BRPI0901771A2

BRPI0901771A2 - filtro de fluido, conjunto de filtro de fluido, e método de montagem

Info

Publication number: BRPI0901771A2
Application number: BRPI0901771-2A
Authority: BR
Inventors: John H Beard; Farrell F Calcaterra
Original assignee: Baldwin Filters Inc
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2010-04-13
Also published as: EP2135658A3; BRPI0901771B1; EP2135658B1; US8465643B2; CA2669005C; US8128819B2; US20090308801A1; JP2010000501A; MX2009006383A; AU2009202399B2; EP2135658A2; AU2009202399A1; CA2669005A1; US20120125832A1

Abstract

FILTRO DE FLUIDO, CONJUNTO DE FILTRO DE FLUIDO, E MéTODO DE MONTAGEM. Um filtro e elemento de filtro são providos que incorporam um membro de válvula para impedir o fluido de carregamento de contaminar um lado de fluido limpo do filtro ou elemento de filtro. O filtro pode incorporar um elemento de filtro substítuível ou ser substituível em si. O membro de válvula é preferivelmente formado como um flange anular de um anel isolante montado em uma tampa superior do elemento de filtro. O flange anular vedavelmente engasta com a tampa superior e fecha uma porta de saída de fluido limpo de um estado afrouxado e abre a porta de saída de fluido limpo em um estado deformado.

Description

"FILTRO DE FLUIDO, CONJUNTO DE FILTRO DE FLUIDO, E MÉTODO DE MONTAGEM"

Campo da Invenção

Esta invenção em geral refere-se à filtração de líquido e mais particularmente aosconjuntos de filtro para filtração de líquido e filtros para uso com os mesmos e métodos demontar filtros em bases de filtro.

Antecedentes da Invenção

Filtros são usados em sistemas de filtração para filtrar impurezas de fluido tal comocombustíveis ou lubrificantes, antes de o fluido ser usado em um sistema a jusante tal comoum motor ou uma transmissão. O uso de filtros substituíveis permite o usuário substituir umaparte de desgaste relativamente barata ou facilmente removível quando os meios de filtro,que colhem e removem as impurezas do fluido, tornarem-se gastos, ao invés de requerersubstituição do sistema de filtração inteiro.

Em algumas circunstâncias, pode ser desejável pré-encher ou "carregar" o filtrocom o mesmo fluido que está sendo filtrado para impedir bolsas significativas de ar dentrodo sistema de filtração de fluido para impedir operação errada ou mal-funcionamento dosistema a jusante ao qual o fluido está sendo provido. O fluido usado para carregar o filtropode também ser referido como "fluido de carregamento".

Carregamento é tipicamente executado vertendo algum fluido no filtro através deuma entrada de fluido sujo do filtro. Durante o carregamento, é benéfico evitar permitir qual-quer do fluido de carregamento de ir a jusante nos meios de filtro, isto é, em um lado de flui-do limpo dos meios de filtro. Desse modo, o fluido de carregamento é filtrado antes de sertransportado e usado pelo sistema a jusante. Isto impede quaisquer contaminantes ou impu-rezas que possam estar no fluido de carregamento de se desviarem dos meios de filtro e porfim entrarem no sistema a jusante.

Porém, muitos filtros incluem uma entrada de fluido sujo próxima de uma saída defluido limpo de modo que tentativas para carregar o filtro através da entrada de fluido sujopor fim resultam no fluido de carregamento entrando na saída de fluido limpo (isto é, a jusan-te dos meios de filtro e desse modo no lado limpo). Desse modo, estas impurezas são per-mitidas indesejavelmente por fim percorrer o sistema a jusante que usa o fluido.

A presente invenção refere-se às melhorias nos filtros e conjuntos de filtro que im-pedem o fluido sujo ou de carregamento de se desviarem dos meios de filtro entrando nasportas erradas de fluxo de fluido enquanto carregando um filtro novo e, particularmente, umfiltro de substituição.

Breve Sumário da Invenção

A presente invenção tem vários aspectos ou modalidades que podem ser reivindi-cados e encontram-se como patenteáveis independente e individualmente ou em combina-ção com outros aspectos, incluindo mas não limitados aos seguintes.

Em um aspecto, a invenção fornece um membro de válvula que impede o fluido decarregamento de contaminar um lado de fluido limpo de um filtro durante o carregamento dofiltro, antes de montar o filtro em uma base de filtro.

