ES2286649T3 - Cartucho secador de aire. - Google Patents

Abstract

Cartucho (10) de secador de aire con una entrada que se puede conectar a una fuente de aire comprimido, una salida que se puede conectar a un depósito y un agente desecante (18) dispuesto entre la entrada y la salida, adaptado para eliminar la humedad del aire que pasa a través del secador de aire, en el que el secador de aire incluye además unos medios coalescentes (20) para capturar gotitas de aceite presentes en el aire recibido desde la fuente, y caracterizado porque los medios coalescentes (20) están situados más allá del agente desecante (18).

Description

Cartucho secador de aire.

La presente invención se refiere a un secador de aire para vehículos y, en particular, a un cartucho de agente desecante para un secador de aire para vehículos.

Se conoce bien la disposición de un aparato de secado por aire, denominado en lo sucesivo secador de aire, en sistemas de aire para vehículos. El aparato secador de aire está situado, típicamente, entre la fuente de aire, por ejemplo un compresor, y un depósito. El secador de aire incluye un material desecante, por ejemplo un material de adsorción de humedad tal como gel de sílice, que elimina la humedad del aire suministrado por el compresor, a fin de impedir que dicha humedad se deposite más abajo en el sistema de aire del vehículo en el que puede dañar, con el paso del tiempo, componentes del sistema de aire. Para prevenir la acumulación de humedad en el material desecante, el secador de aire se purga periódicamente a la atmósfera con aire seco desde el depósito. La purga del agente desecante se logra, típicamente, durante períodos en los que el compresor está en reposo, y no se están produciendo demandas significativas de aire seco del depósito. El material desecante está dispuesto, típicamente, en un bote desmontable, denominado en lo sucesivo un cartucho, que está fijado de modo desmontable al secador de aire. El cartucho se substituye periódicamente a fin de tener en cuenta el deterioro del comportamiento del material desecante con el paso del tiempo.

No es desconocido incluir una neblina de gotitas de aceite muy finas en el aire suministrado por el compresor. Las gotitas de aceite se generan a partir del aceite lubricante presente en el compresor por la acción alternativa del mismo. La neblina de aceite pasa típicamente a través del secador de aire y, posteriormente, al sistema de aire del vehículo. Una cierta cantidad de neblina de aceite se depositará en el depósito. Aunque el aceite depositado de esta manera es muy poco probable que dañe los componentes del sistema de aire de la misma manera que la humedad, su depósito puede conducir con el paso del tiempo a problemas tales como, por ejemplo, la reducción de los conductos de paso estrechos en los componentes del sistema de aire y la degradación de los cierres estancos de elastómeros. Un objeto de la presente invención es dar a conocer un secador de aire mejorado que se propone impedir la transmisión de aceite a través del mismo.

Según la presente invención, se da a conocer un cartucho de secador de aire con una entrada que se puede conectar a una fuente de aire comprimido, una salida que se puede conectar a un depósito y un agente desecante dispuesto entre la entrada y la salida, adaptado para eliminar la humedad del aire que pasa a través del secador de aire, en el que el secador de aire incluye además unos medios coalescentes adaptados para unir gotitas de aceite presentes en el aire recibido desde la fuente, y en el que la coalescencia ocurre más allá del agente desecante.

La expresión "más allá de" se interpretará con referencia al flujo de aire desde la fuente de aire comprimido. Los medios coalescentes actúan para separar la neblina de aceite del aire y para impedir sustancialmente que la neblina de aceite y la materia en partículas entre en un sistema de aire dispuesto más allá del secador de aire. Los medios coalescentes sirven para atrapar gotitas que constituyen la neblina de aceite y para darles la forma de gotitas de un tamaño más grande que pueden ser separadas del flujo de aire y, por consiguiente, no pueden ser transportadas por el mismo a través del cartucho.

En una realización preferente, los medios coalescentes y el agente desecante están contenidos dentro de un cartucho desmontable del secador de aire. Los medios coalescentes y el agente desecante pueden estar dispuestos de manera que el agente desecante esté montado sobre los medios coalescentes. Se apreciará que, en tal disposición, los medios coalescentes están situados en la base del cartucho o cerca de la misma, base que se utiliza para asegurar el cartucho al cuerpo de un secador de aire. Preferiblemente, los medios coalescentes y el agente desecante están situados directamente adyacentes entre sí. Los medios coalescentes y el agente desecante pueden estar en contacto entre sí.

