radialmente para dentro do anel de agentes 52, cuja função será descrita abaixo. O tamanho do orifício de ventilação 61 pode variar dependendo da aplicação, entretanto, em uma aplicação o orifício de ventilação era uma abertura tendo um diâmetro entre .0457 cm e .0508 cm (.018 e .020 polegadas). A primeira tampa de extremidade 54 é preferencialmente formada em uma peça (unitária) de material apropriado, por exemplo, plástico, usando processos convencionais.

Uma segunda tampa de extremidade 62 inclui uma porção de corpo anular não perfurada 64 definindo uma abertura central 65, e é unida de maneira vedada por composto de isolamento apropriado em uma segunda extremidade inferior do anel de agentes. Uma margem anular curta 66 se estende ao redor da periferia externa da segunda tampa de extremidade e se projeta por uma curta distância da segunda tampa de ex- tremidade em direção a primeira tampa de extremidade, para também confinar e sustentar para fora os agentes 52. Um colar anular curto 67 se estende axialmente para dentro/para cima da superfície interna da segunda tampa de extremidade, para dentro da cavidade central 53 dos agentes. A porção de corpo anular 64 e o colar 67 definem um ressalto anular 68, se projetando radialmente para dentro do colar e confinando a abertura central 65. A segunda tampa de extremidade 62 é também preferencialmente formada em uma peça (unitária) de material apropriado, por exemplo, plástico, usando processos convencionais.

Um núcleo central 70 é recebido internamente nos agentes 52 para prover suporte para o elemento. O núcleo de suporte 70 se estende ao longo de todo o comprimento dos agentes. Com referência agora a Figura 4, o núcleo de suporte 70 inclui uma armação cilíndrica preferencialmente tendo uma série de elementos anulares de suporte laterais como em 74; e uma série de elementos axiais de suporte longitudinais como em 76, com os elementos de suporte 74 e 76 definindo uma série de aberturas de fluxo radial como em 78. Os elementos de suporte laterais 74 têm uma dimensão externa suficiente para engatar e suportar uma dimensão interna do anel de agentes 52, e uma dimensão interna suficiente para receber o tubo de subida central 34. O elemento de suporte lateral mais superior 79 tem uma configuração circular não perfurada, e inclui um colar anular 80 confinando a sua periferia e se projetando para fora (para cima) dela. Como pode ser observado nas Figuras 1 e 3, o colar 80 é dimensionado para ser recebido entre o colar 60 da primeira tampa de extremidade 54 e os agentes 52, e é unido de maneira vedada na primeira tampa de extremidade pelo composto de isolamento quando a primeira tampa de extremidade é fixada no anel de agentes. Quando assim montado, uma primeira câmara circular superior 81 em comunicação com a abertura de ventilação 61 é definida entre o elemento de suporte lateral mais superior 79 e a primeira tampa de extremidade 54.

Similarmente, com referência novamente a Figura 4, o elemento de suporte lateral mais inferior 82 tem uma configuração anular não perfurada definindo uma abertura central 83, e inclui um colar anular 84 confinando a sua periferia e se projetando para fora (para baixo) dela. O colar 84 é dimensionado para ser recebido entre o colar 67 da segunda tampa de extremidade 62 e agentes 52 (como mostrado nas Figuras 1 e 3), e é unido de maneira vedada na segunda tampa de extremidade pelo composto de isolamento quando a segunda tampa de extremidade é fixada no anel de agentes. Uma segunda câmara anular inferior 85 é definida entre o elemento de suporte lateral mais inferior 82 e a segunda tampa de extremidade 62.

Uma série de elementos de suporte radiais 86 é provida em disposição espaçada ao redor do elemento de suporte lateral mais inferior 82, e se projeta para dentro do colar 84 para a abertura central 83. Cada elemento de suporte radial 86 pode ter uma fenda axial como em 87, que é dimensionada para receber o colar 67 da tampa de extremidade inferior para facilitar a localização, fixação e sustentação da tampa da extremidade inferior no núcleo durante o processo de montagem. Os elementos de suporte radiais 86 também facilitam a localização e sustentação de um dispositivo de vedação, como será descrito abaixo.

