ES2259370T3

ES2259370T3 - Filtro de carburante con valvula de derivacion.

Info

Publication number: ES2259370T3
Application number: ES02721587T
Authority: ES
Inventors: Steven R Knight
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2006-10-01
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: KR20030092031A; EP1377743B1; WO2002079634A1; JP3123252U; KR100851443B1; BR8203367U; MXPA03008616A; CA2440448A1; CA2440448C; DE60211323D1; US20010030148A1; US6555000B2; DE60211323T2; BR8203367Y1; EP1377743A1

Abstract

Un filtro (130) que incluye un alojamiento (132, 133) que tiene una admisión (136) y una descarga (137) para dirigir fluido al interior y al exterior del alojamiento, y una cavidad interna (134) de filtro, una bomba soportada en la cavidad de filtro para bombear fluido a través del alojamiento, y un elemento (140) de filtro para separar partículas del fluido, caracterizado porque está definido un camino de circulación desde dicha admisión (136) a través del elemento (140) de filtro y luego a dicha bomba (150), hasta dicha descarga (137), pasando el fluido a través de dicho camino de circulación cuando dicha bomba está funcionando, e impidiéndosele circular a través de dicha bomba cuando dicha bomba no está funcionando; y una válvula de derivación (212) que responde a la presión de la bomba, cuya válvula de derivación (212) está normalmente en una posición cerrada cuando dicha bomba (150) está funcionando; y que se mueve a una posición abierta cuando dicha bomba no está funcionando para proveer un camino de circulación en derivación desde dicha admisión (136), a través del elemento (140) de filtro y luego a través de dicha válvula de derivación (212) hasta dicha descarga (137), circulando en derivación con dicha bomba (150).

Description

Filtro carburante con válvula de derivación.

Este invento se refiere a filtros de fluidos, y más particularmente a filtros de combustible para vehículos.

En la técnica anterior se conocen muchos tipos de filtros de fluidos (a los que también se hace referencia como "separadores"). Un tipo popular de filtro de combustible tiene un alojamiento que encierra un elemento de filtro reemplazable de forma de aro. El elemento de filtro asegura que se eliminen las impurezas del combustible antes de descargarlo a los componentes del sistema tales como bombas de inyección de combustible e inyectores de combustible. Las partes conjugadas del alojamiento forman una envoltura interior para el elemento, y las partes del alojamiento se pueden separar para la sustitución de un elemento de filtro gastado. Se requiere la sustitución periódica del elemento de filtro para que dicho elemento de filtro no llegue a estar tan cargado de impurezas que se restrinja el caudal de combustible. El coste y la facilidad de fabricación han sido consideraciones importantes con dichos elementos.

Otra consideración a tener en cuenta con los filtros, y en particular con los filtros que incluyen una bomba de combustible para transferir el combustible a través del sistema de combustible, es que el camino del flujo que atraviesa el filtro típicamente se interrumpe si la bomba no está funcionando. Esto se debe a que los engranajes, y/u otros componentes dentro de la bomba, típicamente impiden que el flujo de combustible atraviese la bomba cuando no se están moviendo. Si la bomba se avería, o si se produce un cortocircuito en el sistema electrónico, el motor se puede parar. Como tal, se cree que existe una demanda para un filtro que incluya una bomba de combustible, en el que el camino de circulación se mantiene a través del sistema de combustible aunque la bomba no esté funcionando.

Como tal, se cree que existe una necesidad para un filtro de combustible perfeccionado adicionalmente que supere el inconveniente anteriormente descri-
to.

De acuerdo al presente invento, se provee un filtro que incluye un alojamiento que tiene una admisión y una descarga para dirigir fluido hacia dentro y hacia fuera del alojamiento, una cavidad interna de filtro, una bomba soportada en la cavidad de filtro para bombear fluido a través del alojamiento, y un elemento de filtro para separar partículas del fluido, caracterizado porque se define un camino de circulación desde dicha admisión, a través del elemento de filtro y luego de dicha bomba, hasta dicha descarga, pasando el fluido a través de dicho camino de circulación cuando dicha bomba está funcionando, e impidiéndosele circular a través de la bomba cuando dicha bomba no esté funcionando; y una válvula de derivación que responde a la presión de la bomba, cuya válvula de derivación normalmente se encuentra en una posición cerrada cuando la bomba está funcionando; y que se desplaza a una posición abierta cuando la bomba no esté funcionando para proporcionar un camino de circulación en derivación desde dicha admisión, a través del elemento de filtro y luego a través de dicha válvula de derivación hasta dicha descarga, en derivación con dicha bomba.

El alojamiento podría incluir unas partes de alojamiento conectables y que se pueden retirar, que definen la cavidad de filtro.

La válvula de derivación preferiblemente comprende un miembro de bola retenido dentro de un casquillo, y situado entre el lado de aguas abajo del elemento de filtro y la descarga. La bola normalmente se retiene contra un asiento de válvula mediante la presión de aguas arriba cuando la bomba está funcionando. En este caso, el fluido circula a través del elemento de filtro, donde se extraen las partículas, y luego a través de la bomba hasta la descarga.

