ES2907063T3 - Ensamble y sistema de filtración - Google Patents

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ES2907063T3 ES16749791T ES16749791T ES2907063T3 ES 2907063 T3 ES2907063 T3 ES 2907063T3 ES 16749791 T ES16749791 T ES 16749791T ES 16749791 T ES16749791 T ES 16749791T ES 2907063 T3 ES2907063 T3 ES 2907063T3
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Abstract

Un ensamble de filtro (300) que comprende: una pared trasera (305) que comprende unos medios filtrantes (301) y está ubicada en un lado aguas abajo; una primera abertura (304) formada en un lado aguas arriba (302), la primera abertura (304) que tiene una dimensión de sección transversal; paredes laterales opuestas (307) que comprenden medios filtrantes (301), las paredes laterales opuestas (307) que se extienden entre la pared trasera (305) y la primera abertura (304), en donde la pared trasera (305) tiene una dimensión transversal; una segunda abertura (360) colocada entre la primera abertura (304) y la pared trasera (305), la segunda abertura (360) que tiene una dimensión de la sección transversal, en donde la dimensión de la sección transversal de la segunda abertura (360) es más pequeña que la dimensión de la sección transversal de la primera abertura (304) y la dimensión de la sección transversal de la pared trasera (305); caracterizado porque al menos un sujetador (352) se extiende a través de las paredes laterales opuestas (307) y las sujeta para formar la dimensión de la sección transversal de la segunda abertura (360).

Description

DESCRIPCIÓN
Ensamble y sistema de filtración
Campo de la divulgación
El campo de la divulgación se refiere generalmente a ensambles de filtro para uso en la filtración de material en partículas de un flujo.
Antecedentes de la divulgación
Generalmente, los filtros han sido fabricados para proporcionar una sola superficie que facilite la filtración. A medida que la superficie única se llena de partículas, la eficiencia del filtro comienza a disminuir. En consecuencia, existe la necesidad de un filtro que aumente la vida útil de los filtros conocidos.
Los filtros que tienen secciones transversales decrecientes y crecientes se divulgan en el documento US 3,568,412 y el documento US 3,204,392.
Breve descripción de la divulgación
En un aspecto de acuerdo con la presente invención, un ensamble de filtro generalmente comprende una pared trasera que comprende unos medios de filtro y está ubicada en un lado aguas abajo; se forma una primera abertura en un lado aguas arriba, la primera abertura tiene una dimensión de sección transversal; paredes laterales opuestas que comprenden medios filtrantes, las paredes laterales opuestas se extienden entre la pared trasera y la primera abertura, en donde la pared trasera tiene una dimensión de sección transversal; y una segunda abertura situada entre la primera abertura y la pared trasera, teniendo la segunda abertura una dimensión de sección transversal, en la que la dimensión de la sección transversal de la segunda abertura es menor que la dimensión de la sección transversal de la primera abertura y la dimensión de la sección transversal dimensión de la pared trasera; caracterizado porque al menos un sujetador se extiende a través de las paredes laterales opuestas y las sujeta para formar la dimensión de la sección transversal de la segunda abertura.
En otro aspecto que no está de acuerdo con la presente invención, un ensamble de filtro generalmente comprende una superficie superior que comprende medios filtrantes. La superficie superior tiene al menos una abertura que se extiende a través de la superficie superior. La primera abertura tiene una dimensión de sección transversal máxima. Una superficie trasera comprende unos medios filtrantes. Unos medios filtrantes intermedios se extienden entre la superficie superior y la superficie trasera. Se define una cavidad entre la superficie superior y la superficie trasera. La cavidad tiene una dimensión transversal máxima. La dimensión máxima de la sección transversal del hueco es mayor que la dimensión máxima de la sección transversal de la primera abertura.
En otro aspecto adicional que no está de acuerdo con la presente invención, un ensamble de filtro generalmente comprende una carcasa. Una primera capa de medios filtrantes está situada dentro de la carcasa y comprende además una pluralidad de aberturas formadas a través de la primera capa de los medios filtrantes. Una segunda capa de medios filtrantes se coloca dentro de la carcasa. La primera capa de medios filtrantes se coloca al menos parcialmente sobre la segunda capa de medios filtrantes de manera que se crea una cavidad entre la primera y la segunda capa de medios filtrantes.
En todavía otro aspecto que no está de acuerdo con la presente invención, un filtro generalmente comprende un lado aguas arriba que define una primera abertura. Una pared de aguas abajo comprende unos medios filtrantes. Una longitud del filtro que se extiende entre el lado aguas arriba y la pared de aguas abajo. Al menos una pared lateral comprende unos medios filtrantes y se extiende longitudinalmente entre el lado frontal y la pared trasera. El lado frontal, la pared de aguas abajo y al menos una pared lateral definen juntas una cámara impelente interior en comunicación fluida con la primera abertura. La cámara impelente interior tiene una dimensión de sección transversal que se extiende transversalmente al filtro. La dimensión de la sección transversal disminuye desde adyacente al lado aguas arriba hacia la pared de aguas abajo hasta una ubicación dispuesta intermedia entre el lado aguas arriba y la pared de aguas abajo. La dimensión de la sección transversal de la cámara impelente interna aumenta desde la ubicación intermedia adyacente hacia la pared de aguas abajo.
La presente divulgación tiene otros aspectos, como se describe a continuación en la presente memoria.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de filtración ilustrativa.
La Figura 2 es una vista frontal de un filtro, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de filtración que se muestra en la Figura 1.
Las Figuras 3, 4 y 5 son vistas en perspectiva del filtro que se muestra en la Figura 2.
La Figura 3A es una sección longitudinal del filtro de la Figura 2 tomada en el plano definido por la línea 3A-3A.
La Figura 6 es una vista frontal de un filtro alternativo, de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de filtración que se muestra en la Figura 1.
Las Figuras 7, 8 y 9 son vistas en perspectiva del filtro que se muestra en la Figura 6.
La Figura 7A es una sección longitudinal del filtro de la Figura 6 tomada en el plano definido por la línea 7A-7A.
Las Figuras 10 y 11 son vistas en perspectiva de una realización alternativa, que no está de acuerdo con la presente invención, del filtro que se muestra en la Figura 6.
La Figura 11A es una sección longitudinal del filtro de la Figura 10 tomada en el plano definido por la línea 11A-11A.
La Figura 12 es una vista en perspectiva de un filtro alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de filtración que se muestra en la Figura 1.
La Figura 13 es una vista frontal de un filtro alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de filtración que se muestra en la Figura 1.
Las Figuras 14 y 15 son vistas en perspectiva del filtro que se muestra en la Figura 13.
Las Figuras 16 y 17 son vistas en perspectiva de un filtro frontal, que no está de acuerdo con la presente invención, utilizado con el filtro que se muestra en la Figura 12.
La Figura 18 es una vista lateral del filtro frontal, que no está de acuerdo con la presente invención, que se muestra en la Figura 16 con el filtro que se muestra en la Figura 2.
Las Figuras 19 y 20 son vistas en perspectiva de un filtro frontal alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, utilizado con el filtro que se muestra en la Figura 12.
La Figura 21 es una vista lateral del filtro frontal que se muestra en la Figura 19 con el filtro que se muestra en la Figura 2.
Las Figuras 22 y 23 son vistas en perspectiva de un filtro frontal alternativo, no conforme a la presente invención, utilizado con el filtro que se muestra en la Figura 12
La Figura 24 es una vista lateral del filtro frontal que se muestra en la Figura 22 con el filtro que se muestra en la Figura 2.
Las Figuras 25 y 26 son vistas en perspectiva de un filtro frontal alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, utilizado con el filtro que se muestra en la Figura 12
La Figura 27 es una vista lateral del filtro frontal que se muestra en la Figura 25 con el filtro que se muestra en la Figura 2.
Las Figuras 28 y 29 son vistas en perspectiva de un filtro frontal alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, utilizado con el filtro que se muestra en la Figura 12.
La Figura 30 es una vista lateral del filtro frontal que se muestra en la Figura 28 con el filtro que se muestra en la Figura 2.
Las Figuras 31 y 32 son vistas en perspectiva de un filtro frontal alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, utilizado con el filtro que se muestra en la Figura 12.
La Figura 33 es una vista lateral del filtro frontal que se muestra en la Figura 31 con el filtro que se muestra en la Figura 2.
Las Figuras 34 y 35 son vistas en perspectiva de un filtro frontal alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, utilizado con el filtro que se muestra en la Figura 12.
La Figura 36 es una vista lateral del filtro frontal que se muestra en la Figura 34 con el filtro que se muestra en la Figura 2.
Las Figuras 37 y 38 son vistas en perspectiva de un filtro frontal alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, utilizado con el filtro que se muestra en la Figura 12.
La Figura 39 es una vista lateral del filtro frontal que se muestra en la Figura 37 con el filtro que se muestra en la Figura 2.
La Figura 40 es una vista frontal en perspectiva de un filtro alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de ventilación que se muestra en la Figura 1.
La Figura 41 es una vista en perspectiva de un filtro de panel plano, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de ventilación que se muestra en la Figura 1.
La Figura 41A es una ilustración esquemática de un sistema HVAC ilustrativo, que no está de acuerdo con la presente invención, que usa el filtro que se muestra en la Figura 41.
La Figura 42 es una vista en perspectiva de los medios, que no está de acuerdo con la presente invención, que se puede usar con el filtro que se muestra en la Figura 41.
La Figura 43 es una vista lateral de los medios que se muestran en la Figura 42.
La Figura 44 es una vista en perspectiva de los medios filtrantes, que no está de acuerdo con la presente invención, que se puede usar con el filtro que se muestra en la Figura 41.
La Figura 45 es una vista lateral recortada de los medios filtrantes que se muestran en la Figura 44.
Las Figuras 46 a 50 son vistas laterales en corte de realizaciones alternativas, que no están de acuerdo con la presente invención, de los medios filtrantes que se muestra en la Figura 45.
La Figura 51 es una vista en perspectiva de un filtro cilíndrico, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de filtración que se muestra en la Figura 1.
La Figura 52 es una vista en sección transversal de realizaciones alternativas, que no están de acuerdo con la presente invención, de los medios filtrantes para usar con el filtro que se muestran en la Figura 51.
La Figura 53 es una vista en corte de un filtro de aceite, que no está de acuerdo con la presente invención, para uso con maquinaria hidráulica.
Descripción detallada
En la presente memoria se proporcionan realizaciones de un filtro para usar en la filtración de una sustancia fluida (por ejemplo, aire, gas, fluido y/o líquido) para eliminar material no deseado (por ejemplo, partículas y/o contaminantes) de la sustancia fluida. Las realizaciones de filtro descritas en la presente memoria maximizan la eliminación de partículas (por ejemplo, pintura, manchas, polvo/pelusa, caspa de mascotas, polen, desechos de ácaros del polvo, esporas de moho, bacterias, alérgenos microscópicos, portadores de virus, humo, olor, partículas de niebla tóxica, metal, plástico, lodo, aceite) a partir de una sustancia fluida.
