BRPI0901774A2

BRPI0901774A2 - filtro com dispositivo separador de água

Info

Publication number: BRPI0901774A2
Application number: BRPI0901774-7A
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: US8815090B2; EP2135659A1; AU2009202393A1; JP2009297713A; US20090308803A1; MX2009006382A; CA2669020A1

Abstract

FILTRO COM DISPOSITIVO SEPARADOR DE áGUA. São providos um filtro, elemento filtrante e conjunto de filtragem. O filtro inclui um dispositivo separador de água para separar água de um fluxo de fluido sujo. O separador de água inclui uma via de escoamento de fluido que varia em área de seção transversal para varia a pressão do fluido através da mesma. Uma porção superior do separador de água é formada como uma peça independente estruturalmente a partir de uma porção inferior do separador de água. A porção superior pode ser presa permanentemente ou liberável em relação ao meio filtrante da via filtrante e uma cobertura externa acoplada a uma extremidade do meio filtrante. A porção superior pode ser presa totalmente ou liberável em relação a um alojamento do filtro. A porção superior pode ainda ser integralmente formada com um tubo central sobre o qual é montado um elemento filtrante.

Description

"FILTRO COM DISPOSITIVO SEPARADOR DE ÁGUA"

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se, em geral, a filtragem de fluido e, mais particularmente, aconjuntos de filtragem para separar água de outro fluido, e filtros ou elementos filtrantes pa-ra uso nos mesmos.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

Os filtros são usados em sistemas de filtragem para filtrar impurezas de fluido, talcomo combustíveis ou lubrificantes, antes do fluido ser usado em um sistema a jusante, talcomo um motor ou uma transmissão. O uso de filtros substituíveis permite ao usuário substi-tuir uma parte gasta relativamente sem custo ou de fácil remoção quando o meio filtrante,que coleta e remove as impurezas do fluido, fica gasto, ao invés de requerer substituição detodo o sistema de filtragem.

Em alguns sistemas de filtragem, particularmente sistemas de filtragem para filtrarcombustível, a água é uma das impurezas que é removida do fluido filtrado. A água pode serremovida do combustível circulante fazendo a água coalescer, de forma tal que ela será eli-minada ou precipitada do combustível circulante. A coalescência e eliminação da água podeser efetuada por um meio filtrante, um arranjo do percurso de escoamento de fluido ou poroutros dispositivos.

A presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos em filtros e conjuntos de filtra-gem que incluem dispositivos para coalescer e/ou remover água de uma corrente de fluido.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Formas de realização da presente invenção podem apresentar diversos aspectosque podem ser reivindicados e protegidos como patenteáveis independentemente e indivi-dualmente ou em combinação com outros aspectos, incluindo, mas não se limitando a:

Em um primeiro aspecto, uma forma de realização da presente invenção prove umelemento filtrante que inclui uma porção de um separador de água, que é combinável comoutra porção de um separador de água, para prover um separador de água para separarágua a partir de um escoamento de fluido sujo. Na realização da forma de realização, o e-lemento filtrante é inserido em um alojamento, e inclui um anel tubular de meio filtrante, pri-meira e segunda coberturas de extremidade e pelo menos uma porção de um separador deágua. O anel tubular de meio filtrante define uma cavidade interna. A primeira e segundacoberturas de extremidade são presas de modo vedante nas primeira e segunda extremida-des do meio filtrante. A porção do separador de água é presa no meio filtrante. A porçãoforma uma superfície coalescente exposta axialmente voltada axialmente para longe domeio filtrante.

Em outra forma de realização da invenção, são providos um filtro incluindo um alo-jamento, um anel tubular de meio filtrante, uma primeira tampa de extremidade e um conecoalescente de água. O alojamento possui uma parede lateral definindo uma cavidade cen-tral. O anel tubular de meio filtrante define uma cavidade interna removivelmente posiciona-da dentro da cavidade central. A primeira tampa de extremidade prende-se de modo vedan-te em uma extremidade do anel tubular de meio filtrante, e define uma porta de escoamentode fluido sujo. O cone coalescente de água possui uma porção superior montada no aneltubular de meio filtrante e uma porção inferior montada no alojamento. As porções superior einferior se combinam para formar um percurso de escoamento coalescente geralmente côni-co entre as mesmas, em comunicação de fluido com a porta de escoamento de fluido sujo.