Cuando no está funcionando la bomba, la presión de aguas arriba cae, y el miembro de bola se desplaza separándose del asiento de válvula. El fluido puede circular desde la admisión, pasar a través del elemento, y directamente a la descarga, en derivación con la bomba.

La válvula de derivación preferiblemente está soportada en un conjunto de placa desviadora, que ajusta apretadamente alrededor de la bomba. El conjunto de placa desviadora incluye un collarín anular segmentado, que se agarra sobre un resalte en el alojamiento; un labio interior anular que cierra herméticamente contra la bomba; un reborde exterior periférico que cierra herméticamente contra el alojamiento; y una pestaña anular intermedia que cierra herméticamente a un tapón extremo del elemento de filtro. El conjunto de placa desviadora separa el paso de fluido el lado de aguas arriba (limpio) del elemento del lado de aguas abajo (sucio) del elemento. El conjunto de placa desviadora, que incluye el collarín segmentado, el labio, el reborde y la pestaña, se puede formar en una o más piezas a partir de un material tal como plástico.

En el conjunto de placa desviadora está soportado un elemento calentador para calentar el combustible que pasa a través del conjunto de placa desviadora. Se puede proveer también un termostato para controlar al elemento calentador.

De ese modo, según se ha descrito anteriormente, el filtro del presente invento permite que el combustible circule en derivación con la bomba (y todavía que sea filtrado) cuando la bomba no está funcionando.

El invento se ilustra diagramáticamente a título de ejemplo en los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista en corte transversal de una segunda realización del filtro de combustible;

La Figura 2 es una vista elevada en perspectiva del conjunto de bomba y la estructura de la válvula para el filtro de combustible de la Figura 1;

La Figura 3 es una vista similar a la Figura 2, pero con una vista en despiece ordenado de la estructura de la válvula;

La Figura 4 es una vista elevada en perspectiva del tapón extremo inferior para el filtro de combustible de la Figura 2;

La Figura 5 es una vista lateral en corte transversal de una parte del elemento de filtro de la segunda realización;

La Figura 6 es una vista lateral en despiece ordenado de una característica adicional del filtro de combustible del presente invento mostrando un conjunto de válvula de derivación;

La Figura 7 es una vista lateral en corte transversal del filtro de combustible con el conjunto de válvula de derivación que muestra la válvula de derivación en una posición cerrada;

La Figura 8 es una vista en perspectiva en alzado del conjunto de válvula de derivación para el filtro de la Figura 6;

La Figura 9 es una vista elevada en perspectiva del recipiente calentador para el conjunto de válvula de derivación;

La Figura 10 es una vista elevada en perspectiva del aro desviador de flujo para el conjunto de válvula de derivación; y

La Figura 11 es una vista lateral en corte transversal del filtro de combustible similar a la Figura 7, pero mostrando la válvula de derivación en una posición abierta.

Como se ha ilustrado en las Figuras 1 a 5, un filtro de combustible, indicado en general en 130, incluye un par de partes conjugables 132, 133 de alojamiento, que definen una cavidad interior 134. Las partes 132, 133 de alojamiento están unidas de forma roscable, y se puede proveer una junta tórica entre las partes de alojamiento para asegurar un cierre hermético al fluido. En la parte superior 132 del alojamiento se han provisto una admisión 136 y una descarga 137, y la parte superior del alojamiento incluye una abertura 138 para recibir a un conjunto de bomba. La parte inferior 133 del alojamiento sirve como un recipiente colector, e incluye un drenaje 139. Se puede proveer también un detector de agua (no mostrado) en la parte inferior del alojamiento, como en la primera realización.

Dentro de las partes de alojamiento está fijado un elemento de filtro 140 que comprende unos medios anulares que circunscriben una cavidad central 141. El elemento de filtro 140 puede ser cualquier medio de filtro apropiado para la aplicación particular, e incluye un tapón extremo anular 142 superior o primero y un tapón extremo anular 143 inferior o segundo. Los tapones extremos 142, 143 se unen a los medios de una manera apropiada. El elemento de filtro está soportado sobre una serie de pestañas o nervios 144 integrales con la parte inferior del alojamiento.

Un conjunto de bomba, indicado generalmente en 148, está fijado también entre las partes del alojamiento, e incluye una bomba eléctrica 150 con un motor integrado de accionamiento, y un tapón o tapa superior 152 que tiene una conexión eléctrica 153 para el motor. La bomba 150 puede ser cualquier tipo convencional de bomba apropiado para la aplicación particular. Una de dichas bombas la vende AIRTEX PRODUCTS de Fairfield, Illinois, con un caudal de 110 litros/minuto a 4,22 kg/cm^{2} (60 psi). La tapa 152 está fijada de forma retirable a la bomba 150 con una serie de dedos de muelle 156. Entre la bomba 150 y la parte superior 132 del alojamiento se ha provisto una junta tórica 157 para proporcionar un cierre hermético al fluido. Una tubería cilíndrica 158 de admisión o de retorno con un conducto central 159 de circulación se extiende hacia abajo desde la bomba, y tiene un orificio 160 a lo largo de la longitud de la bomba cerca del extremo inferior de admisión para proporcionar un conducto de paso para combustible a la bomba.