Uma passagem de fluido axial 88 é provida integralmente com o núcleo de suporte 70. A passagem de fluido 88 é definida por um corpo tubular ou cilíndrico 89 que define uma trajetória de fluxo separada de modo fluido e independente das aberturas de fluxo radiais 78. Especificamente, a passagem de fluido 88 tem uma extremidade superior 90 que abre dentro da câmara superior 81 confinada pelo colar superior 80; uma extremidade inferior 91 que abre dentro da câmara inferior 85 confinada pelo colar inferior 84; e uma porção de corpo 92 que passa através de cada um dos elementos de suporte laterais 74 do topo para a base da curva.

Embora seja preferido que a passagem de fluido 88 seja interna ao núcleo de suporte 70, é possível que o canal possa ser externo ao núcleo, tal como se estendendo ao longo da superfície externa do núcleo, ou até mesmo fisicamente separado (espaçado) dele, dependendo da composição dos agentes de filtro 52. Por exemplo, se os agentes fossem agentes soprados ou formados, o canal podería ser formado interno aos agentes, e passagens radiais nas extremidades superior e inferior poderíam ser providas para conectar a câmara superior 81 com a câmara inferior 85.

Em qualquer caso, o núcleo de suporte 70 com a passagem 88 é preferivelmente formado em uma peça (unitário) de material apropriado, por exemplo, plástico, usando processos convencionais; e como descrito previamente, é preferencialmente fixado nas primeira e segunda tampas de extremidade 54,62, embutindo os colares 80,84 no composto de isolamento nas extremidades dos agentes. O número de elementos de suporte laterais 74 e elementos de suporte longitudinais 76 no núcleo 70 pode variar dependendo das exigências de resistência e do fluxo desejado através do conjunto. A dimensão radial da passagem de fluido 88 também dependerá do ar previsto a ser ventilado do alojamento. O núcleo do suporte 70, naturalmente, podería ter outras configurações diferentes da configuração perfurada ilustrada nas figuras (isto é, com elementos de suporte laterais e longitudinais), por exemplo, ele podería ser um tubo perfurado cilíndrico. É também possível que se o anel de agentes tivesse suporte interno suficiente, que o núcleo pudesse meramente compreender os colares superior e inferior 80,84, suportados pelo corpo 89 do canal de fluido, isto é, os elementos de armação do núcleo poderíam estar ausentes em certas aplicações e os agentes ainda seriam suficientemente suportados, pelos colares e canal de fluido. Outras alternativas também devem ser evidentes.

Um dispositivo de vedação anular, indicado em 98 nas Figuras 2 e 5, é provido em direção a extremidade inferior do elemento. 0 dispositivo de vedação 98 tem uma porção de base ampliada radialmente 100 em uma extremidade externa, uma porção de cabeça reduzida radialmente 102 na outra extremidade interna e uma porção intermediária tronco-cônica 106, interligando as porções de base e cabeça, e tendo uma geometria interna que iguala substancialmente a geometria externa da porção tronco-cônica 39 do tubo de subida (como pode ser observado na Figura 1) . A porção de base 100 tem uma superfície inferior plana 108, e uma dimensão externa suficiente para se encaixar firmemente dentro do colar 67 da tampa de extremidade inferior 62, e contra o ressalto radial 68. A porção de base 100 se projeta radialmente para dentro ligeiramente para dentro da abertura 65 e tem um dispositivo cilíndrico interno dimensionado para firmemente receber e vedar contra a periferia externa da porção ampliada 41 do tubo de subida 32. Δ porção de cabeça 102 do dispositivo de vedação da mesma maneira tem uma dimensão externa tal que ela pode ser inserida através da abertura 83 e recebida internamente no elemento de suporte lateral mais inferior 82. A porção de cabeça 102 da mesma maneira se projeta ligeiramente para dentro e tem uma superfície cilíndrica interna dimensionada para receber firmemente e vedar contra a porção estreita 40 do tubo de subida quando o elemento é recebido no tubo de subida.

Quando o dispositivo de vedação está localizado entre o núcleo e a tampa de extremidade inferior como descrito acima, os elementos de suporte radiais 56 na parte inferior do núcleo 70 têm, cada um, uma borda afunilada externa dimensionada para suportar a superfície externa do dispositivo de vedação, particularmente na área da porção intermediária 106 (ver, por exemplo, Fig. 3). Isso facilita loca- lizar o dispositivo de vedação durante a montagem, bem como manter vedações de fluido apropriadas entre o núcleo e os agentes (através da tampa da extremidade inferior) durante o uso. A porção intermediária 106 do dispositivo de vedação anular tem pelo menos uma, e preferencialmente tem uma série de passagens diretas 110 formadas radialmente e um tanto axialmente através dela. Como pode ser observado na Figura 1, a(s) passagem(ns) direta(s) 110 é (são) alinhadas com e interliga (m) de modo fluido a câmara inferior 85 no colar 84 com a(s) abertura (s) 38 no tubo de subida central, para interligar de modo fluido a passagem de fluido 88 no elemento de filtro com a passagem de escoamento 37 na base do tubo de subida. O número de passagens diretas 110 pode variar dependendo do fluxo desejada através da passagem de fluido 88.