Implementando esta característica do membro de válvula, uma modalidade de umelemento de filtro inclui um anel tubular dos meios de filtro, uma tampa superior e um mem-bro de válvula. A tampa superior tem uma face interna vedavelmente presa a uma extremi-dade do anel tubular dos meios de filtro. A extremidade também tem uma face externa face-ando para longe do anel tubular dos meios de filtro. A tampa superior também inclui umaporta de fluxo do fluido passando pela tampa superior que comunica de maneira fluida aface interna com a face externa. O membro de válvula se estende ao longo da porta de fluxode fluido e vedavelmente fecha a porta de fluxo de fluido vedavelmente interagindo com umadas faces da tampa superior em uma condição afrouxada. O membro de válvula abre a portade fluxo em uma condição deformada. A condição deformada sendo uma condição diferenteque a condição afrouxada.

Em outro aspecto, uma modalidade da invenção fornece um conjunto de filtro queinclui uma base de filtro e um filtro removivelmente montado na base de filtro. A base defiltro compreende portas de fluidos limpo e sujo e um atuador de válvula. O filtro compreendeuma cobertura, um anel tubular dos meios de filtro e um membro de válvula. A coberturadefine uma entrada de fluido sujo e uma saída de fluido limpo. A entrada de fluido sujo estáem comunicação fluida com a porta de fluido sujo e a saída de fluido limpo está em comuni-cação fluida com a porta de fluido limpo quando o filtro é montado na base de filtro. O aneltubular dos meios de filtro é acoplado à cobertura e é interposto entre a entrada de fluidosujo e a saída de fluido limpo. O membro de válvula é acoplado à cobertura. O membro deválvula tem uma condição afrouxada, quando o filtro é removido da base de filtro em que omembro de válvula fecha a saída de fluido limpo se estendendo ao longo da saída de fluidolimpo. O membro de válvula tem uma condição deformada, quando o filtro é montado nabase de filtro em que o membro de válvula abre a saída de fluido limpo. O atuador de válvu-la deforma o membro de válvula para a condição deformada quando o filtro é montado nabase de filtro.

Em ainda outro aspecto, uma modalidade da invenção fornece um anel isolante queinclui um membro de válvula. Mais particularmente, o anel isolante inclui um corpo de supor-te anular tendo superfícies coaxiais interna e externa. Um flange anular deformavel é coaxialcom as superfícies interna e externa e se estende radialmente da superfície externa. O flan-ge anular e o corpo de suporte definem um canal anular entre os mesmos. O flange anular édeformavel radialmente para a superfície externa. Pelo menos uma entrada é formada nocorpo anular radialmente entre as superfícies interna e externa.Em ainda um outro aspecto, uma modalidade da invenção fornece um método demontar um filtro em uma base de filtro. O método inclui a etapa de carregar o filtro e a etapade montar o filtro na base de filtro. A etapa de carregar o filtro inclui as etapas de verter ofluido de carregamento em uma porta de fluido sujo do elemento de filtro; e impedir o fluidode carregamento de passar por uma porta de fluido limpo do elemento de filtro, simultanea-mente com a etapa de verter o fluido de carregamento. A etapa de montar o filtro na base defiltro inclui as etapas de conectar o filtro à base de filtro; e abrir a passagem de fluido limposimultaneamente com a etapa de conectar o filtro à base de filtro.

Outras modalidades da invenção tornar-se-ão mais evidentes da descrição detalha-da a seguir quando consideradas juntamente com os desenhos em anexo.

Breve Descrição dos Desenhos

Os desenhos em anexo incorporados e formando uma parte do relatório descritivoilustram vários aspectos da presente invenção e, juntamente com a descrição, servem paraexplicar os princípios da invenção. Nos desenhos:

FIG. 1 é uma ilustração de corte transversal de um conjunto de filtro de acordo comos ensinamentos da presente invenção;

FIG. 2 é uma ilustração de corte transversal parcial do filtro do conjunto de filtro daFIG. 1 removido da base de filtro do conjunto de filtro de modo que um membro de válvulado filtro está em uma condição fechada;

FIG. 3 é uma ilustração de corte transversal de um anel isolante do filtro da FIG. 2,o anel isolante estando em uma condição afrouxada.

FIG. 4 é uma ilustração de corte transversal parcial do filtro do conjunto de filtro daFIG. 1 preso à base de filtro do conjunto de filtro de modo que um membro de válvula dofiltro está em uma condição aberta;

FIG. 5 é uma ilustração de corte transversal de um anel isolante do filtro da FIG. 4,o anel isolante estando em uma condição deformada; e

FIG. 6 é uma ilustração de corte transversal ilustrando o carregamento do filtro doconjunto de filtro da FIG. 1.

Embora a invenção será descrita com relação a certas modalidades preferidas, não há nenhuma intenção de limitá-la àquelas modalidades. Pelo contrário, a intenção é abran-ger todas as alternativas, modificações e equivalentes como inclusos dentro do espírito eescopo da invenção conforme definida pelas reivindicações em anexo.