El conjunto de bomba 148 se aloja a través del orificio 138 en la parte superior 132 del alojamiento, y se aloja en la cavidad 141 del elemento de filtro. La tapa 152 se fija de forma roscable y separable a la parte superior 132 del alojamiento. Se puede proveer una junta tórica 154 entre la tapa 152 y la parte superior 132 del alojamiento para proporcionar un cierre hermético al fluido.

El filtro 130 puede incluir características adicionales, tales como un regulador de presión 161, una válvula térmica 162 y un recipiente calentador 164 para controlar la circulación y calidad del combustible que entra y sale del filtro. Estos componentes son de naturaleza convencional y no se describen en la presente memoria en aras de la brevedad. Los componentes se pueden controlar a través de una conexión exterior (no mostrada). En cualquier caso, el combustible que atraviesa la admisión 136 pasa alrededor del calentador 164 y al interior de la cavidad 134 de elemento de filtro. El combustible pasa luego radialmente hacia dentro a través del elemento 142 de filtro y a la cavidad central 141 del elemento. Las partículas y los agentes contaminantes se recogen sobre la superficie exterior del elemento de filtro y caen en la parte inferior del alojamiento, pudiéndose extraer periódicamente a través del drenaje 139. La bomba aspira el combustible hacia arriba a través del alojamiento, desde donde el combustible se dirige luego hacia fuera a través del regulador de presión 161 hasta la descarga 137,

Cuando haya que sustituir el elemento de filtro, se retira la parte inferior 133 del alojamiento, y entonces se tiene acceso al elemento de filtro, se le retira de la parte inferior del alojamiento, y se sustituye por un elemento de filtro nuevo. Similarmente, cuando sea necesario acceder a la bomba 150 para efectuar inspecciones o reparaciones, se puede quitar la tapa 152 de la parte superior del alojamiento y extraerse la bomba de la cavidad 134.

Una estructura de válvula, indicada generalmente en 166, rodea la tubería de admisión del conjunto de bomba, y controla el flujo de combustible que atraviesa el orificio 160. Próxima al orificio 167 y por encima del mismo se encuentra una acanaladura de bloqueo 167 enfrentada hacia arriba. Una segunda acanaladura situada encima del orificio 160 lleva una junta tórica 168. Hacia el extremo inferior de la tubería de admisión 158 (entre el orificio 160 y el extremo de la tubería) se ha provisto una acanaladura 169 de mayor tamaño que lleva una junta tórica mayor 170.

La estructura de válvula incluye un dispositivo 64 de válvula y un dispositivo de fiador 68. El casquillo 70 del dispositivo de válvula está dimensionado para ser recibido apretadamente alrededor de la tubería 158 de admisión del conjunto de válvula, mientras que los dedos 80 sobre el dispositivo de fiador rodean apretadamente la tubería de admisión, y están cargados algo hacia dentro para que se acoplen a la acanaladura 167. El dispositivo de fiador y el dispositivo de válvula se sujetan en la tubería 158 de admisión mediante una junta tórica 171 de un tamaño relativamente grande en el extremo inferior de la tubería.

Un muelle 172 que trabaja a compresión rodea la tubería 158 de admisión y se extiende entre el tope 87 de muelle sobre el dispositivo de fiador 68, y la superficie inferior 173 de la bomba 150, que define un tope opuesto de muelle.

El tapón extremo superior 142 del elemento de filtro tiene una configuración anular con un orificio central dimensionado para recibir apretadamente a la bomba 150. Se puede proveer un labio flexible 175 alrededor del orificio 174 para proporcionar un cierre hermético al fluido con la bomba 150.

Como se ha mostrado mejor en las Figuras 4 y 5, el tapón extremo inferior 143 tiene análogamente una configuración anular, con una parte anular 176 fijada al extremo de los medios, y una parte de accionamiento de válvula, indicada generalmente en 177. La parte 177 de accionamiento de válvula limita un orificio central 178 definido por la parte anular 176 e incluye una parte cilíndrica 180 que se extiende axialmente hacia dentro al interior de la cavidad central 141 del elemento de filtro hasta un extremo distal. La parte cilíndrica 180 limita el diámetro interior del anillo 140 de medios. Una parte cilíndrica 181 un poco más pequeña se extiende hacia fuera desde el elemento de filtro y está cerrada por una pared extrema plana 182 que se extiende radialmente. La parte cilíndrica de menor tamaño 181 se extiende hacia abajo desde una base anular 183 provista radialmente hacia dentro de la parte anular 176. La parte cilíndrica 181 y la pared extrema 182 definen una cavidad de forma de copa, indicada generalmente en 184, que tiene un orificio 185 que recibe a la tubería de admisión 158 de la bomba 150. Una junta tórica 171 proporciona un cierre hermético al fluido entre la tubería de admisión 158 y la superficie interior de la parte cilíndrica 181 (véase, por ejemplo, la Figura 2). La junta tórica 171 proporciona amortiguación contra la vibración de la tubería de admisión 158 dentro de la parte cilíndrica 181.