Tal como se usa en la presente memoria, el término "medios filtrantes" se refiere a cualquier material capaz de eliminar partículas de una sustancia fluida (es decir, aire/gas o fluido/líquido), incluidos, entre otros, poliéster, poliéster unido térmicamente o con resina, polipropileno, poliuretano , polietileno, espuma de polietileno, espuma de poliuretano, sulfuro de polifenileno, plástico de poliolefina, carbón, vidrio, microvidrio, vidrio hilado, pelo animal, fibra orgánica, fibra de vidrio, fibra acrílica, papel, papel poli, algodón, nailon, teflón, aramida, fieltro , metal, mezcla de fibras, madera, plástico, cartón o cualquier combinación de los mismos. En algunas realizaciones, los medios filtrantes son electrostáticos porque los medios filtrantes están configurados para generar, producir o retener una carga eléctrica que facilitará que el filtro y/o los medios filtrantes atraigan, capturen y/o retengan partículas. Los medios filtrantes están fabricados para filtrar y/o atrapar partículas que incluyen, entre otras, pelusa, polen, ácaros del polvo, moho, bacterias, humo, smog y núcleos de hélices. En algunas realizaciones, el filtro tendrá un agente pegador o aglomerante que ayudará a mantener las partículas en suspensión y dará al medio una configuración más uniforme que le permitirá atraer y/o retener partículas no deseadas. Además, los medios filtrantes pueden tener cualquier calificación MERV en el rango de 1 a 16 que se determina para una aplicación en particular. Los medios filtrantes descritos en la presente memoria se pueden fabricar con una sola capa de igual densidad, densidad graduada o densidad/forma conformada (es decir, denier) o se pueden fabricar con múltiples capas de medios, de manera que los medios sean , multideniers o deniers multietapas. También se debe tener en cuenta que cualquiera de los filtros y/o medios filtrantes descritos en la presente memoria pueden tener un acabado para mejorar la eficacia de los medios filtrantes. Los acabados pueden incluir, pero no se limitan a ser chamuscados (fusión con llama abierta de un lado de los medios), vidriados (fusión por calor de un lado de los medios), oleofóbicos (que tienen un acabado repelente al agua o al aceite), ignífugo, resistente a los ácidos, antiestático, resistente al moho/hongos, resistente a la humedad y resistente al crecimiento microbiano o cualquier combinación de los mismos. En algunas realizaciones, los medios filtrantes pueden estar soportados por una malla, adhesivo o cableado para ayudar a que los medios mantengan su forma a medida que se ejercen fuerzas sobre los medios.
Como se usa en la presente memoria, los términos "marco" o "marco de filtro" se refieren a una estructura que soporta los medios de filtro. El "marco" o "marco del filtro" se puede fabricar de cualquier material capaz de brindar soporte (por ejemplo, flexible o rígido) al medio filtrante, incluidos, entre otros, metal, madera, fibra orgánica, algodón, caucho, polímeros sustancia y plástico o una combinación de los mismos.
Como se usa en la presente memoria, los términos "cavidad", "hueco", "abertura" y "cámara impelente" se refieren cada uno, en general, a un espacio vacío definido por una porción de los medios filtrantes que es de tamaño suficiente para permitir que alguna sustancia fluida pase a través de ellos sin filtrar las partículas deseadas de la sustancia fluida. Cabe señalar que las "cavidades" o "huecos" están separados e independientes de cualquier espacio dentro de unos medios filtrantes que exista debido a la formación de los medios (por ejemplo, malla o red de fibras), como el espacio interfibroso en la malla o red de los medios de comunicación.
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de filtración ilustrativo 100. En la realización ilustrativa, el sistema 100 incluye una pluralidad de filtros 101 construidos de acuerdo con una o más enseñanzas de la presente divulgación. Los filtros 101 se colocan en una cabina de pulverización 102 que tiene al menos un sistema de ventilación 104 para eliminar del aire los revestimientos rociados en exceso (por ejemplo, pintura, colorante, polvo). En la realización ilustrativa, el sistema de filtración 100 está acoplado en comunicación fluida con el sistema de ventilación 104 de manera que una corriente descendente y/o una fuerza de succión proporcionada por uno o más motores o ventiladores 112 del sistema de ventilación 104 fuerza el aire en la cabina 102 a moverse a través del sistema de filtración 100. En una realización, los filtros 101 se acoplan directamente a un motor o ventilador 112 del sistema de ventilación 104. Alternativamente, los filtros 101 se pueden acoplar a un canal de aire o conducto 114 que está en comunicación de flujo con la cabina 102 y el motor o ventilador 112.
En la realización ilustrativa, el sistema de filtración 100 incluye una pluralidad de filtros 101. Alternativamente, el sistema 100 puede ser un solo filtro 101 que está acoplado al sistema de ventilación 104. En algunas realizaciones, los filtros 101 están configurados en una rejilla, sin embargo, debe tenerse en cuenta que los filtros pueden disponerse en cualquier orientación que facilite la filtración como se describe en la presente memoria. En algunas realizaciones, los filtros 101 se colocan en una pared, como se muestra en la rejilla 120; sin embargo, los filtros 101 también se pueden instalar en el suelo, como se muestra en la rejilla 122. En una realización, cada filtro 101 tiene una configuración cuadrada de 20 pulgadas por 20 pulgadas (50,8 cm por 50,8 cm). Alternativamente, los filtros 101 pueden tener cualquier configuración de forma que incluye, pero no se limita a, rectangular, circular y ovalada. Además, los filtros 101 se pueden fabricar para que tengan las dimensiones requeridas por el sistema de filtración 100 y/o el sistema de ventilación 104. En la realización ilustrativa, el sistema de filtración 100 incluye un marco configurado para retener los filtros 101. En tal realización, los filtros 101 se colocan en el marco deslizando los filtros dentro del marco y los filtros 101 permanecen en su lugar mediante un ajuste por fricción, por ejemplo. Alternativamente, los filtros 101 se pueden acoplar al sistema de filtración 100 y/o el marco mediante correas, abrazaderas, cuerdas o cerraduras los filtros 101 en su lugar. Los filtros 101 se pueden disponer de otras formas. En algunas realizaciones, como se muestra en la Figura 1, el sistema de filtración 100 incluye filtros 103 que se extienden hasta la cabina 102. Al igual que los filtros 101, los filtros 103 están acoplados a un canal de aire o conducto 114 que está en comunicación de flujo con la cabina 102 y el motor o ventilador 112 pero podría acoplarse directamente a un motor o ventilador 112 del sistema de ventilación 104.
En la realización ilustrativa, un usuario 108 rocía un revestimiento (por ejemplo, pintura o tinte) 106 desde un aparato de revestimiento 105 para revestir el objeto 110. En algunas realizaciones, el aparato de revestimiento 105 es una pistola pulverizadora de aire; sin embargo, el aparato 105 puede ser cualquier aplicador que aplique una capa a los objetos. Los revestimientos 106 que no se unen o adhieren a la superficie del objeto 110 son forzados a través del sistema de filtración 100 y las partículas en el aire se filtran sustancialmente del aire cuando pasan a través de los filtros 101.
Las Figuras 2, 3, 4 y 5 son ilustraciones de una realización de un filtro 200, que no está de acuerdo con la presente invención, que es adecuado para usar con el sistema de filtración 100 que se muestra en la Figura 1. La Figura 2 es una vista frontal del filtro 200, la Figura 3 es una vista esquemática desde arriba del filtro 200, la Figura 4 es una primera vista en perspectiva del filtro 200, y la Figura 5 es una segunda vista en perspectiva del filtro 200. En esta realización, el filtro 200 comprende un cuerpo de filtro que incluye un lado frontal (es decir, un lado aguas arriba) 202 que define una primera abertura 204, una pared trasera 205 (es decir, una pared de aguas abajo) en un extremo longitudinal opuesto del filtro, y al menos una pared lateral 207 que se extiende entre el lado frontal y la pared trasera. Juntos, el lado frontal 202, la pared trasera 205 y al menos una pared lateral 207 definen una cámara impelente del filtro 209 en la que fluye la sustancia fluida a filtrar. La primera abertura 204 está definida por un borde superior frontal 206, un borde inferior frontal 208, un primer borde lateral frontal 210 y un segundo borde lateral frontal 212 del lado frontal 202. En la realización ilustrativa, la pared trasera 205 y al menos una pared lateral 207 (por ejemplo, cuatro paredes laterales) comprenden medios filtrantes 201 a través de los cuales la sustancia fluida puede pasar para filtrar después de entrar en la cámara impelente del filtro 209 a través de la primera abertura 204. Los medios filtrantes 201 se extiende desde la pared lateral trasera 205 hasta el lado frontal 202 una distancia 211. En la realización ilustrativa, la distancia 211 (es decir, la profundidad del filtro 200) es de 17 pulgadas (43,2 cm). Sin embargo, la distancia 211 puede ser cualquier distancia que facilite la filtración como se describe en la presente memoria. En la realización ilustrativa, los medios filtrantes 201 tiene un grosor de 1,25 pulgadas (3,18 cm), sin embargo, los medios filtrantes 201 puede tener cualquier grosor que facilite la filtración como se describe en la presente memoria. Cabe señalar que los medios filtrantes 201 puede incluir múltiples etapas y/o tener múltiples densidades, densidades graduadas, aglutinantes y agentes de pegajosidad dentro de los medios filtrantes 201.
En una o más realizaciones, el lado frontal 202 incluye un soporte estructural (por ejemplo, el marco 214). En algunas realizaciones, el marco 214 está fabricado de metal; sin embargo, el marco 214 se puede fabricar con cualquier material que facilite el soporte de los medios filtrantes 201 y el mantenimiento de la abertura 204, incluidos, entre otros, polímeros, fibra de vidrio y aleaciones. En algunas realizaciones, el marco 214 incluye al menos una superficie plana para permitir que el filtro 200 se selle sustancialmente contra el ensamble de filtración 100. Alternativamente, el marco 214 se puede fabricar de cualquier manera que sostenga el filtro 200 y se selle sustancialmente contra el ensamble de filtración 100 tal como, pero sin limitarse a, estar fabricado de un material tubular, tener balancines y/o tener chaflanes. En una realización, el marco 214 se coloca dentro o contra el lado trasero 205 para mantener la forma del lado trasero 205. En la realización ilustrativa, la primera abertura 204 y/o el marco 214 forman un cuadrado de 20 pulgadas por 20 pulgadas (50,8 cm por 50,8 cm). Sin embargo, el marco 214 y/o la abertura 204 pueden tener cualquier configuración de tamaño y forma que facilite la filtración como se describe en la presente memoria.
