ES2209388T3 - Filtro de combustible. - Google Patents

Abstract

Un filtro para usarse en un sistema de combustible de hidrocarburos, incluyendo el filtro (18) un recipiente o receptáculo (22) que tiene una entrada (28, 24, 52) y una salida (30, 40, 66), y un medio de filtración (32, 34) confinado herméticamente dentro del receptáculo, conteniendo este medio de filtración capas (32) de celulosa alfa con capas interpuestas de un medio adicional no absorbente laminar (34), estando en contacto las superficies mayores de las capas de celulosa alfa con las superficies mayores de las capas del medio laminar adicional, extendiéndose las superficies de todas las capas generalmente en una dirección entre la entrada y la salida, con lo que el flujo es en general paralelo a las superficies de las capas, reduciendo las capas del medio laminar adicional la pérdida de presión del combustible a través del filtro, con lo que puede conseguirse un caudal dedicado a través del filtro para el combustible.

Description

Filtro de combustible.

La presente invención se refiere a filtros de combustible, particularmente a los de filtrado de combustible diesel.

Uno de los problemas del combustible diesel es que existe la tendencia, en el depósito de combustible de un motor estático o de vehículo, ya sea un motor para automóvil, camión, planta de movimiento de tierras o ferrocarril, o para otra utilización, a que se produzca condensación de agua en el depósito de combustible.

Tradicionalmente, los sistemas de combustible de tales vehículos incluyen un filtro de combustible y separador de agua que elimina gran parte del agua. Sin embargo, no es capaz de eliminarla por completo, y como consecuencia de ello, algo de agua tiende a pasar necesariamente hacia el interior motor, y esto es lo que produce abundante humo en el escape de un motor diesel y lo que ocasiona innecesario desgaste en el propio motor diesel.

Será ventajoso, por tanto, proporcionar un sistema de filtrado mejor o adicional para usarse en las alimentaciones de combustible diesel.

Ahora se propone, según la presente invención, proporcionar un filtro para usarse en un sistema de combustible de hidrocarburos, incluyendo el filtro un recipiente o receptáculo que tiene una entrada y una salida, y un medio de filtración confinado herméticamente dentro del recipiente, conteniendo este medio de filtración capas de celulosa alfa con capas interpuestas de un medio adicional no absorbente laminar, quedando en contacto las superficies mayores de las capas de celulosa alfa con las superficies mayores de las capas del medio laminar adicional, extendiéndose las superficies de todas las capas generalmente en una dirección entre la entrada y la salida, con lo que el flujo es en general paralelo a las superficies de las capas, reduciendo las capas del medio laminar adicional la pérdida de carga del combustible a través del filtro, con lo que puede conseguirse un caudal dedicado a través del filtro para el combustible.

Preferentemente, las capas de celulosa alfa y del medio adicional se ponen una sobre otra y se enrollan para formar un volumen cilíndrico que se coloca en el alojamiento, y la entrada y la salida se disponen de modo que el combustible fluya paralelamente al eje del volumen cilíndrico.

El material del que está hecha la capa o capas adicionales puede adoptar muchas formas. No obstante, en una realización preferente según la invención, tiene forma de malla, como una malla o tela metálica.

Se comprenderá que los espesores relativos del medio adicional, tal como una malla, y de la capa o capas de celulosa alfa, deben elegirse de modo que se consiga un caudal dedicado correcto a través del filtro sin que exista problema alguno de que el combustible eluda el efecto de filtrado de la celulosa alfa.

De manera ventajosa, el recipiente se conforma a partir de un material relativamente barato, como material de plástico, y la disposición se fabrica como conjunto "enroscable". Cuando el filtro se agota, puede desecharse.

Preferentemente, según la invención, el filtro se asocia con algún tipo de sensor que determine cuándo sobrepasa la caída de presión a través del filtro un valor de umbral. Cuando esto ocurre, para asegurar que el motor no esté sub-alimentado de combustible, se proporciona una derivación al filtro y se activa una alarma, tal como una luz de aviso, para advertir que debe cambiarse el filtro de la invención.

De modo preferente, el filtro se sitúa aguas arriba de la bomba de combustible de modo que la presión de la bomba no se aplique al filtro, con lo cual disminuyen las posibilidades de que el filtro resulte dañado por dicha presión.

Para que pueda entenderse más fácilmente la presente invención, se proporciona la siguiente descripción, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos anejos, en los que:

la figura 1 es una vista esquemática de una realización del sistema de combustible que incluye un filtro de combustible según la invención;

la figura 2 es una sección transversal esquemática de una realización del elemento de filtro según la invención;

la figura 2A es una vista esquemática en perspectiva que muestra la celulosa alfa y la malla enrolladas juntas para formar un volumen o conjunto cilíndrico de filtrado;

las figuras 3, 4 y 5 muestran de manera esquemática varias formas distintas del medio adicional; y

la figura 7 es una sección transversal esquemática de una segunda realización del elemento de filtro según la invención.

