ES2902436T3 - Dispositivo de filtro con un elemento de filtro en una carcasa de filtro - Google Patents

Abstract

Dispositivo de filtro con un elemento de filtro (2) en una carcasa de filtro (3), con un cuerpo de medio filtrante (7) anular del elemento de filtro (2), estando dispuesto un disco de extremo (9) en una cara frontal del cuerpo de medio filtrante (7), rodeando el cuerpo de medio filtrante (7) anularmente un espacio de flujo interior para recibir un fluido que se va a filtrar, en donde entre el contorno exterior del disco de extremo (9) y la cara interior de una pared de carcasa de la carcasa de filtro (3) hay un trayecto de flujo (20) anularmente circunferencial en el que se adentran por secciones unas paletas de guía (21) que están fijadas al disco de extremo (9) en el elemento de filtro (2), caracterizado por que una parte del trayecto de flujo (20) está cubierta por una pantalla (25) que está dispuesta en el disco de extremo (9) en el elemento de filtro (2).

Description

DESCRIPCIÓN0

Dispositivo de filtro con un elemento de filtro en una carcasa de filtro

Campo técnico

La invención se refiere a un dispositivo de filtro con un elemento de filtro en una carcasa de filtro según el preámbulo de la reivindicación 1.

Estado de la técnica

El documento EP 1849555 A1 describe un contenedor de recogida de polvo para una herramienta eléctrica con un elemento de filtro con elementos de guía. El documento US 7001 440 B1 describe un elemento de filtro de aire con un medio filtrante anular que presenta una envuelta con aletas inclinadas. El documento EP 3085428 A1 describe una disposición de filtro con una tapa de carcasa que presenta elementos de guía. El documento US 4227 898 A describe un filtro de aire con un disco de extremo que también constituye una pared divisoria.

El documento US 3.816.982 describe un filtro de aire con un elemento de filtro cilíndrico hueco en una carcasa de filtro de alojamiento. El aire que se va a filtrar se introduce a través de una abertura de entrada dispuesta lateralmente en la carcasa de filtro, que se encuentra axialmente antepuesta al elemento de filtro, y a continuación fluye a través del elemento de filtro radialmente desde el exterior hacia el interior. El elemento de filtro presenta un disco de extremo abierto y otro cerrado en sus caras frontales opuestas. El aire limpio se descarga axialmente desde el interior del elemento de filtro cilíndrico hueco a través del disco de extremo abierto.

El documento DE 102013015052 A1 describe un dispositivo de filtro para purificar un flujo de gas que comprende un elemento de filtro cilíndrico hueco y un separador previo igualmente cilíndrico hueco que rodea el elemento de filtro y en el exterior del cual están dispuestas paletas de guía distribuidas por la circunferencia. El flujo de gas suministrado se desvía y acelera en las paletas de guía, lo que conduce a la separación de contaminantes gruesos tales como suciedad y partículas de polvo.

El documento DE 102010049411 A1 divulga se refiere a un elemento de filtro para un sistema de entrada de aire con un cuerpo de medio filtrante para purificar el aire sin procesar. El cuerpo de medio filtrante está configurado como un cuerpo hueco con una forma de sección transversal alargada y presenta discos de extremo en sus caras frontales axiales. A lo largo de un lado estrecho del cuerpo de medio filtrante están dispuestas paletas de guía distribuidas axialmente, que sirven para guiar el flujo en el área de entrada.

Divulgación de la invención

La invención se basa en el objetivo de configurar un dispositivo de filtro con un elemento de filtro que presenta un cuerpo de medio filtrante anular con medidas constructivas sencillas, de tal manera que las partículas de suciedad se separen eficazmente del flujo de fluido que se va a filtrar incluso antes de que atraviese el cuerpo de medio filtrante.

De acuerdo con la invención, este objetivo se consigue con las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes indican perfeccionamientos convenientes.

El dispositivo de filtro de acuerdo con la invención comprende una carcasa de filtro y un elemento de filtro alojado en la carcasa de filtro con un cuerpo de medio filtrante anular en el que tiene lugar la filtración de un fluido que se va a purificar. El dispositivo de filtro se utiliza en particular para la filtración de gases, por ejemplo para filtrar el aire de combustión que se suministra a un motor de combustión interna. Sin embargo, en principio también se puede utilizar para fluidos líquidos.

El fluido que se va a purificar fluye a través del cuerpo de medio filtrante anular del elemento de filtro en dirección radial, en particular radialmente desde el exterior hacia el interior, de modo que la cara exterior del cuerpo de medio filtrante constituye el lado de entrada o sucio y el lado interior constituye el lado limpio. En principio, también es posible un flujo inverso a través del cuerpo de medio filtrante radialmente desde el interior hacia el exterior. El cuerpo de medio filtrante está configurado, en particular, cerrado anularmente y presenta un espacio de flujo interior para recibir el fluido. Al fluir a través del cuerpo de medio filtrante radialmente desde el exterior hacia el interior, el fluido purificado se desvía axialmente saliendo del espacio de flujo interior.