Outras forma de realização da invenção se tornarão aparentes a partir da descriçãodetalhada a seguir, quando considerada em conjunto com os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos anexos incorporados em e fazendo parte do relatório ilustram diver-sos aspectos da presente invenção e, juntamente com a descrição, atuam para explicar osprincípios da invenção. Nos desenhos:

A fig. 1 é uma ilustração em seção transversal de um exemplo de forma de realiza-ção de um conjunto de filtragem de acordo com as instruções da presente invenção;

A fig. 2 é uma ilustração ampliada de uma porção do filtro do conjunto de filtragemda fig. 1;

A fig. 3 é uma ilustração explodida parcialmente do filtro da fig. 1, ilustrada em seçãotransversal e perspectiva;

A fig. 4 é uma ilustração em corte transversal de outro exemplo de forma de reali-zação de um conjunto de filtragem de acordo com as instruções da presente invenção;

A fig. 5 é uma ilustração ampliada de uma porção do filtro do conjunto de filtragemda fig. 4;

A fig. 6 é uma ilustração explodida parcialmente do filtro da fig. 4, ilustrada em cortetransversal e perspectiva;

A fig. 7 é uma ilustração em corte transversal de outro exemplo de forma de reali-zação de um conjunto de filtragem de acordo com as instruções da presente invenção;

A fig. 8 é uma ilustração ampliada de uma porção do filtro do conjunto de filtragemda fig. 7;

A fig. 9 é uma ilustração explodida parcialmente do filtro da fig. 7, ilustrado em cortetransversal e perspectiva.

A fig. 10 é uma ilustração de corte transversal de outro exemplo de forma de reali-zação de um conjunto de filtragem de acordo com as instruções da presente invenção;

A fig. 11 é uma ilustração ampliada de uma porção do filtro do conjunto de filtragemda fig. 1; e

A fig. 12 é uma seção transversal parcialmente perspectiva do elemento filtrante dafig. 10.

Embora a invenção seja descrita em associação com certas formas de realizaçãopreferidas, não se pretende limitá-la a essas formas de realização. Pelo contrário, a intençãoé abranger todas as alternativas, modificações e equivalentes, na medida que incluídas noespírito e escopo da invenção, como definido pelas reivindicações apensas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A fig. 1 ilustra uma primeira forma de realização de um conjunto de filtragem 100 deacordo com as instruções da presente invenção. O conjunto de filtragem 100 geralmenteinclui uma base de filtro 102 e um filtro 104.

O filtro 104 se conecta na base de filtro 102 e atua para filtrar impurezas provenien-tes de fluido passando através do conjunto de filtragem 100.

O fluido sujo (ilustrado como setas identificadas com o número de referência 106)entra no conjunto de filtragem 100 através de uma porta de entrada de fluido sujo 108 dabase de filtro 102. O fluido sujo 106 é abastecido a partir de um sistema, tal como um motorou a partir de um tanque de armazenamento de fluido, tal como um tanque de combustível(nenhum deles mostrado). Após entrar e passar através da base de filtro 102, o fluido sujo106 passa através do filtro 104 e é limpo. O fluido limpo (ilustrado como setas 111) então saido conjunto de filtragem 100 através da porta de fluido limpo 110 da base de filtro 102, eescoa para o sistema que utiliza o fluido limpo.

O filtro 104 da fig. 1 inclui um alojamento externo 114 contendo uma parede lateralanular 115, que define uma cavidade interna 116, que aloja um elemento filtrante substituí-vel 118. O elemento filtrante 117 inclui um anel tubular de meio filtrante 120, que separa asimpurezas do fluido sujo, na medida em que ele passa através do mesmo, como ilustradopelas setas 122.

Uma cobertura, na forma de uma tampa de extremidade superior 124, é conectadade modo vedante em uma extremidade de topo 126 do anel tubular de meio filtrante 120. Acobertura fecha uma extremidade aberta de alojamento 114, oposta a uma parede de ex-tremidade inferior geralmente fechada 117. Em outras formas de realização, a tampa deextremidade e a cobertura poderiam ser formadas como componentes separados. O meiofiltrante ilustrado 120 é uma combinação de um par de anéis concêntricos de meio filtrante.Entretanto, o meio filtrante alternativo poderia ser usado. Por exemplo, poderia ser usadoum anel tubular simples de meio filtrante.

A conexão de vedação é geralmente formada entre uma face interna 125 da tampade extremidade superior 124 e a extremidade superior 126 do anel de meio filtrante 120,para impedir a derivação de fluido entre as mesmas. Ao impedir a derivação de fluido, o flui-do sujo 106 é forçado a passar através do meio filtrante 120.

A conexão de vedação entre a tampa de extremidade superior 124 e o anel de meiofiltrante 120 pode ser provida mediante qualquer conexão. Somente a guisa de exemplo, atampa de extremidade superior 124 pode ser disposta no anel de meio filtrante 120 usandoum adesivo, tal como, por exemplo, Plastisol ou epóxi, o anel do meio filtrante 120 pode serunido de modo ultrassônico à tampa de extremidade superior 124, o anel do meio filtrante120 pode ser embutido na tampa de extremidade superior 124, e a tampa de extremidade124 pode se moldada ou sobremoldada sobre a extremidade do meio filtrante 120 ou qual-quer outro meio de provimento de uma conexão de vedação pode ser implementado.

