ES2307101T3 - Dispositivo de filtrado de aire. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de filtrado de aire que comprende una carcasa (2) dotada de aberturas (3) de entrada y aberturas (4) de salida para el aire (A) y adaptada para contener un medio (5) de filtrado de dicho aire (A); caracterizándose dicho dispositivo (1) porque comprende un medio (6) de fijación que está fijado a la abertura (3) de entrada de la carcasa (2) y está dotado de un primer medio (7) de acoplamiento para un segundo medio (17) de acoplamiento de un medio (8) de conexión adaptado para la conexión que permite el paso de flujo del medio (6) de fijación a un conducto (9) para una entrada de aire dinámico; porque la superficie del medio (6) de fijación que tiene el primer medio (7) de acoplamiento tiene un abocardado (12) para facilitar la entrada de aire en un estado (S) separado, y la parte del medio (8) de conexión que tiene el segundo medio (17) de acoplamiento tiene una pestaña (13) aproximadamente complementaria al abocardado (12) y que se corresponde prácticamente con este último en un estado (D) unido; porque uno de los medios (7, 17) de acoplamiento comprende al menos un saliente y el otro comprende al menos un canal prácticamente complementario al al menos un saliente; porque en un estado (S) separado del medio (8) de conexión, el dispositivo (1) recibe aire con una componente de velocidad de entrada reducida, en un estado (D) unido del medio (8) de conexión al medio (6) de fijación, el dispositivo (1) recibe aire de una entrada dinámica también con una importante componente de velocidad de entrada.
Description
Dispositivo de filtrado de aire.
La presente invención se refiere a filtros para
filtrar el aire de admisión para motores de combustión y se refiere
a un dispositivo de filtrado de aire.
Se conocen dispositivos dotados de un elemento
de filtrado, por ejemplo, de papel, alojado en un contenedor de
protección y soporte.
Un inconveniente de estos dispositivos conocidos
es que están dispuestos para la aspiración de aire en un estado
prácticamente estacionario, por ejemplo, dentro de un compartimento
de motor, o, de forma alternativa, para la admisión de aire en un
estado dinámico, por ejemplo, procedente de una admisión dinámica de
un vehículo en movimiento, y estos dispositivos conocidos pueden
asumir una u otra de dichas funciones, pero no las dos.
El documento EP0933115A describe un filtro de
aire de sustitución para la absorción de aire en un estado
dinámico.
Otro inconveniente es que los contenedores de
los dispositivos conocidos están hechos normalmente de metal o
materiales compuestos, por ejemplo, resina reforzada con fibra de
carbono, por lo que resultan muy costosos.
Otro inconveniente de algunos dispositivos
conocidos es que tienen resistencias excesivas al flujo de aire,
además, la mayoría de los dispositivos conocidos tienen un volumen
interior incapaz de llenar los cilindros del motor.
Otro inconveniente de los dispositivos conocidos
es que no permiten el control térmico del flujo de aire que pasa a
través de ellos.
Un objetivo de la presente invención es proponer
un dispositivo de filtrado para la aspiración de aire en estado
estático y dinámico.
Otro objetivo es proponer un dispositivo con una
reducida resistencia al flujo de aire y que tenga un volumen
interior amplio y regular.
Otro objetivo es proponer un dispositivo
adaptado para proporcionar un control térmico, al menos parcial,
del aire que pasa a través.
Otro objetivo de la presente invención es
proponer un dispositivo mecánicamente robusto, fiable, de fácil
fijación al compartimento del motor o soporte de instalación y
económico.
Los objetivos antes mencionados se alcanzan de
acuerdo con el contenido de las reivindicaciones.
A continuación, se resaltan las características
de la invención haciendo especial referencia a los dibujos
adjuntos, en los que
la fig. 1 muestra una vista esquemática de una
sección del dispositivo objeto de la presente invención en una
configuración para el funcionamiento en estado estático;
la fig. 2 muestra una vista de una sección de un
medio de conexión del dispositivo para el funcionamiento en estado
dinámico asociado a un conducto de conexión para una admisión
dinámica;
la fig. 3 muestra una vista seccionada del medio
de conexión de la figura 2 asociado al dispositivo de la figura 1
para llevar a cabo una configuración de funcionamiento en estado
dinámico;
la fig. 4 muestra una vista ampliada de un
detalle de la figura 3;
la fig. 5 muestra una vista lateral de una
variante del dispositivo de la figura 1.
En relación con las figuras 1 a 4, el número 1
indica el filtro para el aire aspirado por un motor o elemento
similar, objeto de la presente invención.
El dispositivo 1 de filtrado de aire incluye una
carcasa 2 dotada de aberturas de entrada y aberturas 4 de salida
para el aire A, y está adaptada para contener un medio 5 de filtrado
para el aire A, hecho, por ejemplo, de tejido, material textil no
tejido u otras fibras dispuestas entre dos capas de red metálica
delgada, proporcionando así forma y resistencia al medio 5 de
filtrado. El dispositivo 1 comprende además un medio 6 de fijación
de plástico, bloqueado mediante tornillos a la abertura 3 de
entrada de la carcasa 2 y dotado centralmente de un paso para el
aire A.