Los medios coalescentes pueden comprender una serie de elementos de filtro. Cada elemento de filtro puede comprender una capa o lámina de un material de un medio filtrante. Las características de las capas del material de un medio filtrante pueden ser sustancialmente uniformes. En una realización alternativa, las capas de los medios filtrantes pueden tener características distintas dependiendo de los requisitos de mantenimiento del secador de aire. El material de los medios filtrantes está adaptado, preferiblemente, para retener temporalmente el aceite capturado por el mismo en forma líquida. En dicha realización, el aceite líquido se puede eliminar ventajosamente del filtro, durante la regeneración del agente desecante, por el flujo inverso de aire seco a través del secador de aire. El aceite puede estar retenido temporalmente sobre la superficie del material de los medios filtrantes, dentro del material de los medios filtrantes o tanto sobre la superficie como dentro del material de los medios filtrantes.

En una realización preferente, los medios filtrantes están intercalados entre capas barrera permeables exteriores. Las capas barrera pueden comprender un material de lana sintética. El filtro puede estar dispuesto ventajosamente en forma de un subconjunto que comprende un cuerpo envolvente, dentro del que está retenido el material de un medio filtrante. El cuerpo envolvente puede comprender una base permeable y un elemento de retención permeable, ajustable a la base, para retener entre ellos el material del medio filtrante. La base puede estar dotada de una o más aberturas. El elemento de retención puede estar dotado también de una o más aberturas. El cuerpo envolvente puede estar dotado adicionalmente de un cierre estanco alrededor de su periferia.

El cartucho puede estar dotado opcionalmente de un sumidero para recoger aceite arrastrado por los medios coalescentes. El sumidero puede estar dotado de un drenaje para permitir que cualquier cantidad de aceite recogida en su interior sea eliminada del mismo. El drenaje puede estar dotado ventajosamente de un mecanismo de control de flujo a fin de permitir que el sumidero sea vaciado bajo condiciones de flujo de fluido predeterminadas a través del cartucho. Por ejemplo, el drenaje puede estar dotado de una válvula antirretorno accionable para permitir el vaciado del sumidero durante el flujo de regeneración a través del cartucho.

Se describirán a continuación realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

la figura 1 muestra una vista en sección transversal, diagramática, de un cartucho de secador de aire según la presente invención;

la figura 2 muestra una vista en sección transversal, más detallada, de un cartucho de secador de aire construido de acuerdo con los principios descritos con referencia a la figura 1;

la figura 3 muestra una vista en sección transversal, parcial, de una disposición del conjunto coalescente de aceite;

la figura 4 muestra una vista en sección transversal, parcial, de una disposición alternativa del conjunto coalescente de aceite;

la figura 5 muestra una vista en sección transversal, parcial, de una disposición alternativa adicional del conjunto coalescente de aceite; y

la figura 6 muestra una vista lateral en sección transversal, diagramática, de una realización alternativa de la presente invención.

Haciendo referencia a continuación a la figura 1, se muestra un cartucho de agente desecante en sección transversal, simplificada, designado, de modo general, con el numeral (10), según la presente invención. El cartucho (10) comprende una base (12) y una carcasa (14) que definen entre las mismas una cavidad (16). Dentro de la cavidad (16) está dispuesta una matriz desecante (18) que comprende un material de adsorción de humedad, tal como gránulos de gel de sílice, y un conjunto coalescente (20) de aceite. El material de adsorción de humedad puede comprender un material de adsorción homogéneo con características de adsorción uniformes. Alternativamente, el material de adsorción de humedad puede comprender una serie de capas con características de adsorción distintas. El conjunto coalescente (20) de aceite comprende una serie de hojas sustancialmente circulares de papel de filtro. La matriz desecante (18) y el conjunto coalescente (20) de aceite están alojados dentro de un recipiente (22) en el interior de la cavidad (16), recipiente (22) que está definido por la base (12) y por una pared periférica (24) vertical. La base (12) está dotada además de una abertura (26) situada en el centro. La matriz desecante (18) está situada por encima del conjunto coalescente (20) de aceite, de manera que el conjunto coalescente (20) está más bajo que la base (12) y adyacente a la misma. Una barrera permeable (32) está entre la matriz desecante (18) y el conjunto coalescente (20). La barrera (32) funciona para impedir que la matriz desecante (18) entre en contacto con el conjunto coalescente (20) de aceite, y viceversa, y para impedir de esta manera el posible daño a las capas de papel de filtro por el material que comprende la matriz desecante (18). La barrera puede estar definida por una capa de un material de lana sintética.