Una cara frontal del cuerpo de medio filtrante está provista de un disco de extremo cerrado que cierra axialmente el espacio de flujo interior en este punto. De manera adyacente a un disco de extremo en una cara frontal del cuerpo de medio filtrante están dispuestas varias paletas de guía que se extienden radialmente al eje longitudinal del elemento de filtro más allá del contorno exterior del disco de extremo y se adentran en un trayecto de flujo antepuesto al lado de entrada del cuerpo de medio filtrante.

Las paletas de guía están ubicadas preferentemente adyacentes al disco de extremo realizado cerrado en el cuerpo de medio filtrante. Adicional o alternativamente, también es posible disponer paletas de guía adyacentes a un disco de extremo abierto axialmente opuesto. El fluido puede desviarse axialmente desde el espacio de flujo interior en el cuerpo de medio filtrante a través del disco de extremo abierto o, en el caso de un flujo radial a través del cuerpo de medio filtrante desde el interior hacia el exterior, puede introducirse axialmente en el espacio de flujo interior.

Las paletas de guía se adentran por secciones en un trayecto de flujo anularmente circunferencial formado entre el contorno exterior del disco de extremo y la cara interior de una pared de carcasa de la carcasa de filtro de alojamiento. El trayecto de flujo anularmente circunferencial sigue el contorno exterior del disco de extremo, que presenta la misma geometría de sección transversal que el cuerpo de medio filtrante.

Las paletas de guía no se extienden en la dirección circunferencial por todo el trayecto de flujo anularmente circunferencial, sino que se adentran en el trayecto de flujo solamente por una parte de la circunferencia del mismo. Otra parte de la circunferencia del trayecto de flujo está cubierta por una pantalla que evita que el fluido fluya en este punto. La pantalla fuerza al fluido a fluir a través del trayecto de flujo en la parte que no está cubierta por la pantalla y en la que se adentran las paletas de guía. El flujo de fluido experimenta una aceleración del flujo debido a la reducción de la sección transversal libre disponible para el paso de flujo. Además, se imprime un remolino en el flujo de fluido incluso antes de que pase por el trayecto de flujo anularmente circunferencial, lo que favorece la separación de las partículas de suciedad arrastradas por el fluido por la cara interior de la pared de carcasa de la carcasa de filtro. Ventajosamente, la pantalla se extiende por una parte significativa del trayecto de flujo anularmente circunferencial, por ejemplo por al menos el 10 % o el 20 % de la longitud del trayecto de flujo en la dirección circunferencial.

De acuerdo con otra realización ventajosa, el cuerpo de medio filtrante anular del elemento de filtro presenta una forma de sección transversal alargada. El espacio de flujo interior está rodeado por los lados longitudinales y estrechos del cuerpo de medio filtrante. La forma de sección transversal del cuerpo de medio filtrante puede ser oval u ovalada. También entran en consideración formas de sección transversal alargadas no ovales, por ejemplo lados longitudinales curvados de forma cóncava o lados longitudinales planos rectos o lados longitudinales convexos curvados, no ovales. La extensión de los lados longitudinales es mayor que la extensión de los lados estrechos; puede resultar útil, por ejemplo, que la extensión de los lados longitudinales sea al menos dos veces mayor que la extensión de los lados estrechos. Los lados estrechos están provistos, por ejemplo, de una forma de sección transversal semicircular.

La forma de sección transversal alargada del cuerpo de medio filtrante o del elemento de filtro tiene la ventaja de que se pueden utilizar espacios de instalación de construcción relativamente baja. Además, hay una gran superficie de entrada en los lados longitudinales del cuerpo de medio filtrante, en la que prevalecen las mismas o similares condiciones de flujo.

Como alternativa a una forma de sección transversal anular alargada, también es posible que el cuerpo de medio filtrante presente una forma de sección transversal circular.

En el caso de una forma de sección transversal alargada del cuerpo de medio filtrante o del elemento de filtro, puede ser conveniente que la pantalla cubra un lado estrecho del trayecto de flujo anular. El lado estrecho opuesto, así como los lados longitudinales o la mayor parte de los lados longitudinales, por otro lado, están libres de la pantalla; las paletas de guía pueden adentrarse en estas partes del trayecto de flujo, en donde una o más secciones del trayecto de flujo sin pantalla también pueden, dado el caso, estar completamente libres de paletas de guía.

Incluso con una forma de sección transversal circular del cuerpo de medio filtrante, una proporción significativa del trayecto de flujo anularmente circunferencial en el contorno exterior del disco de extremo del elemento de filtro queda cubierta por la pantalla. La pantalla puede extenderse, por ejemplo, por un segmento angular de hasta como máximo 180°, como máximo 120°, como máximo 90°, como máximo 60°, como máximo 45° o menos de 45°.

De acuerdo con otra realización conveniente, en la carcasa de filtro aguas arriba del elemento de filtro está practicada una abertura de entrada, a través de la cual se introduce el fluido que se va a purificar. La abertura de entrada puede estar dispuesta lateralmente o desplazada radialmente con respecto al eje longitudinal del elemento de filtro en la carcasa de filtro. En una realización preferida, la abertura de entrada y la pantalla están ubicadas en el trayecto de flujo circunferencial en el contorno exterior del disco de extremo del elemento de filtro en el mismo lado. El fluido que entra en la carcasa de filtro a través de la abertura de entrada se ve obligado a fluir pasando más allá de la pantalla que se encuentra en el trayecto de flujo entre la abertura de entrada y el cuerpo de medio filtrante. En este caso, el fluido se desvía parcialmente en la pantalla y es guiado en la dirección del trayecto de flujo que queda al descubierto y de las paletas de guía dispuestas en el mismo, que influyen en el flujo de fluido.

