ES2281380T3 - Cartucho filtrante. - Google Patents

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Abstract

Cartucho filtrante constituido por un paquete de pliegues dispuestos en forma de zig-zag, caracterizado porque en los lados frontales (4) del paquete de pliegues (2) que discurren paralelamente al plegado están previstos unos elementos de cierre (5) que constan del paquete de pliegues (2), tiras de rigidización (6) que lo cubren parcialmente al menos en su lado de salida de flujo y elementos de sellado (7) unidos de manera enteriza con las tiras de rigidización (6).

Description

Cartucho filtrante.
Campo técnico
La invención se ocupa de un cartucho filtrante que está constituido por un paquete de pliegues dispuestos en forma de zig-zag y que puede emplearse dentro de un bastidor en instalaciones de ventilación, instalaciones de climatización y similares. La configuración del paquete de pliegues y la selección del material empleado para el mismo dependen de las propiedades técnicas del filtro y del caudal de aire necesario.
Estado de la técnica
Se conoce, por ejemplo, por el documento DE 195 12 678 C1 un cartucho filtrante que está construido como un paquete de pliegues y que consiste en un material no tejido termoplásticamente soldable. Un problema que se plantea una y otra vez en tales filtros es su sellado frente al bastidor o carcasa que lo aloja. Como solución de esto, el cartucho filtrante conocido ofrece una orejeta de junta y rigidización combinada que apresa los lados frontales del paquete de pliegues y que está configurada, visto en sección transversal, en forma del signo radical. La orejeta de junta tiene una sección transversal de forma de V que está abierta en el lado de afluencia del medio a filtrar, de modo que la orejeta de junta se aplica herméticamente a la carcasa bajo pretensado elástico. Esta solución ha aportado buenos resultados, pero necesita lateralmente un espacio adicional que sólo está condicionalmente disponible para el proceso de filtrado. Además, en determinadas condiciones marginales, se ha comprobado que es problemático el montaje de la orejeta de junta y rigidización configurada con la forma del signo radical.
Exposición de la invención
Por este motivo, la invención se basa en el problema de crear un cartucho filtrante que sea sencillo en su estructura y que pueda utilizarse sin dificultades en un bastidor correspondiente o en una carcasa. A este fin, el cartucho filtrante deberá disponer de un buen sellado en sus lados frontales que discurren paralelos al plegado. La solución del problema planteado se consigue con las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas que siguen a la reivindicación 1 representan otras ejecuciones ventajosas de la invención.
La idea esencial de la invención se basa en que el paquete de pliegues sea provisto de elementos de cierre que estén constituidos por tiras de rigidización que cubran parcialmente el paquete de pliegues y por elementos de sellado unidos de manera enteriza con las tiras de rigidización. Las tiras de rigidización están montadas en los lados frontales del paquete de pliegues que discurren paralelos al plegado. Durante la fabricación continua de paquetes de pliegues dispuestos en forma de zig-zag se cortan los paquetes de pliegues en tramos de la longitud deseada. Se origina así la necesidad de rigidizar los lados frontales del paquete de pliegues y proveerlos de un elemento de sellado. Para conseguir una forma de realización simplificada del elemento de sellado, las tiras de rigidización se instalan en el lado de salida de flujo del paquete de pliegues. La instalación puede efectuarse, por ejemplo, por el procedimiento de pegadura o el procedimiento de soldadura, dependiendo también de qué materiales estén previstos para los elementos de cierre.
Para influir lo menos posible sobre el flujo a través del cartucho filtrante como resultado de la instalación de las tiras de rigidización en la zona del borde del paquete de pliegues, las tiras de rigidización pueden estar configuradas a manera de dientes de sierra. Es posible también el empleo de tiras de rigidización que estén agujereadas o perforadas.