El recipiente (22) está dimensionado de manera que sea recibido dentro de la carcasa (14) con un espacio anular (28). En su utilización, el cartucho (10) está fijado al cuerpo de un aparato secador de aire (no mostrado), de manera que se dirige neblina húmeda entrante de aire y aceite desde un compresor hacia adentro del cartucho (10) a través del espacio anular (28), tal como se indica por las flechas (30). La neblina de aire y aceite pasa entonces a través de la matriz desecante (18), con lo cual se elimina la humedad del aire de manera convencional. La neblina de aceite no se elimina por contacto con la matriz desecante (18) de la misma manera que la humedad, sin embargo, una pequeña cantidad de la neblina de aceite se puede adherir a la superficie del material de adsorción de humedad y, por consiguiente, puede reducir su rendimiento. La mayoría de la neblina de aceite se transporta con el aire ya seco a través de la barrera (32) de lana hasta el conjunto coalescente (20) de aceite. Tal como se describirá con mayor detalle a continuación, el conjunto coalescente (20) de aceite elimina la mayoría de la neblina de aceite arrastrada con el aire seco y asegura de esta manera que el aire, que está sustancialmente libre de humedad y sustancialmente libre de aceite, sale del cartucho por la abertura (26) de la base, tal como se indica por la flecha (34). El aire limpio y seco pasa entonces a través del cuerpo del aparato secador de aire y hacia adelante hasta un depósito (no mostrado).

El conjunto coalescente (20) de aceite actúa para eliminar la neblina de aceite al unir las gotitas individuales que dan a la neblina la forma de gotitas más grandes, que no son transportadas por la corriente de aire que pasa a través del conjunto coalescente (20) de aceite y que sale del cartucho (10) por la abertura (26) de la base. Estas gotitas más grandes están retenidas temporalmente sobre las fibras de las capas de papel de filtro que comprende el conjunto coalescente (20) de aceite. El material de papel de filtro se elige de manera que las gotitas de aceite no sean absorbidas por el mismo y, por consiguiente, sean capaces de ser eliminadas.

Tal como se ha descrito en los párrafos de introducción anteriores, el material desecante del cartucho requiere ser regenerado periódicamente con aire seco para impedir que el mismo se llegue a saturar de humedad y, por consiguiente, deje de ser eficaz. El flujo de aire seco regenerativo a través del cartucho se presenta en la dirección opuesta a la mostrada para la neblina húmeda de aire y aceite. El aire de regeneración seco desde el depósito entra en el cartucho (10) a través de la abertura (26) de la base, antes de entrar en el conjunto coalescente (20) de aceite. Tal como se puede ver a partir de la figura 1, el lado inferior (36) del conjunto coalescente (20) de aceite está ligeramente separado de la base (12) a fin de definir un espacio entre ellos. La presencia del espacio asegura que todo el lado inferior (36) del aceite (20) está expuesto al flujo de regeneración. A medida que el aire seco pasa a través del conjunto coalescente (20) de aceite, arrastra al menos algunas de las gotitas de aceite unidas retenidas sobre las fibras de papel de filtro. Las gotitas de aceite antes mencionadas son transportadas por el aire de regeneración a través de la matriz desecante (18) y son purgadas con el aire de regeneración ya húmedo a la atmósfera. La matriz desecante (18) y el conjunto coalescente (20) de aceite están, por lo tanto, recargados y listos para aceptar la siguiente carga de neblina húmeda de aire y aceite desde el compresor, cuando el mismo entra en carga a continuación.