En particular, se provoca en el mismo un remolino que favorece la separación de las partículas de suciedad arrastradas en el fluido. El flujo de fluido en el que se provoca un remolino comienza a circular en particular en la dirección circunferencial, como resultado de lo cual las partículas de suciedad transportadas en el fluido son llevadas al exterior y pueden separarse en la cara interior de una pared de carcasa. Esta pared de carcasa es en particular la pared exterior de una carcasa de filtro que aloja el elemento de filtro.

Ventajosamente, las paletas de guía están distribuidas uniformemente por la circunferencia del disco de extremo que no está cubierto por la pantalla. Alternativamente, también es posible prever una distribución no uniforme de las paletas de guía dejando, por ejemplo, una sección a lo largo de la circunferencia libre de pantalla del disco de extremo sin paletas de guía y formando una sección transversal de flujo libre en este punto.

De esta manera, se puede influir adicionalmente en el flujo de fluido que se alimenta al lado de entrada del cuerpo de medio filtrante.

Las paletas de guía pueden estar fijadas al elemento de filtro, en particular al disco de extremo, de manera adyacente al cual las paletas de guía se extienden radialmente hacia fuera. Puede ser ventajoso configurar las paletas de guía de tal manera que la cara frontal libre de las paletas de guía esté distanciada axialmente del disco de extremo, por ejemplo desplazada axialmente con respecto al disco de extremo en dirección al cuerpo de medio filtrante o axialmente más alejada del disco de extremo en la dirección opuesta y, por lo tanto, se encuentre axialmente fuera del cuerpo de medio filtrante. De acuerdo con otra realización conveniente, las paletas de guía se sitúan axialmente al menos aproximadamente a la misma altura que el disco de extremo.

Como alternativa a la fijación de las paletas de guía en el disco de extremo, también es posible fijar las paletas de guía a otro componente del elemento de filtro, por ejemplo a una estructura de soporte con la que se puede revestir el cuerpo de medio filtrante, en particular en su cara interior. También es posible disponer las paletas de guía en la carcasa de filtro.

El elemento de filtro y el cuerpo de medio filtrante pueden presentar un área de sección transversal no constante a lo largo de la longitud axial -con respecto al eje longitudinal del elemento de filtro- que varía de una cara frontal a la cara frontal opuesta. Por ejemplo, el área de sección transversal aumenta desde el disco de extremo cerrado hasta el disco de extremo abierto opuesto.

Como alternativa a un área de sección transversal no constante, también son posibles elementos de filtro o cuerpos de medio filtrante con un área de sección transversal constante a lo largo de la longitud, por ejemplo, en forma de cilindro hueco con una sección transversal circular o no circular.

De acuerdo con otra realización ventajosa, una o más paletas de guía presentan una sección de guía de flujo curvada. La sección de guía de flujo curvada le proporciona al flujo de fluido incidente un remolino deseado. En una realización del cuerpo de medio filtrante con forma de sección transversal alargada, las paletas de guía con la sección de guía de flujo curvada se encuentran ventajosamente en la zona del lado estrecho del cuerpo de medio filtrante.

De acuerdo con otra realización ventajosa, una o más paletas de guía presentan una sección de guía de flujo recta o al menos aproximadamente recta. En una realización del cuerpo de medio filtrante con una forma de sección transversal alargada, esta se encuentra preferentemente en los lados longitudinales del cuerpo de medio filtrante. La sección de guía de flujo recta y al menos aproximadamente recta es contigua, en particular, a una sección de fijación de la paleta de guía a través de la cual se fija la paleta de guía al elemento de filtro. Entre la sección de guía de flujo y la sección de fijación de la paleta de guía hay preferentemente un ángulo de entre 10° y 80°, por ejemplo de entre 30° y 60°.

La pantalla está dispuesta en el elemento de filtro del disco de extremo.

Tanto la pantalla como las paletas de guía están dispuestas en el disco de extremo, en particular en el disco de extremo cerrado.

La invención también se refiere al elemento de filtro del dispositivo de filtro descrito anteriormente, siendo el elemento de filtro insertable en el dispositivo de filtro descrito anteriormente. El elemento de filtro presenta un cuerpo de medio filtrante anular con un disco de extremo en una cara frontal del cuerpo de medio filtrante. Una pantalla que se extiende radialmente hacia fuera está dispuesta en el elemento de filtro y se extiende por una parte de la circunferencia del disco de extremo. En cambio, la otra parte de la circunferencia del disco de extremo está libre de la pantalla y forma un trayecto de flujo para el fluido que se alimentará al cuerpo de medio filtrante para la filtración. En otra realización ventajosa, el cuerpo de medio filtrante está configurado de forma plegada, discurriendo la extensión longitudinal de los pliegues filtrantes en dirección axial, con respecto al eje longitudinal del elemento de filtro.