En la superficie exterior de la parte cilíndrica 181 se han provisto una o más uñas 186, que sobresalen radialmente hacia arriba, Las uñas 186 cooperan con los dedos 190 que se extienden radialmente hacia arriba desde el extremo inferior de la parte inferior 132 del alojamiento para retener temporalmente al elemento de filtro en el alojamiento. Los dedos 190 agarran a las uñas 186 y sujetan el elemento de filtro en la parte inferior del alojamiento, pero permiten que el elemento de filtro se desacople de la parte inferior del alojamiento simplemente tirando del elemento de filtro en el sentido de separarlo de la parte inferior del alojamiento.

Una pluralidad de chavetas, como en 194, se han provisto internamente de la parte 177 de accionamiento de válvula del tapón extremo inferior 143. Las chavetas 184 se han ilustrado como tiras delgadas y planas, con superficies laterales enfrentadas, y están igualmente espaciadas en una disposición como de radios alrededor del interior de la parte de accionamiento de válvula. Cada chaveta tiene un borde fijado directamente a la parte cilíndrica 180 y otro borde fijado directamente a la base anular 183, aunque las chavetas podrían fijarse solamente a uno de estos componentes. Cada chaveta se extiende axialmente hacia arriba, lejos de la base anular 183, y radialmente hacia dentro de la parte cilíndrica hacia el eje central. Ciertas de las chavetas, como la 195, se pueden extender radialmente hacia dentro y axialmente hacia abajo en una extensión mayor para proporcionar rigidez para la parte 177 de accionamiento de válvula, así como para facilitar la ubicación de las chavetas del elemento de filtro en las ranuras del dispositivo de fiador.

Cada chaveta puede tener un "escalón", es decir, una parte radialmente más delgada como en 198, y una parte axialmente más corta y radialmente más ancha como en 199. Cada chaveta también puede ser simplemente recta, y extenderse radialmente hacia dentro desde la parte cilíndrica 181 y axialmente hacia fuera de la base 183 en la misma magnitud sobre la longitud y la anchura de las chavetas. El tapón extremo inferior, que incluye la parte anular 176 y la parte 177 de accionamiento de válvula (con las chavetas 194), preferiblemente se forma unitariamente en una pieza (por ejemplo, moldeada de plástico):

Las chavetas 194 del tapón extremo inferior 143 del elemento de filtro, y las lengüetas 76 y ranuras 78 del dispositivo de fiador 64 están dispuestas de tal manera que, cuando el elemento de filtro se ha introducido en el alojamiento, al menos una parte de las chavetas puede ajustar a través de las ranuras 78. Las partes axialmente más largas y radialmente más delgadas 198 de las chavetas ajustan a través de las ranuras 78 en el dispositivo de fiador y se acoplan a la superficie 86 de acoplamiento del casquillo 84 en el dispositivo de válvula. Cuando el elemento se inserta hacia arriba en el alojamiento, los bordes superiores libres de las chavetas presionan contra el casquillo 84, y causan que el dispositivo de fiador doble y tire de los dedos 80 radialmente hacia fuera de la tubería de admisión. Cuando se tira de los dedos hacia fuera, los extremos distales 82 de los dedos experimentan un esfuerzo de tracción hacia fuera de la acanaladura de bloqueo 167, liberando de ese modo al dispositivo de fiador y permitiendo que el dispositivo de fiador se deslice axialmente hacia arriba a lo largo de la tubería de admisión.

Simultáneamente con la liberación de los dedos 80, las partes radialmente más anchas y axialmente más cortas 199 de las chavetas se acoplan en la superficie inferior de la base 72 del dispositivo de válvula para impulsar también al dispositivo de válvula axialmente hacia arriba a lo largo de la tubería de admisión, destapando de ese modo el orificio 160. Por tanto, el combustible puede circular a través del orificio 160 y luego a la lumbrera de descarga 137. Las chavetas 194 proporcionan caminos de circulación para que el combustible circule desde la superficie radialmente interior del elemento hasta el orificio 160 de la tubería de admisión. Se puede proveer una acanaladura 200 (Figura 14) hacia arriba de la acanaladura de bloqueo 167 para recibir los extremos distales de los dedos cuando el dispositivo de válvula está en su posición abierta, de tal manera que los dedos no se agarroten con el tiempo. La acanaladura 200 puede tener un bisel o un estrechamiento progresivo en su borde descendente para facilitar el movimiento de los dedos fuera de la acanaladura en su posición cerrada.