A extremidade inferior 128 do anel de meio filtrante 120 é conectado de modo ve-dante em uma tampa de extremidade inferior 130. A extremidade inferior 128 e a tampa de extremidade inferior 130 podem ser conectadas de modo vedante de uma maneira similarou diferente como a conexão entre a tampa de extremidade superior 124 e a extremidadesuperior 126.

As coberturas de extremidade superior e inferior 124, 130 se ligam ao meio filtrante120 para impedir derivação ou curto circuito do meio filtrante 120 por fluido sujo 106.

A tampa de extremidade inferior 130 forma uma porção de um dispositivo separadorde água, ilustrado na forma de um separador cônico 132 para ajudar a separar água do flui-do sujo 106 antes do fluido sujo 106 passar através do meio filtrante 120. A água separada,ilustrada como setas 134, pode então ser retida em um reservatório 136, localizado entre atampa de extremidade inferior 130 e a parede de extremidade inferior 117 do alojamento114, a partir do qual a água 134 pode finalmente ser expelida completamente do conjunto defiltragem 100.

O conjunto de filtragem 100 inclui ainda um tubo central 140 que é posicionado den-tro de uma cavidade interna 142 do anel tubular de meio filtrante 120. O tubo central 140define passagens de escoamento de fluido externa e interna 144, 146 que direcionam esco-amentos de fluido circulante separados ou opostamente do fluido sujo 106 e água separada134 entre as extremidades superior e inferior 126, 128 do meio filtrante 120.

A passagem de escoamento de fluido externa 144 prove uma via de escoamentopara fluido sujo 106 através da cavidade interna 142 do meio filtrante 120 até o separadorcônico 132, enquanto que a passagem de escoamento de fluido interna 146 prove um per-curso de escoamento para a água separada 134 a ser eliminada do filtro 104, e finalmentepara fora da base de filtro 102. As passagens de escoamento externa e interna 144, 146 sãoseparadas por uma parede anular 147 do tubo central 140. A parede anular 147 se estendeem direção ao reservatório 136 e atua como um tubo de drenagem para eliminar a águaseparada 134 do reservatório 136 e do filtro 104 em sentido amplo.

Adicionalmente, uma cavidade de fluido limpo 148 é formada entre uma parede ex-terna 150 do tubo central 140 e uma lateral interna 152 (ou lado de fluido limpo) do anel demeio filtrante 120. A parede externa 150 do tubo central 140 separa a passagem de escoa-mento de fluido externa 144, através da qual o fluido sujo 106 escoa, desde a cavidade defluido limpo 148, para impedir uma mistura de fluidos sujo e limpo 106, 111.

A tampa de extremidade superior 124 define ainda uma saída de fluido limpo 154,que comunica de forma líquida a cavidade de fluido limpo 148 com a parte exterior do filtro104, e finalmente com a porta de fluido limpo 110 da base de filtro 102. Como ilustrado, asaída de fluido limpo 154 é em forma de uma pluralidade de orifícios que passam axialmenteatravés da tampa de extremidade superior 124.

Como ilustrado, a tampa de extremidade superior 124 forma uma cobertura do filtro104 que exige que os fluidos limpo e sujo 111, 106 escoem através da mesma para saíreme entrarem no filtro 104. Em outras formas de realização, a cobertura pode ser separada eindependente da tampa de extremidade 124.

Nesta forma de realização, enquanto a tampa de extremidade inferior 130 formauma primeira porção do separador cônico 132, o tubo central 140 inclui uma porção cônica160, que forma uma segunda porção do separador cônico 132.

Mais particularmente e referindo-se principalmente à fig. 2, uma superfície inferiorgeralmente frustocônica 162 da tampa de extremidade inferior 130 coopera com uma super-fície superior frustocônica 164 da porção cônica 160 do tubo central 140. A superfície inferior162 é uma superfície geralmente côncava, enquanto que a superfície superior 164 é umasuperfície convexa auxiliar. As superfícies inferior e superior 162, 164 são superfícies coa-lescentes que cooperam para formar uma passagem de escoamento de fluido frustocônica168 entre as mesmas. A passagem de escoamento 168 se estende entre a entrada 170 atéa saída 172.

Devido à direção de escoamento, a passagem de escoamento 168 aumenta em á-rea de percurso de escoamento na medida que o fluido escoa radialmente para fora e axi-almente para baixo a partir da entrada 170 em direção à saída 172. O aumento em áreapode facilitar uma redução na pressão de escoamento, que promove a detenção de escoa-mento de fluido e assim coalescendo a água arrastada dentro do fluido sujo 106, de tal for-ma que a água se separará do fluido sujo 106, passando através da passagem de escoa-mento de fluido 168.