La instalación de las tiras de rigidización en el lado de salida de flujo del paquete de pliegues permite la utilización de elementos de sellado que estén constituidos por orejetas de sellado dirigidas hacia el lado de entrada de flujo del paquete de pliegues. El cartucho filtrante está dimensionado de modo que las orejetas de sellado encajen ajustadamente con sus zonas adyacentes a las tiras de rigidización en las aberturas de inserción del bastidor o de la carcasa, mientras que las zonas más exteriores sobresalen de la abertura de inserción y se introducen con ligera presión en dicha abertura. Se aplican entonces herméticamente con sus cantos extremos a la pared de la carcasa. Es favorable a este respecto que las orejetas de sellado tengan una altura menor que la altura de los pliegues, de modo que se apliquen herméticamente con su canto exterior a la pared de la carcasa que en general tiene la misma altura que la altura de los pliegues. Por otro lado, las orejetas de sellado deberán estar dimensionadas en su altura de modo que tengan al menos un 10% de la altura de los pliegues para poder cubrir una tolerancia suficiente entre el cartucho filtrante y la carcasa.
Dependiendo del bastidor disponible y también del material empleado para los elementos de sellado, las orejetas de sellado pueden estar curvadas en forma convexa o cóncava en su dirección longitudinal. Se pueden hacer posibles así también mayores diferencias de presión en el cartucho filtrante y el empleo de materiales blandos para los elementos de sellado. La acción de sellado puede ser reforzada entonces por la diferencia de presión existente.
En casos de aplicación especiales se puede ampliar la idea de principio de la invención anteriormente expuesta, ya que los elementos de sellado pueden estar configurados también, por ejemplo, a manera de tubo flexible. En la solución más sencilla la orejeta de sellado, enrollada formando el tubo flexible, puede ser conectada con su borde exterior a las tiras de rigidización. Sin embargo, por motivos técnicos de fabricación, es más favorable que los elementos de sellado estén constituidos por un rollo hendido a manera de tubo flexible, conectándose una tira de rigidización a cada uno de los bordes de la hendidura. Al efectuar la unión con el paquete de pliegues, se pueden unir entonces ambas tiras de rigidización una con otra.
Por último, es posible una solución en la que los elementos de sellado están configurados en forma de U y se unen con sus bordes libres a tiras de rigidización, estando dispuestas las tiras de rigidización tanto en el lado de entrada de flujo como en el lado de salida de flujo. Esta solución admite también direcciones de flujo cambiantes.
En su forma de realización general las tiras de rigidización y los elementos de sellado se fabrican de un material de igual espesor. Están unidos uno con otro a través de un pliegue de doblado. La rigidez del material se elige de modo que el cartucho filtrante sea retenido por ajuste de fuerza dentro de la carcasa o del bastidor. El pliegue de doblado admite una ligera torsión del elemento de sellado con respecto a las tiras de rigidización. Sin embargo, es posible también una configuración del elemento de cierre en la que las tiras de rigidización y los elementos de sellado presentan un espesor diferente y/o también una densidad diferente del material. Existen aquí grandes posibilidades de adaptación a condiciones dadas. Por último, es imaginable también que las tiras de rigidización y los elementos de sellado estén fabricados de materiales diferentes. Dado que los paquetes de pliegues consisten predominantemente en material no tejido, se ofrece también un material no tejido como material para los elementos de cierre. Es posible con ello la presentación de componentes con pureza de tipo. Sin embargo, es posible también el empleo de termoplastos en calidad de material.
Breve descripción de los dibujos
Se explica seguidamente la invención con más detalle haciendo referencia a los ejemplos de realización representados en los dibujos.
Muestran:
La figura 1, una sección transversal a través de un cartucho filtrante;
La figura 2, el cartucho filtrante según la figura 1 en una vista en perspectiva;
La figura 3, un cartucho filtrante con tiras de rigidización configuradas a manera de dientes de sierra, en una vista en perspectiva;
La figura 4, un cartucho filtrante con tiras de rigidización agujereadas;
La figura 5, un tramo de un cartucho filtrante en sección transversal con orejeta de sellado curvada en forma convexa;
La figura 6, un tramo de un cartucho filtrante en sección transversal con orejeta de sellado curvada en forma cóncava;
La figura 7, un cartucho filtrante con un elemento de sellado constituido por un rollo a manera de tubo flexible, en sección transversal;
La figura 8, un cartucho filtrante en sección transversal con un elemento de sellado configurado como un cuerpo hueco; y
La figura 9, un cartucho filtrante en sección transversal con un elemento de sellado configurado en forma de U.