Descrição Detalhada da Invenção

FIG. 1 ilustra uma modalidade de um conjunto de filtro 100 de acordo com os ensi- namentos da presente invenção. O conjunto de filtro 100 em geral inclui uma base de filtro102 e um filtro 104. O filtro 104 conecta-se à base de filtro 102 e atua para filtrar as impure-zas do fluido sujo 106 passando pelo conjunto de filtro 100.O fluido sujo 106 entra no conjunto de filtro 100 através da porta de entrada de flui-do sujo 108 da base de filtro 102 de um sistema tal como um motor ou de um tanque de ar-mazenamento de fluido tal como tanque de gasolina (não mostrados). Após entrar na basede filtro 102, o fluido sujo passa através do filtro 104 e é limpado. O fluido limpo (ilustradocomo setas 111) depois sai do conjunto de filtro 100 através da porta de fluido limpo 110 dabase de filtro 102.

O filtro 104 da FIG. 1 inclui um alojamento externo 114 tendo uma parede lateralanular 115 e uma parede de extremidade de fundo 117 que definem uma cavidade interna116 que aloja um elemento de filtro substituível 118. O elemento de filtro 118 inclui um aneltubular dos meios de filtro 120 que separa as impurezas do fluido sujo 106 ao passar atra-vés do mesmo, como ilustrado pelas setas 122.

Uma cobertura, na forma de uma tampa da extremidade de topo 124 vedavelmenteconecta-se a uma extremidade aberta do alojamento 114. A tampa da extremidade de topo124 vedavelmente também conecta-se a uma extremidade de topo 126 do anel tubular dosmeios de filtro 120. Os meios de filtro 120 ilustrados são uma combinação de um par de a-néis concêntricos dos meios de filtro. Porém, mais ou menos anéis dos meios de filtro po-dem ser usados. A conexão de vedação é em geral formada entre uma face interna 125 datampa da extremidade de topo 124 e da extremidade de topo 126 do anel dos meios de filtro120 para impedir desvio de fluido entre as mesmas. Para impedir desvio de fluido, o fluidosujo 106 é forçado a passar pelos meios de filtro 120 e evita o fluido sujo 106 de desviar-sedos meios de filtro.

A conexão de vedação entre a tampa da extremidade de topo 124 e o anel dosmeios de filtro 120 pode ser fornecida por qualquer conexão conhecida. Por via de exemplo,a tampa da extremidade de topo 124 pode ser encaixada ao anel dos meios de filtro 120, oanel dos meios de filtro 120 pode ser ultrassonicamente preso à tampa da extremidade detopo 124, o anel dos meios de filtro 120 pode ser embutido na tampa da extremidade detopo 124 ou quaisquer outros meios de fornecer uma conexão vedante podem ser imple-mentados.

A extremidade de fundo 128 do anel dos meios de filtro 120 é vedavelmente conec-tada a uma tampa da extremidade de fundo 130. A extremidade de fundo 128 e a tampa daextremidade de fundo 130 podem ser vedavelmente conectadas de uma maneira similar oudiferente que a tampa da extremidade de topo 124 e a extremidade de topo 126.

A tampa da extremidade de fundo 130 da presente invenção inclui um dispositivoseparador de água, ilustrado na forma de um separador coniforme 132, para separar a águado fluido sujo 106 antes do fluido sujo 106 passar pelos meios de filtro 120. A água separa-da, ilustrada como setas 134, pode ser depois mantida em um reservatório 136 entre a tam-pa da extremidade de fundo 130 e a parede de extremidade 117 do alojamento 114. A água134 pode, por fim, ser completamente evacuada do conjunto de filtro 100. Em uma modali-dade, a água é retirada de volta para um tanque de gasolina devido a um diferencial depressão entre o tanque de gasolina e o fluido sujo após passar por uma bomba de combus-tível (não mostrada).

O conjunto de filtro 100 também inclui um tubo central 140 que é posicionado den-tro de uma cavidade central 142 do anel tubular dos meios de filtro 120. O tubo central 140define passagens de fluxo de fluido externa e interna 144, 146 que direcionam os fluxos defluido separado do fluido sujo 106 e a água separada 134 entre as extremidades de topo ede fundo 126, 128 dos meios de filtro 120.

A passagem de fluxo de fluido externa 144 fornece uma trajetória de fluxo para ofluido sujo 106 através da cavidade central 142 dos meios de filtro 120 para o separadorconiforme 132, enquanto a passagem de fluxo de fluido interna 146 fornece uma trajetóriade fluxo para a água separada 134 a ser evacuada do filtro 104, e, por fim, para fora da ba-se de filtro 102. As passagens de fluxo externa e interna 144, 146 são separadas por umaparede anular 147 do tubo central 140.