Las dimensiones, número y ubicación de las lengüetas y ranuras en el dispositivo de fiador, y las dimensiones, número y ubicación de las chavetas 194 en el tapón extremo, determinan el ajuste correcto del elemento de filtro en el alojamiento. Las dimensiones, número y ubicación de las chavetas, lengüetas y ranuras, se pueden elegir de tal manera que elementos particulares de filtros sean solamente insertables en ciertos alojamientos. Esto permite controlar el tipo de elemento usable con un alojamiento.

Cuando se desee retirar el elemento de filtro y sustituirlo por un elemento nuevo, se retira la parte inferior 133 del alojamiento, y simplemente se tira del elemento sacándolo del extremo inferior del alojamiento. Cuando se retira el elemento, el muelle 171 fuerza al dispositivo de fiador y al dispositivo de válvula a desplazarse hacia abajo en el alojamiento, de tal manera que el extremo distal 82 de los dedos 80 eventualmente encaje en la acanaladura 167, y bloquee el dispositivo de fiador a lo largo de la tubería de admisión. El dispositivo 64 de válvula se mueve también axialmente hacia abajo en relación de bloqueo con el orificio 160 a lo largo de la tubería 158. Nótese que la estructura de válvula se moverá análogamente a una posición cerrada cuando el conjunto de bomba se retire del alojamiento (pero cuando no se ha cambiado el elemento).

Refiriéndose ahora a las Figuras 6 a 11, se muestra una característica adicional del presente invento en la que un conjunto de válvula de derivación, indicado generalmente en 210, está situado en el filtro 130 y provisto para casos en que la bomba de combustible no está en funcionamiento. En estos casos, al combustible se le impide circular a través de la bomba 150 hasta la descarga 137 debido a la estructura interna (engranajes, etc.) de la bomba. Como se ha mostrado en particular en las Figuras 7 y 8, el conjunto de válvula de derivación 210 incluye preferiblemente una válvula unidireccional de derivación o de retención, indicada generalmente en 212, soportada en un conjunto de placa desviadora 214. El conjunto de placa desviadora 214 incluye un cuerpo plano anular 215 que rodea a un orificio central 218. Un corto reborde anular 220 limita hacia fuera y sobresale axialmente hacia arriba desde una superficie superior 221 del cuerpo 216. El reborde 220 se ha dimensionado para que se aloje apretadamente y cierre herméticamente a la parte 132 del alojamiento.

El conjunto de placa desviadora incluye además un collarín segmentado 222, que limita hacia dentro el cuerpo 216, y también sobresale axialmente hacia arriba desde la superficie superior 221. El collarín 222 se ha dimensionado para que se aloje apretadamente alrededor de la bomba 150. El collarín 222 incluye unas lengüetas o trinquetes que sobresalen radialmente hacia fuera en su extremo distal que agarran o se acoplan en un resalte 228 sobre un casquillo anular 230 de la parte 132 de alojamiento. Las lengüetas 224 permiten que la válvula de derivación 214 se ensamble fácilmente con la bomba 150 sin más que empujar al conjunto de placa desviadora 214 hacia arriba y alrededor de la bomba 150. Esto también mantiene a la válvula de derivación fijada a la parte superior 132 de alojamiento cuando es necesario (o conveniente) separan las partes de alojamiento y tener acceso al elemento de filtro.

Se ha provisto también un labio anular elástico 234 en el cuerpo 216, que limita hacia dentro el cuerpo y que se proyecta radialmente hacia dentro en el orificio central 218. El labio 234 se ha dimensionado para cerrar herméticamente contra la bomba 150 cuando el conjunto de placa desviadora está situado alrededor de la bomba.

Un collarín anular o pestaña 238 (véanse también las Figuras 9 y 10) se proyecta axialmente hacia abajo desde la superficie inferior 240 del cuerpo 216, espaciado un poco radialmente hacia fuera del orificio 218. El collarín 218 se ha dimensionado para cerrar herméticamente en dirección radial contra una pestaña anular 244 que sobresale axialmente hacia arriba desde el tapón extremo superior 142 del elemento 140. Se puede proveer un obturador de junta tórica 245 en una de la pestaña 244 o pestaña 238, para facilitar la provisión de un cierre hermético al fluido.

El conjunto de placa desviadora 214, incluyendo el reborde anular exterior 220, el collarín interior segmentado 222, el labio elástico 234 y la pestaña anular 238, se puede formar en una o más piezas. Las Figuras 10 y 11 ilustran el conjunto de placa desviadora 214 formado en dos piezas, a saber, un recipiente calentador 246 (Figura 9) y un aro 247 desviador de flujo (Figura 10). El recipiente 246 incluye una parte 248 de cuerpo anular con una pestaña anular 249 que limita hacia dentro la parte de cuerpo y que se proyecta axialmente (hacia arriba) alejándose de la parte 248 de cuerpo. El labio 234 limita hacia dentro a la pestaña 249 y sobresale radialmente desde la misma. El collarín anular 238 limita hacia fuera la parte de cuerpo y sobresale axialmente (hacia abajo) desde la parte 248 de cuerpo.