Explicación de la invención
La figura 1 muestra en sección transversal un cartucho filtrante 1 constituido por un paquete 2 de pliegues dispuestos en forma de zig-zag. El cartucho filtrante 1 está enmarcado en sus dos lados por una junta 3. En sus lados frontales 4 están previstos los elementos de cierre 5, los cuales están constituidos por las tiras de rigidización 6 y los elementos de sellado 7 unidos en una sola pieza con ellas. Las tiras de rigidización 6 están unidas de forma indisoluble con la zona del borde del paquete de pliegues 2, por ejemplo por medio de soldadura o pegadura. Mediante la flecha 8 se indica la dirección de flujo del aire a través del cartucho filtrante. El cartucho filtrante 1 se incorpora dentro de una carcasa que no se muestra con detalle, siendo ligeramente presionados los elementos de sellado 7 en dirección al paquete de pliegues 2. Para facilitar este movimiento de los elementos de sellado 7, se ha previsto un pliegue de doblado 9 entre las tiras de rigidización 6 y los elementos de sellado 7. Este filtro es muy sencillo en su estructura y satisface los requisitos impuestos al mismo.
En la figura 2 se muestra el cartucho filtrante 1 en una vista en perspectiva. Las tiras de rigidización 6 se encuentran en el lado de salida de flujo 10 del cartucho filtrante 1. Los elementos de sellado 7 discurren paralelos a los lados frontales 4 del paquete de pliegues 2. La junta de sellado 3 cubre las superficies laterales del paquete de pliegues 2. El flujo de aire a filtrar está indicado por la flecha 8.
En la figura 3, la estructura del cartucho filtrante 1 es comparable con la estructura del filtro de las figuras anteriores, con la diferencia de que las tiras de rigidización 6 están configuradas a manera de dientes de sierra. Los dientes de sierra 11 llegan en este ejemplo de realización hasta el pliegue de doblado 9.
En la figura 4 está contenida otra posibilidad de configurar las tiras de rigidización 6 en la forma más permeable al aire que sea posible. Las tiras de rigidización 6 del cartucho filtrante 1 están provistas aquí de los agujeros 12.
En la figura 5 se representa ampliado un tramo del cartucho filtrante 1 para mostrar en sección transversal la disposición y la configuración del elemento de cierre 5. En el lado de salida de flujo 10 del cartucho filtrante 1 están aplicadas las tiras de rigidización 6 sobre el borde del paquete de pliegues 2. En las tiras de rigidización 6 están montadas las orejetas de sellado 7 orientadas en forma cóncava hacia el lado de entrada de flujo 13 del paquete de pliegues. Las tiras de rigidización 6 y las orejetas de sellado 7 consisten en materiales diferentes, lo que se ha indicado mediante el rayado. Sin embargo, ambas partes están unidas una con otra en forma enteriza. Las tiras de rigidización 6 y/o las orejetas de sellado 7 pueden consistir en materiales no tejidos, por ejemplo en materiales de esta clase hechos de fibras o filamentos de poliéster, polipropileno o polietileno. En lugar de los materiales no tejidos se pueden utilizar también otros materiales planos, por ejemplo láminas de polipropileno, polietileno, ABS, PU, TPE o chapas de materiales metálicos, por ejemplo aluminio.
La figura 6 muestra una forma de realización comparable con la figura 5, con la diferencia de que las orejetas de sellado 7 están configuradas en forma convexa hacia el lado de entrada de flujo 13 del paquete de pliegues 2. Se consigue así en la pared de la carcasa una junta labial reforzada por medio de los bordes 14 de los elementos de sellado 7.
En todas las formas de realización de las figuras 1 a 6 se elige la altura h de las orejetas de sellado 7 de modo que sea menor que la altura H de los pliegues del paquete de pliegues 2. Se consigue así un sellado lo más favorable posible en la pared de la carcasa, no mostrada con más detalle. Sin embargo, la altura h de las orejetas de sellado asciende a al menos un 10% de la altura H de los pliegues.