En la presente realización, la cámara impelente interior 209 tiene una dimensión de sección transversal (por ejemplo, anchura) definida por una superficie interior de al menos una pared lateral 207, por ejemplo. Al menos una dimensión de la sección transversal de la cámara impelente interior 209 disminuye (por ejemplo, se estrecha) desde el lado frontal 202 hacia la pared trasera 205 hasta una ubicación intermedia 213 entre el lado frontal y la pared trasera para definir una sección frontal de la cámara impelente (es decir, sección de la cámara impelente aguas arriba) 209a. En la realización ilustrada, la superficie interior de cada una de las paredes laterales que definen la sección frontal de la cámara impelente 209a se extiende hacia dentro formando un ángulo con respecto a un eje longitudinal LA del filtro. La dimensión de la sección transversal de la cámara impelente interior aumenta (por ejemplo, se ensancha) desde la ubicación intermedia 213 hacia (por ejemplo, hacia) la pared trasera 205 para definir una sección trasera de la cámara impelente (es decir, sección de cámara impelente de aguas abajo) 209b. La ubicación intermedia 213 define una segunda abertura (o cuello) 250 que conduce a la sección trasera de la cámara impelente (aguas abajo) y acopla de forma fluida las secciones de cámara delantera y trasera entre sí. El área de la sección transversal de la primera abertura 204 es mayor que el área de la sección transversal de la segunda abertura 260. Por ejemplo, el área de la sección transversal de la primera abertura 204 puede ser de aproximadamente 0,5 veces a aproximadamente 20 veces mayor que el área de la sección transversal de la segunda abertura 260. Por tanto, la cámara impelente interior ilustrada 209 tiene una forma generalmente de reloj de arena (es decir, forma de reloj de arena en sección longitudinal). El filtro también tiene forma de reloj de arena en sección longitudinal. La cámara impelente 209 y/o el filtro 200 pueden tener otras formas sin apartarse necesariamente del alcance de la presente invención.
En la realización ilustrada, la pared lateral 207 incluye una pared de filtro superior 220, una pared de filtro inferior 230, una primera pared de filtro lateral 240 y una segunda pared de filtro lateral 250. En la realización ilustrativa, la pared superior del filtro 220 está acoplada a la primera pared lateral del filtro 240 a lo largo de la costura 251 y acoplada a la segunda pared lateral del filtro 250 a lo largo de la costura 252. Del mismo modo, la pared del filtro inferior 230 está acoplada a la primera pared lateral del filtro 240 a lo largo de la costura 253 y acoplada a la segunda pared lateral del filtro 250 a lo largo de la costura 254. El acoplamiento de paredes adyacentes (por ejemplo, las paredes 220 y 240) forma una segunda abertura (o cuello) 260 y, por lo tanto, una cavidad entre el lado frontal 204 y la pared trasera 205. En la realización ilustrativa, las paredes adyacentes se acoplan entre sí a lo largo de las costuras 251, 252, 253 y 254 en una longitud de 8,5 pulgadas (21,6 cm) formando una segunda abertura 260 de 8 pulgadas por 8 pulgadas (20,32 cm por 20,32 cm). Además, acoplar las paredes adyacentes a lo largo de las costuras 251, 252, 253 y 254 en una longitud de 21,6 cm (8,5 pulgadas) forma un ángulo de abertura 262 en las paredes del filtro 220, 230, 240 y 250. En tal realización, el ángulo de abertura 262 es de aproximadamente 123°. Alternativamente, las paredes 220, 230, 240 y 250 pueden acoplarse entre sí para formar una segunda abertura 260 de cualquier tamaño que tenga cualquier forma. Como tal, las paredes 220, 230, 240 y 250 se pueden acoplar entre sí de manera que una o más de las costuras 251, 252, 253 y 254 tengan una longitud diferente que forme un rectángulo en la segunda abertura 262 y uno o más ángulos de abertura diferentes 262.
En el ejemplo de realización, las paredes 220, 230, 240 y 250 están unidas entre sí mediante costuras. Sin embargo, cabe señalar que las paredes 220, 230, 240 y 250 se pueden acoplar de cualquier manera que facilite la retención de los medios filtrantes contra sí mismo, lo que incluye, entre otros, estampado térmico, pegado, laminado y soldadura ultrasónica. Cabe señalar que el filtro 200 se puede fabricar a partir de una sola capa de medios filtrantes 201 para producir un filtro sin costuras. Además, el filtro 200 puede tener cualquier número de costuras, incluidas, entre otras, 1, 2, 3, 4, 5 y 6. El filtro 200 está fabricado con medios filtrantes 201 para formar paredes 205, 220, 230, 240 y 250, que tienen un lado de partículas 207 y un lado limpio 209.
En funcionamiento, el flujo de aire D cargado de partículas (por ejemplo, sucio) entra en la cámara impelente interior 209 a través de la primera abertura 204 y el flujo de aire limpio C se descarga a través de al menos una de las paredes laterales 207 (por ejemplo, las paredes del filtro 220, 230, 240 y 250) y la pared trasera 205 hacia el motor o ventilador 112 (que se muestra en la Figura 1). Más específicamente, el flujo cargado de partículas D ingresa a la sección frontal de la cámara impelente 209a a través de la primera abertura 204 y las partículas comienzan a acumularse en el lado interior o de partículas 207 de las paredes 220, 230, 240 y 250 que definen la sección de cámara frontal (es decir, el cuerpo del filtro primero o aguas arriba 200a). Como tal, los medios filtrantes de la primera porción de filtro 200a actúa como un primer cuerpo de filtro que está aguas arriba de la pared trasera 205. Se cree que en esta etapa, la mayor parte del filtrado lo realiza el primer cuerpo de filtro 200a. A medida que las partículas se acumulan en el lado de partículas 207 del primer cuerpo de filtro 200a, la segunda abertura 260 comienza a aspirar flujo hacia la segunda porción de la cámara impelente 209b. A medida que el flujo D entra en la segunda sección de la cámara impelente o aguas abajo 209b a través de la segunda abertura 260, el flujo se redirige o se distribuye a través del lado de partículas 207 de porciones de las paredes 220, 230, 240 y 250 y la pared trasera 205 que define la segunda porción de cámara impelente (o aguas abajo) 209b (es decir, segundo cuerpo de filtro o aguas abajo 200b). En algunas realizaciones, cuando las partículas comienzan a acumularse en el lado de partículas 207 de la pared trasera 205, se producirá una pérdida de succión en las áreas que reciben la acumulación de partículas que redirigirá el flujo D a una porción de la pared trasera 205 que tiene menos acumulación.
Las Figuras 6, 7, 8 y 9 son ilustraciones de otra realización de un filtro 300, de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de filtración 100 que se muestra en la Figura 1. La Figura 6 es una vista frontal del filtro 300, la Figura 7 es una vista lateral esquemática del filtro 300, la Figura 8 es una primera vista en perspectiva del filtro 300, y la Figura 9 es una segunda vista en perspectiva del filtro 300. En la realización ilustrativa, el filtro 300 incluye un lado frontal 303 que tiene una primera abertura 304 y una pared lateral trasera 305. La primera abertura 304 está definida por un borde superior frontal 306, un borde inferior frontal 308, un primer borde lateral frontal 310 y un segundo borde lateral frontal 312. En la realización ilustrativa, los medios filtrantes 301 se extiende desde la pared lateral trasera 305 hasta el lado frontal 303 una distancia 311 y encierra un marco 314 para formar la primera abertura 304. En la realización ilustrativa, la distancia 311 (es decir, la profundidad del filtro 300) es de 17 pulgadas (43,2 cm). Sin embargo, la distancia 311 puede ser cualquier distancia que facilite la filtración como se describe en la presente memoria.
En algunas realizaciones, el marco 314 se fabrica con un metal; sin embargo, el marco 314 se puede fabricar con cualquier material que facilite el soporte de los medios filtrantes 301 y el mantenimiento de la abertura 304, incluidos, entre otros, polímeros, fibra de vidrio y aleaciones. En algunas realizaciones, el marco 314 es plano para permitir que el filtro 300 se selle sustancialmente contra el ensamble de filtración 100. Alternativamente, el marco 314 se puede fabricar de cualquier manera que sostenga el filtro 300 y se selle sustancialmente contra el ensamble de filtración 100 tal como, pero sin limitarse a, estar fabricado de un material tubular, tener balancines y/o tener chaflanes. En una realización, el marco 314 se coloca dentro o contra el lado trasero 305 para mantener la forma del lado trasera 305. En la realización ilustrativa, la primera abertura 304 y/o el marco 314 forman un cuadrado de 20 pulgadas por 20 pulgadas (50,8 cm por 50,8 cm). Sin embargo, el marco 314 y/o la abertura 304 pueden tener cualquier configuración de tamaño y forma que facilite la filtración como se describe en la presente memoria.
El filtro 300 también incluye una pared de filtro superior 320, una pared de filtro inferior 330, una primera pared de filtro lateral 340 y una segunda pared de filtro lateral 350. En la realización ilustrativa, una pluralidad de paletas 352 se extienden a través de los medios filtrantes 301 desde la pared superior del filtro 320 hasta la pared inferior del filtro 330 para formar una segunda abertura 360 en el filtro 300. En general, el filtro 300 es similar al filtro 200. Una diferencia principal es que solo una dimensión de la sección transversal de la cámara impelente interior 309 disminuye (por ejemplo, se estrecha) desde el lado frontal 302 hacia la pared trasera 305 hasta una ubicación intermedia 313 entre el lado frontal y la pared trasera para definir una sección frontal de la cámara impelente (es decir, la sección de la cámara impelente aguas arriba) 309a. En la realización ilustrada, la superficie interior de sólo un par de paredes laterales opuestas que definen parcialmente la sección frontal de la cámara impelente 309a se extiende hacia dentro formando un ángulo con respecto a un eje longitudinal LA del filtro. Además, sólo aumenta una dimensión de la sección transversal de la cámara impelente interior (por ejemplo, ensanchada) desde la ubicación intermedia 313 hacia (por ejemplo, hacia) la pared trasera 305 para definir una sección trasera de la cámara impelente (es decir, una sección de la cámara impelente de aguas abajo) 309b. La ubicación intermedia 313 define una segunda abertura (o cuello) 350 que conduce a la sección trasera de la cámara impelente y que acopla de forma fluida las secciones frontales y traseras de la cámara entre sí. El área de la sección transversal de la primera abertura 304 es mayor que el área de la sección transversal de la segunda abertura 360. Por ejemplo, el área de la sección transversal de la primera abertura 304 puede ser de aproximadamente 0,5 veces a aproximadamente 20 veces mayor que el área de la sección transversal de la segunda abertura 360. Por lo tanto, la cámara impelente interior 309 y el filtro 300 ilustrados tienen una forma generalmente de reloj de arena en sección transversal tomada en un solo plano de sección transversal. La cámara impelente y/o el filtro pueden tener otras formas sin apartarse necesariamente del ámbito de la presente invención.