Adicionalmente, uma cavidade de fluido limpo 148 é formada entre uma parede ex-terna 150 do tubo central 140 e um lado interno 152 (ou lado limpo) do anel dos meios defiltro 120. A parede externa 150 do tubo central 140 separa a passagem de fluxo de fluidoexterna 144 através da qual o fluido sujo 106 flui, da cavidade de fluido limpo 148 para im-pedir mistura dos fluidos sujos e limpos 106, 111.

A tampa da extremidade de topo 124 também define uma saída de fluido limpo 154que de maneira fluida comunica a cavidade de fluido limpo 148 com o exterior do filtro 104, epor fim com a porta de fluido limpo 110 da base de filtro 102. Como ilustrado, a saída defluido limpo 154 é na forma de uma pluralidade de aberturas que atravessam axialmente atampa da extremidade de topo 124.

O filtro 104 também inclui um anel isolante deformável 160 vedavelmente montadoem uma outra abertura formada axialmente através da tampa da extremidade de topo 124. Aabertura é definida pela parede interna 156. A tampa da extremidade de topo 124 é preferi-velmente formada de material plástico ou metálico. O anel isolante 160 é preferivelmenteformado de uma borracha flexível ou material semelhante à borracha que tenha boas carac-terísticas de vedação com metais ou plásticos. Na modalidade ilustrada, o anel isolante 160e a tampa da extremidade de topo 124 são formados de materiais diferentes.

O anel isolante 160, na modalidade ilustrada, executa várias funções.O anel isolante 160 fornece um membro de válvula que impede as impurezas deentrarem na saída de fluido limpo 154 do filtro 104 quando o filtro 104 for removido da basede filtro 102, particularmente ao carregar o filtro 104. Porém, como o anel isolante 160 atuacomo um membro de válvula, ele pode ser deformado para permitir o fluido limpo 111 de sairdo filtro 104 quando montado na base de filtro 102.

Também, o anel isolante 160 interfaceia as trajetórias de fluxo de fluido externa einterna 144, 146 do tubo central 140 com passagens de fluxo correspondentes da base defiltro 102 para permitir o fluido sujo 106 entrar no filtro 104 e a água separada 134 ser remo-vida do filtro 104. Também, o anel isolante 160 separa o fluxo de fluido sujo 106 do fluxo defluido limpo 111 quando os fluxos de fluido 106, 111 passarem entre a base de filtro 102 e ofiltro 104. Outras modalidades da invenção podem ter um anel isolante que execute mais oumenos estas funções.

Como ilustrado na FIG. 2, o filtro 104 é removido da base de filtro 102 e o anel iso-lante 160 é ilustrado em uma posição afrouxada. Como aqui usado, "posição afrouxada","condição afrouxada" ou "estado afrouxado" são sinônimos e todos referem-se a uma mes-ma condição. O anel isolante 160 inclui um membro de válvula na forma de flange anular162, que fica em uma posição afrouxada próximo da saída de fluxo limpo 154.

Com referência adicional à FIG. 3 ilustrando o anel isolante 160 removido do restodo filtro 104 e do elemento de filtro 118, o flange anular 162 se estende de uma superfícieexterna 164 de uma parede de suporte 166 do anel isolante 160. No estado afrouxado, oflange anular 162 se estende radialmente para fora da superfície externa 164 e axialmenteem direção e para dentro do engaste vedante com uma face externa 168 da tampa da ex-tremidade de topo 124. Mais particularmente, uma extremidade distai 170 do flange anular162 toca axialmente a face externa 168 da tampa da extremidade de topo 124.

O flange anular 162 tem um corte transversal cônico tendo uma porção de basemais ampla próxima de sua ligação à parede de suporte 166 com relação à extremidadedistai de espessura aproximada 170. Porém, outras modalidades podem ter um flange anu-lar tendo uma espessura de corte transversal em geral constante.

O flange anular 162 e a superfície externa 164 da parede de suporte 166 formamuma folga de alívio 171 entre os mesmos. A folga de alívio 171 facilita a deformação doflange anular 162 da condição afrouxada para uma condição deformada (vide FIGS. 4 e 5)para abrir a saída de fluido limpo 154. Como aqui usado, "condição deformada", "estadodeformado" e "posição deformada" são sinônimos e todos referem-se à mesma condição.