En la figura 7 se muestra en sección transversal la instalación de un elemento de sellado 7 que está configurado a manera de tubo flexible. El elemento de sellado 7 está formado por un rollo hendido 15 a manera de tubo flexible; los bordes 16 y 17 de la hendidura del rollo 15 están unidos con sendas tiras de rigidización 6, 6'. Las tiras de rigidización 6, 6' se unen de forma indisoluble, por ejemplo por soldadura, al aplicarlas sobre el paquete de pliegues 2.
En lugar del rollo 15 se puede elegir también otra forma hueca para el elemento de sellado 7. Así, la figura 8 muestra una configuración triangular de la forma hueca, visto en sección transversal. Esta es favorable cuando se desee una alta rigidez para el elemento de cierre 5. La pared 18 de curvatura cóncava de la forma hueca puede considerarse como una orejeta de sellado que se refuerza en su rigidez por medio de paredes 20 y 21 que forman ángulo una con otra.
En la figura 9 se muestra una ejecución especial de un elemento de cierre 5. El elemento de sellado 7 está configurado allí en forma de U y está unido con las tiras de rigidización 6, 6' a través de sus bordes libres 16 y 17. La tira de rigidización 6 está dispuesta en el lado superior del paquete de pliegues 2, visto en el dibujo, mientras que la tira de rigidización 6' está situada en el lado inferior. En esta configuración del elemento de sellado 7 es de importancia secundaria la dirección de flujo a través del cartucho filtrante 1, de modo que este cartucho filtrante 1 puede insertarse también en dirección contraria en la carcasa o en el bastidor.

Claims (14)

1. Cartucho filtrante constituido por un paquete de pliegues dispuestos en forma de zig-zag, caracterizado porque en los lados frontales (4) del paquete de pliegues (2) que discurren paralelamente al plegado están previstos unos elementos de cierre (5) que constan del paquete de pliegues (2), tiras de rigidización (6) que lo cubren parcialmente al menos en su lado de salida de flujo y elementos de sellado (7) unidos de manera enteriza con las tiras de rigidización (6).
2. Cartucho filtrante según la reivindicación 1, caracterizado porque las tiras de rigidización (6) están configuradas a manera de dientes de sierra.
3. Cartucho filtrante según la reivindicación 1, caracterizado porque las tiras de rigidización (6) están agujereadas o perforadas.
4. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los elementos de sellado (7) están constituidos por orejetas de sellado (7) dirigidas hacia el lado de entrada de flujo (13) del paquete de pliegues (2).
5. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las orejetas de sellado (7) están curvadas en forma convexa o cóncava en su dirección longitudinal.
6. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la altura (h) de las orejetas de sellado (7) asciende al menos a un 10% de la altura (H) de los pliegues del paquete de pliegues (2).
7. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los elementos de sellado (7) están configurados a manera de tubo flexible.
8. Cartucho filtrante según la reivindicación 7, caracterizado porque los elementos de sellado (7) están constituidos por un rollo hendido (15) a manera de tubo flexible, uniéndose una tira de rigidización (6, 6') a cada uno de los bordes (16, 17) de la hendidura.
9. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los elementos de sellado (7) están configurados en forma de U y se unen con sus bordes libres (16, 17) a tiras de rigidización (6, 6'), estando dispuesta cada una de las tiras de rigidización (6, 6') en un lado del paquete de pliegues (2).
10. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las tiras de rigidización (6) y los elementos de sellado (7) presentan un espesor y/o una densidad de material diferentes.
11. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque las tiras de rigidización (6) y los elementos de sellado (7) consisten en materiales diferentes.
12. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque se utiliza como material un material no tejido.
13. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque se utiliza como material un termoplasto.
14. Cartucho filtrante según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque las tiras de rigidización (6) y los elementos de sellado (7) están unidos uno con otro a través de un pliegue de doblado (9).
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