La figura 2 muestra una vista en sección transversal de un cartucho real de agente desecante designado, de modo general, con el numeral (40), que está construido de acuerdo con los principios descritos con referencia a la figura 1. El cartucho (40) incluye un elemento (42) de base, una carcasa (44) y un recipiente interior (46). El elemento (42) de base está dotado de una abertura central (48) rodeada por una serie de aberturas secundarias (50). La abertura central (48) está roscada (no mostrado) a fin de que el cartucho (40), en conjunto, se pueda ajustar con tornillo a una espiga roscada complementaria de un cuerpo envolvente del secador de aire. El elemento (42) de base está dotado además de un soporte anular (52) de cierre estanco, que lleva un cierre estanco (54) elastómero. El cierre estanco (54) asegura que, en su utilización, el cartucho (40) se ajuste de manera estanca a las fugas a un cuerpo envolvente del secador de aire.

Una matriz desecante (56) y un conjunto coalescente (58) de aceite se han dispuesto dentro del recipiente interior (46). La matriz desecante (56) comprende un material de adsorción de humedad, tal como gránulos de gel de sílice, mientras que el conjunto coalescente (58) de aceite comprende una serie de capas de papel de filtro. Como antes, el material de adsorción de humedad puede comprender un material de adsorción homogéneo con características de adsorción uniformes, o una serie de capas con características de adsorción distintas. Las capas de papel de filtro están intercaladas, a su vez, entre capas de lana superior e inferior. El recipiente interior (46) es esencialmente tubular, con una parte principal (60) de diámetro sustancialmente uniforme, dentro de la que están dispuestos la matriz desecante (56) y el conjunto coalescente (58) de aceite. Un asiento anular (62) está dispuesto en la base de la parte principal (60), sobre el que están soportados, en su utilización, la matriz desecante (56) y el conjunto coalescente (58) de aceite. La parte inferior (64) del recipiente (46) define un pie anular que descansa contra un cierre estanco anular (65) dispuesto entre el pie y el elemento (42) de base. La matriz desecante (56) y el conjunto coalescente (58) de aceite están encerrados en el recipiente (46) por una tapa (66) y una base (68). Tanto la tapa (66) como la base (68) están perforadas a fin de permitir el paso de aire a través de las mismas. La base (68) descansa sobre el asiento del recipiente (46) e impide de esta manera que la matriz desecante (56) y el conjunto coalescente (58) de aceite caigan sobre la parte inferior (64) del recipiente (46). Una escotadura (70) está dispuesta en el centro de la base (68).

A fin de retener los componentes interiores del cartucho (40) en sus posiciones deseadas, un muelle (72) está dispuesto entre la carcasa (44) y la tapa (66). La presión hacia abajo ejercida por el muelle (72) sirve tanto para empujar la matriz desecante (56) y el conjunto coalescente (58) de aceite contra la base (68) como para empujar el recipiente (46) contra un prefiltro anular (76) que, a su vez, es empujado contra el elemento (42) de base. El muelle está situado en un rebaje (74) de la tapa (66). Una propiedad adicional del cartucho (40) es la disposición del prefiltro anular (76). El prefiltro (76) está situado entre el elemento (42) de base y el recipiente (46) y sirve para impedir que materia en partículas, tal como polvo, alcance la matriz desecante (56).