A parede de suporte 166 também inclui uma superfície anular interna 172 que defi-ne uma trajetória de fluxo central 174. Esta trajetória de fluxo central 174 se comunica demaneira fluida com a trajetória de fluxo interno 146 do tubo central 140. A trajetória de fluxocentral 174 também recebe uma haste adaptadora cilíndrica 176 e comunica de maneirafluida a passagem central 178 da haste adaptadora cilíndrica 176 com a trajetória de fluxointerno 146 do tubo central 140.

Como o anel isolante 160 é preferivelmente formado de borracha ou um materialsimilar, o anel isolante 160 pode dobrar-se ou deformar-se para receber a haste adaptadora176 quando o filtro 104 for montado na base de filtro 102 (tal como ilustrado nas FIGS. 1 e2) e manter uma boa vedação entre eles, até mesmo se a haste adaptadora 176 não se ali-nhar perfeitamente com a trajetória de fluxo central 174 do anel isolante 160. Como tal, ofluido pode ser transferido do filtro 104, e particularmente passagem de fluxo interna 146para a base de filtro 102 sem contaminar os outros fluxos de fluido entre o filtro 104 e a basede filtro 102, tais como fluxos de fluido sujo ou fluido limpo 106, 111.

O anel isolante 160 também inclui uma trajetória de fluxo de fluido sujo, ilustrada naforma de uma pluralidade de canais de fluidos 180, se estendendo axialmente através daparede de suporte 166. Os canais de fluidos 180 são formados radialmente entre as superfí-cies internas e externas 164, 172 da parede de suporte 166. Quando o anel isolante 160 formontado no filtro 104, os canais de fluxo de fluido 180 fornecem uma interface entre a pas-sagem de fluxo externa 144 do tubo central 140 através da qual o fluido sujo 106 percorredentro do filtro 104, e da porta 108 de fluido sujo da base de filtro 102.

A superfície externa 164 do anel isolante engasta uma superfície interna da paredeexterna 150. O anel isolante 160 também engasta uma superfície externa da parede interna147. Uma extremidade axial da parede interna 147 é recebida axialmente em uma fendaanular formada na extremidade 185 (vide FIG. 3 para referência à identificação da extremi-dade 185).

A parede de suporte 166 inclui uma porção de extensão 182 que forma um centroanular ou cubo anular formando uma extremidade axial 183 do anel isolante 160. A porçãoda superfície externa 164 da parede de suporte 166 próxima à porção de extensão 182 es-treita-se radialmente e fornece uma superfície de carne sob a qual um atuador de válvula186 da base de filtro 102 percorre quando o filtro 104 for montado na base de filtro 102. Abase do flange anular 162 conecta-se axialmente à parede de suporte 166 entre a porção de extensão 182 e uma extremidade oposta 185 do anel isolante 160.

A parede de suporte 166 inclui uma região escalonada 184, transitando radialmentepara dentro de uma porção de base da porção de extensão 182. Aberturas para a passagemcentral 178 e os canais de fluidos 180 são formadas na região escalonada 184.

FIG. 4 é uma ilustração simplificada do flange anular 162 engastado com uma atu-ador de válvula 186 da base de válvula 102. O atuador de válvula 186 engasta o flange anu-lar 162 deformando o flange anular 162 para abrir a saída de fluido limpo 154. Mais particu-larmente, o atuador de válvula 186 comprime axialmente contra uma superfície externa 188do flange anular 162 em uma direção direcionada para a tampa da extremidade de topo 124.

O atuador de válvula 186 leva o flange anular 162 a dobrar-se e deslocar-se na folga de alí-vio 171 formada entre o flange anular 162 e a superfície externa 164 da parede de suporte166.

O dobramento do flange anular 162 puxa o flange anular 162, particularmente ex-tremidade distai 170, radialmente para dentro em direção à parede de suporte 166 assimexpondo ou abrindo a saída de fluido limpo 154.

Na modalidade ilustrada, a superfície externa 188 do flange anular 162 é em geralplanar no estado afrouxado. No estado deformado, a superfície externa 188 é em geral ar-queada. A deformação do flange anular 162 pelo atuador de válvula 186 leva o raio de cur-vatura do flange anular 162 a diminuir-se, isto é, de basicamente infinito a um número finito.

Como ilustrado, o atuador de válvula 186 inclui uma parede anular 189 que engastaa superfície externa 188 do flange anular 162. Quando o filtro 104 é montado na base defiltro 102, a parede anular 189 circunda a porção de extensão axial 182 e vedavelmente en-gasta o anel isolante 160. A parede anular 189 e o anel isolante 160 separam o fluido limpo111 que sai da saída de fluido limpo 154 do fluido sujo 106 que entra nos canais de fluxo180 à medida que o fluido sujo 106 entra no filtro 104.