En la figura 1 se ilustra una disposición general esquemática de un sistema de alimentación de combustible de motor diesel que incluye un filtro de combustible según la presente invención.

El sistema de combustible tiene un depósito de combustible 10 y una tubería 12 que desemboca en un motor 14.

Como en los sistemas de combustible convencionales de este tipo, un filtro primario de combustible/separador de agua 16, de tipo normal o estándar, está situado aguas abajo del depósito de combustible y está destinado a eliminar la mayor parte del agua, por ejemplo, de condensación, que esté mezclada con el combustible.

A continuación, en serie con éste, existe un filtro de combustible 18 según la invención, y después una bomba de combustible 20 alimenta el combustible filtrado hacia el motor 14.

En la figura 2 se ilustra una realización del filtro de combustible de la invención y comprende una envuelta o alojamiento 22, que tiene una pared cilíndrica y una tapa en cúpula 24 y puede estar hecha convenientemente de material plástico, como polipropileno. Una base 26 está acoplada a través del extremo abierto de la envuelta 22 e incluye un tubo central de alimentación 28 que se extiende axialmente, cuyo extremo inferior está fijado a la placa de base 26 y cuyo extremo superior está separado de la cubierta en cúpula 24.

Espaciado de la base 26 tiene un soporte perforado 30.

En la construcción según la invención, la masa filtrante está situada en torno al tubo de alimentación 28, dentro de la envuelta 22, encima del soporte perforado 30. Se muestra que esta masa filtrante es del tipo de material en láminas de celulosa alfa 32 con capas interpuestas de un medio adicional 34, con lo que puede conseguirse un caudal dedicado para el combustible.

En una realización preferente, como se muestra en la figura 2A, esto se consigue colocando una lámina de material de celulosa alfa 32 y una capa de estructura laminar 34, tal como una malla o tela metálica, una encima de otra y enrollándolas después formando un cilindro, cuyas dimensiones se eligen de manera que el conjunto enrollado tenga un ajuste apretado o sin huelgo dentro de la envuelta 22 y alrededor del tubo de alimentación 28 y su longitud sea tal que, cuando esté montado sobre el soporte 30, deje un espacio encima del conjunto y debajo de la cubierta extrema 24. En la figura 2A el espesor de la malla está muy exagerado por claridad. Normalmente, el espesor de la malla es aproximadamente la mitad del espesor de la capa de celulosa alfa. Un ejemplo que funciona de modo satisfactorio es una malla, de 400 micras de tamaño de poro, que tiene 0,5 mm de espesor con espesor de 1 mm de la capa de celulosa alfa.

La malla metálica 34, u otro material que constituya la capa 34, proporciona una vía dedicada de corriente a través del filtro, con lo que se asegura que no exista excesiva pérdida de carga o presión a través de la masa filtrante.

Como puede verse en la figura 2, la parte interior del extremo inferior del tubo de alimentación central 28 está roscada en 37, y esto permite que el conjunto de filtro 18 de la invención sea "enroscado" en una espiga de tubo 36 de una pieza de montaje 38. La pieza de montaje 38 está provista de un colector anular de succión 40 que se sitúa bajo lumbreras 42, en la placa de fondo 26.

En la utilización, el colector 40 se une a la entrada de la bomba 20, y la rótula de la espiga 36 se conecta a la tubería que sale del filtro primario/separador de agua 16. La bomba produce una aspiración que extrae combustible del depósito 10, a través de la espiga de tubo 36 y del tubo central de alimentación 28, hacia el interior de la cámara superior formada dentro de la envuelta 22. El combustible se extrae generalmente hacia abajo, paralelamente a la malla metálica o de otro material 34, y el agua, y posiblemente cualquier sustancia residual en partículas, se elimina del combustible mediante la celulosa alfa 32.

Se ha averiguado que la celulosa alfa es particularmente eficaz en la eliminación del agua remanente del combustible, y en particular del combustible diesel.

Como se ha indicado, el medio adicional puede adoptar la forma de una malla (figura 3), pero también se contempla que puede adoptar otras muchas formas tales como un tamiz (figura 4), un material ondulado o nervado (figura 6), una serie de elementos del tipo de varillas fijadas juntas en relación de espaciadas o adosadas en paralelo (figura 5), o cualquier otra forma que proporcione un caudal dedicado para el combustible a través de la masa filtrante.

La figura 7 ilustra una construcción alternativa del filtro de combustible 18. Las partes semejantes han sido señaladas con las mismas referencias numéricas. En este caso, existe una envuelta cilíndrica 22 a la que está soldada en 27 una base con forma de cúpula invertida 26. Como en la realización ilustrada en las figuras 2 y 2A, el material de celulosa alfa 32 y una estructura laminar 34, de cualquiera de las clases descritas anteriormente, están dispuestos uno sobre la otra y enrollados formando un cilindro e instalados dentro de la envuelta 22. En el interior de la masa de filtración así formada existe un tubo interno de soporte 29 que, sin embargo, en este caso no actúa como tubo de alimentación.