En su utilización, el cartucho (40) está fijado al cuerpo de un aparato secador de aire (no mostrado) de manera que la neblina húmeda entrante de aire y aceite desde un compresor se dirige hacia adentro del cartucho (40) a través de las aberturas secundarias (50). La neblina húmeda de aire y aceite pasa primero a través del prefiltro (76) antes de alcanzar un espacio anular (78) definido entre la carcasa (44) y el recipiente (46). La neblina de aire y aceite se transporta a través del espacio anular (78) antes de pasar a través de la matriz desecante (56), con lo cual se elimina la humedad del aire de manera convencional. La inmensa mayoría de la neblina de aceite no se elimina por contacto con la matriz desecante (56) y, por consiguiente, se transporta con el aire ya seco a través de la capa de lana superior a las capas de papel de filtro del conjunto coalescente (58) de aceite. Tal como se ha descrito anteriormente con respecto a la realización descrita previamente, una pequeña proporción de la neblina de aceite puede revestir el material de adsorción de humedad de la matriz desecante (56). Tal como se describirá con mayor detalle a continuación, el conjunto coalescente (58) de aceite elimina la mayoría de la neblina de aceite arrastrada con el aire seco y asegura de esta manera que el aire, que está sustancialmente libre de humedad y de aceite, salga del cartucho por la abertura central (48). El aire limpio y seco pasa entonces a través del cuerpo del aparato secador de aire y hacia adelante hasta un depósito (no mostrado).

El conjunto coalescente (58) de aceite actúa para eliminar la neblina de aceite al unir las gotitas individuales que dan a la neblina la forma de gotitas más grandes, que no son transportadas por la corriente de aire que pasa a través del conjunto coalescente (58) de aceite y sale del cartucho (40) por la abertura central (48). Estas gotitas más grandes están retenidas temporalmente sobre las fibras de las capas de papel de filtro que comprenden el conjunto coalescente (58) de aceite. El material de papel de filtro se elige de manera que las gotitas de aceite no sean absorbidas por el mismo y, por consiguiente, sean capaces de ser eliminadas de la manera que se describe a continuación.

Tal como se ha descrito en los párrafos de introducción anteriores, el material desecante del cartucho requiere ser regenerado periódicamente con aire seco para impedir que el mismo se llegue a saturar de humedad y, por consiguiente, deje de ser eficaz. El flujo de aire seco regenerativo a través del cartucho se presenta en la dirección opuesta a la mostrada para la neblina húmeda de aire y aceite. El aire de regeneración seco desde el depósito entra en el cartucho (40) a través de la abertura central (48), antes de entrar en el conjunto coalescente (58) de aceite. A medida que el aire seco pasa a través del conjunto coalescente (58) de aceite, arrastra al menos algunas de las gotitas de aceite unidas, retenidas sobre las fibras de papel de filtro. Las gotitas de aceite son transportadas por el aire de regeneración a través de la matriz desecante (56) y son purgadas con el aire de regeneración ya húmedo a la atmósfera. La matriz desecante (56) y el conjunto coalescente (58) de aceite están, por lo tanto, recargados y listos para aceptar la siguiente carga de neblina húmeda de aire y aceite desde el compresor, cuando el mismo entra en carga a continuación.

Haciendo referencia a continuación a la figura 3, se muestra una vista en sección transversal parcial del conjunto coalescente (58) de aceite. Tal como se ha descrito anteriormente, el conjunto coalescente (58) de aceite comprende capas de lana superior e inferior (80), (82) y una serie intermedia de capas de papel de filtro (84). La capa de lana superior (80) impide que el material de la matriz desecante (56) entre en contacto con las capas de papel de filtro (84) y sea dañada por las mismas. La capa de lana inferior (82) impide que las capas de papel de filtro (84) entren en contacto con las perforaciones (86) de la base (68) a fin de impedir que las capas de papel de filtro más bajas sean cortadas o desgarradas por las perforaciones (86). El conjunto coalescente (58) de aceite está formado como un subconjunto o subcartucho, siendo retenidas en la base (68) las capas de lana y de papel de filtro (80), (82), (84) por un anillo de fijación (88) que está sujetado por una pared vertical (90) de la base (68). Se apreciará, por lo tanto, que se puede premontar el conjunto coalescente (58) de aceite antes del montaje del cartucho (40), en conjunto, y reducir, por consiguiente, la complejidad y el tiempo requeridos para montar el cartucho. En la realización mostrada tanto el recipiente interior (46) como la base (68) están hechos de metal. Ventajosamente, los diámetros para el recipiente (46) y la base (68) son tales que la base (68) tiene un ligero ajuste con interferencia con el recipiente y, por consiguiente, está sujetada por el mismo.