De acuerdo con una realización ventajosa, en el lado de entrada del cuerpo de medio filtrante se encuentra un elemento separador estanco al flujo, que se extiende por una subárea del cuerpo de medio filtrante. El elemento separador estanco al flujo evita o al menos reduce una entrada de flujo al cuerpo de medio filtrante en esta sección, como resultado de lo cual el flujo del fluido sin procesar se apacigua en el lado de entrada del cuerpo de medio filtrante.

El elemento separador está configurado, por ejemplo, como una pared de apaciguamiento o como una película separadora y evita que el fluido que se va a purificar fluya directamente a través del cuerpo de medio filtrante en la posición del elemento separador en el lado de entrada. Se evita que el fluido sin procesar, sin purificar, dirigido hacia el lado de entrada fluya directamente a través del cuerpo de medio filtrante en la posición del elemento separador y, por lo tanto, este se ve obligado a permanecer en el espacio en el lado de entrada del cuerpo de medio filtrante durante al menos un poco más de tiempo, lo que da lugar a un apaciguamiento del flujo. A continuación de esto, el fluido sin purificar puede fluir a través del cuerpo de medio filtrante. El apaciguamiento del flujo tiene como consecuencia que las partículas de suciedad más grandes arrastradas en el fluido sin procesar puedan asentarse en el espacio antepuesto al lado de entrada del cuerpo de medio filtrante. Por lo tanto, tiene lugar una separación previa, pudiendo evacuarse ventajosamente las partículas separadas fuera de la carcasa de filtro a través de una válvula de descarga. Debido a la separación previa, se reduce la carga de suciedad en el cuerpo de medio filtrante. De acuerdo con una realización ventajosa, el elemento separador se encuentra en la carcasa de filtro en la que está alojado el elemento de filtro con el cuerpo de medio filtrante. El elemento separador puede estar configurado, dado el caso, de una sola pieza con la carcasa de filtro. El elemento separador es, por ejemplo, una pared de apaciguamiento que rodea el cuerpo de medio filtrante anular y se encuentra a una distancia de la cara exterior del cuerpo de medio filtrante.

De acuerdo con otra realización ventajosa, el elemento separador está dispuesto directamente en el elemento de filtro, por ejemplo aplicado sobre la cara exterior del cuerpo de medio filtrante. El elemento separador es, por ejemplo, una película separadora que se aplica directamente sobre la cara exterior del cuerpo de medio filtrante. En la zona de la película separadora no es posible una entrada de flujo radial directa al cuerpo de medio filtrante. En una realización de forma plegada del cuerpo de medio filtrante, la película separadora descansa sobre los bordes exteriores de los pliegues de filtro, pudiendo el fluido sin procesar esparcirse en el lado de entrada a lo largo de la extensión longitudinal de los pliegues de filtro. De esta manera, el fluido sin procesar que entra radialmente por un punto del cuerpo de medio filtrante sin esta película separadora puede guiarse axialmente a lo largo de la extensión longitudinal de los pliegues hacia la zona en la que se encuentra la película separadora, después de lo cual el cuerpo de medio filtrante es también atravesado radialmente por el flujo en esta sección. De esta manera, la sección del cuerpo de medio filtrante que está cubierta por la película separadora también se puede utilizar para la filtración. En otra forma de realización ventajosa, es posible prever tanto un elemento separador en forma de pared apaciguadora en el lado de la carcasa como un elemento separador adicional en forma de película separadora en el lado del elemento de filtro. Estos dos elementos separadores se encuentran, en particular, en lados axialmente opuestos del cuerpo de medio filtrante del elemento de filtro.

En cualquier caso, es conveniente que el elemento separador, o la suma de todos los elementos separadores, solo se extienda por una subárea en el lado de entrada del cuerpo de medio filtrante, de modo que una subsección adicional en el lado de entrada del cuerpo de medio filtrante permanezca libre de un elemento separador de este tipo.

De acuerdo con otra realización ventajosa más, el elemento separador se extiende desde una cara frontal axial del cuerpo de medio filtrante en la dirección axial y completamente en la dirección circunferencial del cuerpo de medio filtrante. Sin embargo, la extensión axial del elemento apaciguador es en cualquier caso menor que la longitud axial total del cuerpo de medio filtrante, de modo que una subsección del cuerpo de medio filtrante permanece libre del elemento separador. Ventajosamente, la extensión axial de un elemento separador es como máximo tan grande como la mitad de la longitud axial total del cuerpo de medio filtrante, por ejemplo solo como máximo tan grande como un tercio de la longitud axial total del cuerpo de medio filtrante.

En el caso de una película separadora como elemento separador, es conveniente que la película separadora esté unida firmemente al cuerpo de medio filtrante, por ejemplo mediante encolado o soldadura.

Breve descripción de los dibujos

Ventajas adicionales y realizaciones convenientes se pueden deducir de las reivindicaciones adicionales, de la descripción de figuras y de los dibujos.