El medio 6 de fijación está dotado de un primer
medio 7 de acoplamiento restringido para un segundo medio 17 de
acoplamiento de un medio 8 de conexión adaptado para la posible
conexión que permita el paso de flujo del medio 6 de fijación a un
conducto 9, por ejemplo, hecho de aluminio corrugado o plástico,
para una admisión de aire dinámica que consiste en el extremo libre
del conducto 9 o de otro tipo conocido no mostrado.
Los medios 7, 17 de acoplamiento pueden estar
formados para llevar a cabo una unión prácticamente fija e inmóvil,
o del tipo extraíble para permitir una conexión o desconexión
repetida del medio 6 de fijación.
La abertura 3 de entrada está conectada, por
medio de un conducto correspondiente de tipo conocido y no mostrado,
al motor o dispositivo que requiere aire filtrado.
Los conductos pueden fijarse a aberturas
correspondientes mediante llaves de sujeción para tubos, tornillos
u otros medios similares no mostrados.
El medio 5 de filtrado tiene una forma
cilíndrica o cónica con un extremo fijado mediante cola, resina o
similar a una primera ranura 10 del medio 6 de fijación. El extremo
del medio 5 de filtrado opuesto al medio 6 de fijación tiene medios
14 deflectores internamente, aproximadamente cónicos o con un perfil
cóncavo parabólico, adaptados para favorecer el flujo de aire a
través del medio 5 de filtrado.
Los medios 14 deflectores están dotados
externamente de brazos 15 de centrado y bloqueo en la carcasa 2 del
extremo del medio 5 de filtrado en el lado aguas abajo del flujo de
aire o el extremo opuesto al que está fijado al medio de
fijación.
Los brazos 15 están colocados en planos radiales
y/o pueden estar diseñados para formar aletas aerodinámicas para
ajustar el curso del flujo de aire, reduciendo los movimientos
verticales.
La abertura 3 de entrada de la carcasa 2 está
fijada por medio de tornillos laterales o elementos similares a una
segunda ranura 21 del medio 6 de fijación concéntrico y externo a la
primera ranura 10.
Este medio 6 de fijación y el medio 8 de
conexión están formados como cuerpos de revolución, y los medios 7,
17 de acoplamiento tienen una forma anular y están dispuestos en
partes aproximadamente cilíndricas, o con un ángulo cónico pequeño,
de medios de fijación y conexión.
El primer medio 7 de acoplamiento del medio 6 de
fijación consiste en un saliente anular y el segundo medio 17 de
acoplamiento del medio 8 de conexión está formado por un canal
anular prácticamente complementario al saliente, proporcionando
éstos, de forma contemporánea e inesperada, la unión mutua entre los
medios de conexión 8 y fijación 6 y el elemento de obturación del
aire.
La superficie del medio 6 de fijación que tiene
el primer medio 7 de acoplamiento tiene un abocardado 12,
aproximadamente en forma de trompeta, para facilitar la entrada de
aire en el estado S separado.
La parte del medio 8 de conexión que tiene el
segundo medio 17 de acoplamiento tiene un pestaña 13 aproximadamente
complementaria al abocardado 12 y que se corresponde
aproximadamente a este último en el estado D unido.
El dispositivo 1 tiene una pluralidad de medios
16 de soporte, externos a la carcasa 2 y unidos de forma integrada
con ésta, compuestos por salientes planos, orientados radialmente y
perforados para fijar el dispositivo 1 a estructuras o espacios de
soporte.
La carcasa 2 está realizada como cuerpo de
revolución, aproximadamente en forma de botella con el cuello
truncado, y se obtiene, de forma integrada, mediante moldeado de
material plástico térmicamente aislante, por ejemplo,
polietileno.
Este tipo de forma de carcasa y la forma del
medio de conexión permiten tener un volumen interior regular y con
gran capacidad respecto a la superficie de carcasa 2, proporcionando
al motor un efecto de caja de dilatación que mejora su
funcionamiento.
El funcionamiento del dispositivo permite que,
en un estado S separado del medio 8 de conexión, el dispositivo 1
esté dispuesto para recibir aire prácticamente estable o de poca
velocidad, y, en un estado D unido del medio 8 de conexión con el
medio 6 de fijación, el dispositivo 1 esté dispuesto para recibir
aire de una entrada dinámica, es decir, con una componente de
velocidad de entrada importante.
En la variante de la figura 5, la parte del
cuello de botella de la carcasa 2 tiene una pluralidad de aletas 18
radiales adaptadas para incrementar el intercambio térmico entre el
interior y el exterior del dispositivo 1 para comprobar la
temperatura del aire filtrado.
Las aletas 18 están unidas de forma integrada
con la carcasa 2 hecha de material plástico térmicamente conductor
cargado eventualmente con partículas metálicas o de fibra u otros
fragmentos de buenos conductores térmicos. De forma alternativa, la
invención prevé que las aletas 18 sean metálicas y se integren
parcialmente en la carcasa 2 durante su fase de moldeo.