A separação de água 134 a partir do fluido sujo 106 é promovida pela mudança noescoamento de fluido após o fluido sujo 106 sair pela saída 172 devido às diferenças emdensidades do fluido sujo (tipicamente combustível) e a água 134.

A tampa de extremidade inferior 130 inclui um flange anular que se estende parabaixo 173, que inclui uma superfície interna que faz parte da superfície inferior 162. Esteflange anular 173 direciona fluxo de fluido em direção à parede de extremidade inferior 117,aumentando ainda mais o grau de mudança em escoamento de fluido. O flange anular 173,como ilustrado, se estende axialmente mais próximo de toda extremidade inferior 117 doque uma extremidade distai de porção cônica 160. Adicionalmente, a superfície interna doflange anular 173, que faz parte da superfície 164, volta-se radialmente para dentro.

A superfície superior ou superfície inferior 162, 164 pode incluir nervuras ou outraestrutura para posicionar a tampa de extremidade inferior 130 em relação à porção cônica160 e, mais particularmente, a superfície superior 164 em relação à superfície inferior 162,para manter a passagem de escoamento 168 entre as mesmas. Estas nervuras podem serparticularmente úteis durante a montagem do filtro 104. Entretanto, estas nervuras não es-tão ilustradas, nem é preciso que estejam ilustradas, pois o elemento filtrante 118 pode serposicionado dentro do alojamento 114, de modo a manter a passagem de escoamento 168 em outras vias.

Em operação, o fluido sujo 106 escoa axialmente através de uma passagem de es-coamento exterior 144 do tubo central 140. O fluido sujo 106 sai pela passagem de escoa-mento exterior 144 através das portas 174, e penetra a via de escoamento de fluido frusto-cônica 168 através da porção de entrada 170. Na medida que o fluido sujo 106 escoa atra-vés da passagem de escoamento fluido 168, a pressão do fluido sujo cai 106 devido à mu-dança em área de seção transversal da passagem de escoamento 178 na direção de per-curso voltada para a saída 172.

Na medida que o fluido sujo 106 sai da via de escoamento de fluido 168, a águaseparada 134 permanece no reservatório 136, enquanto que o fluido sujo 106 escoa axial- mente de volta para a base de filtro 102, e finalmente através do meio filtrante 120, confor-me ilustrado pelas setas 122, para dentro da cavidade de fluido limpo 148, formada entreuma superfície interna 152 do meio filtrante e a parede externa 150 do tubo central 140.

Na forma de realização ilustrada, o elemento filtrante 118 é formado pelo meio fil-trante 120, a tampa de extremidade superior 124 e a tampa de extremidade inferior 130. Umanel isolante superior 178, que interage e faz interface com a base de filtro 102 é um com-ponente opcional do elemento filtrante 118. O elemento filtrante 118 é removível do aloja-mento 116, que é reutilizável, de tal forma que ele é substituível quando gasto.

O elemento filtrante 118 é independente do tubo central 140, de tal forma que o tu-bo central pode ser reusado. Como tal, o tubo central 140 pode ser removido do elementofiltrante 118. O tubo central 140 se estende através de um orifício 180 formado na tampa deextremidade inferior 130. O orifício 180 é ligado por um anel vedante formado pelo flangedeformável 182. O flange 182 se fecha contra a superfície externa 184 de uma porção reti-rada radialmente 186 do tubo central 140.

O tubo central 140 se encaixa na saliência que se estende axialmente 188 do alo-jamento 114. O tubo central 140 inclui uma cavidade 190, que recebe a extremidade livredistai da saliência 188. A saliência 188 inclui uma porta de escoamento 192, que permiteque a água separada 134 entre em uma cavidade da saliência 188. Uma vez na cavidade, aágua separada 134 pode ser puxada através da passagem de escoamento interna 146 dotubo central 140 e eliminada do filtro 104.

O tubo central 140 pode ser afixado permanentemente na saliência 188, de formaque o tubo central 140 permanece com o alojamento 114 quando o elemento filtrante 118 éremovido do alojamento 114.

Alternativamente, o tubo central 140 pode ser montado liberavelmente na saliência188, de tal forma que o tubo central 140 pode ser facilmente removido do alojamento 114. Otubo central 140 pode ser removido na medida que o elemento filtrante 118 é removido doalojamento 114, ou ele poderia ser preso suficientemente na saliência 188, a fim de que elepermaneça com o alojamento de filtro 114, na medida que o elemento filtrante é removido(ver, por exemplo, a fig. 3), mas ele pode ser removido do alojamento simplesmente puxan-do-o do tubo central 140 após o elemento filtrante 118 ter sido removido do alojamento 114.