Muestran:

la Fig. 1 en representación en despiece ordenado en perspectiva, un dispositivo de filtro como filtro de aire para un motor de combustión interna, con un elemento de filtro con una forma de sección transversal alargada en una carcasa de filtro y con paletas de guía en el trayecto de flujo entre una abertura de entrada en la carcasa de filtro y un cuerpo de medio filtrante del elemento de filtro, en donde una parte del trayecto de flujo está cubierta por una pantalla,

la Fig. 2 el ejemplo de realización de la figura 1 en una sección transversal al eje longitudinal del elemento de filtro,

la Fig. 3 varias paletas de guía en una vista en perspectiva,

la Fig. 4 un dispositivo de filtro realizado como filtro de aire en una variante de realización.

En las figuras, los componentes idénticos están provistos de las mismas referencias.

Formas de realización de la invención

En el ejemplo de realización mostrado se muestra un dispositivo de filtro 1 que está configurado como filtro de aire en el conducto de admisión de un motor de combustión interna para filtrar el aire de combustión que se va a alimentar a los cilindros del motor de combustión interna. El dispositivo de filtro 1 comprende un elemento de filtro 2 que tiene una forma de sección transversal alargada y está dispuesto en una carcasa de filtro 3 con una carcasa de base de filtro 4 y una carcasa de admisión 5 antepuesta. La carcasa de base de filtro 4 aloja el elemento de filtro 2. En la carcasa de admisión 5, destinada a unirse a la carcasa de base de filtro 4, hay una abertura de entrada 6 dispuesta lateralmente, a través de la cual se introduce el aire de combustión en la carcasa de filtro 3 y se guía en dirección al elemento de filtro 2. Con respecto a un eje longitudinal central 15 del elemento de filtro 2, la abertura de entrada 6 se sitúa lateralmente o radialmente desplazada, formando el eje de entrada de la abertura de entrada 6 un ángulo de aproximadamente 90° con el eje longitudinal central 15 del elemento de filtro 2.

El elemento de filtro 2 presenta un cuerpo de medio filtrante 7, que está cerrado anularmente y provisto de una forma de sección transversal alargada. El fluido que se va a filtrar -el aire de combustión- fluye a través del cuerpo de medio filtrante 7 radialmente desde el exterior hacia el interior, con respecto al eje longitudinal central 15, de modo que la cara exterior del cuerpo de medio filtrante 7 constituye el lado sucio o de entrada y la cara interior constituye el lado limpio. El cuerpo de medio filtrante 7 está revestido en su cara interior o lado limpio por una estructura de soporte 8 hecha de plástico. El espacio de flujo interior en el cuerpo de medio filtrante 7 constituye el espacio limpio en el que se acumula el fluido purificado y desde el cual se desvía axialmente el fluido purificado.

Un disco de extremo 9, 10 está dispuesto en cada caso en ambas caras frontales opuestas del elemento de filtro 2, estando configurado el primer disco de extremo 9 adyacente a la abertura de entrada 6 cerrado y el segundo disco de extremo 10 opuesto, orientado en sentido opuesto a la abertura de entrada 6, abierto, de modo que el fluido puede evacuarse desde el espacio limpio interior axialmente a través del disco de extremo 10 abierto. Contigua a la carcasa de base de filtro 4, de manera adyacente al disco de extremo 10 abierto del elemento de filtro 2 hay una sección de salida 11 del lado de la carcasa con una abertura de evacuación 12 a través de la cual se evacua el fluido purificado fuera del dispositivo de filtro 1.

La forma de sección transversal del elemento de filtro 2 o del cuerpo de medio filtrante 7 es alargada, discurriendo los lados longitudinales planos y paralelos entre sí y estando conectados a través de lados estrechos curvados. La extensión de los lados longitudinales es al menos dos veces mayor que la distancia abarcada por los lados estrechos, es decir, la distancia entre los dos lados longitudinales. El elemento de filtro 1 y el cuerpo de medio filtrante 7 presentan un área de sección transversal no constante a lo largo de la longitud axial -con respecto al eje longitudinal central 15- que, en la zona del disco de extremo 9 cerrado, es menor que en la zona opuesta con el disco de extremo 10 abierto y que aumenta de manera continua y uniforme del área de la sección transversal más pequeña a la más grande.

De manera adyacente a la sección de salida 11 del lado de la carcasa está dispuesta en la carcasa de base de filtro 4 una válvula de descarga 13, a través de la cual las partículas de suciedad depositadas pueden evacuarse fuera de la carcasa de filtro.

En la cara exterior del disco de extremo 9 cerrado está formado un ojo de soporte 22 situado en el centro, con el que el elemento de filtro 2 puede apoyarse axialmente desde el exterior. A tal efecto, en la carcasa de admisión 5 se realiza una entalladura que está alineada axialmente con el ojo de soporte 22 y permite la introducción de una varilla de soporte que encaja en el ojo de soporte 22.

El aire de combustión introducido a través de la abertura de entrada 6 fluye en dirección a un paso de flujo 20, que se encuentra entre la circunferencia exterior del disco de extremo 9 cerrado en el cuerpo de medio filtrante 7 y la cara interior de la pared exterior de la carcasa de base de 4 que aloja el elemento de filtro 2. En el paso de flujo 20 están dispuestas paletas de guía 21, sobre las cuales incide el aire de combustión que fluye en dirección al cuerpo de medio filtrante 7, el cual experimenta un remolino. Como resultado, el flujo de aire en el espacio anular entre la cara interior de la pared exterior de la carcasa de base de filtro 4 y el cuerpo de medio filtrante 7 se pone en movimiento giratorio circulante, por lo que las partículas de suciedad arrastradas se depositan en la cara interior de la pared exterior de la carcasa. Las partículas de suciedad depositadas se pueden evacuar fuera de la carcasa de filtro a través de la válvula de descarga 13.