En una realización, los sujetadores (por ejemplo, paletas 352) sujetan paredes laterales opuestas 307 en o cerca de la ubicación intermedia (por ejemplo, punto medio de la longitud 311) para formar la forma de reloj de arena en sección transversal. En algunas realizaciones, las paletas 352 están fabricadas con un material sustancialmente resbaladizo (por ejemplo, lubricante) que generalmente resiste la adherencia de partículas (por ejemplo, pintura, manchas, polvo, suciedad) que incluyen, entre otros, nailon, fluoruro de polivinilideno, polietileno, Dacron y Dyneema. En la realización ilustrativa, los sujetadores (por ejemplo, paletas) 352 se extienden en una longitud de 6 pulgadas (15,24 cm) formando la segunda abertura 360 para que sea aproximadamente un rectángulo de 20 pulgadas por 2 pulgadas (50,8 cm por 5,08 cm). Además, el uso de paletas de 5 pulgadas (12,7 cm) 352 en el punto medio de la longitud 311 forma un ángulo de abertura a en las paredes del filtro 320 y 330. En tal realización, el ángulo de abertura a es de aproximadamente 109°. Alternativamente, las paletas 352 pueden tener cualquier longitud y colocarse en cualquier ubicación a lo largo de la longitud 311 del filtro 300 para formar una segunda abertura 360 de cualquier tamaño que tenga cualquier forma. En algunas realizaciones, las paletas 352 se colocan entre las paredes 320 y 330 así como entre las paredes 340 y 350 para formar un filtro de forma similar al que se muestra en las Figuras 2 a 5.
En funcionamiento, el flujo de aire D cargado de partículas (por ejemplo, sucio) entra en la cámara impelente interior 309 a través de la primera abertura 304 y el flujo de aire limpio C se descarga a través de al menos una de las paredes laterales 307 (por ejemplo, las paredes del filtro 320, 330, 340 y 350) y la pared trasera 305 hacia el motor o ventilador 112 (que se muestra en la Figura 1). Más específicamente, el flujo cargado de partículas D ingresa a la sección frontal de la cámara impelente 309a a través de la primera abertura 304 y las partículas comienzan a acumularse en el lado interior o de partículas 307 de las paredes 320, 330, 340 y 350 que definen la sección de cámara frontal (es decir, el cuerpo del filtro primero o aguas arriba 300a). Como tal, los medios filtrantes de la primera porción de filtro 300a actúa como un primer cuerpo de filtro que está aguas arriba de la pared trasera 305. Se cree que en esta etapa, la mayor parte del filtrado lo realiza el primer cuerpo de filtro 300a. A medida que las partículas se acumulan en el lado de las partículas 307 del primer cuerpo de filtro 300a, la segunda abertura 360 comienza a aspirar flujo hacia la segunda porción de la cámara impelente 309b. A medida que el flujo D entra en la segunda sección de la cámara impelente 309b o aguas abajo a través de la segunda abertura 360, el flujo se redirige o se distribuye a través del lado de las partículas 307 de las porciones de las paredes 320, 330, 340 y 350 y la pared trasera 305 que define la segunda porción de la cámara impelente (o aguas abajo) 309b (es decir, segundo cuerpo de filtro o aguas abajo 300b). En algunas realizaciones, cuando las partículas comienzan a acumularse en el lado de las partículas 307 de la pared trasera 305, se producirá una pérdida de succión en las áreas que reciben la acumulación de partículas que redirigirá el flujo D a una porción de la pared trasera 305 que tiene menos acumulación.
En una realización, que no está de acuerdo con la presente invención, como se muestra en las Figuras 10 y 11, las paletas 352 del filtro 300 se reemplazan con una banda 370 colocada alrededor del lado limpio 309 del filtro 300. En tal realización, la banda 370 se extiende alrededor de la pared lateral 307 del filtro 300 para disminuir las dimensiones de la sección transversal en la ubicación intermedia 311 para formar una segunda abertura 360 en una forma sustancialmente circular. Sin embargo, la banda 370 se puede colocar alrededor del filtro 300 para formar una segunda abertura 360 en cualquier forma que facilite la filtración como se describe en la presente memoria, incluidos, entre otros, cuadrada, ovalada, en rombo, estrella y rectangular. En una realización, la banda 370 está formada por un material flexible como, entre otros, caucho, nailon, elastómeros, sulfuro de polifenileno, pelo de animal, algodón, fieltro, fibra orgánica, isopreno, polímeros, fluoruro de polivinilideno, metal, polietileno, papel, poliuretano, pegamento, Dacron y Dyneema. Alternativamente, la banda 370 se puede formar de un material sustancialmente rígido que permite que la segunda abertura 360 se forme en formas predeterminadas al hacer que la banda 370 mantenga sustancialmente la forma que incluye, entre otros, metal, madera, pegamento, pelo de animal, fibra orgánica, algodón, fieltro y plástico.
La Figura 12 es una vista en perspectiva de un filtro alternativo 400, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de filtración 100 que se muestra en la Figura 1. En la realización ilustrativa, el filtro 400 incluye un lado frontal 402 que tiene una primera abertura 404 y una pared trasera 405. La primera abertura 404 está definida por un borde superior frontal 406, un borde inferior frontal 408, un primer borde lateral frontal 410 y un segundo borde lateral frontal 412. En la realización ilustrativa, los medios filtrantes 401 se extiende desde la pared lateral trasera 405 hasta el lado frontal 402 una distancia 411 y encierra un marco 414 para formar la primera abertura 404. En la realización ilustrativa, la distancia 411 (es decir, la profundidad del filtro 400) es de 17 pulgadas (43,18 cm). Sin embargo, la distancia 411 puede ser cualquier distancia que facilite la filtración como se describe en la presente memoria. En la realización ilustrativa, los medios filtrantes 401 tienen un grosor de 1,25 pulgadas (3,175 cm), sin embargo, los medios filtrantes 401 pueden tener cualquier grosor que facilite la filtración como se describe en la presente memoria. Cabe señalar que los medios filtrantes 401 pueden incluir múltiples etapas y/o tener múltiples densidades y/o graduados dentro de los medios filtrantes 401.
En algunas realizaciones, el marco 414 se fabrica con un metal; sin embargo, el marco 414 se puede fabricar con cualquier material que facilite el soporte de los medios filtrantes 401 y el mantenimiento de la abertura 404, incluidos, entre otros, polímeros, fibra de vidrio y aleaciones. En algunas realizaciones, el marco 414 incluye al menos una superficie plana para permitir que el filtro 400 se selle sustancialmente contra el ensamble de filtración 100.
Alternativamente, el marco 414 se puede fabricar de cualquier manera que sostenga el filtro 400 y se selle sustancialmente contra el ensamble de filtración 100 tal como, pero sin limitarse a, estar fabricado de un material tubular, tener balancines y/o tener chaflanes. En una realización, el marco 414 se coloca dentro o contra el lado trasero 405 para mantener la forma del lado trasera 405. En la realización ilustrativa, la primera abertura 404 y/o el marco 414 forman un cuadrado de 20 pulgadas por 20 pulgadas (50,8 cm por 50,8 cm). Sin embargo, el marco 414 y/o la abertura 404 pueden tener cualquier configuración de tamaño y forma que facilite la filtración como se describe en la presente memoria.
El filtro 404 también incluye una pared de filtro superior 420, una pared de filtro inferior 430, una primera pared de filtro lateral 440 y una segunda pared de filtro lateral 450. En la realización ilustrativa, la pared del filtro inferior 430 está acoplada a la primera pared lateral del filtro 440 a lo largo de la costura 451 y acoplada a la segunda pared lateral del filtro 450 a lo largo de la costura 452. En el ejemplo de realización, las paredes adyacentes se pueden unir mediante costuras. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que las paredes 420, 430, 440 y 450 se pueden acoplar de cualquier manera que facilite la retención de los medios filtrantes contra sí mismo, lo que incluye, entre otros, estampado térmico, pegado, laminado, cosido y soldadura ultrasónica. Cabe señalar que el filtro 400 se puede fabricar a partir de una sola capa de medios filtrantes 401 para producir un filtro sin costuras. Además, el filtro 400 puede tener cualquier número de costuras, incluidas, entre otras, 1, 2, 3, 4, 5 y 6. El filtro 400 se fabrica con los medios filtrantes 401 para formar las paredes 405, 420, 430, 440 y 450, que tienen un lado de partículas y un lado limpio.
En funcionamiento, el flujo de aire cargado de partículas D entra en la primera abertura 404 y el flujo de aire limpio C se descarga a través de la pared trasera 405. Más específicamente, el flujo D cargado de partículas entra en la primera abertura 404 y las partículas comienzan a acumularse en el lado de partículas 207 de la pared 450.
Las Figuras 13, 14 y 15 son ilustraciones de un filtro 500 alternativo, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de filtración 100 que se muestra en la Figura 1. La Figura 13 es una vista frontal en perspectiva del filtro 300, la Figura 14 es una vista en perspectiva inferior del filtro 500, y la Figura 15 es una vista lateral esquemática del filtro 500. En la realización ilustrativa, el filtro 500 incluye un lado frontal 502 que tiene una primera abertura 504 y una pared lateral trasera 505. La primera abertura 504 está definida por un borde superior frontal 506, un borde inferior frontal 508, un primer borde lateral frontal 510 y un segundo borde lateral frontal 512. En la realización ilustrativa, los medios filtrantes 501 se extienden desde la pared lateral trasera 505 hasta el lado frontal 502 una distancia 511 y encierran un marco 514 para formar la primera abertura 504. En la realización ilustrativa, la distancia 511 (es decir, la profundidad del filtro 500) es de 17 pulgadas (43,2 cm). Sin embargo, la distancia 511 puede ser cualquier distancia que facilite la filtración como se describe en la presente memoria.