Como tal, em algumas formas de realização, o elemento filtrante 118 inclui somenteuma porção do separador cônico 132, de tal forma que quando o elemento filtrante 118 éremovido do alojamento 114, o separador cônico 132 fica inoperável (tal como na configura-ção ilustrada na fig. 3). Como tal, para o separador cônico 132 operar, o elemento filtrante118 precisa ser adicionado a um alojamento 114, que inclui a outra porção do separadorcônico, ou seja, a porção cônica inferior 160.

Conforme ilustrado, a saliência 188 é formada por uma pluralidade de porções deparede e não é uma parede anular contínua. Entretanto, a saliência 188 poderia ser formadacomo anel contínuo tendo portas de escoamento de água formadas através da mesma.

Uma segunda forma de realização alternativa de um conjunto de filtragem 200, in-cluindo uma cabeça de filtro 202 e um filtro 204, de acordo com instruções da presente in-venção, é ilustrada nas figs. 4-6.

Nesta forma de realização, o tubo central 240 não se encaixa diretamente no alo-jamento de filtro 214. Ao contrário, o tubo central 240 forma uma parte do elemento filtrante218. Como tal, quando o elemento filtrante 218 é substituído, o tubo central 240 é substituí-do de modo similar. O tubo central 240 fica permanentemente preso ao elemento filtrante218, na medida que ele inclui uma porção de corpo primária que fica interposta axialmenteentre as coberturas de extremidade superior e inferior 224, 230. Entretanto, uma porção dotubo central 240, e particularmente a parede interna 247, se estende axialmente além datampa de extremidade inferior 230, através de um orifício existente na tampa de extremida-de inferior 230. Esta porção se estende para dentro do reservatório 236, para eventualmentese comunicar com qualquer água 134 que é eliminada do fluido sujo 106.

O separador cônico 232 inclui uma porção cônica superior 249 e uma porção cônicainferior 260. As porções cônicas superior e inferior 249 são estruturas independentes. Nestaforma de realização, a porção cônica superior 249 é formada como um componente separa-do independente da tampa de extremidade superior. A porção cônica inferior 260 é formadacomo um componente separado independente do tubo central 240.

As porções cônicas superior e inferior 249, 260 incluem superfícies frustocônicas262, 264 e definem uma passagem de escoamento 264 entre as mesmas (ver fig. 5).

A tampa de extremidade inferior 230 e a porção cônica superior 249 podem ser co-nectadas entre si por um elemento de vedação 261. Como ilustrado, o elemento de vedação261 engata uma superfície interna radialmente 263 de um orifício central da tampa de ex-tremidade inferior 230. O elemento de vedação 261 também engata radialmente uma super-fície exterior radialmente 266 da porção cônica superior 249. Mais particularmente, a tampade extremidade inferior 230 inclui um flange que se estende axialmente 270, que acontecepara se estender axialmente para dentro da cavidade 248 formada pelo meio filtrante 220. Aporção cônica superior 249 inclui um flange correspondente que se estende axialmente 272,que é dimensionado menor que e é assentado dentro do flange que se estende axialmente270 da tampa de extremidade inferior 230.

O flange 274 impede que o fluido sujo 106 passe entre a tampa de extremidade in-ferior 230 e a porção cônica superior 249, e assim se desvie do meio filtrante 220.

Uma porção de flange que se estende axialmente 274 de elemento de vedação 261é radialmente interposta entre as duas porções de flange que se estendem axialmente 270,272 respectivamente da tampa de extremidade inferior 230 e da porção cônica superior 249.

A porção de flange que se estende axialmente 274 pode incluir uma porção de protusãoresiliente, que facilita o engate entre o elemento de vedação 261, a tampa de extremidadeinferior 230 e a porção cônica superior 249.

O elemento de vedação 261 inclui ainda uma porção de flange interna que se es-tende axialmente 276, que é interposta radialmente entre a parede interna 247 do tubo cen-trai 240 e uma porção de flange que se estende axialmente 278 da porção cônica superior260 do separador cônico 232. A porção de flange interna 276 impede a passagem de fluidoentre a parede 247 do tubo central 240 e a porção cônica inferior 260, que poderia permitirque o fluido sujo 106 se desvie da passagem de escoamento 268.

A porção cônica inferior 260 desta forma de realização é conectada a uma paredede extremidade inferior 217 do alojamento 214. Como ilustrado, a porção cônica inferior 260inclui uma saliência anular ou porção de base 279, que é assentada em uma ranhura anular280 formada na parede de extremidade inferior 217. A porção cônica inferior 260 pode serpresa mecanicamente na ranhura 280, tal como, por retenção, soldagem ultrassônica, en-roscamento, colagem, etc. Em algumas formas de realização, a porção cônica inferior 260pode ser removível do alojamento 214.

Alternativamente, a porção cônica inferior 260 poderia ser integralmente formadacomo peça unitária com o alojamento 214, e particularmente com a parede de extremidade217.