A parede anular 189 inclui uma extremidade livre afunilada 191 que ajuda o alinha-mento do anel isolante 160 com o atuador de válvula 186 durante a montagem do filtro 104na base de filtro 102. A extremidade livre afunilada 191 atua como uma superfície de carnecorrespondente que coopera com a superfície externa 164 do anel isolante 160, particular-mente a porção próxima à porção de extensão 182, durante a montagem do filtro 104 à basede filtro 102.

Com referência à FIG. 6, o flange anular 162 ajuda impedir o fluido de carregamen-to 190 de entrar na porta de fluido limpo 154 enquanto carregando o filtro 104 antes deprender o filtro 104 à base de filtro 102. Durante o carregamento, a porção de extensão 182também atua como um funil para verter o fluido de carregamento 190 no filtro 104. À medidaque o fluido de carregamento 190 é vertido na porção de extensão 182, o flange anular 162está em seu estado afrouxado e estende-se e cobre a saída de fluido limpo 154 que impedequalquer fluido de carregamento 192 derramado de passar pela saída de fluido limpo 154 epara dentro da cavidade de fluido limpo 148.

Na modalidade ilustrada, a tampa da extremidade de topo 124 e o anel isolante 160formam um poço 193 entre eles quando o flange anular 162 estiver em um estado afrouxa-do. O fluido de carregamento derramado 192 é armazenado no poço 193 até o carregamen-to estiver completo. Engastando vedavelmente com a tampa da extremidade de topo 124, oflange anular 162 impede o fluido de carregamento derramado 192 de passar pela saída defluido limpo 154 e contaminar o lado limpo do anel dos meios de filtro 120 e particularmentea cavidade de fluido limpo 148. Uma vez o carregamento está completo, o usuário pode ver-ter o fluido de carregamento derramado 192 fora do poço 193 ou do contrário remover ofluido do poço 193, tal como usando um trapo ou outro material de adsorvente.

Será observado que, como o fluido de carregamento 190 passa através das passa-gens de fluxo de fluido externa e interna 144, 146, o fluido de carregamento 190 enche ofiltro 104. À medida que o fluido 190 enche o filtro 104, o fluido de carregamento passa atra-vés dos meios de filtro 120 e é limpado tal como ilustrado como fluido limpado 111.

Com o fluido de carregamento derramado 192 evacuado do poço 193, o filtro 104pode ser depois prendido à base de filtro 102, tal como ilustrado na FIG. 1.

Quando o filtro 104 for montado à base de filtro 102, o atuador de válvula 186 dabase de filtro 102 deformará o flange anular 162 para abrir a saída de fluido limpo 154 demaneira fluida que comunicam a saída de fluido limpo 154 com a porta de fluido limpo 110da base de filtro 102. Como tal, o fluido limpo que passa pelos meios de filtro 120 pode de-pois atravesse a base de filtro 102 e depois sobre o sistema a jusante para uso.

Deveria ser observado que o flange anular 162 impede o fluido de cair da saída defluido limpo 154 após o filtro 104 ser carregado e enquanto está sendo montado. Similar-mente, o flange anular 162 impede o fluido de sair da saída de fluido limpo 154 quando ofiltro 104 estiver sendo removido após o elemento de filtro 118 está gasto.

Embora a modalidade ilustrada seja contemplada incorporar um alojamento 114reutilizável e um elemento de filtro substituível 118, outras modalidades podem incorporarum filtro completamente substituível, tal como onde o alojamento 114 inteiro e o elemento defiltro 118 são substituídos. Adicionalmente, embora a modalidade presente utilize um flangeanular 162 que se estende radialmente para fora da parede de suporte 166, o flange anularpoderia ser configurado de modo que ele se estenda radialmente para dentro de modo queuma parede de suporte circunde o flange anular. Em uma tal modalidade, o flange anularseria deformado radialmente para fora por um atuador de válvula da base de filtro 102.Também, o anel isolante 160 não necessita incluir a pluralidade de portas. Em outras moda-lidades contempladas, o flange anular poderia ser montado em uma parede de suporte for-mada como parte da face externa da tampa superior ou cobertura.

Como aqui usado, o termo "filtro" é para ser lido vasto o bastante para abrangermeramente o elemento de filtro 118 que inclui, por via de exemplo apenas, os meios de filtro120, tampas superiores 124, 130 e membro de válvula (isto é, anel isolante 160). Alternati-vamente, um "filtro" pode ser a combinação do elemento de filtro 118 e do alojamento 114.

Todas as referências, incluindo publicações, pedidos de patente, e patentes citadasaqui são por este meio incorporadas por referência na mesma proporção como se cada refe-rência fosse individual e especificamente indicada para ser incorporada por referência e fo-ram expostas em sua totalidade aqui.