La pestaña anular 249 se ha dimensionado para que se aloje apretadamente en el orificio central 218 del recipiente calentador 246, con la superficie (superior) de la parte 248 de cuerpo anular del desviador 247 de flujo situada a paño contra la superficie (inferior) de la parte 250 de cuerpo anular del recipiente calentador 246. Los dedos de agarre 251 del aro desviador 247 de flujo se alojan en los orificios 252 del recipiente 246 para acoplar con seguridad el aro desviador de flujo al recipiente calentador.

El aro 247 desviador de flujo, que incluye la parte 248 de cuerpo, el collarín exterior 238, la pestaña interior 249 (incluyendo el labio 234), y los dedos 251 de agarre, se forma preferiblemente de modo unitario (de una pieza) a partir de un material apropiado liviano y económico, tal como plástico.

El recipiente calentador incluye el reborde anular 220 y el collarín segmentado 222, y también preferiblemente se forma de un modo unitario (de una pieza) de material apropiado, tal como plástico. Nótese también que el recipiente calentador 246 y el aro desviador 247 de flujo se podrían formar asimismo de modo unitario (de una pieza) en lugar de en dos piezas.

De nuevo con referencia a las Figuras 8 y 9, el conjunto de placa desviadora 214 está situado y dispuesto para dirigir la circulación desde la admisión 136 hasta el elemento 140 de filtro. En este sentido, se ha provisto un orificio 250 en el conjunto de placa desviadora 214 para que el combustible desde la admisión 136 pueda pasar a través del conjunto, el cual, como se ha descrito anteriormente, está cerrado herméticamente de otro modo alrededor de su periferia exterior a la parte 133 de alojamiento, alrededor de su periferia interior a la bomba 150, y radialmente al elemento 140 de filtro, con objeto de separar con fluidez el lado de aguas arriba (limpio) del elemento del lado de aguas abajo (sucio) del elemento. El orificio 250 está formado en el recipiente calentador 246 (véase Figura 20), y el combustible pasa a través del orificio 250, alrededor de la periferia del elemento, y luego radialmente hacia dentro a través del elemento donde se eliminan las partículas y otros agentes contaminantes. Una pared cilíndrica o vertedero 253 se extiende hacia arriba desde el tapón extremo inferior 143 hacia el tapón extremo superior 142. Entre el extremo distal superior del vertedero 253 y el tapón extremo superior 142 se ha provisto un orificio anular 254, que permite que el combustible circule desde el elemento 140 a un canal anular o camino de circulación 255 entre el vertedero 251 y la bomba 150. El combustible luego circula al conducto 160 en la tubería 152 de admisión, donde entra a la bomba 150.

Cuando la bomba 150 está funcionando, la bomba dirige el combustible hacia arriba al tapón 152, desde donde el combustible se dirige luego a la descarga 137.

El conjunto de válvula de derivación 210 se ha provisto para dirigir combustible desde la admisión 136 a la descarga 137, en derivación con la bomba 150, cuando la bomba 150 no esté funcionando. En ese sentido, la válvula de retención 212 es preferiblemente integral con el conjunto de placa 214 e incluye un miembro de bola 256 y un asiento anular 257 de válvula. El asiento 257 de válvula tiene un conducto de paso central 258, y se aloja apretadamente y retiene en un casquillo 259 que se extiende axialmente, que preferiblemente es integral (y con más preferencia de una sola pieza) con el aro desviador 248 de flujo (véase, por ejemplo, la Figura 10).

El casquillo 259 tiene un conducto de paso central 260 que se abre en su extremo inferior hacia dentro de la pestaña inferior 238 para recibir combustible desde el lado de aguas abajo del elemento; y en su extremo superior se abre a un conducto de paso anular 261 de la parte superior 132 de alojamiento. El conducto de paso 261 de la parte superior 132 de alojamiento está conectado para paso de fluido a la descarga 137. Se puede proveer un obturador de junta tórica 262 entre el conducto de paso anular 261 y el casquillo 259 para proporcionar un cierre hermético al fluido.

El asiento 257, que se puede hacer por ejemplo de un metal tal como el latón, está dimensionado para alojar al miembro de bola 256. Cuando la bomba 150 está funcionando, la presión de descarga de la bomba mantiene al miembro de bola 256 contra el asiento 257, y por tanto mantiene la válvula de derivación en una posición cerrada (como se ha mostrado en la Figura 7). La válvula de retención 212 impide que el combustible que sale de la bomba 150 vuelva al lado de aguas abajo del elemento.

