ES2217363T3 - Filtro de combustible, en particular para combustible diesel. - Google Patents
Filtro de combustible, en particular para combustible diesel.Info
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Abstract
FILTRO FORMADO POR UNA PRIMERA CAMARA (31) QUE SE COMUNICA CON LA ENTRADA DE COMBUSTIBLE; UNA SEGUNDA CAMARA (32), CORRIENTE ABAJO DE LA PRIMERA CAMARA (31), EN LA QUE ENTRA EL COMBUSTIBLE FILTRADO Y QUE SE COMUNICA CON LA SALIDA (12); UN ELEMENTO DE FILTRO (20) PARA FILTRAR Y ELIMINAR LAS IMPUREZAS QUE SEPARA LA SEGUNDA CAMARA (32) DE LA PRIMERA CAMARA (31); Y UNA TERCERA CAMARA (33) DONDE SE RECOGE LA PARTE DE COMBUSTIBLE ELIMINADA POR EL ELEMENTO DE FILTRO (20). EL FILTRO INCLUYE ASIMISMO UNA SUPERFICIE DE MALLA (40) QUE SEPARA LA SEGUNDA CAMARA (32) DE LA PRIMERA CAMARA (31) Y QUE ESTA RECUBIERTA POR UNA SUSTANCIA TAL COMO POLITETRAFLUOROETILENO (PTFE), SILICONA O SIMILAR, CUYOS POROS DE PASO PRESENTAN UN DIAMETRO NO SUPERIOR A 200 MICRONES APROXIMADAMENTE PARA INTERCEPTAR LAS PARTES DE AGUA PRESENTES EN EL COMBUSTIBLE.
Description
Filtro de combustible, en particular para
combustible diesel.
La presente invención se refiere al filtrado de
combustible, en particular combustible (generalmente conocido como
gasoil) para motores diesel.
En este sector, la sofisticación del equipo de
inyección requiere un filtrado extremadamente cuidadoso para evitar
que las impurezas que se hallan presentes en el combustible
provoquen daños y fallos de funcionamiento en el delicado equipo de
inyección.
Un problema técnico que aún no ha sido resuelto
en su totalidad es provocado por la presencia de partes de agua en
el combustible, que no son interceptadas por los cartuchos de los
filtros normales (diseñados para interceptar partes más sólidas) y
debido a ello alcanzan los elementos mecánicos aguas abajo, dando
como resultado problemas de oxidación y de rotura de los mismos.
Para solucionar este problema, se inserta agua
arriba del cartucho una superficie inclinada generalmente de forma
troncocónica, a lo largo de la cual pasa el flujo de combustible
que entra antes de alcanzar el cartucho del filtro.
Debido a que el agua presenta una mayor gravedad
específica que el combustible, ésta tiende a desplazarse hacia la
superficie inclinada, en la que se desacelera su recorrido, con el
resultado de que las partículas de agua tienden a unirse para
formar gotas de agua relativamente grandes, que a continuación caen
a la base del filtro, donde se recogen sin pasar a través del
cartucho del filtro.
Un filtro de combustible que presenta las
características mencionadas anteriormente se da a conocer en el
documento EP-A-0412210.
En la patente
GB-A-2138693 se da a conocer un
filtro de combustible que, con el fin de separar el agua, está
provisto de un elemento separador, que comprende elementos de
pantalla hidrófobos, que evitan que las gotas de agua pasen a
través, pero que es permeable al combustible. Sin embargo, estas
soluciones no resultan totalmente satisfactorias, ya que en general
por lo menos una fracción de agua no se separa y alcanza la salida
provocando los problemas descritos anteriormente.
Por lo tanto, un objetivo de la presente
invención es proporcionar un filtro capaz de separar de forma más
efectiva el agua que se halla presente en el combustible, en
particular en combustible diesel, y posiblemente conseguir la
separación completa.
Este y otros objetivos se alcanzan por medio de
la presente invención, tal como se caracteriza en las
reivindicaciones.
La invención se basa en la idea de añadir al
cartucho de filtro habitual, en el interior de un filtro de un tipo
conocido, una superficie de malla a través de la cual pase la
totalidad del flujo de combustible. Dicha malla está recubierta con
una sustancia como por ejemplo politetrafluoruro de etileno (PTFE),
silicona u otras sustancias equivalentes similares, y presenta
poros de paso de un diámetro que no sea mayor de unas 200 micras,
lo cual ha demostrado ser capaz de evitar el paso de partes de agua
que se hallan presentes en el combustible. Dicha superficie de
malla está situada preferentemente (pero no necesariamente) aguas
abajo de una superficie inclinada para la
pre-separación del agua.
La invención se describe en detalle a
continuación con la ayuda de las figuras adjuntas, que ilustran una
forma de realización no exclusiva de la misma.
La Figura 1 es una vista en alzado vertical del
filtro que se muestra parcialmente seccionado en un plano
axial.
La Figura 2 es una sección por el plano
I-I de la Figura 1.