O uso dos termos "um" e "uma" e "o/a" e referentes similares no contexto de des-crever a invenção (especialmente no contexto das reivindicações a seguir) é para ser inter-pretado para abranger tanto o singular quanto o plural, a menos que do contrário indicadoaqui ou claramente contradito pelo contexto. Os termos "compreendendo", "tendo", "incluin-do" e "contendo" são para ser interpretados como termos em aberto (isto é, significando "in-cluindo, mas não limitado a") a menos que do contrário observado. Citação de faixas de va-lores aqui é meramente intencionada para servir individualmente como um método abrevia-do de referir a cada valor separado que cai dentro da faixa, a menos que do contrário indi-cado aqui, e cada valor separado é incorporado no relatório descritivo como se fosse citadoindividualmente aqui. Todos os métodos descritos aqui podem ser executados em qualquerordem adequada a menos que do contrário indicado aqui ou do contrário claramente contra-dito pelo contexto. O uso de qualquer e todos os exemplos, ou linguagem exemplar (porexemplo, "tal(is) como") fornecidos aqui, é intencionado meramente melhor esclarecer a in-venção e não impõe uma limitação sobre o escopo da invenção a menos que do contrárioreivindicado. Nenhuma linguagem no relatório descritivo deveria ser interpretada como indi-cando qualquer elemento não-reivindicado como essencial para a prática da invenção.

Modalidades preferidas desta invenção são descritas aqui, incluindo o melhor modoconhecido aos inventores para levar a cabo a invenção. Variações daquelas modalidadespreferidas podem ficar evidentes àqueles de habilidade usual na técnica ao ler a descriçãoanterior. Os inventores esperam que os artesãos versados empreguem tais variações con-forme apropriado, e os inventores pretendem que a invenção seja praticada diferentementeque como especificamente descrita aqui. Conseqüentemente, esta invenção inclui todas asmodificações e equivalentes do assunto citado nas reivindicações anexadas aqui conformepermitido por lei aplicável. Além disso, qualquer combinação dos elementos acima descritosem todas suas possíveis variações é abrangida pela invenção a menos que do contrárioindicado aqui ou do contrário claramente contradito pelo contexto.

Claims

1. Elemento de filtro, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um anel tubular dos meios de filtro;uma tampa superior tendo uma face interna vedavelmente presa a uma extremida-de do anel tubular dos meios de filtro e uma face externa faceando para longe do anel tubu-lar dos meios de filtro, a tampa superior incluindo uma porta de fluxo de fluido passando pelatampa superior comunicando de maneira fluida a face interna com a face externa;um membro de válvula que se estende ao longo da porta de fluxo de fluido e veda-velmente fechando a porta de fluxo de fluido vedavelmente interagindo com uma das facesda tampa superior em uma condição afrouxada e abrindo a porta de fluxo em uma condiçãodeformada, a condição deformada sendo diferente da condição afrouxada.

2. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fatode que o membro de válvula inclui um flange anular, o flange anular se estendendo radial-mente ao longo e fechando a porta de fluxo na condição afrouxada e abrindo a porta de flu-xo na condição deformada por ser uma axial ou radialmente descentrada da porta de fluxo.

3. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fatode que adicionalmente inclui um membro de suporte, o flange anular se estendendo entre omembro de suporte e a face externa da tampa superior formando uma área de alívio entre aface externa da tampa superior e o flange anular e o membro de suporte.

4. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fatode que o flange anular tem uma face externa, faceando axialmente para longe da tampasuperior, a face externa exposta para engaste por uma porção externa de uma cabeça defiltro.

5. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fatode que a área de alívio tem uma área de corte transversal maior na condição afrouxada quena condição deformada.

6. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fatode que a face externa do flange anular tem um raio de curvatura na condição afrouxada queé maior que um raio de curvatura da face externa do flange anular na condição deformada.

7. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fatode que o flange anular e membro de suporte são formados integralmente em um anel isolan-te de um pedaço, o anel isolante sendo montado em outra porta de fluxo da tampa superior.

8. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fatode que o membro de suporte inclui uma parede em geral anular que circunda um eixo geo-métrico central, o flange anular sendo coaxial com a parede anular e estendendo-se axial-mente em direção à face externa da tampa superior da parede anular.

9. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fatode que o flange anular estende-se radialmente para fora da parede anular.

10. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fa-to de que a parede anular define uma passagem de fluxo central.

11. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelofato de que a parede anular inclui superfícies radialmente externa e interna, o flange anularse estendendo radialmente da superfície externa, a superfície interna limitando a passagemde fluxo central, a parede anular definindo também pelo menos uma passagem de fluxo cen-trada radialmente disposta entre a superfície externa e a superfície interna.

12. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fa-to de que uma borda terminal do flange anular engasta a face externa da tampa superior.

13. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fa-to de que o membro de válvula é formado de um material diferente que a tampa superior.

14. Conjunto de filtro, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:uma base de filtro compreendendo:portas de fluidos limpo e sujo; eum atuador de válvula;um filtro removivelmente montado na base de filtro compreendendo:uma cobertura definindo uma entrada de fluido sujo e uma saída de fluido limpo, aentrada de fluido sujo em comunicação fluida com a porta de fluido sujo e a saída de fluidolimpo em comunicação fluida com a porta de fluido limpo quando o filtro for montado na base de filtro;um anel tubular dos meios de filtro acoplado à cobertura; eum membro de válvula acoplado à cobertura tendo uma condição afrouxada, quan-do o filtro for removido da base de filtro em que o membro de válvula fecha a saída de fluidolimpo se estendendo ao longo da saída de fluido limpo e tendo uma condição deformada,quando o filtro for montado na base de filtro em que o membro de válvula abre a saída defluido limpo, o atuador de válvula deformando o membro de válvula na condição deformadaquando o filtro for montado na base de filtro.

15. Conjunto de filtro, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelofato de que o membro de válvula inclui um flange anular que fecha a porta de fluxo de fluidono estado afrouxado e abre a porta de fluxo de fluido no estado deformado, o flange anulartendo uma face externa faceando axialmente para longe da cobertura e em direção à basede filtro, o atuador de válvula engastando a face externa do flange anular e deformando oflange anular quando o filtro for montado na base de filtro.

16. Conjunto de filtro, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelofato de que o filtro também inclui um membro de suporte, o flange anular se estendendoentre o membro de suporte e uma face externa da cobertura formando uma cavidade entre aface externa da cobertura, o flange anular e o membro de suporte.

17. Conjunto de filtro, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelofato de que o atuador de válvula é um centro substancialmente circundando a entrada defluido sujo, uma extremidade axial do centro engastando a face externa do flange anularquando o filtro for montado na base de filtro.

18. Conjunto de filtro, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelofato de que o engaste entre o membro de válvula e o atuador de válvula fornece uma veda-ção que separa a porta de fluido limpo da porta de fluido sujo.

19. Conjunto de filtro, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelofato de que o membro de suporte e o flange anular são unitariamente formados em umaconstrução de um pedaço como um anel isolante, o anel isolante sendo vedavelmente mon-tado em uma abertura central da cobertura, e em que o membro de suporte inclui uma pare-de em geral anular circundando um eixo geométrico central, o flange anular sendo coaxialcom a parede anular e se estendendo radialmente para fora da parede anular e se esten-dendo axialmente em direção à cobertura da parede anular.

20. Elemento de filtro, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelofato de que a cobertura é na forma de uma tampa superior vedavelmente presa a uma ex-tremidade do anel tubular dos meios de filtro, o filtro também incluindo um alojamento defi-nindo uma cavidade interior alojando os meios de filtro.

21. Anel isolante deformável parar vedar uma porta de fluxo em uma cobertura deum elemento de filtro, CARACTERIZADO pelo fato de que o anel isolante compreende:um corpo de suporte anular tendo superfícies coaxiais interna e externa;um flange anular deformável coaxial com as superfícies interna e externa e se es-tendendo radialmente da superfície externa, o flange anular e o corpo de suporte definindoum canal anular entre os mesmos, o flange anular sendo deformável radialmente em direçãoa superfície externa; epelo menos uma entrada formada no corpo anular radialmente entre as superfíciesinterna e externa.

22. Método de montar um filtro em uma base de filtro, CARACTERIZADO pelo fatode que compreende as etapas de:carregar o filtro adicionalmente compreendendo as etapas de:verter o fluido de carregamento em uma porta de fluido sujo do elemento de filtro; eimpedir o fluido de carregamento de passar por uma porta de fluido limpo do ele-mento de filtro, simultaneamente com a etapa de verter o fluido de carregamento; emontar o filtro na base de filtro compreende as etapas de:conectar o filtro à base de filtro; eabrir a passagem de fluido limpo simultaneamente com a etapa de conectar o filtroà base de filtro.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de quea etapa de impedir o fluido de carregamento de passar por uma porta de fluido limpo do elemento de filtro inclui fechar a porta de fluido limpo com um membro de válvula, e a etapade abrir a passagem de fluido limpo inclui deformar o membro de válvula com um atuador deválvula da base de filtro.