Como pode ser observado na Figura 1, um vão livre radial pequeno 102 é provido entre a porção intermediária 106 do dispositivo de vedação e a porção cônica 39 do tubo de subida. Esse vão livre define um canal de fluxo circunfe-rencial tal que o fluido pode entrar nessa área e fluir para as aberturas 38 no tubo de subida 34, a despeito da orientação circunferencial das passagens diretas 110 e aberturas 38 quando o elemento de filtro é instalado no alojamento.

Como deve ser evidente a partir do acima, quando o elemento é instalado no alojamento, e o fluido a ser filtrado é introduzido através da passagem de entrada 23, o fluido flui ao redor da periferia do elemento de filtro, e radial- mente para dentro através dos agentes 52, onde os particula-dos e outros contaminantes são separados. 0 fluido limpo então passa através das aberturas 78 no núcleo de suporte, e para cima e ao redor da extremidade distai do tubo de subida 34, onde o fluido então passa para baixo através do canal 35 no tubo de subida, e através do canal 42 na base 32 para a passagem de saida 24. Qualquer ar no fluido que chega tem a tendência de se elevar para a porção superior do alojamento, ao redor da tampa de extremidade superior 54, onde o ar pode então passar através da abertura de ventilação 61 na tampa de extremidade superior, e para baixo através da passagem de fluido 88, através das passagens diretas 110 no dispositivo de vedação, através do canal de escoamento 37 no tubo de subida 34 para o canal 43 na base 32, e a seguir para a passagem de escoamento 25. Δ abertura de ventilação 61 é dimensionada como apropriado para permitir que ar suficiente passe para a passagem de escoamento, e ainda é preferivelmente pequena o suficiente para impedir o vazamento significativo do fluido. Novamente, qualquer fluido vazando através da abertura 61 é direcionado através da trajetória de escoamento para o tanque.

Quando o elemento é removido do alojamento (removendo a cobertura 19) quando o elemento fica gasto, e substituído por um elemento novo, o orifício de ventilação é substituído naturalmente da mesma forma, já que ele é um componente integral com o elemento. Isso reduz a chance que o orificio fique entupido com o tempo, dessa maneira impedindo que o ar no alojamento saia para a passagem de escoa- mento.

Novamente, a altura e a dimensão do tubo de subida 34, o tamanho do orifício de ventilação 61, as dimensões da passagem de fluido 88 e outras características dimensionais do elemento de filtro e alojamento podem, naturalmente, variar dependendo da aplicação particular e fluxos de fluido e ar previstos no sistema.

De acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, como mostrado na Figura 6, a base 32 do conjunto de tubo de subida podería ser formada em uma peça com a extremidade inferior do tubo 16. Nesse caso, o elemento do tubo de subida 34 pode ser formado em uma peça (unitário) com a base 32, ou alternativamente, como ilustrado, podería ser formado separadamente da base e a seguir preso tal como com adesivo, encaixado com pressão ou soldagem. Segundas aberturas 38 são formadas, nessa modalidade, através de uma porção de projeção anular 122 da base 32, e o dispositivo de vedação 98 tem uma configuração em formato de copo com a porção de base anular ampliada 100; porção anular de cabeça reduzida 102 e porção intermediária lateral 106, para receber e vedar sobre a porção de projeção anular 122. Um ligeiro espaço livre é novamente provido entre o dispositivo de vedação e o conjunto do tubo de subida para permitir o fluxo entre as aberturas 110 no dispositivo de vedação e as segundas aberturas para o segundo canal, a despeito da orientação circunferen-cial das aberturas 110 no dispositivo de vedação e as segundas aberturas na porção de projeção anular 122. Os canais, tal como 42 e 43 descritos previamente, são formados na base 32 para direcionar o fluxo do fluido para as passagens de saida e escoamento. 0 restante do conjunto de filtro é, de preferência, substancialmente o mesmo como descrito acima com relação à primeira modalidade, e não será descrito mais com o intuito de brevidade.