Cuando no está funcionando la bomba 150, cae la presión en la descarga 137, y el miembro de bola 256 se mueve hacia arriba separándose del asiento 257 debido a que es mayor la presión del combustible en la admisión 136 (si está funcionando el sistema de combustible). Esto permite que el combustible del lado de aguas abajo del elemento 140 de filtro pase a través de una pequeña holgura entre el tapón extremo superior 142 y la bomba 150 (que se mantiene, por ejemplo, mediante unos nervios radiales (no mostrados) en la pestaña anular interior 263 del tapón extremo superior 142) y pase a través del conducto de paso 258 en el asiento 257, y conducto de paso 260 en el casquillo 259, al conducto de paso 261, y finalmente, a la descarga 137, como se ha mostrado en la Figura 11. El conducto de paso 261 puede tener una geometría (por ejemplo ovalada) para limitar el movimiento ascendente del miembro de bola 256 cuando la válvula de derivación está en la posición abierta.

De la manera anteriormente descrita, el combustible filtrado continúa pasando a través del filtro 130 de combustible en un camino de circulación en derivación, si la bomba 150 no estuviese funcionando.

En el conjunto de placa desviadora 214 se pueden soportar otros componentes. Por ejemplo, con referencia de nuevo a la Figura 8, un elemento 267 de calentamiento plano en forma de arco se puede soportar en el recipiente calentador 246, y fijarse al recipiente calentador 246 mediante unas grapas 268. El orificio 269 practicado en el lado del recipiente calentador 246 permite que se inserte un tapón 270 (Figura 7) para la conexión eléctrica al elemento calentador. Se puede soportar también un termostato 271 (Figura 8) en el recipiente calentador 246 para controlar la activación del elemento calentador. El elemento calentador 267 y el termostato 271 son unos componentes convencionales, disponibles comercialmente que son conocidos por los expertos en la técnica.

Se puede proveer también un conducto 273 de retorno de combustible en el conjunto de placa desviadora 214. El conducto 273 de retorno de combustible proporciona un camino para que el combustible retorne al tanque del motor, en el caso de que fuese conveniente dicho camino de retorno. Una válvula térmica (no mostrada) está soportada en dicho conducto 273, para controlar el flujo de retorno. Dichos camino de retorno de flujo y válvula térmica son también convencionales, y la válvula es un componente comercialmente disponible, como deberían saber también los expertos en la técnica.

Todos los demás aspectos del filtro 130 de combustible pueden ser los mismos que se han descrito anteriormente con respecto a las Figuras 1 a 5, aunque es de señalar que el filtro de combustible ilustrado en las Figuras 6 a 11 no incluye un dispositivo de válvula 64 como el descrito con respecto a las Figuras 2 a 5, y en su lugar, se ha provisto un plato anular 280 de válvula con una pestaña anular interior 281 en el extremo distal inferior de la bomba 150, en relación de circunvalación con la tubería 158 de admisión, y está cargado con muelle mediante el muelle 282 hacia una posición donde la pestaña 281 normalmente impide la circulación a través de los orificios 160. Unos nervios 144 de la parte inferior 133 de alojamiento están dimensionados para acoplarse al plato 280 de válvula, y mueven al plato de válvula hacia arriba cuando la bomba 150 está situada en la parte 132 de alojamiento para permitir la circulación a través de los orificios 160.

De este modo, según se ha descrito anteriormente, el filtro del presente invento permite que el combustible circule en derivación con la bomba, y todavía que sea filtrado, cuando la bomba no esté funcionando.

Claims

1. Un filtro (130) que incluye un alojamiento (132, 133) que tiene una admisión (136) y una descarga (137) para dirigir fluido al interior y al exterior del alojamiento, y una cavidad interna (134) de filtro, una bomba soportada en la cavidad de filtro para bombear fluido a través del alojamiento, y un elemento (140) de filtro para separar partículas del fluido, caracterizado porque está definido un camino de circulación desde dicha admisión (136) a través del elemento (140) de filtro y luego a dicha bomba (150), hasta dicha descarga (137), pasando el fluido a través de dicho camino de circulación cuando dicha bomba está funcionando, e impidiéndosele circular a través de dicha bomba cuando dicha bomba no está funcionando; y una válvula de derivación (212) que responde a la presión de la bomba, cuya válvula de derivación (212) está normalmente en una posición cerrada cuando dicha bomba (150) está funcionando; y que se mueve a una posición abierta cuando dicha bomba no está funcionando para proveer un camino de circulación en derivación desde dicha admisión (136), a través del elemento (140) de filtro y luego a través de dicha válvula de derivación (212) hasta dicha descarga (137), circulando en derivación con dicha bomba (150).

2. Un filtro (130) como en la reivindicación 1, en el que dicha válvula de derivación (212) está en comunicación para paso de fluido con una descarga de la bomba, manteniendo la presión de descarga de la bomba cuando la bomba esté funcionando a la válvula de derivación (212) en una posición cerrada que impide la circulación de fluido a través de la válvula de derivación (212), y la válvula de derivación (212) está expuesta a la presión de admisión de fluido en la admisión (136), moviendo la diferencia de presiones a la válvula (212) desde la posición cerrada hasta la posición abierta.