La Figura 3 es una sección por el plano
II-II de la Figura 1.
El filtro comprende un contenedor exterior 10 de
eje vertical A, que en particular presenta una forma
sustancialmente cilíndrica con una ligera concavidad final
inferior.
La entrada y la salida del combustible están
situadas en la cubierta superior 14 del contenedor 10.
Específicamente, la entrada está definida por una pluralidad de
aberturas 11 distribuidas regularmente a lo largo de una
circunferencia con su centro en el eje A, siendo la salida una
única abertura con su centro en el eje A.
En el interior del contenedor 10 se dispone un
cartucho de filtro 20 de un tipo conocido, cuya sección transversal
presenta la forma de una corona circular, sustancialmente coaxial
con el contenedor 10. El cartucho 20 define el medio de filtro para
el filtrado de las impurezas que se hallan presentes en el
combustible.
El diámetro y la altura exterior del cartucho 20
son ligeramente menores que las dimensiones correspondientes del
contenedor 10. Como consecuencia, la superficie cilíndrica exterior
del cartucho 20 está separada de la superficie interior del
contenedor exterior 10, y su superficie inferior está separada de la
base 13 del contenedor 10.
La zona exterior del cartucho, sobre y alrededor
de su superficie lateral, define una primera cámara 31 que se
comunica con los puertos de admisión de combustible 11.
La zona interior del cartucho 20 define una
segunda cámara 32 que se encuentra separada de la cámara 31 por
medio del propio cartucho.
La zona situada debajo del cartucho 20 define una
tercera cámara 33 que se comunica con la primera cámara 31.
El extremo superior del cartucho 20 y su extremo
inferior están cerrados respectivamente por un disco superior 21 y
por un disco inferior 22 que están unidos a los extremos
respectivos. En la superficie lateral interior del cartucho 20 se
fija un tubo de soporte perforado 26, cuyos extremos se encuentran
acoplados al disco superior 21 y al disco inferior 22
respectivamente.
Entre el disco superior 21 y la cubierta 14 se
dispone un conducto 24 que se encuentra unido a la misma y que
conecta la cámara interior 32 con la abertura de salida 12. Se
interpone un resorte 16 entre la base 13 y el disco inferior 22
para mantener el cartucho (con los discos respectivos 21 y 22)
presionado contra el conducto 24 y éste, contra la cubierta 14.
El paso entre la primera cámara 31 y la segunda
cámara 32 tiene lugar únicamente a través de la superficie lateral
del cartucho 20, en una dirección sustancialmente radial.
El disco inferior 22 está provisto de aberturas
22a en su periferia para proporcionar el libre paso entre la
primera cámara 31 y la tercera cámara 33.
La cámara 31 está dividida en una porción
superior 31a situada sobre el cartucho 20, y una parte inferior 31b
que se comunica libremente con la parte 31a y situada alrededor de
la superficie lateral del cartucho 20.
La parte superior 31a se comunica directamente
con las aberturas de entrada 11. En dicha parte superior se
proporciona un elemento troncocónico 25 acoplado al conducto 24 y
que se extiende por debajo de las aberturas 11, el cual está
inclinado hacia afuera y hacia abajo. Dicho elemento 25 define una
superficie inclinada a lo largo de la cual desciende el flujo antes
de pasar a través del cartucho 20, y sirve para proporcionar la
separación inicial de la parte de agua del combustible.
Según la invención, se proporciona una superficie
de malla 40 que separa la primera cámara 31 de la segunda cámara 32
y que está recubierta con una sustancia como por ejemplo
politetrafluoruro de etileno (PTFE, normalmente conocido como
teflon®), silicona, u otra sustancia similar, y presenta poros de
paso de un diámetro que no excede las 200 micras, capaz de
interceptar las partes de agua que se hallan presentes en el
combustible, y está situada contra y cubriendo la superficie
lateral del cartucho 20.
Según una forma de realización preferida, dicha
superficiie de malla 40 está situada d forma coaxial al cartucho 20
y está dispuesta para interceptar la totalidad del flujo que, en su
paso desde la primera cámara 31 a la segunda cámara 32, atraviesa
el cartucho 20.
Según una forma de realización preferida, la
superficie de malla 40 está formada de un tejido de una sola hebra,
cuyo diámetro del hebra varía de 0,02 a 0,2 mm.
Preferentemente, la superficie de la malla es de
acero inoxidable, de nylon, o de poliamida.
Preferentemente, el grosor del recubrimiento es
de 2 a 8 micras.
En la práctica, el PTFE se aplica a ambos lados
de la superficie 40, o sólo a un lado, por medio del rociado
seguido por el tratamiento en un horno.
De forma alternativa, se aplica silicona a uno o
a ambos lados de la superficie 40.
En funcionamiento, en primer lugar entra el
combustible a la parte superior 31a de la primera cámara 31 a
través de la abertura 11, y a continuación, fluye a lo largo de la
superficie del elemento troncocónico 25 para pasar al interior de
la parte inferior 31b.
