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.
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.
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.
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.
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.
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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