3. Un filtro (130) como en la reivindicación 1 o en la reivindicación 2, en el que el alojamiento incluye un par de partes (132, 133) de alojamiento conectables de forma retirable y dicha válvula de derivación (212) está fijada a una de dichas partes (132) de alojamiento, y dichas partes (132, 133) de alojamiento se pueden separar para habilitar el acceso y la sustitución de dicho elemento (140) de filtro, cuya válvula de derivación (212) permanece fijada con una de dichas partes (132) de alojamiento durante la sustitución de dicho elemento (140) de filtro.

4. Un filtro como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha válvula de derivación (212) incluye un asiento anular (257) y un miembro de bola (256) soportado en dicho asiento anular (257), cuyo miembro de bola se puede mover entre una primera posición que bloquea la circulación a través del asiento anular (257) cuando dicha bomba (150) está funcionando, y una segunda posición que permite la circulación a través del asiento anular (257) cuando la bomba (150) no está funcionando.

5. Un filtro (130) como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha válvula de derivación (212) está soportada en un conjunto anular (214) de placa desviadora, cuyo conjunto (214) de placa desviadora incluye un orificio central (218) que recibe a dicha bomba (150), y unos medios de acoplamiento (222, 224) para acoplar dicho conjunto (214) de placa desviadora a dicho alojamiento.

6. Un filtro (130) como en la reivindicación 5, en el que dicho asiento anular (257) está alojado apretadamente en un casquillo (259) integral con el conjunto (214) de placa desviadora, cuyo casquillo (259) está sellado para paso de fluido a un conducto (261)de descarga en una parte (132) de alojamiento conectada para paso de fluido a la descarga (137).

7. Un filtro como en la reivindicación 5, en el que dichos medios de acoplamiento (222, 224) incluyen un collarín anular segmentado (222) que rodea apretadamente a la bomba (150), y que se proyecta axialmente desde una superficie del conjunto (214) de placa desviadora.

8. Un filtro (130) como en cualquiera de las reivindicaciones 5 a7, en el que dicho conjunto (214) de placa desviadora tiene un obturador (234) de labio que limita el orificio central (218) del conjunto (214) de placa desviadora y cierra herméticamente con respecto a la bomba (150).

9. Un filtro (130) como en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que dicho conjunto (214) de placa desviadora incluye un reborde anular exterior (220) que se proyecta axialmente para separarse de una superficie del conjunto (214) de placa, cuyo reborde (220) es recibido apretadamente en el alojamiento y cierra herméticamente contra una de las partes (132) de alojamiento.

10. Un filtro como en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, en el que dicho conjunto (214) de placa desviadora incluye un recipiente calentador anular (246) que tiene un collarín (222) que aloja a la bomba (150) y que acopla el conjunto (214) de placa desviadora al alojamiento (132, 133); y un reborde anular exterior (230) estrechamente alojado en el alojamiento (132, 133) y que cierra herméticamente con respecto al alojamiento (132, 133); y un aro (247) desviador de flujo dispuesto junto al recipiente calentador (246) y que tiene un obturador (234) de labio que limita el orificio central (218) y cierra herméticamente con respecto a la bomba (150), y una pestaña anular (238) que cierra herméticamente con respecto al elemento (140) de filtro.

11. Un filtro (130) como en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que dicho conjunto (214) de placa desviadora incluye una pestaña anular (238) que sobresale axialmente separándose de una superficie del conjunto (214), y dicho elemento (140) de filtro incluye un tapón extremo (142) con una pestaña anular correspondiente (244) que sobresale axialmente separándose del tapón extremo (142), cuya pestaña anular (238) de la placa (214) y cuya pestaña anular (244) del elemento (140) de filtro se acoplan en relación de cierre hermético e impiden la circulación de fluido entre la placa (214) y el tapón extremo (142).

12. Un filtro (130) como en la reivindicación 1, en el que la pestaña anular está dispuesta radialmente hacia fuera del orificio central del conjunto de placa desviadora, y que además incluye un obturador de junta tórica dispuesto entre la pestaña anular (238) de la placa (214) y la pestaña anular (244) del elemento (140) de filtro para proporcionar un cierre hermético al fluido.

13. Un filtro (130) como en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento (140) de filtro rodea concéntricamente a la bomba (150).

14. Un filtro (130) como en la reivindicación 13, en el que el elemento (140) de filtro y la bomba (150) definen un intersticio de circulación que permite la circulación desde un lado de aguas abajo del elemento (140) de filtro hasta dicha descarga (137) para circular en derivación con dicha bomba (150), y está provisto un cierre hermético (238, 244, 248, 262) al fluido entre dicho elemento (140) de filtro desde el lado de aguas abajo de dicho elemento (140) de filtro.

15. Un filtro como en la reivindicación 14, en el que el elemento (140) de filtro incluye un tapón extremo (142) que tiene una pestaña anular interior (263) y con una geometría que proporciona el intersticio de circulación entre el elemento (140) de filtro y la bomba (150), y una pestaña anular superior (244) que cierra herméticamente contra un collarín anular (238) de la válvula de derivación (212) para separar con fluidez la circulación de aguas arriba de dicho elemento (140) de filtro de la circulación a través de dicha válvula de derivación (212).