Em qualquer uma das modalidades acima, o dispositivo de vedação 98 dessa maneira separa de modo fluido o fluido sujo que chega da passagem de entrada 23 passando radialmente para dentro através dos agentes 52, do fluido limpo no lado a jusante dos agentes fluindo através das passagens 78 para dentro do tubo de subida central 34. 0 dispositivo de vedação 98 também separa de modo fluido o fluxo através da passagem de fluido 88 do fluxo que passa através dos agentes para dentro do tubo de subida central. 0 dispositivo de vedação provê a vedação de modo fluido do dispositivo apropriadamente para o tubo de subida central e o alojamento, de modo que as passagens de fluido são providas a despeito da orientação rotacional do dispositivo no tubo de subida. A configuração do tubo de subida e do dispositivo de vedação também facilita localizar axialmente o elemento de filtro ao longo do tubo de subida - os elementos se encaixam para baixo no tubo de subida até que o dispositivo de vedação engata a porção intermediária 106 - em cujo ponto o elemento de filtro está apropriadamente localizado. Naturalmente, outros aspectos de localização, tais como nervuras ou i flanges se projetando axialmente para cima da extremidade inferior do alojamento e engatando a tampa de extremidade inferior, podem também ser providos para localizar apropria- damente o elemento no alojamento no sentido axial e radial. 0 dispositivo de vedação 98 pode ser feito de qualquer material resiliente ou flexível apropriado para a aplicação particular, e é preferencialmente um elemento de uma peça (unitário) formado de um material elastomérico.

Como descrito acima, a presente invenção provê, dessa maneira, um conjunto de filtro novo e único e elemento para aplicações de fluido que exigem a purgação do ar, e tem um projeto simples de baixo custo. A trajetória de escoamento para o ar ventilado (e vazamento de fluido associado) é provida centralmente através do elemento, e mais particularmente, através de um canal de fluido separado e independente preferencialmente formado integral com um núcleo de suporte central para o elemento. 0 canal de fluido direciona o ar de um orifício de ventilação em uma tampa de extremidade superior do elemento de filtro - para uma trajetória de escoamento interna para um tubo de subida central. 0 orifício de ventilação é integral com o elemento de filtro e vantajosamente substituído quando o elemento de filtro é substituído, o que reduz o risco do orifício ficar entupido.

Claims (10)

1. Elemento de filtro (50), compreendendo: um anel de agentes de filtragem (52) circunscrevendo uma cavidade central (53); uma primeira tampa de extremidade não perfurada (54), unida de maneira vedante a uma extremidade do anel de agentes (52); uma segunda tampa de extremidade não perfurada (62), unida de maneira vedante a uma outra extremidade do anel de agentes (52), a segunda tampa de extremidade (62) tendo uma porção de corpo anular (64) definindo uma abertura central (65); um núcleo de suporte cilíndrico (70) disposto na cavidade central (53) do anel de agentes (52) e se estendendo entre as primeira e segunda tampas de extremidade, o núcleo de suporte (70) sustentando para dentro o anel de agentes (52), o núcleo de suporte (70) tendo uma armação perfurada (74,76) permitindo que o fluxo do fluido que, passa radialmente através do anel de agentes (52), passe radialmente através do núcleo (70), para dentro da cavidade central (53) , a primeira tampa de extremidade (54) incluindo um orifício de ventilação (61) dentro da cavidade central (53) do anel de agentes (52); uma passagem de fluido (88) no núcleo de suporte (70) se estendendo de uma primeira extremidade (90) em comunicação de fluido com o orifício de ventilação (61), para uma segunda extremidade (91), a passagem de fluido (88) sen- do separada e independente do fluxo através dos agentes (52) e a armação (74,76) do núcleo (70) e um dispositivo de vedação resiliente anular (98) é transportado pela segunda tampa de extremidade (62) e confinando a abertura central (65) nele, o dispositivo de vedação (98) separando de maneira fluida a passagem de fluido (88) do fluxo do fluido através do anel de agentes (52) e armação (74,76), quando o elemento (50) é instalado em um conjunto de tubo de subida (30) tendo canais de fluxo respectivos (35,37), CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de vedação (98) inclui pelo menos uma passagem direta (110) interligando fluidicamente a segunda extremidade (91) da passagem de fluido (88) com a abertura central (65) na segunda tampa de extremidade (62).