En el estado ensamblado, las paletas de guía 21 se sitúan completamente en el interior de la carcasa de base de filtro 4.

El trayecto de flujo 20, que se extiende entre el contorno exterior del disco de extremo 9 y la cara interior de la pared de carcasa envolvente de la carcasa de base de filtro 4, está configurado de manera anular y circundante y presenta paletas de guía 21 solamente en una parte de su longitud. El trayecto de flujo 20 está cubierto a lo largo de otra parte por una pantalla 25 que se extiende completamente por un lado estrecho y parcialmente a lo largo de uno de los dos lados longitudinales. Como resultado, se reduce la parte libre del trayecto de flujo que está disponible para el flujo.

La pantalla 25 se encuentra en el mismo lado, con respecto al eje longitudinal 15, que la abertura de entrada 6 en la carcasa de admisión 5.

Debido a la pantalla 25, el fluido entrante se ve obligado a tomar el trayecto de flujo libre disponible en el que se encuentran las paletas de guía 21. En consecuencia, el flujo se concentra en la parte del trayecto de flujo 20 en la que se encuentran las paletas de guía 21, por lo que aumenta el flujo másico de fluido que incide sobre las paletas de guía 21 o que pasa por el trayecto de flujo 20 entre paletas de guía 21 adyacentes. El flujo de fluido es sometido a un remolino elevado, lo que mejora la separación de las partículas de suciedad arrastradas.

La pantalla 25 puede estar conectada al elemento de filtro 2, en particular al disco de extremo 9 cerrado. Las paletas de guía 21 también pueden estar dispuestas en el elemento de filtro, en particular en el disco de extremo 9. Sin embargo, también son posibles otras opciones para la disposición y fijación de la pantalla 25 y las paletas de guía 21. Por ejemplo, es concebible que la pantalla 25 esté dispuesta en la carcasa de base de filtro 4 y las paletas de guía 21 en el elemento de filtro 2 o en el disco de extremo 9. Además, también son posibles realizaciones en las que tanto la pantalla 25 como las paletas de guía 21 están dispuestas en la carcasa de base de filtro 4. Finalmente, también es posible que la pantalla 25 esté dispuesta en el elemento de filtro 2 o en el disco de extremo 9 y las paletas de guía 21 en la carcasa de base de filtro 4.

Las paletas de guía 21 están firmemente unidas al disco de extremo 9 cerrado y sobresalen en dirección radial más allá del contorno exterior del disco de extremo 9. Ventajosamente, las paletas de guía 21 se extienden hasta la cara interior de la pared exterior de la carcasa de base de filtro 4 de alojamiento.

La figura 4 muestra una variante de realización de un dispositivo de filtro 1 configurado como filtro de aire. El dispositivo de filtro 1 según la figura 4 comprende un elemento de filtro 2, que está configurado como cilindro hueco o con forma de sección transversal alargada y está dispuesto en una carcasa de filtro 3 que comprende una carcasa de base de filtro 4 y una carcasa de admisión 5 antepuesta. La carcasa de base de filtro 4 y la carcasa de admisión 5, en la que hay una abertura de entrada 6, están formadas de una sola pieza. La carcasa de base de filtro 4 aloja el elemento de filtro 2 en su espacio de alojamiento 26. El aire de combustión que se va a filtrar se introduce en la carcasa de filtro 3 a través de la abertura de entrada 6 dispuesta lateralmente y se guía en dirección al elemento de filtro 2. Con respecto al eje longitudinal central 15 del elemento de filtro 2, la abertura de entrada 6 se sitúa lateralmente o radialmente desplazada, formando el eje de entrada de la abertura de entrada 6 un ángulo de aproximadamente 90° con el eje longitudinal central 15 del elemento de filtro 2.

El elemento de filtro 2 presenta un cuerpo de medio filtrante 7, que está cerrado anularmente y provisto de una forma de sección transversal alargada. El fluido que se va a filtrar -e l aire de combustión- fluye a través del cuerpo de medio filtrante 7 radialmente desde el exterior hacia el interior, con respecto a su eje longitudinal central 15, de modo que la cara exterior del cuerpo de medio filtrante 7 constituye el lado sucio o de entrada y la cara interior constituye el lado limpio. El cuerpo de medio filtrante 7 está revestido en su cara interior o lado limpio por una estructura de soporte 8 hecha de plástico. El espacio de flujo interior en el cuerpo de medio filtrante 7 constituye el espacio limpio en el que se acumula el fluido purificado y desde el cual se desvía axialmente el fluido purificado.