La figura 4 muestra una realización alternativa de un conjunto coalescente de aceite designado, de modo general, con el numeral (92). Como antes, el conjunto coalescente (92) de aceite comprende capas de lana superior e inferior (80), (82) y una serie intermedia de capas de papel de filtro (84). En esta realización, sin embargo, el recipiente (94) está moldeado a partir de un material plástico, en oposición a estar formado de metal. Como tal, es posible moldear una base perforada integralmente con el recipiente (94) y prescindir, de esta manera, de la necesidad de una base perforada independiente que tenga que ajustarse al recipiente (94). El uso de un recipiente (94) de plástico impide también que se utilice un ajuste de interferencia entre el recipiente (94) y el conjunto coalescente (92) de aceite, en la medida que esto puede dar como resultado que se dañe el recipiente (94) durante el ajuste del conjunto coalescente (92) de aceite. Adicionalmente, la sujeción otorgada por dicho ajuste con interferencia se puede deteriorar con el paso del tiempo debido a la fluencia del material plástico.

A fin de facilitar el uso de un material plástico para el recipiente (94), las capas de lana y de papel de filtro (80), (82), (84) están retenidas conjuntamente por un anillo anular (96) de base y un anillo de fijación (98). El anillo (96) de base tiene un diámetro exterior menor que el del recipiente (94) y requiere un labio de estanqueidad periférico (100) elastómero para impedir que el flujo de aire sea capaz de evitar el conjunto coalescente (92) de aceite.

La figura 5 muestra otro conjunto coalescente de aceite designado, de modo general, con el numeral (102), que está adaptado para su utilización con un recipiente (94) de plástico. Las propiedades comunes a la realización descrita con referencia a la figura 4 se identifican con numerales de referencia similares. La realización de la figura 5 difiere en que un piso (104) perforado plano, que soporta las capas de papel de filtro (84), está dispuesto entre el anillo anular (96) de base y el anillo de fijación (98). El piso (104) sirve para levantar las capas de papel de filtro (84) por encima de la base del recipiente (94) y para impedir que las mismas se adapten a la forma de la base del recipiente. El piso (104) proporciona además un espacio (106) por debajo del conjunto coalescente (92) de aceite, lo que permite que el diámetro completo del conjunto coalescente (102) quede expuesto al flujo de regeneración. Opcionalmente, se pueden situar medios de filtración adicionales dentro del espacio (160), si se requiere.

Haciendo referencia a continuación a la figura 6, se muestra un cartucho de agente desecante designado, de modo general, con el numeral (110), según la presente invención. El cartucho (110) comprende una base (112) y una carcasa (114) que definen entre las mismas una cavidad (116). Dentro de la cavidad (116) está dispuesto un cuerpo envolvente (117) que contiene una matriz desecante (118) y un conjunto coalescente (120) de aceite. La matriz desecante (118) está situada por encima del conjunto coalescente (120) de aceite de manera que el aire entrante pasa a través de la matriz desecante (118) antes que a través del conjunto coalescente (120) de aceite. El cartucho (110) está dotado de una entrada (111) para permitir la admisión de aire desde un compresor y de una salida (113) para permitir que el aire seco y filtrado salga del cartucho (110).

El conjunto coalescente (120) de aceite incluye un primer lecho filtrante (122), un segundo lecho filtrante (124) dispuesto en una cámara independiente del cuerpo envolvente (117) y una válvula antirretorno (126) situada entre los lechos filtrantes (122), (124). Los lechos filtrantes (122), (124) son de construcción similar a los descritos en la primera realización y están separados de partes de piso (123), (125) correspondientes del cuerpo envolvente (117) a fin de asegurar que se expone el área filtrante máxima posible al flujo de aire a través del cartucho (110). El conjunto coalescente (120) de aceite incluye además un primer sumidero (128) situado por debajo del primer lecho filtrante (122) y por encima de la válvula antirretorno (126), y un segundo sumidero (130) situado por debajo de la válvula antirretorno (126). El segundo sumidero (130) está dotado de un paso de drenaje (132) que se extiende hasta el exterior del cuerpo envolvente (117) y de una entrada de regeneración (134) que permite que el flujo de regeneración entre en el segundo sumidero (130). La entrada de regeneración (134) está cerrada por una disposición de bola (136) y muelle (138) que actúa contra un cuerpo envolvente fijo (137) rígido. Este cuerpo envolvente (137) también recibe la válvula antirretorno (126) y el muelle (158) asociado y sitúa los mismos. El paso de drenaje (132) está cerrado también por un elemento (140) de bola. El elemento (140) de bola está retenido con relación a la salida (142) del paso de drenaje (132) por medios elásticos, tal como una banda (144) elastómera que se extiende alrededor del cuerpo envolvente (117).