El elemento 25 (tal como se conoce) desacelera el
recorrido de las partículas de agua y tiende a agregarlas en gotas
relativamente grandes que tienden a caer directamente en la tercera
cámara 33, cuyo objetivo es recoger las partes separadas del
combustible.
Las partes de agua que no han sido separadas por
la superficie inclinada son detenidas, en cualquier caso, por la
superficie de la malla 40 según la invención.
A este respecto se ha descubierto
experimentalmente que la superficie 40, presentando las
características mencionadas, sustancialmente evita en su totalidad
o por lo menos limita enormemente el paso del agua a través de la
misma, mientras que no supone ningún obstáculo para el paso del
combustible existente.
Presumiblemente, este fenómeno favorable es
provocado por una tensión superficial diferente de las partículas
de agua que, en presencia de la malla recubierta de silicona o de
teflon 40, rompen los enlaces con las moléculas de combustible, a
continuación se aglomeran mutuamente y no son capaces de pasar a
través de dicha malla; y por este motivo, caen hacia abajo en la
cámara de recogida 33 de la que se extraen periódicamente.
Obviamente, mientras más pequeño sea el diámetro
del poro de la superficie 40, mayor será la acción de
interceptación de las partículas de agua. En la práctica, a un
diámetro aproximado de 20 micras se intercepta la totalidad de las
partículas de agua.
Se pueden realizar numerosas modificaciones a la
parte del filtro excluyendo la superficie de malla 40.
Claims (8)
1. Filtro de fluido, en particular para
combustible diesel, que comprende:
un contenedor exterior provisto de una entrada y
de una salida;
una primera cámara (31) en el interior del
contenedor exterior que comunica con la entrada de combustible;
una segunda cámara (32) en el interior del
contenedor exterior aguas abajo de la primera cámara (31), en la
que entra el combustible filtrado y que comunica con la salida
(12);
un medio de filtrado (20) combinado con una
superficie de malla (40) para el filtrado de las impurezas del
combustible, que separa la segunda cámara (32) de la primera cámara
(31), y una tercera cámara (33) en la que se recoge dicha parte de
combustible repelida por el medio de filtrado (20);
caracterizado porque dicha superficie de
malla (40) está recubierta con politetrafluoruro de etileno (PTFE)
o silicona u otras sustancias equivalentes, estando la misma
provista de poros de paso que presentan un diámetro no mayor de 200
micras aproximadamente, para interceptar las partes de agua que se
hallan presentes en el combustible, y se encuentra situada contra y
cubriendo la superficie lateral del medio de filtrado (20).
2. Filtro de combustible según la reivindicación
1, caracterizado porque se forma una superficie de malla
(40) a partir de tejido de una sola hebra cuyo diámetro de hebra
varía de 0,02 a 0,2 mm.
3. Filtro de combustible según la reivindicación
1, caracterizado porque la superficie de malla (40) es de
acero inoxidable.
4. Filtro de combustible según la reivindicación
1, caracterizado porque la superficie de malla (40) es de
nylon.
5. Filtro de combustible según la reivindicación
1, caracterizado porque la superficie de malla es de
poliamida.
6. Filtro de combustible según la reivindicación
1, caracterizado porque el espesor del recubrimiento es de 2
a 8 micras.
7. Filtro de combustible según la reivindicación
1, caracterizado porque comprende:
un contenedor exterior (10) de eje vertical
provisto de una entrada (11) y de una salida (12),
un cartucho de filtro (20) de sección transversal
que presenta la forma de una corona circular, sustancialmente
coaxial con el contenedor exterior (10) y cuya superficie
cilíndrica exterior se encuentra separada de la superficie interior
del contenedor exterior (10) y su superficie inferior se encuentra
separada de la base (13) del contenedor exterior (10),
un conducto (24) para la comunicación entre la
zona (32) en el cartucho del filtro (20) y la salida (12), y
medios (21, 22, 24) para cerrar el extremo
inferior del cartucho (20) así como su extremo superior, de manera
que el único paso entre la zona (31) exterior al cartucho y la
cámara interior (32) es a través de la superficie lateral del
cartucho (20),
estando dicha primera cámara (31) definida por la
zona que se encuentra sobre y alrededor del cartucho (20), estando
dicha segunda cámara (32) definida por la zona en dicho cartucho
(20) y estando dicha tercera cámara (33) definida por la zona que
se encuentra debajo del cartucho (20), estando dicha superficie de
malla (40) situada de forma coaxial a dicho cartucho (20) y estando
dispuesta para interceptar la totalidad del flujo que atraviesa la
superficie lateral del cartucho (20).
8. Filtro de combustible según la reivindicación
7, caracterizado porque sobre la superficie lateral del
cartucho (20) está dispuesta una superficie inclinada (25) a lo
largo de la cual desciende el flujo antes de pasar a través del
cartucho (20), permitiendo dicha superficie (25) una separación
inicial de la parte de agua del combustible.
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