Un disco de extremo 9, 10 está dispuesto en cada caso en ambas caras frontales opuestas del cuerpo de medio filtrante 7, estando configurado el primer disco de extremo 9 adyacente a la abertura de entrada 6 cerrado y el segundo disco de extremo 10 opuesto, orientado en sentido opuesto a la abertura de entrada 6, abierto, de modo que el fluido puede evacuarse desde el espacio limpio interior axialmente a través del disco de extremo 10 abierto. Contigua a la carcasa de base de filtro 4, de manera adyacente al disco de extremo 10 abierto del elemento de filtro 2 hay una sección de salida 11 del lado de la carcasa con una abertura de evacuación 12 a través de la cual se evacua el fluido purificado fuera del dispositivo de filtro 1. La sección de salida 11 está configurada por separado de la carcasa de base de filtro 4, pero está conectada a la carcasa de base de filtro 4.

La forma de sección transversal del elemento de filtro 2 o del cuerpo de medio filtrante 7 puede estar realizada alargada, discurriendo por ejemplo los lados longitudinales planos y paralelos entre sí y estando conectados a través de lados estrechos curvados. Sin embargo, también es posible una forma de sección transversal circular del elemento de filtro 2 y del cuerpo de medio filtrante 7.

El elemento de filtro 2 y el cuerpo de medio filtrante 7 presentan un área de sección transversal no constante a lo largo de la longitud axial -con respecto al eje longitudinal central 15- que, en la zona del disco de extremo 9 cerrado, es menor que en la zona opuesta con el disco de extremo 10 abierto y que aumenta de manera continua y uniforme del área de la sección transversal más pequeña a la más grande.

De manera adyacente a la sección de salida 11 del lado de la carcasa se encuentra en la carcasa de base de filtro 4 un espacio anular 14 ensanchado radialmente que forma una zona de recogida de suciedad y en el que está dispuesta una válvula de descarga 13. Las partículas de suciedad separadas pueden acumularse en la zona de recogida de suciedad 14 ensanchada radialmente, que está configurada anularmente, y se pueden descargar fuera de la carcasa de filtro 3 a través de la válvula de descarga 13.

La válvula de descarga 13 está configurada preferentemente como una válvula pasiva que se puede ajustar por influencias externas de la posición normalmente cerrada a una posición abierta en la que se pueden descargar las partículas de suciedad. Por ejemplo, es posible conectar la válvula de descarga 13 a una fuente de vacío, por ejemplo para conectarla al lado de succión de un ventilador de radiador en un vehículo, de modo que la válvula de descarga 13 se abra cuando la presión negativa sea suficientemente alta.

La zona de recogida de suciedad 14 se comunica con el espacio de alojamiento 26 en el lado sucio o de entrada del cuerpo de medio filtrante 7. La zona de recogida de suciedad 14 está situada axialmente de manera adyacente al disco de extremo 10 abierto en el lado de salida del elemento de filtro 2. Con respecto a la longitud axial total del elemento de filtro 2, la zona de recogida de suciedad 14 se extiende a lo largo de una longitud axial parcial que no supera el 20 % de la longitud total del elemento de filtro 2. La zona de recogida de suciedad 14 se ensancha radialmente con respecto a la pared de carcasa inmediatamente contigua de la carcasa de base de filtro 4. En el centro axial de la zona de recogida de suciedad 14, la carcasa de base de filtro 4 y la sección de salida 11 de la carcasa lindan entre sí.

En la dirección radial, la zona de recogida de suciedad 14 está separada del cuerpo de medio filtrante 7 a través de un elemento separador 27, estando el elemento separador 27 configurado como una pared de apaciguamiento 27 cónica circunferencial que forma parte de la carcasa de filtro 3. La pared de apaciguamiento 27 constituye la pared delimitadora radialmente interior de la zona de recogida de suciedad 14. La pared de apaciguamiento 27 discurre de forma anular y está a una pequeña distancia del lado de entrada o sucio del cuerpo de medio filtrante 7. En la dirección axial, la pared de apaciguamiento 27 se extiende desde una sección de la cara frontal de la carcasa de filtro 3, en particular la sección de salida 11, a la altura del disco de extremo 10, hasta más allá de la extensión axial de la zona de recogida de suciedad 14. La longitud axial de la pared de apaciguamiento 27 es, por ejemplo, al menos una cuarta parte de la longitud axial total del elemento de filtro 2. La pared de apaciguamiento 27 se encarga de apaciguar el flujo en esta sección axial en el espacio de alojamiento 26 y reduce la entrada de flujo hacia el cuerpo de medio filtrante 7 en esta sección. La zona de recogida de suciedad 14 está en comunicación de flujo con el espacio de alojamiento 26.

Debido al apaciguamiento del flujo y a la mayor extensión radial de la zona de recogida de suciedad 14 en comparación con la pared de carcasa inmediatamente adyacente de la carcasa de base de filtro 4, las partículas de suciedad se pueden depositar en la zona de recogida de suciedad 14 y luego se evacuan a través de la válvula de descarga 13.