A porção cônica superior se engata de modo vedante na superfície interna 284 daparede lateral 215 do alojamento 214. Na forma de realização ilustrada, a porção cônicasuperior 249 inclui uma gaxeta de vedação radialmente 286, que se fecha com a superfícieinterna 284. Um flange de montagem 288 da porção cônica superior 249 carrega a gaxetade vedação 286. O flange de montagem 288 inclui uma pluralidade de portas de escoamen-to 289, que permite que o fluido sujo 106 que passou através da via de escoamento de flui-do 268 escoe axialmente em direção ao meio filtrante 220 a partir do reservatório 236.

Em algumas formas de realização, o engate entre a porção cônica superior 249 e aparede lateral 215 é maior do que o engate entre a tampa de extremidade inferior 230 e aporção cônica superior 249, de tal forma que a porção cônica superior 249 permanece noalojamento 214 quando o elemento filtrante 218 é removido do alojamento 214.

Em formas de realização alternativas, o engate entre a porção cônica superior 249e a parede lateral 215 é menor do que o engate entre a tampa de extremidade inferior 230 ea porção cônica superior 249, de tal forma que a porção cônica superior 249 permanece noelemento filtrante 218 quando o elemento filtrante 218 é removido do alojamento 214. Entre-tanto, nesta forma de realização, a porção cônica superior 249 pode ser removível do ele-mento filtrante 218 por meio de uma força levemente maior, de forma que a porção cônicasuperior 249 pode ser reutilizada.

Os elementos filtrantes 218 desta forma de realização pode ou não incluir a porçãocônica inferior 249.

Uma forma de realização alternativa adicional de um conjunto de filtragem 300 in-clui uma base de filtro 302 e um filtro 304, de acordo com as instruções da presente inven-ção, são ilustrados nas figs. 709. Nesta forma de realização, o elemento filtrante 318 incluiainda uma capa separadora de água exterior322 que circunda o meio filtrante 320. A capaseparadora de água 322 inclui uma rosca helicoidal 323 que faz o fluido suco circular axial-mente um comprimento substancial do meio filtrante 320 após ele sair do separador cônico332. A rosca helicoidal 323 também faz o fluido suco 106 circular angularmente na medidaem que escoa axialmente em direção à base de filtro 302 a partir do reservatório 336. Ainclusão da capa separadora de água 322 faz a água adicional 335, que foi coalescida, serremovida do fluxo de fluido sujo 106.

A capa separadora de água 323 inclui portas de escoamento 327 que faz o fluidosujo 106 proceder a uma grande mudança na direção de escoamento, na medida que eleescoa a partir de uma cavidade 351 formada entre a parede lateral 315 do alojamento 314 eda superfície externa da capa separadora de água 323 para uma cavidade 353 formada en-tre uma superfície interna da capa separadora de água 323 e uma superfície externa domeio filtrante 320.Na media que a água separada 335 desenvolverá na cavidade 353 entre a capaseparadora de água 323 e o meio filtrante 320, a tampa de extremidade inferior 330 incluiuma via de escoamento radial 357 formada na mesma.

A via de escoamento de fluxo radial 357 comunica a via de escoamento de fluido in-terna 346 do tubo central 340 com a cavidade 353. A parede lateral 347 que forma a via deescoamento de fluido interna 347 do tubo central 340 inclui pelo menos uma porta de esco-amento de fluido 363, que permite que a água separada 335 seja atraída através da passa-gem de escoamento radial 357 e para dentro da passagem de escoamento interna 346, paraser finalmente removida a partir do filtro 304. A água separada 335 se junta à outra águaseparada 134, que foi separada anteriormente usando o separador cônico 332.

Nesta forma de realização, a porção cônica superior 349 é integralmente formadacom a tampa de extremidade inferior 330. A porção cônica superior 349 se encaixa na por-ção cônica inferior 360 para formar a passagem de escoamento 368 (ver fig. 8).

A porção cônica inferior 360 inclui um orifício central 380, que recebe um flange a-nular que se estende axialmente 382 da tampa de extremidade inferior 330. Um selo O-ring384 forma uma vedação radial entre uma superfície interna de orifício 380 e o flange anular 382.

Um flange anular 382 forma um orifício central 386, que recebe a parede interna347 do tubo central 340 através do mesmo. Quando montado, a parede interna 347 se es-tende através do flange anular 382 da tampa de extremidade inferior 330 e para dentro doreservatório 336 do filtro 304.