Un paso (146) de flujo está dispuesto entre el segundo sumidero (130) y el segundo lecho filtrante (124) a fin de permitir que el aire alcance el segundo lecho filtrante (124). La entrada del paso (146) de flujo está dotada de una barrera (148) que permite que el aire pase a través de la misma, pero que impide sustancialmente el paso de cualquier cantidad de líquido que pueda estar presente en el segundo sumidero (130). El cuerpo envolvente (117) está dotado además de un paso (150) de flujo de regeneración que, en su utilización, permite que el flujo de regeneración evite el conjunto coalescente (120) de aceite y se dirija a la matriz desecante (118). El paso (150) de flujo de regeneración incluye una válvula antirretorno con una bola (152) y un muelle (154).

Se describirá a continuación el funcionamiento del cartucho (110). Se recibe en la entrada (111), desde el compresor, aire húmedo contaminado con neblina de aceite. Un filtro (156) de partículas está dispuesto en la entrada (111), que sirve para atrapar cualquier partícula grande arrastrada en la corriente de aire. Las partículas pueden comprender, por ejemplo, polvo extraído a través de la entrada del compresor. Una vez que está más allá del filtro de partículas, el aire húmedo contaminado con neblina de aceite se dirige a través del espacio anular (159) definido entre el cuerpo envolvente (117) y la carcasa (114) hasta la cavidad (116). El aire circula entonces a través de la matriz desecante (118), con lo cual se elimina la humedad de manera convencional. Se puede eliminar también una proporción mucho menor del aceite debido al revestimiento del material desecante.

El aire que lleva aceite ya seco pasa entonces al primer lecho filtrante (122), con lo cual se elimina la inmensa mayoría del aceite. El lecho filtrante (122) actúa para eliminar la neblina de aceite al unir las gotitas individuales que dan a la neblina la forma de gotitas más grandes, que no son transportadas por la corriente de aire que pasa a través del lecho filtrante (122). Estas gotitas más grandes están retenidas temporalmente sobre las fibras de las capas de papel de filtro que comprenden el lecho filtrante (122) antes de drenar hacia abajo en el primer sumidero (128). Se entenderá que el flujo pasante de aire a través del cartucho (110) abre la válvula antirretorno (126), que está normalmente desviada hacia una posición cerrada gracias a un muelle (158). Durante períodos en los que el compresor está en descarga, las gotitas de aceite dentro del primer lecho filtrante (122) pueden drenar en el primer sumidero (128), en el que se mantienen temporalmente en espera del siguiente período en carga del compresor. Se apreciará también que la válvula antirretorno (154) del paso (150) de flujo de regeneración impide que el aire seco evite el conjunto coalescente (120) de aceite.

Habiendo pasado a través del primer lecho filtrante (122), el aire ya sustancialmente libre de aceite abre la válvula antirretorno (126) y entra en el área del segundo sumidero (130). Tal como se ha descrito anteriormente, cualquier cantidad de aceite que se encuentra en el primer sumidero (122) es capaz de drenar hasta el segundo sumidero (130). El aire entra entonces en el paso (146) de flujo a través de la barrera (148) y a través del segundo lecho filtrante (124). El segundo lecho filtrante (124) es opcional y funciona, de nuevo, de la misma manera que el primer lecho filtrante (122). El lecho filtrante (124) actúa para eliminar la neblina de aceite al unir las gotitas individuales que dan a la neblina la forma de gotitas más grandes, que no son transportadas por la corriente de aire que pasa a través del lecho filtrante (124). Estas gotitas más grandes están retenidas temporalmente sobre las fibras de las capas de papel de filtro que comprenden el lecho filtrante (124) antes de drenar hacia abajo en el segundo sumidero (130), durante períodos en los que el compresor está en descarga. Después de pasar a través del segundo lecho filtrante (124) (en el caso en el que esté ajustado), el aire sustancialmente libre de humedad y de aceite sale entonces del cartucho (110) a través de la salida (113).