En algunas realizaciones, el marco 514 se fabrica con un metal; sin embargo, el marco 514 se puede fabricar con cualquier material que facilite el soporte de los medios filtrantes 501 y el mantenimiento de la abertura 504, incluidos, entre otros, polímeros, fibra de vidrio y aleaciones. En algunas realizaciones, el marco 514 es plano para permitir que el filtro 500 se selle sustancialmente contra el ensamble de filtración 100. Alternativamente, el marco 514 se puede fabricar de cualquier manera que sostenga el filtro 500 y se selle sustancialmente contra el ensamble de filtración 100 tal como, pero sin limitarse a, estar fabricado de un material tubular, tener balancines y/o tener chaflanes. En una realización, el marco 514 se coloca dentro o contra el lado trasero 505 para mantener la forma del lado trasero 505. En la realización ilustrativa, la primera abertura 504 y/o el marco 514 forman un cuadrado de 20 pulgadas por 20 pulgadas (50,8 cm por 50,8 cm). Sin embargo, el marco 514 y/o la abertura 504 pueden tener cualquier configuración de tamaño y forma que facilite la filtración como se describe en la presente memoria.
El filtro 500 también incluye una pared de filtro superior 520, una pared de filtro inferior 530, una primera pared de filtro lateral 540 y una segunda pared de filtro lateral 550. En la realización ilustrativa, el filtro 500 incluye una superficie divisoria 560 que tiene una primera pestaña 562 y una segunda pestaña 564. La superficie divisoria 560 se fabrica a partir de los medios filtrantes 501. En una realización, la superficie divisoria 560 se fabrica con el marco 514 que soporta la superficie 560. En algunas realizaciones, la superficie de soporte 560 del marco 514 está acoplada al marco 514 que soporta y mantiene la abertura 504. Alternativamente, la superficie 560 se puede fabricar independientemente del filtro 500 y acoplarse (por ejemplo, por cosido, estampado térmico, pegado, laminado y soldadura ultrasónica) al filtro 500 después o durante la fabricación de las paredes 520, 530, 540 y 550.
En la realización ilustrativa, la pared trasera 505 está fabricada de manera cóncava para formar una forma de V. Tal forma de la pared trasera 505 puede permitir un apilamiento de filtros más eficiente para proporcionar un envío más económico y eficiente de una pluralidad de filtros. Alternativamente, la pared trasera 505 puede tener cualquier forma que facilite la filtración como se describe en la presente memoria, incluyendo ser sustancialmente plana (por ejemplo, plana) como se muestra en los filtros descritos anteriormente. Además, debe señalarse que cualquiera de los filtros descritos anteriormente puede fabricarse para tener una pared trasera que tiene una forma sustancial o totalmente cóncava o convexa para aumentar la eficacia del filtro. Además, la construcción de los filtros descritos anteriormente que tienen una segunda abertura permite comprimir el filtro desde la construcción inicial del filtro para permitir un apilamiento más eficiente de filtros para proporcionar un envío más económico y eficiente de una pluralidad de filtros.
En la realización ilustrativa, los medios filtrantes 501 y, por lo tanto, las paredes 505, 520, 530, 540 y 550, tiene un lado de partículas 507 y un lado limpio 509. En funcionamiento, el flujo de aire cargado de partículas D entra en la primera abertura 304 y el flujo de aire limpio C se descarga a través de la pared trasera 505. Más específicamente, el flujo D cargado de partículas entra en la primera abertura 504 y las partículas comienzan a acumularse en el lado de partículas 507 de la superficie 560. A medida que la superficie 560 comienza a acumular partículas, el flujo de aire D se redirige alrededor del divisor 560 y se distribuye por todo el lado de las partículas 507 de la pared trasera 505. Como tal, la superficie 560 actúa como un prefiltro antes de que el flujo de aire D entre en contacto con la pared trasera 505.
Cabe señalar que los marcos (por ejemplo, 214 y 314) descritos anteriormente dentro de los filtros se pueden colocar dentro de una sección de acoplamiento (por ejemplo, las primeras aberturas 204 y 304) o dentro de más secciones de los filtros para proporcionar soporte estructural de una forma deseada del filtro. Por ejemplo, los marcos se pueden colocar a lo largo de las paredes traseras (por ejemplo, 205 y 305) para mantener una forma sustancialmente cuadrada. Además, los marcos pueden extenderse entre las secciones de acoplamiento y las paredes traseras para mantener las formas deseadas de los filtros, como las que se muestran en las Figuras 2 a 13. En algunas realizaciones, se pueden proporcionar marcos que tienen una forma predeterminada y los medios de filtro se pueden envolver alrededor del marco para formar un filtro. En una realización de este tipo, se puede colocar una pared trasera en el marco y/o en los medios filtrantes y la pared trasera y los medios filtrantes envuelto se pueden unir mediante las técnicas descritas anteriormente (por ejemplo, por estampado térmico, cosido, pegado, laminado y soldadura ultrasónica) para completar el filtro. También debe notarse que los filtros que se muestran en las Figuras 2 a 13 se puede fabricar sin un marco de modo que el filtro esté soportado por o dentro de un retenedor de filtro y/o sistema de retención (por ejemplo, rejilla 120).
Cada uno de los filtros descritos en la presente memoria puede incluir un filtro frontal o prefiltro para mejorar la eficacia del filtro. Como tal, las Figuras 16 a 39 ilustran realizaciones ilustrativas de filtros frontales para usar con los filtros descritos anteriormente. Para facilitar la referencia, cada filtro frontal se mostrará en una vista frontal con un filtro de cubo, como el filtro 400 que se muestra en la Figura 12, con sombreado para representar la pared trasera (por ejemplo, 405) del filtro. También se representará una vista lateral del filtro frontal con un filtro de cubo, como el filtro 400 que se muestra en la Figura 12, y un filtro de pajarita o piramidal, como los filtros 200 y 300 que se muestran en las Figuras 2 a 11, para ilustrar el flujo de aire con cada filtro frontal. En algunas realizaciones, los medios filtrantes utilizados con el filtro frontal difieren del resto del filtro en al menos una de las características; densidad, material y/o capas. Alternativamente, en algunas realizaciones, los medios filtrantes del filtro frontal son sustancialmente los mismos que los utilizados en el resto del filtro.
Como se indicó anteriormente, los filtros frontales o prefiltros 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660 y 670, que no están de acuerdo con la presente invención, que se muestran en las Figuras 16 a 39 se puede usar con cualquiera de los filtros que se muestran en las Figuras 2 a 15. En la realización ilustrativa, los filtros frontales 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660 y 670 están acoplados de forma fija al filtro de la manera descrita anteriormente (por ejemplo, por cosido, estampado térmico, pegado, laminado y soldadura ultrasónica). En algunas realizaciones, los filtros frontales 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660 y 670 incorporan un marco que se acopla al marco del filtro. Alternativamente, los filtros frontales 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660 y 670 pueden tener un marco de soporte que se forma integralmente dentro del filtro frontal. En algunas realizaciones, los filtros de fuente 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660 y 670 se acoplan de forma desmontable al filtro para permitir el reemplazo y/o la limpieza sin necesidad de retirar todo el ensamble. En tal realización, el filtro frontal 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660 y 670 está acoplado de forma desmontable con un sistema de sujeción de gancho y lazo. Alternativamente, los filtros frontales se pueden acoplar de forma extraíble de cualquier manera que asegure el filtro frontal a uno de los filtros descritos en la presente memoria, incluidos, entre otros, la fijación mediante un imán, un electroimán, un broche, un botón, una cremallera y un pestillo.
Cabe señalar que los filtros frontales 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660 y 670 que se describen a continuación son meramente ilustrativos y pueden modificarse en tamaño, dirección, orientación y/o posicionamiento para crear un deseado efecto. Por ejemplo, las aberturas formadas por los filtros frontales 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660 y 670 pueden cambiar de tamaño para cumplir con los requisitos de una aplicación deseada (por ejemplo, cabina de pintura, HVAC doméstico, HVAC comercial). Con este fin, una abertura formada en una forma sustancialmente rectangular se puede modificar para que se forme en otras formas que incluyen, pero no se limitan a, circular, cuadrada, ovalada, octogonal y triangular. Además, el número de aberturas se puede modificar de modo que una realización con cuatro aberturas se pueda modificar para que tenga cualquier número de aberturas, incluidas, entre otras, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8.
Las Figuras 16, 17 y 18 ilustran un filtro que usa un filtro frontal transversal 600 que tiene cuatro aberturas 602. En algunas realizaciones, el filtro frontal transversal 600 se fabrica para crear aberturas 602 que difieren en tamaño y/o forma de las otras aberturas 602. Las Figuras 19, 20 y 21 ilustran un filtro que usa un filtro frontal de doble pared 610 que tiene una abertura central 612. En la realización ilustrativa, el filtro frontal de doble pared 610 incluye una aleta superior 614 que se extiende desde la parte superior del filtro y una aleta inferior 616 que se extiende hacia arriba desde la parte inferior del filtro. En algunas realizaciones, el filtro de pared doble 610 se fabrica a partir de múltiples piezas, de manera que las aletas 614 y 616 no se forman juntas integralmente. Alternativamente, el filtro frontal 610 se puede formar como una sola unidad.
Las Figuras 22, 23 y 24 ilustran un filtro que usa un filtro frontal de reloj de arena 620 que forma dos aberturas triangulares opuestas 622. Las Figuras 25, 26 y 27 ilustran un filtro que usa un filtro frontal sobresaliente 630 que tiene una aleta 632. La aleta 632 se extiende desde la parte superior del filtro para actuar como un punto de recolección de partículas que obligan a redirigir el flujo alrededor de la aleta 632 cuando se produce una acumulación sustancial en la aleta 632. Como se indicó anteriormente, la aleta 632 se puede colocar para que se extienda desde cualquier pared del filtro.
Las Figuras 28, 29 y 30 ilustran un filtro que usa un filtro frontal de tiras 640 que tiene un divisor 642 que forma dos aberturas 644. Mientras que el divisor 642 se muestra orientado verticalmente, el divisor 642 puede orientarse de cualquier manera que facilite la filtración incluyendo, pero sin limitarse a, horizontal y diagonalmente. Las Figuras 31, 32 y 33 ilustran un filtro que usa un filtro frontal de pared 650 con una sola abertura 652 formada por una pared que se extiende desde al menos un borde del filtro. Las Figuras 34, 35 y 36 ilustran un filtro que usa un filtro frontal diagonal 660 que se extiende desde un borde hacia la cavidad del filtro. Las Figuras 37, 38 y 39 ilustran un filtro que usa un filtro frontal invertido 670 que tiene una abertura central 672 formada por cuatro paredes que se extienden desde los bordes del filtro hacia la cavidad.
Cabe señalar que los filtros frontales 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660 y 670 se pueden crear para bloquear parcialmente, si no completamente, el acceso directo del flujo a la segunda abertura del filtro que fuerza el flujo D alrededor de los filtros frontales y contra las paredes laterales antes de entrar en la segunda abertura.