Uma forma de realização adicional de um conjunto de filtragem 400 tendo uma ba-se de filtro 402 e um filtro 404 é ilustrada nas figs. 10 e 11. Esta forma de realização é simi-lar à forma de realização das figs. 4-6. Como tal, as diferenças principais na forma de reali-zação serão abordadas. O elemento filtrante 418 desta forma de realização (ilustrado tam-bém na fig. 12) inclui uma pluralidade de portas de escoamento de água 425, que estão es-paçadas angularmente em torno do elemento filtrante 418. As portas adjacentes das portasde escoamento de água 425 estão separadas por e definem entre as mesmas as passagensde escoamento de fluido sujo 427.

Quando o elemento filtrante 418 é inserido no alojamento 414, as passagens de es-coamento de fluido sujo 427 se estendem angularmente entre as portas adjacentes das por-tas de escoamento de água separada 425 e radialmente entre a parede lateral 415 do alo-jamento 414 e a tampa de extremidade inferior 430.

Tanto as portas de escoamento de água separada 425 quanto as passagens de es-coamento de fluido sujo 427 comunicam o reservatório 436 com a cavidade 452 formadaentre a superfície interna 454 da parede lateral 415 e a superfície externa 456 do meio fil-trante. As passagens de escoamento de fluido sujo 427 são destinadas a permitir que o flui-do sujo 106 escoe desde o reservatório 436 para a cavidade 452. As portas de escoamentode água 425 são destinadas a permitir que a água 435, que não foi separada previamentepelo separador cônico 432, seja subseqüentemente separada do fluido suco 106, na medidaque ela passa através do meio filtrante para assentar dentro do reservatório 436. As passa-gens de escoamento de fluido sujo 427 experimentam um escoamento de fluido maior e sãoprovidas de áreas de escoamento grandes.

Um aspecto adicional desta forma de realização é que as portas de escoamento deágua 425 podem prove suporte radial para o elemento filtrante 418 na tampa de extremida-de inferior 430 do elemento filtrante 418 quando montadas dentro do alojamento 414.

Embora as formas de realização descritas acima de filtros e elementos filtrantes in-corporem separadores de água configurados para apresentarem passagens de escoamentode fluido na forma de cone ou em forma similar, é possível que os separadores de águapossam apresentar passagens de escoamento de fluido que sejam geralmente planas, detal modo que as vias sejam geralmente planas na forma de um disco anular.

Todas as referências, incluindo publicações, pedidos de patente e patentes citadasneste documento, são incorporadas, por este ato, por referência, na mesma medida comose cada referência fosse indicada individualmente e especificamente para ser incorporadapor referência, e fosse expressa em sua totalidade neste documento.

O uso dos termos "um" e "uma" e "o" e referências similares no contexto de descri-ção da invenção (especialmente no contexto das reivindicações anexas) devem ser interpre-tados como abrangendo tanto o singular como o plural, a menos que do contrário indicadoneste documento, ou claramente contradito pelo contexto. Os termos "compreendendo","tendo", "incluindo" e "contendo" devem ser interpretados como termos abertos (ou seja,significando "incluindo, mas não limitado a,") a menos que observado do contrário. A men-ção de faixas de valores neste documento destinam-se meramente como método simplifica-do de referir-se individualmente a cada valor separado constante dentro de uma faixa, amenos que do contrário indicado neste documento, e cada valor separado é incorporado norelatório, como se ele estivesse individualmente mencionado neste documento. Todos osmétodos descritos neste relatório podem ser realizados em qualquer ordem adequada, amenos que do contrário indicado neste documento ou de outro modo claramente contraditopelo contexto. O uso de qualquer e todos os exemplos, ou linguagem de exemplo (por e-xemplo, "tal como") provido neste documento destina-se meramente a elucidar melhor ainvenção, e não coloca uma limitação no escopo da invenção, a menos que do contrárioreivindicado. Nenhuma linguagem no relatório deverá ser interpretada como indicando qual-quer elemento não reivindicado como essencial para a realização da invenção.

As formas de realização preferidas desta invenção estão descritas neste documen-to, incluindo a melhor forma conhecida dos inventores para realização da invenção. As vari-ações dessas formas de realização preferidas podem-se tornar aparentes para aqueles quepossuem conhecimento geral na arte, imediatamente após a leitura da descrição preceden-te. Os inventores esperam que os técnicos qualificados empreguem estas variações de mo-do apropriado, e os inventores desejam que a invenção seja executada de outro modo dife-rente do descrito especificamente neste documento. Assim, esta invenção inclui todas asmodificações e equivalentes da matéria citada nas reivindicações apensas a este relatório,conforme permitido por lei aplicável. Além disto, qualquer combinação dos elementos descri-tos acima em todas as variações possíveis dos mesmos é abrangida pela invenção, a me-nos que do contrário indicado neste documento ou de outro modo claramente contraditopelo contexto.