Durante la regeneración del cartucho (110), el aire seco entra en el mismo a través de la entrada (113) y se divide en dos corrientes. Una primera parte entra en el segundo sumidero (130) por la entrada de regeneración (134), mientras que una segunda parte se dirige a través del paso (150) de flujo de regeneración. La primera parte del flujo de regeneración empuja cualquier cantidad de líquido retenida en el segundo sumidero (130) hacia adentro del paso de drenaje y a través de la salida (142) al espacio anular (159). La entrada de la primera parte del flujo de regeneración en el segundo sumidero (130) ayuda también a empujar la válvula antirretorno (126) hasta la posición cerrada y a impedir de esta manera que el flujo alcance el primer lecho filtrante (122). La segunda parte del flujo de regeneración pasa a través de la matriz desecante (118) y arrastra la humedad retenida por la misma. El aire de regeneración ya húmedo pasa a través del espacio anular (159), con lo cual arrastra el líquido expulsado de la salida (142) del paso de drenaje por la primera parte del flujo de regeneración, antes de salir del cartucho (110) por la entrada (111).

En la realización mostrada, el paso de drenaje (132) conduce al espacio anular (159) entre el cuerpo envolvente (117) y la carcasa (114). En una realización alternativa, el paso de drenaje (132) se puede extender a través de la carcasa (114).

Claims (13)

1. Cartucho (10) de secador de aire con una entrada que se puede conectar a una fuente de aire comprimido, una salida que se puede conectar a un depósito y un agente desecante (18) dispuesto entre la entrada y la salida, adaptado para eliminar la humedad del aire que pasa a través del secador de aire, en el que el secador de aire incluye además unos medios coalescentes (20) para capturar gotitas de aceite presentes en el aire recibido desde la fuente, y caracterizado porque los medios coalescentes (20) están situados más allá del agente desecante (18).

2. Cartucho de secador de aire, según la reivindicación 1, en el que los medios coalescentes (20) y el agente desecante (18) están dispuestos de manera que el agente desecante está montado sobre los medios coalescentes.

3. Cartucho de secador de aire, según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que los medios coalescentes (20) y el agente desecante (18) están situados directamente adyacentes entre sí.

4. Cartucho de secador de aire, según la reivindicación 3, en el que los medios coalescentes (20) y el agente desecante (18) están en contacto entre
sí.

5. Cartucho de secador de aire, según cualquier reivindicación precedente, en el que los medios coalescentes (20) incluyen una serie de elementos de filtro (84).

6. Cartucho de secador de aire, según la reivindicación 5, en el que cada elemento de filtro comprende una capa de un material de un medio filtrante.

7. Cartucho de secador de aire, según la reivindicación 6, en el que las características de cada una de las capas del material de un medio filtrante son sustancialmente uniformes.

8. Cartucho de secador de aire, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que los elementos de filtro están intercalados entre capas barrera permeables exteriores (80, 82).

9. Cartucho de secador de aire, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que el filtro está dispuesto en forma de un subconjunto que comprende un cuerpo envolvente (68, 96), dentro del que están retenidos los elementos de filtro.

10. Cartucho de secador de aire, según la reivindicación 9, en el que el cuerpo envolvente (68, 96) comprende una base permeable y un elemento de retención permeable, ajustable a la base, para retener entre ellos los elementos de filtro.

11. Cartucho de secador de aire, según cualquier reivindicación precedente, que incluye un sumidero (130) dispuesto para recoger gotitas de aceite desde los medios coalescentes.

12. Secador de aire, según la reivindicación 11, en el que el sumidero está dotado de un drenaje (132).

13. Secador de aire, según la reivindicación 12, en el que el drenaje incluye un mecanismo antirretorno (140).