La Figura 40 es una vista frontal en perspectiva de un filtro alternativo 700, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de ventilación que se muestra en la Figura 1. En la realización ilustrativa, el filtro 700 se forma a partir de los medios filtrantes 701 e incluye una pared frontal 702, una pared superior 704, una pared trasera 705, una pared inferior 706, una primera pared lateral 708 y una segunda pared lateral 710. Los respiraderos laterales 712 se forman entre la pared frontal 702 y las paredes 704, 706, 708 y 710. En algunas realizaciones, la pared frontal está soportada por el marco 714. Alternativamente, se pueden insertar venas o varillas entre la pared 702 y las paredes 704, 706, 708 y 710 para proporcionar soporte.
La Figura 41 es una vista en perspectiva de un filtro de panel plano 800, que no está de acuerdo con la presente invención. En la realización ilustrativa, el filtro 800 está configurado para ser utilizado dentro de un sistema HVAC residencial y/o comercial, como el que se muestra en la Figura 41A. Alternativamente, el filtro 800 también se puede usar como filtro en el sistema de filtración 100 que se muestra en la Figura 1. De manera similar, se debe tener en cuenta que los filtros descritos anteriormente también se pueden usar en sistemas HVAC residenciales y/o comerciales. En la realización ilustrativa, el filtro 800 incluye una envoltura o carcasa 802 que encierra sustancialmente los medios filtrantes 804. El alojamiento 802 es capaz de proporcionar soporte y estructura al medio filtrante 804 de manera que el filtro 800 se pueda colocar fácilmente en un patrón de flujo (por ejemplo, sistema HVAC).
La Figura 41A es una ilustración esquemática de un sistema HVAC ilustrativa 801, que no está de acuerdo con la presente invención, capaz de usar el filtro 800 que se muestra en la Figura 41. El sistema 801 incluye uno o más conductos de aire de retorno 803 que extraen flujo de un retorno 805 (por ejemplo, una parrilla) mediante un ventilador 807. El flujo luego pasa a través de un filtro, como el filtro 800, dispuesto dentro de un receptáculo de filtro 813 dimensionado para recibir filtros de una dimensión deseada. El filtro atrapa, recoge y/o retiene las partículas no deseadas del flujo, lo que permite un flujo limpio que hace que el flujo pase por encima o a través de los elementos de calentamiento 809 y/o los serpentines de enfriamiento 811 para cambiar la temperatura del flujo. Luego, el flujo sale de un conducto de aire de suministro 815, salida 817 (por ejemplo, parrilla) y/o un conducto de aire de escape 819.
Volviendo a la Figura 41, en algunas realizaciones, el filtro 800 incluye un panel frontal y/o trasero 806 que además brinda soporte al filtro 800 y/o a los medios filtrantes 804. En una realización, la fuente y/o el panel trasero 806 están fabricados con un material similar al de la carcasa 802. En el ejemplo de realización, la carcasa 802 y el panel 806 están fabricados con papel y/o cartón; sin embargo, la carcasa 802 y el panel 806 pueden fabricarse con cualquier material del marco del filtro descrito anteriormente.
Como se indicó anteriormente, el filtro 800 está diseñado para encajar en cualquier sistema HVAC y, como tal, el filtro 800 puede tener cualquier tamaño que facilite la filtración descrita en la presente memoria, incluidos, entre otros, 10" x 20" (25,4 cm x 50,8 cm), 12" x 12" (30,5 cm x 30,5 cm), 12" x 20" (30,5 cm x 50,8 cm), 12" x 24" (30,5 cm x 61,0 cm), 14" x 14" (35,6 cm x 35,6 cm) , 14" x 20" (35,6 cm x 50,8 cm), 14" x 24" (35,6 cm x 61,0 cm), 14" x 25" (35,6 cm x 63,5 cm), 15" x 20" (38,1 cm x 50,8 cm), 16" x 20" (40,6 cm x 50,8 cm), 16" x 25" (40,6 cm x 63,5 cm), 18" x 20" (45,7 cm x 50,8 cm), 18" x 24" (45,72 cm 61,0 cm), 20" x 20" (50,8 cm x 50,8 cm), 20" x 25" (50,8 cm x 63,5 cm), 20" x 30" (50,8 cm x 76,2 cm) y 24" x 24" (61,0 cm x 61,0 cm). De manera similar, el filtro 800 tiene una profundidad (grosor) 810 que corresponde al sistema que se está usando. La profundidad 810 del filtro 800 puede ser cualquier profundidad incluyendo, pero sin limitarse a, 1" (2,54 cm), 2" (5,08 cm), 3" (7,62 cm), 4" (10,16 cm), 5" (12,7 cm) , 10" (25,4 cm), 20" (50,8 cm), 30" (76,2 cm) y 40" (101,6 cm).
En la realización ilustrativa, el filtro 800 incluye unos medios filtrantes plegados 804, que no está de acuerdo con la presente invención. Las Figuras 42 y 43 son ilustraciones de unos medios filtrantes ilustrativos 804 para usar con el filtro 800 que se muestra en la Figuras 41 y/o los filtros 200, 300, 400 y 500 que se muestran en las Figuras 2 a 15. Los medios filtrantes 804 incluyen una primera capa filtrante 820 y una segunda capa filtrante 822. Las capas de filtro primera y segunda 820 y 822 se fabrican a partir de unos medios filtrantes descritos anteriormente en forma de pliegues. En una realización, las capas 820 y 822 están fabricadas de polipropileno y plástico de poliolefina. La segunda capa de filtro 822 se coloca sobre la primera capa 820 para proporcionar un prefiltro para la primera capa 820. En algunas realizaciones, las capas primera y segunda 820 y 822 se acoplan mediante pegado. Alternativamente, las capas 820 y 822 se pueden acoplar entre sí de cualquier manera que permita que las capas 820 y 822 funcionen juntas como un solo filtro que incluye, pero no se limita a, cosido, estampado térmico, laminado y soldadura ultrasónica. Cabe señalar que la primera capa 820 se puede seleccionar de un material que proporcione soporte y mantenga la uniformidad de los pliegues de la segunda capa 822 a medida que el filtro 800 sufre y/o se somete a compresión.
Con cada una de las capas 820 y 822 fabricadas como pliegues, se pueden colocar dos capas de filtración dentro de un filtro ahorrando espacio. Por ejemplo, un filtro que tiene una profundidad de 2,54 cm (1") puede facilitar que la primera capa 820 tenga una profundidad de 2,54 cm (1") y que la segunda capa 822 tenga una profundidad de 1,27 cm (^") colocada sobre la primera capa 820. Del mismo modo, un filtro de profundidad de 2" (5,08 cm) puede facilitar una primera capa 820 de 2" (5,08 cm) con una segunda capa 822 de 1" (2,54 cm), un filtro de 4" (10,16 cm) de profundidad puede facilitar una primera capa 820 de 4" (10,16 cm) con una segunda capa de 2" (5,08 cm), y un filtro de profundidad de 5" (12,7 cm) puede facilitar una primera capa 820 de 5" (12,7 cm) con una segunda capa de 2,5" (6,35 cm). Cabe señalar, sin embargo, que las profundidades de las capas 820 y 822 pueden ser cualquier cosa que facilite la filtración y logre la aplicación deseada. En una realización, la segunda capa 822 se fabrica como una porción sustancialmente plana de los medios de manera que no se fabrica con pliegues. En una realización alternativa, la primera capa 820 se fabrica como una porción plana de los medios mientras que la segunda capa 822 se fabrica con pliegues. Aunque se plantea que los medios 804 están fabricados como pliegues, se debe tener en cuenta que los medios 804 pueden tener cualquier forma y/o patrón, incluidos, entre otros, una onda o un patrón de forma de onda (sinusoidal, cuadrada, triangular, rectangular y de diente de sierra).
En la realización ilustrativa, la segunda capa 822 tiene una pluralidad de aberturas 824. Si bien las aberturas 824 se ilustran con forma ovalada, se debe señalar que las aberturas 824 se pueden crear en cualquier forma y tener cualquier tamaño que facilite la filtración como se describe en la presente memoria. Además, el espacio entre las aberturas 824 puede variar para adaptarse a la aplicación deseada. En funcionamiento, el flujo D cargado de partículas se mueve a través o sobre la segunda capa 822. La capa 822 filtra el flujo D recolectando y/o atrayendo partículas en la superficie de la segunda capa 822. Como se muestra en la Figura 43, las aberturas 824 permiten que una porción del flujo D se redirija a la primera capa 820 cuando la superficie de la segunda capa 822 se obstruye. De manera similar, a medida que la porción inferior 827 de la primera capa 820 se obstruye o carga con partículas 826, comienza a crearse un vórtice y el flujo se redirige 828 hacia las paredes laterales de la primera capa 820 de manera que las partículas comienzan a acumularse a través de las paredes laterales 829 de la primera capa 820.
A continuación, se unirán los dos medios 820 y 822 pegando el pico del 820 al pico del 822. Esto no solo evitará el desvío de partículas no deseadas entre los valles, sino que también proporcionará estabilidad al filtro. Los medios 822 crearán un efecto de bloqueo o paraguas sobre los medios 820 para ayudar a inhibir la carga frontal de los medios 820 entre las aberturas 805, lo que aumentará la vida útil del filtro.
En una realización, el filtro 800 está encerrado en un tablero para bebidas 806 de alta resistencia a la humedad cortado con troquel de dos piezas. Los extremos de los cuatro bordes de los medios 820 y 822 están acoplados (por ejemplo, pegados) a los bordes interiores de 806. Los medios 804, 820 y 822 utilizados son una mezcla de medios sintéticos no tejidos hipoalergénicos con carga electrostática y tratamiento antimicrobiano. En tal realización, los medios 820 tienen una calificación MERV en el rango de 8 a 17 y los medios 822 tienen una calificación MERV en el rango de 2 a 15. Sin embargo, cabe señalar que los medios del filtro 800 pueden tener cualquiera de las propiedades de los medios descritas anteriormente.
En una realización, el filtro 800 será un filtro de 50,8 cm x 63,5 cm x 12,7 cm (20" x 25" x 5") con unos medios 820 que tienen una profundidad de pico a valle de 5" (12,7 cm) y unos medios 822 que tiene una profundidad de pico a valle de 21^ " (6,35 cm). En tal realización, 8 pliegues por pie lineal que se extienden 25" (63,5 cm) de longitud proporcionan 16 pliegues en el filtro 800. Alternativamente, se puede usar cualquier número de pliegues. En una realización, las aberturas 824 tienen un diámetro de %" (1,91 cm) y están separadas en cada valle por 4" (10,16 cm). En tal realización, las aberturas 824 alternan posiciones en el valle de manera que las aberturas 824 están separadas 4" (10,16 cm) en las direcciones latitudinal y longitudinal. Tal patrón proporciona al filtro 800 un flujo de aire uniforme y cubre adecuadamente los medios 820 que cubre parcialmente el 820 del flujo directo, lo que crea una cavidad entre la primera 820 y la segunda capa 822. En consecuencia, en tal realización, existiría un total de aproximadamente 72 aberturas en el filtro 800 dimensionado como se describe anteriormente.