Claims

1. Um elemento filtrante para inserção dentro de um alojamento,CARACTERIZADO pelo fato de compreender:um anel tubular de meio filtrante definindo uma cavidade interna;uma primeira tampa de extremidade presa de modo vedante em uma primeira ex-tremidade do meio filtrante;uma segunda tampa de extremidade presa de modo vedante em uma segunda ex-tremidade do meio filtrante;pelo menos uma porção de um separador de água preso no meio filtrante, a porçãoformando uma superfície coalescente exposta axialmente voltando axialmente para longe domeio filtrante.

2. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de que a superfície coalescente é cônica.

3. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelofato de que a tampa de extremidade forma a porção de um separador de água, de tal formaque a tampa de extremidade e a porção de um separador de água são formados como umcorpo monobloco.

4. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelofato de que a tampa de extremidade e a porção de um separador de água são formadoscomo componentes separados independentes.

5. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelofato de incluir ainda um elemento de vedação interposto entre e conectando a tampa de ex-tremidade e a porção de um separador de água.

6. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelofato de que a tampa de extremidade inclui uma porção de disco anular definindo um orifício,a porção de um separador de água incluindo um cubo, o cubo se estendendo axialmentepara dentro do orifício.

7. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelofato de que o selo prove uma vedação radial contra o hub e uma vedação radial contra a tampa de extremidade.

8. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelofato de incluir ainda um tubo central dentro da cavidade interna, o tubo central definindo umavia de escoamento de fluido que se comunica com a superfície cônica.

9. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelofato de que o tubo central e a tampa de extremidade são formadas integralmente em umaúnica peça.

10. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelofato de que a tampa de extremidade inclui um orifício, através do qual um tubo central de umalojamento de filtro externo pode se estender para dentro da cavidade interna do meio fil-trante, incluindo ainda um selo entre o tubo central e a tampa de extremidade.

11. 0 elemento filtrante de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelofato de que o selo é um flange anular resiliente da tampa de extremidade ligando o orifícioque se engata em uma superfície externa do tubo central.

12. O elemento filtrante de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelofato de que pelo menos uma porção de um separador de água é somente uma porção deum separador de água, de tal modo que a porção precisa ser combinada com outra porçãode um separador de água para operar.

13. Um filtro, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:um alojamento com uma parede lateral definindo uma cavidade central;um anel tubular de meio filtrante definindo uma cavidade interna removível, posicio-nada dentro da cavidade central;uma primeira tampa de extremidade presa de modo vedante em uma extremidadedo anel tubular do meio filtrante definindo uma porta de fluxo de fluido sujo; eum cone coalescente de água com uma porção superior montada no anel tubulardo meio filtrante, e uma porção inferior montada no alojamento, as porções superior e inferi-or combinando para formar uma via de escoamento coalescente geralmente cônica entre asmesmas, em comunicação de fluido com a porta de escoamento de fluido sujo.

14. O filtro, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de quea porção superior do cone coalescente de água é formada com uma primeira tampa de ex-tremidade em um corpo único.

15. O filtro, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de quea porção superior do cone coalescente de água é estruturalmente independente da primeiratampa de extremidade e é afixado de modo vedante na primeira tampa de extremidade.

16. O filtro, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de queo anel tubular de meio filtrante é removível do alojamento, e em que a porção superior docone coalescente de água é preso de modo liberável no anel tubular de meio filtrante, de talmodo que a remoção do anel tubular de meio filtrante não remove a porção superior do conecoalescente de água do alojamento.

17. O filtro, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de queo anel tubular de meio filtrante é removível do alojamento, e a porção superior do cone coa-lescente de água é montado no anel tubular de meio filtrante, de tal modo que a remoção domeio filtrante do alojamento remove a porção superior do cone coalescente de água do alo-jamento.

18. O filtro, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de queuma entre a porção superior ou porção inferior forma uma superfície geralmente côncava, eoutra entre a porção superior ou a porção inferior forma uma superfície geralmente convexa,as superfícies convexa e côncava estando espaçadas para formar a via de escoamento coa-lescente entre as mesmas.

19. O filtro, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato decompreender ainda um tubo central que se estende axialmente para dentro da cavidadeinterna e define uma passagem de entrada de fluido sujo que se comunica com a via de es-coamento coalescente.

20. O filtro, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de in-cluir ainda uma segunda tampa de extremidade presa de modo vedante em uma extremida-de oposta do anel tubular de meio filtrante como a primeira tampa de extremidade, a tampade extremidade superior definindo uma entrada de fluido sujo entre ela, a passagem de en-trada de fluido sujo do tubo central comunica de forma líquida a entrada de fluido sujo com avia de escoamento coalescente de água.

21. O filtro, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de queo tubo central é formado integralmente com a porção superior do cone coalescente de água,a porção superior do cone coalescente de água incluindo um orifício através do qual o tubocentral passa.

22. O filtro, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de queo tubo central é preso permanentemente no alojamento de filtro.