Para mejorar el intercambio térmico, las aletas
también pueden extenderse opcionalmente hasta el interior de la
carcasa 2 y, eventualmente, pueden integrarse con, o sustituirse
por, los brazos 15 para fijar los medios 14 deflectores y, por
tanto, el medio 5 de filtrado.
Esta variante permite reducir la temperatura del
aire A calentado, por ejemplo, al pasar el conducto 9 cerca de
elementos muy calientes, tales como turbinas o colectores de
descarga del motor, simplemente colocando el dispositivo en un
entorno con temperatura inferior a la del aire A calentado. A la
inversa, colocando el dispositivo en un entorno caliente, es
posible calentar el aire filtrado, por ejemplo, para el
funcionamiento del motor en invierno.
Una ventaja de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de filtrado para la entrada de aire en
el estado estático y dinámico.
Otra ventaja es proporcionar un dispositivo con
baja resistencia al flujo de aire y dotado de un volumen interior
amplio y regular para proporcionar al motor un efecto de caja de
dilatación. Otra ventaja es proporcionar un dispositivo que
permite, al menos parcialmente, un control térmico del aire que pasa
a través.
Otra ventaja de la presente invención es
proporcionar un dispositivo mecánicamente robusto, fiable, de fácil
fijación al compartimento del motor o soporte de instalación y
económico.
Claims (17)
1. Dispositivo de filtrado de aire que comprende
una carcasa (2) dotada de aberturas (3) de entrada y aberturas (4)
de salida para el aire (A) y adaptada para contener un medio (5) de
filtrado de dicho aire (A); caracterizándose dicho
dispositivo (1) porque comprende un medio (6) de fijación que está
fijado a la abertura (3) de entrada de la carcasa (2) y está dotado
de un primer medio (7) de acoplamiento para un segundo medio (17) de
acoplamiento de un medio (8) de conexión adaptado para la conexión
que permite el paso de flujo del medio (6) de fijación a un
conducto (9) para una entrada de aire dinámico; porque la superficie
del medio (6) de fijación que tiene el primer medio (7) de
acoplamiento tiene un abocardado (12) para facilitar la entrada de
aire en un estado (S) separado, y la parte del medio (8) de
conexión que tiene el segundo medio (17) de acoplamiento tiene una
pestaña (13) aproximadamente complementaria al abocardado (12) y que
se corresponde prácticamente con este último en un estado (D)
unido; porque uno de los medios (7, 17) de acoplamiento comprende al
menos un saliente y el otro comprende al menos un canal
prácticamente complementario al al menos un saliente; porque en un
estado (S) separado del medio (8) de conexión, el dispositivo (1)
recibe aire con una componente de velocidad de entrada reducida, en
un estado (D) unido del medio (8) de conexión al medio (6) de
fijación, el dispositivo (1) recibe aire de una entrada dinámica
también con una importante componente de velocidad de entrada.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el primer medio (7) de acoplamiento y el
segundo medio (17) de acoplamiento son medios de unión para la
conexión mutua.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el medio (5) de filtrado está fijado a
una primera ranura (10) del medio (6) de fijación.
4. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la abertura (3) de entrada de la carcasa
(2) está fijada a una segunda ranura (21) del medio (6) de
fijación.
5. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el medio (6) de fijación y el medio (8)
de conexión son cuerpos de revolución y los medios (7, 17) de
acoplamiento tienen forma anular.
6. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque el medio (5) de filtrado tiene una forma
cilíndrica o cónica, cuyo extremo está opuesto al extremo fijado a
la primera ranura (10) del medio (6) de fijación, teniendo
internamente medios (14) deflectores adaptados para favorecer el
paso del flujo de aire por este medio (5) de filtrado.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque los medios (14) deflectores están
asociados externamente a brazos (15) de centrado y bloqueo de la
carcasa (2).
8. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la carcasa (2) tiene externamente una
pluralidad de medios (16) de soporte para fijar el dispositivo.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque los medios (16) de soporte están
incorporados en la carcasa (2).
10. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la carcasa (2) tiene forma de cuerpo de
revolución.
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque la carcasa (2) tiene aproximadamente
forma de botella.
12. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la carcasa (2) se obtiene de forma
integrada mediante moldeo con material plástico.
13. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la carcasa (2) es de material plástico
aislado térmicamente.
14. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la carcasa (2) es de material plástico
térmicamente conductor.
15. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 14,
caracterizado porque al menos una parte de la carcasa (2)
tiene una pluralidad de aletas (18) para el intercambio térmico
entre el interior y el exterior del dispositivo (1).
16. Dispositivo según la reivindicación 15,
caracterizado porque las aletas (18) están integradas con la
carcasa (2).
17. Dispositivo según la reivindicación 15,
caracterizado porque las aletas (18) son metálicas y están
incorporadas parcialmente en la carcasa (2).
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