Esta construcción se diferencia muy significativamente de la de la figura 2, en cuanto existe un cuerpo superior 50, que incluye un canal de entrada de alimentación 52, conectado a un colector anular de entrada 54 situado inmediatamente encima de la masa de filtración 32. Se utiliza un anillo tórico 55 para obturar el extremo superior de la envuelta, la cual está roscada dentro del cuerpo superior 50. El canal de entrada 52 también está conectado a una cámara de derivación 56 formada cerca del centro, estando cerrada ésta mediante una tapa 58.

La envoltura 50 también tiene una espiga central de tubo 60, obturada respecto al tubo 29 mediante una junta tórica 62, estando provista la espiga de un conducto central de salida 64, el cual, a su vez, está conectado a un conducto de salida 66 que se extiende horizontalmente. Este conducto de salida también está conectado a la cámara de derivación 56.

Se muestra un interruptor por presión de vacío 68 montado sobre el cuerpo superior 50, y que actúa si la presión del interior del conducto de salida 66 cae por debajo de un valor preestablecido. La impulsión de este interruptor acciona una válvula de solenoide 70, montada sobre la tapa 58 y que tiene una cabeza de válvula 72 en la cámara de derivación, que se puede acoplar en un asiento de válvula 74, en la parte superior del conducto 64. Una alarma 76 también está conectada al interruptor por presión de vacío 68, y resulta accionada cuando la presión cae por debajo del valor preestablecido mencionado anteriormente.

El canal de entrada 52 se conecta en la utilización al filtro primario de combustible/separador de agua 16 mostrado en la figura 1, y el conducto de salida 66 se conecta a la bomba de combustible 20.

El sistema funciona exactamente como el anterior, salvo que si el filtro llegase a bloquearse, tendría lugar la caída de la presión interior del conducto 66, debido a la bomba 20, y cuando resultase inferior a un valor preestablecido actuaría el interruptor 68, primero disparando la alarma 76, y en segundo lugar accionando la válvula de solenoide 70, de modo que el combustible que entrara por la entrada 52 pudiera eludir el volumen filtrante a través de la cámara de derivación 56, discurriendo el combustible después hacia delante por el asiento de válvula 74, hacia el conducto de salida 66. La alarma advertirá al conductor que debe cambiar en breve el elemento filtrador.

Claims (9)

1. Un filtro para usarse en un sistema de combustible de hidrocarburos, incluyendo el filtro (18) un recipiente o receptáculo (22) que tiene una entrada (28, 24, 52) y una salida (30, 40, 66), y un medio de filtración (32, 34) confinado herméticamente dentro del receptáculo, conteniendo este medio de filtración capas (32) de celulosa alfa con capas interpuestas de un medio adicional no absorbente laminar (34), estando en contacto las superficies mayores de las capas de celulosa alfa con las superficies mayores de las capas del medio laminar adicional, extendiéndose las superficies de todas las capas generalmente en una dirección entre la entrada y la salida, con lo que el flujo es en general paralelo a las superficies de las capas, reduciendo las capas del medio laminar adicional la pérdida de presión del combustible a través del filtro, con lo que puede conseguirse un caudal dedicado a través del filtro para el combustible.

2. Un filtro según la reivindicación 1, en el que las capas de celulosa alfa y de dicho medio adicional están puestas una sobre otra y enrolladas para formar una masa o volumen cilíndrico, el cual está colocado en el recipiente, y la entrada y la salida están dispuestas de modo que el combustible fluye paralelamente al eje de la masa cilíndrica.

3. Un filtro según la reivindicación 1 ó 2, en el que la capa adicional tiene forma de malla, tal como una malla metálica.

4. Un filtro según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que el recipiente se forma a partir de un material de plástico.

5. Un filtro según cualquier reivindicación precedente, en el que la entrada al recipiente tiene un tubo de alimentación con rosca (28, 37) que permite enroscar la cubeta en el motor asociado al sistema de combustible de hidrocarburos.

6. Un filtro según cualquier reivindicación precedente, en el que el filtro está asociado con un sensor (68) que determina cuándo sobrepasa la caída de presión a través del filtro un valor de umbral.

7. Un filtro según la reivindicación 6, y que además tiene una derivación (56) dispuesta en torno al filtro, siendo activada ésta mediante dicho sensor, y una alarma (76) asociada con el sensor, siendo activada la alarma para advertir que debe cambiarse el filtro.

8. Un motor de combustible de hidrocarburos, que comprende un sistema de alimentación de combustible de hidrocarburos que tiene una bomba de combustible (20) y un filtro (18) según cualquier reivindicación precedente, incluidos en el sistema de alimentación de combustible.

9. Un motor según la reivindicación 8, en el que el filtro (18) está situado aguas arriba de la bomba de combustible (20) de modo que no se aplica presión de la bomba al filtro.