La pared de apaciguamiento 27 se encuentra axialmente adyacente al disco de extremo 10 abierto y se extiende en la dirección axial, desde el disco de extremo 10 abierto, por una subárea parcial del cuerpo de medio filtrante 7. En el lado axialmente opuesto hay otro elemento separador 27a en forma de película separadora que se aplica directamente sobre el cuerpo de medio filtrante 7. La película separadora 27a se extiende desde el disco de extremo 9 cerrado en la dirección axial, de modo que la pared de apaciguamiento 27 y la película separadora 27a se extienden axialmente desde caras frontales opuestas en dirección al centro del cuerpo de medio filtrante 7. La longitud axial de la pared de apaciguamiento 27 y de la película separadora 27a es al menos aproximadamente igual. En el medio entre los dos elementos separadores 27 y 27a hay una subsección del cuerpo de medio filtrante 7 que está libre de elementos separadores y a la que, por tanto, puede llegar radialmente el fluido sin procesar que se va a purificar.

Ambos elementos separadores 27 y 27a se encargan de un apaciguamiento del flujo del fluido sin procesar que entra en el espacio de entrada en el lado de entrada del cuerpo de medio filtrante, por lo que resulta posible que se asienten partículas de suciedad gruesa en el espacio anular 14, las cuales se puedan descargar a través de la válvula de descarga 13. A pesar de los elementos separadores 27 y 27a, el fluido sin procesar puede llegar al cuerpo de medio filtrante 7 por toda su longitud axial y por todo su lado de entrada. La pared de apaciguamiento 27 está radialmente a una distancia del lado de entrada del cuerpo de medio filtrante 7, por lo que se forma un espacio anular entre la pared de apaciguamiento 27 y el lado de entrada del cuerpo de medio filtrante, al que puede entrar el fluido sin procesar.

El cuerpo de medio filtrante 7 está configurado de forma plegada, discurriendo la extensión longitudinal de los pliegues en paralelo al eje longitudinal 15 del elemento de filtro. En la zona de la película apaciguadora 27a, que está aplicada directamente al cuerpo de medio filtrante 7 y, por ejemplo, está soldada o pegada al cuerpo de medio filtrante 7, el fluido sin procesar puede fluir a lo largo de los pliegues del cuerpo de medio filtrante 7, desde la subsección del cuerpo de medio filtrante sin elementos separadores axialmente hacia la subárea que está cubierta por la película separadora 27a. De esta manera, el cuerpo de medio filtrante 7 también está disponible en la zona de la película separadora 27a para la filtración del fluido sin procesar.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de filtro con un elemento de filtro (2) en una carcasa de filtro (3), con un cuerpo de medio filtrante (7) anular del elemento de filtro (2), estando dispuesto un disco de extremo (9) en una cara frontal del cuerpo de medio filtrante (7), rodeando el cuerpo de medio filtrante (7) anularmente un espacio de flujo interior para recibir un fluido que se va a filtrar, en donde entre el contorno exterior del disco de extremo (9) y la cara interior de una pared de carcasa de la carcasa de filtro (3) hay un trayecto de flujo (20) anularmente circunferencial en el que se adentran por secciones unas paletas de guía (21) que están fijadas al disco de extremo (9) en el elemento de filtro (2), caracterizado por que una parte del trayecto de flujo (20) está cubierta por una pantalla (25) que está dispuesta en el disco de extremo (9) en el elemento de filtro (2).

2. Dispositivo de filtro según la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento de filtro (2) con el cuerpo de medio filtrante (7) y el trayecto de flujo (20) anularmente circunferencial presentan en cada caso una forma de sección transversal alargada.

3. Dispositivo de filtro según la reivindicación 2, caracterizado por que la pantalla (25) cubre un lado estrecho del trayecto de flujo (20) anular.

4. Dispositivo de filtro según la reivindicación 3, caracterizado por que la pantalla (25) cubre una parte de un lado longitudinal del trayecto de flujo (20) contigua al lado estrecho.

5. Dispositivo de filtro según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que los lados longitudinales del trayecto de flujo (20) están configurados planos.

6. Dispositivo de filtro según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que en la carcasa de filtro (4) está colocada una abertura de entrada (6) aguas arriba del elemento de filtro (2) y desplazada lateralmente con respecto al eje longitudinal (15) del elemento de filtro (2), estando dispuestas la pantalla (25) y la abertura de entrada (6) en el mismo lado.

7. Dispositivo de filtro según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que en o de manera adyacente al cuerpo de medio filtrante (7) del elemento de filtro (2) está dispuesto un elemento separador (27) estanco al flujo que se extiende en el lado de entrada de flujo por una subárea del cuerpo de medio filtrante (7).

8. Elemento de filtro para un dispositivo de filtro según una de las reivindicaciones 1 a 7, con un cuerpo de medio filtrante (7) anular del elemento de filtro (2), con un disco de extremo (9) en una cara frontal del cuerpo de medio filtrante (7), rodeando el cuerpo de medio filtrante (7) anularmente un espacio de flujo interior para recibir un fluido que se va a filtrar, estando fijadas al disco de extremo (9) en el elemento de filtro (2) por secciones unas paletas de guía (21) que, en el estado instalado, se adentran en el trayecto de flujo (20) anularmente circunferencial que, en el estado instalado, se sitúa entre el contorno exterior del disco de extremo (9) y la cara interior de la pared de carcasa de la carcasa de filtro (3), caracterizado por que para cubrir una parte del trayecto de flujo (20) está dispuesta en el elemento de filtro (2) una pantalla (25) que se extiende radialmente hacia fuera en el disco de extremo (9) y que se extiende por una parte de la circunferencia del disco de extremo (9).