Similar a los efectos creados por el filtro 800, las Figuras 44 a 46 ilustran construcciones alternativas de medios filtrantes que se pueden usar con el filtro 800 y/o los filtros 200, 300, 400 y 500 que se muestran en las Figuras 2 a 15. La Figura 44 es una vista en perspectiva de los medios filtrantes 900, que no está de acuerdo con la presente invención, que se puede usar con el filtro 800 que se muestra en la Figura 41 y la Figura 45 es una vista lateral recortada de los medios filtrantes 900 que se muestra en la Figura 44. En la realización ilustrativa, los medios filtrantes utilizados en las Figuras 44, 45 y 46 son unos medios de poliéster de múltiples etapas y denier. Como alternativa, los medios se pueden fabricar con cualquiera de los materiales descritos anteriormente. En el ejemplo de realización, los medios filtrantes que se muestran en las Figuras 44, 45 y 46 se pueden fabricar como almohadilla o manta. Si bien las almohadillas pueden tener cualquier tamaño necesario para las aplicaciones deseadas, las almohadillas se pueden fabricar en tamaños que incluyen, entre otros, 20"X20" (50,8 cm x 50,8 cm), 20"X25" (50,8 cm x 63,5 cm), 24"X24" (60,96 cm x 60,96 cm), 16"X20" (40,64 cm x 50,8 cm), 16"X25" (40,64 cm x 63,5 cm), y 25"X25" (63,5 cm x 63,5 cm). De manera similar a las almohadillas, las mantas pueden tener cualquier tamaño necesario para las aplicaciones deseadas. En algunas realizaciones, las mantas se fabrican como un rollo o una hoja y pueden tener cualquier tamaño necesario que incluye, entre otros, 24"X6' (60,96 cm x 1,83 m), 24"X12' (60,96 cm x 3,66 m), 24"X24' (60,96 cm x 7,32 m), 24"X48' (60,96 cm x 14,63 m), 36"X6' (91,44 cm x 1,83 m), 36"X12' (91,44 cm x 3,66 m), 36"X24' (91,44 cm x 7,32 m), 36"X48' (91,44 cm x 14,63 m), 48"X6' (1,22 mx 1,83 m), 48"X12' (1,22 mx 3,66 m), 48"X24' (1,22 mx 7,32 m), 48"X48' (1,22 mx 14,63 m), 60"X6' (1,52 mx 1,83 m), 60"X12' (1,52 mx 3,66 m), 60"X24' (1,52 mx 7,32 m), y 60"X48' (1,52 mx 14,63 m).
En la realización de ejemplo, los medios 900 incluyen una capa superior de los medios filtrantes 902, una capa intermedia de filtro 904 y una capa de respaldo o base 906. En la realización ilustrativa, la capa intermedia 904 se fabrica con una red o matriz de fibras sustancialmente abierta que es menos densa (por ejemplo, más abierta) que la matriz de la primera capa 902 y/o el respaldo 906. Alternativamente, las capas 902, 904 y 906 se fabrican con el mismo material y la misma densidad. Aunque la profundidad/altura de los medios 900 puede ser cualquiera que se desee para aplicaciones particulares, en una realización, la profundidad/altura total es de dos pulgadas (5,08 cm). En tal realización, la capa superior 902 tendrá una profundidad/altura de 0,15" (2,81 mm), la capa intermedia 904 tendrá una profundidad/altura de 1,25" (3,175 cm), y la capa inferior o respaldo 906 tendrá una profundidad/altura de 0,65" (1,651 cm).
La capa superior 902 está configurada con una pluralidad de primeras aberturas 910 creadas dentro de la capa 902 y la capa intermedia 904 está configurada con una pluralidad de segundas aberturas o cavidades 912 creados dentro de la capa intermedia 904. En la realización ilustrativa, las aberturas 910 se crean como cuadrados de 1" (2,54 cm) de diámetro y las aberturas 912 se crean como cuadrados de 2" (5,08 cm) de diámetro. Sin embargo, las aberturas 610 y 612 se pueden fabricar para que tengan cualquier forma, incluidos, entre otros, círculo, rombo, rectángulo, pentágono, hexágono, triángulo y pirámide, y tienen cualquier diámetro que facilite la filtración como se describe en la presente memoria. En algunas realizaciones, las aberturas 610 y 612 se crean en un patrón alterno recurrente, sin embargo, el patrón de las aberturas 610 y 612 puede ser cualquier patrón que incluya, entre otros, simétrico, aleatorio y semialeatorio. En una realización, las aberturas 610 y 612 están separadas del punto central de cada abertura 610 por 3" (7,62 cm); sin embargo, la separación puede ser cualquiera que se requiera para aplicaciones particulares.
Las primeras aberturas 910 tienen un diámetro máximo, una dimensión de sección transversal o un ancho 911 y las cavidades 912 tienen un diámetro o ancho máximo 913. La capa superior 902 se coloca sobre la capa intermedia 904 de manera que las primeras aberturas 910 se colocan sobre las segundas aberturas 912. En una realización, las aberturas 910 y 912 se crean en forma cuadrada o rectangular, sin embargo, las aberturas 910 y 912 se pueden formar en cualquier forma que facilite la filtración como se describe en la presente memoria, que incluye, entre otros, un círculo, un óvalo, un hexágono, un diamante, un triángulo y un polígono. Mientras que los medios filtrantes 900 que se muestran en las Figuras 44 a 46 se ilustran usando las mismas formas que las aberturas primera y segunda 910 y 912, se debe tener en cuenta que la primera abertura 910 puede tener una forma (por ejemplo, circular u ovalada) que es diferente de la segunda abertura o cavidad 912 (por ejemplo, un cuadrado o un rectángulo).
En funcionamiento, el flujo D cargado de partículas se mueve contra la capa superior 902 y las partículas 920 comienzan a acumularse en la superficie de la capa 902. A medida que se acumulan las partículas, la fuerza de succión colocada en los medios 900 fuerza o redirige el flujo D para que ingrese a través de la primera abertura 910 hacia abajo al respaldo 906 donde se filtra el flujo D y las partículas 920 comienzan a acumularse. A medida que las partículas 920 se acumulan en el respaldo 906, el flujo D se redirige hacia las paredes laterales de la capa intermedia 904 y desciende hacia el respaldo 906 para salir como flujo limpio C.
La Figura 46 es una vista en corte lateral de una realización alternativa 901, que no está de acuerdo con la presente invención, de los medios filtrantes 900 que se muestra en la Figura 45. En la realización alternativa, las paredes laterales de la capa intermedia 904 están inclinadas y/o se estrechan hacia el respaldo 906 para crear una forma cóncava dentro de la abertura 912. En algunas realizaciones, las paredes laterales de la capa 904 están inclinadas desde la capa 902 a la capa 906, sin embargo, se contempla que solo una porción de las paredes laterales de la capa 904 estarían inclinadas, como se muestra en la Figura 46. En funcionamiento, la forma cóncava de las paredes laterales de la capa intermedia 904 crea un efecto más turbulento (por ejemplo, vórtice) en el flujo D cuando se acumulan partículas en las capas 902 y 906, lo que a su vez puede aumentar la eficacia de los medios 900 y/o el filtro.
Las Figuras 47 a 50 son vistas en corte lateral de las realizaciones alternativas 950, 960, 970 y 980, que no están de acuerdo con la presente invención, de los medios filtrantes 900 que se muestran en la Figura 45. Similar a los medios 900 y 901, cada uno de los medios 950, 960, 970 y 980 incluye una primera abertura 910 y una cavidad 912 que se extiende entre la abertura 910 y la capa base 906. En cada una de las realizaciones 950, 960, 970 y 980, las aberturas 910 tienen una dimensión de sección transversal máxima o ancho 911 y las cavidades 912 tienen una dimensión de sección transversal máxima o ancho 913 y el ancho máximo 913 es mayor que el ancho máximo 911. En la realización ilustrativa, el ancho máximo 911 de las aberturas 910 es de 1X" (1,27 cm) y el ancho máximo 913 de las cavidades 912 es de 11X" (3,81 cm). Alternativamente, los anchos máximos 911 y 913 pueden ser de cualquier dimensión que facilite la filtración como se describe en la presente memoria, incluidos, entre otros, 1" (2,54 cm), 11X" (3,81 cm), 2" (5,08 cm) y 3" (7,62cm).
La Figura 47 representa unos medios filtrantes en forma de diamante que imita sustancialmente la eficacia de los filtros que se muestran en las Figuras 2 a 14. Como tal, los medios 950 está formado por proyecciones 914 que se extienden desde la capa 906. Las proyecciones 914 se fabrican para formar una primera abertura 916 que forma una cámara impelente interior que se extiende desde la abertura 916 hasta la capa 906. La cámara impelente interior tiene una dimensión de sección transversal (por ejemplo, ancho) con al menos una dimensión de sección transversal de la cámara impelente interior que disminuye (por ejemplo, se estrecha) desde la abertura 916 hasta una ubicación intermedia entre la abertura 916 y la capa 906 para definir una sección frontal de la cámara impelente (es decir, la sección de la cámara impelente aguas arriba) 917. En la realización ilustrada, la superficie interior de cada una de las paredes laterales que definen la sección frontal de la cámara impelente 917 se extienden hacia dentro formando un ángulo con respecto a un eje longitudinal. La dimensión de la sección transversal de la cámara impelente interior aumenta (por ejemplo, se ensancha) desde una ubicación intermedia hacia (por ejemplo, hacia) la capa 906 para definir una sección trasera de la cámara impelente (es decir, una sección de la cámara impelente de aguas abajo) 918. La ubicación intermedia define una segunda abertura (o cuello) 919 que conduce a la sección trasera de la cámara (aguas abajo) y que acopla de forma fluida las secciones frontales y traseras de la cámara impelente entre sí. El área de la sección transversal de la primera abertura 916 es mayor que el área de la sección transversal de la segunda abertura 919. Por ejemplo, el área de la sección transversal de la primera abertura 916 puede ser de aproximadamente 0,5 veces a aproximadamente 20 veces mayor que el área de la sección transversal de la segunda abertura 919. Por lo tanto, la cámara impelente interior ilustrada tiene una forma generalmente de reloj de arena (es decir, forma de reloj de arena en sección longitudinal). El filtro también tiene forma de reloj de arena en sección longitudinal. La(s) cámara(s) impelente(s) y/o los medios 950 pueden tener otras formas sin apartarse necesariamente del ámbito de la presente invención.