2. Elemento de filtro (50), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o núcleo do suporte (70) compreende uma armação de elementos de suporte interligados longitudinal e lateralmente (74,76), definindo uma pluralidade de aberturas de fluxo radiais (78), e a passagem de fluido (88) tem uma configuração tubular integral com a armação.

3. Elemento de filtro (50), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o núcleo de suporte (70) inclui dispositivo de localização e suporte em uma extremidade para i) localizar e sustentar o dispositivo de vedação e ii) receber um aspecto de localização correspondente da segunda tampa de extremidade, para localizar e sustentar a segunda tampa de extremida- de com relação ao núcleo de suporte.

4. Elemento de filtro (50), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira tampa de extremidade (54) e o núcleo (70) definem uma primeira câmara (81) em comunicação com o orifício de ventilação (61) e com a primeira extremidade (90) da passagem de fluido tubular; e a segunda tampa de extremidade (62) e núcleo (70) definem uma segunda câmara (85) em comunicação de fluido com a segunda extremidade (91) da passagem de fluido, e o dispositivo de vedação (98) está localizado de tal maneira que pelo menos uma passagem de fluxo (10) é conectada de modo fluido com a segunda câmara (85).

5. Elemento de filtro (50), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de vedação (98) tem uma configuração tronco-cônica, com a porção de base radialmente ampliada (100), suportada por um ressalto anular (68) da segunda tampa de extremidade (62), e uma porção de cabeça radialmente reduzida (102), recebida com uma abertura central (83) do núcleo de suporte (70).

6. Elemento de filtro (50), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de vedação (98) tem uma porção intermediária afunilada (106), interligando a porção de base (100) e a porção de cabeça (102), e pelo menos uma passagem direta (110) está localizada na porção intermediária do dispositivo de vedação.

7. Conjunto de filtro (10) para o elemento de filtro (50) definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fa- to de que compreende: um alojamento incluindo um tubo (16) com uma extremidade fechada (17) e uma extremidade aberta (18) e uma passagem de entrada para direcionar o fluido a ser filtrado para dentro do alojamento; uma cobertura (19) para a extremidade aberta do tubo (16) e junto também definindo uma câmara interna (20) ou elemento de filtro (50) e um conjunto de tubo de subida (30) incluindo um elemento de tubo de subida (34) se projetando para longe da extremidade fechada (17) do tubo em direção à extremidade aberta (18), e um par de canais de fluxo separados fluidica-mente (35,37) definidos através do conjunto de tubo de subida (30), um primeiro dos canais de fluxo (35) se abrindo para uma extremidade distai (36) do elemento do tubo de subida (34) e se estendendo através do elemento do tubo de subida (34) para uma passagem de saida (34) no alojamento, para direcionar o fluido filtrado do alojamento; e o segundo dos canais de fluxo (37) se abrindo ao longo do conjunto de tubo de subida (30) e se estendendo para uma passagem de escoamento (25) no alojamento; o elemento de filtro (50) recebido e suportado pelo conjunto do tubo de subida (30), o dispositivo de vedação (98) do elemento de filtro vedando no elemento do tubo de subida (34) no alojamento e separando fluidicamente o segundo canal de fluxo (37) do fluxo do fluido através do anel de agentes e núcleo para o primeiro canal de fluxo (35) para a passagem de saida (24); a pelo menos uma passagem direta (110) no elemento de vedação interligando fluidicamente o segundo canal de fluxo (37) com a passagem de escoamento (25) no alojamento, para permitir que o ar no alojamento passe através do orifício de ventilação (61) na primeira tampa de extremidade (54), através do segundo canal de fluxo (37), através da pelo menos uma passagem direta (110), para a passagem de escoamento (25).

8. Conjunto de filtro (10), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo canal de fluxo (37) se abre em uma porção afunilada tronco-cônica (39) do elemento de tubo de subida (34), interligando uma porção radialmente ampliada (41) em direção à extremidade fechada (17) do tubo e uma porção radialmente mais estrita (40) para longe da extremidade fechada do tubo; e o dispositivo de vedação (98) inclui uma porção afunilada tronco-cônica (106) correspondendo com a porção afunilada tronco-cônica (39) do elemento do tubo de subida (34).

9.

Conjunto de filtro (10), de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo canal de fluxo (37) se abre em uma porção de projeção anular (122) de uma base (32); e o dispositivo de vedação (98) inclui uma porção lateral (106) vedada na porção de projeção (122) do conjunto do tubo de subida (30).