Cabe señalar que las aberturas 910 que tienen una dimensión de sección transversal más pequeña (por ejemplo, ancho) que las cavidades 912 permiten que la abertura cree un flujo directo acelerado hacia la cavidad 912 que creará un efecto turbulento del flujo D para facilitar la acumulación de partículas en todo el espacio de la cavidad 912. En algunas realizaciones, la mayor velocidad del flujo D hacia la cavidad 912 aplicará presión a la capa superior 902 y/o los bordes de la abertura 910 para crear un efecto de embudo o diafragma. Además, el ancho limitado de la abertura 910 en relación con la cavidad 912 restringe sustancialmente el flujo D de escapar de la cavidad 912 sin sufrir filtración.
Mientras que los medios 900, 901, 950, 960, 970 y 980 que se muestran en las Figuras 44 a 50 se ilustra como tres capas, se debe tener en cuenta que los medios 900, 901, 950, 960, 970 y 980 se pueden fabricar como una sola capa o múltiples capas, incluidas, entre otras, 2, 4, 5 y 6. Por ejemplo, las capas 902 y 904 se pueden fabricar como una capa con la capa 906 acoplada a las capas, o las capas 904 y 906 se pueden fabricar como una capa con la capa 902 acoplada a las capas. De manera similar, cualquiera de las capas, como la capa 904, puede fabricarse como múltiples capas. Además, aunque se describe que las capas 902, 904 y 906 tienen densidades diferentes, las capas se pueden fabricar a partir de un material sustancialmente similar o el mismo que tenga densidades sustancialmente similares o iguales.
Como se ha descrito anteriormente con referencia a las Figuras 44, 45 y 46 los medios filtrantes que se muestra en las Figuras 47, 48, 49 y 50 se pueden fabricar como almohadilla o manta. Si bien las almohadillas pueden tener cualquier tamaño necesario para las aplicaciones deseadas, las almohadillas se pueden fabricar en tamaños que incluyen, entre otros, 20"X20" (50,8 cm x 50,8 cm), 20"X25" (50,8 cm x 63,5 cm), 24"X24" (60,96 cm x 60,96 cm), 16"X20" (40,64 cm x 50,8 cm), 16"X25" (40,64 cm x 63,5 cm), y 25"X25" (63,5 cm x 63,5 cm). De manera similar a las almohadillas, las mantas pueden tener cualquier tamaño necesario para las aplicaciones deseadas. En algunas realizaciones, las mantas se fabrican como un rollo o una hoja y pueden tener cualquier tamaño necesario que incluye, entre otros, 24"X6' (60,96 cm x 1,83 m), 24"X12' (60,96 cm x 3,66 m), 24"X24' (60,96 cm x 7,32 m), 24"X48' (60,96 cm x 14,63 m), 36"X6' (91,44 cm x 1,83 m), 36"X12' (91,44 cm x 3,66 m), 36"X24' (91,44 cm x 7,32 m), 36"X48' (91,44 cm x 14,63 m), 48"X6' (1,22 mx 1,83 m), 48"X12' (1,22 mx 3,66 m), 48"X24' (1,22 mx 7,32 m), 48"X48' (1,22 mx 14,63 m), 60"X6' (1,52 mx 1,83 m), 60"X12' (1,52 mx 3,66 m), 60"X24' (1,52 mx 7,32 m), y 60"X48' (1,52 mx 14,63 m).
La Figura 51 es una vista en perspectiva de un filtro cilindrico 1000, que no está de acuerdo con la presente invención, para usar con el sistema de filtración 100 que se muestra en la Figura 1. En el ejemplo de realización, se muestra que el filtro 1000 se usa como un filtro colgante en el que una porción superior se sella contra un marco (por ejemplo, una placa de tubos) de un conducto de un sistema de filtración, como el conducto 114 que se muestra en la Figura 1. Alternativamente, el filtro 1000 puede fabricarse para colocarse en un marco de modo que el filtro 1000 se extienda hacia arriba desde un marco de un conducto de un sistema de filtración. En la realización ilustrativa, el filtro 1000 tiene una abertura de flujo 1002 que está definida por un sello de abertura (no que se muestra) que circunscribe la abertura 1002 y está configurado para acoplarse con y/o contra un marco de ventilación. El filtro 1000 también incluye una tapa 1004 que sustancialmente sella el filtro 1000 de una manera que fuerza el flujo a través de la abertura 1002 hacia un sistema de ventilación.
En la realización ilustrativa, los medios 1006 incluye una primera capa 1008 que tiene una pluralidad de aberturas 1010. Una segunda capa 1012 se coloca debajo o detrás de la primera capa 1008. Como se ha descrito anteriormente, las capas 1008 y 1012 pueden ser plegadas, onduladas, planas o cualquier combinación de las mismas, como se muestra en la Figura 52.
El filtro 1000 también incluye unos medios filtrantes 1006 que se extiende entre la abertura 1002 y/o el sello de la abertura y la tapa 1004. En la realización ilustrativa, los medios filtrantes 1006 se muestra sustancialmente similar al medio 804 que se muestra en las Figuras 42 y 43. Sin embargo, debe entenderse que cualquiera de los diseños de medios descritos en las Figuras 42 a 50 podría utilizarse con el filtro 1000 y/u otros filtros cilíndricos. En algunas realizaciones, el filtro 1000 se sostiene con el sello de abertura y la tapa 1004. Alternativamente, en algunas realizaciones, el filtro 1000 se sostiene con un marco de filtro colocado dentro de los medios 1006. Además, los medios 1006 puede estar soportado por una envoltura 1014 que circunscribe los medios 1006 para soportar y/o mantener la separación de los pliegues cuando el filtro 1000 se somete y/o experimenta compresión. Alternativamente, los espaciadores (por ejemplo, granos) se pueden colocar dentro de los pliegues para trabajar en ensamble y/o en lugar de la envoltura 1014 para soportar y/o mantener la separación de los pliegues. En funcionamiento, el flujo sucio D se canaliza sobre la primera capa 1008 y/o las aberturas 1010. El flujo D que no es filtrado por la capa 1008 es filtrado por la capa 1012 para producir un flujo limpio C que sale del filtro a través de la abertura 1002.
Si bien el filtro 1000 se muestra utilizado en un sistema de filtración/ventilación de aire de recubrimiento, los filtros cilíndricos descritos en la presente memoria se pueden usar en cualquier aplicación que requiera filtración a través de un filtro cilíndrico, incluidos, entre otros, hornos de cemento, estaciones de transferencia de cemento, asfalto, fundiciones, hornos de cal, cámaras de filtros de centrales eléctricas alimentadas con carbón, manejo de cenizas volantes, ventilaciones de contenedores, colectores de polvo de procesamiento de madera, secadores por aspersión, procesamiento de minerales de aluminio, acerías, plantas de procesamiento de alimentos, aspiradoras (húmedas/secas, recolección de polvo, aguas residuales, bidones, residuos residenciales y peligrosos), sistemas de agua potable, piscinas, spas y filtración de vehículos (transmisión, refrigerante, combustible, gas y aceite de motor). Para esto, la Figura 53 es una vista en corte de un filtro de aceite 1100 para usar con maquinaria hidráulica o vehículos que incluyen, entre otros, motores de combustión interna, aeronaves, embarcaciones marítimas, motores de turbina de gas, así como instalaciones de producción, transporte y reciclaje de aceite.
En la realización ilustrativa, el filtro de aceite 1100, que no está de acuerdo con la presente invención, incluye una carcasa 1102 acoplada a una placa base 1104. Formada dentro de la placa base 1104 hay una abertura de salida 1106 que está definida por una pluralidad de roscas 1108 para acoplarse a la aplicación deseada. Un tubo central 1110 se extiende desde la placa base 1104 hacia una cavidad dentro de la carcasa 1102. Los medios filtrantes 1112 circunscribe el tubo 1110 y se mantiene en posición mediante una tapa de extremo inferior 1114 y una tapa de extremo superior 1116. Como se describió anteriormente con respecto a los filtros cilíndricos alternativos, los medios 1112 se muestran sustancialmente similares a los medios 804 que se muestran en las Figuras 42 y 43. Como tal, los medios 1112 incluyen una primera capa 1118 con una pluralidad de aberturas 1120 colocadas sobre una segunda capa de filtro (no mostrada). Sin embargo, debe entenderse que cualquiera de los diseños de medios descritos en las Figuras 42 a 50 se podrían usar. Además, se coloca una válvula trasera antidrenaje 1122 entre la tapa inferior 1114 y la placa base 1104.
En funcionamiento, similar a la filtración descrita anteriormente, el aceite/líquido ingresa al filtro 1100 a través de la entrada 1124 y llena la cavidad del filtro entre los medios 1112 y la carcasa 1102. El aceite/líquido se filtra a través de la segunda capa de medios 1112 así como de la primera capa 1118, a menos que el flujo ingrese a través de las aberturas 1120. Un filtro de aceite como el descrito en la presente memoria proporciona una filtración de aceite/fluido en dos etapas (por ejemplo, en capas) en la que los filtros de aceite conocidos solo proporcionan una capa. Como tal, los diseños únicos descritos en la presente memoria brindan una solución de filtración más eficiente, duradera y rentable que puede mejorar los desechos ambientales al conservar la capacidad de filtrar durante períodos de tiempo más prolongados.
Cabe señalar que cualquiera de los filtros descritos en la presente memoria se puede usar con el sistema de filtración 100 y también se sabe que es el filtro o los filtros 101. En funcionamiento, la fuerza de succión proporcionada por el motor o ventilador 112 tira y/o extiende las paredes traseras 205 y/o 305 alejándolas de las caras frontales 204 y/o 304 para mantener una configuración extendida del filtro mientras el marco se retiene contra una porción de ensamble de filtración 100. Como tal, los filtros 200 y 300 permiten comprimir el filtro para facilitar el transporte y tener una configuración expandida sin necesidad de materiales adicionales.
Si bien los ejemplos proporcionados en la presente memoria son aplicables a aplicaciones de revestimiento (por ejemplo, pintura, tinción, recubrimiento en polvo), los sistemas de filtración y/o los filtros descritos anteriormente se pueden usar dentro de cualquier sistema que requiera filtración, incluidos, entre otros, de ventilación y sistemas que incluyen, entre otros, sistemas HVAC residenciales y comerciales, hornos de cemento, estaciones de transferencia de cemento, plantas de asfalto, fundiciones, hornos de cal, cámaras de filtros de centrales eléctricas alimentadas con carbón, manejo de cenizas volantes, rejillas de ventilación de contenedores, colectores de polvo de procesamiento de madera, secadores por aspersión, procesamiento de minerales de aluminio, acero molinos y plantas procesadoras de alimentos.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un ensamble de filtro (300) que comprende:
    una pared trasera (305) que comprende unos medios filtrantes (301) y está ubicada en un lado aguas abajo;
    una primera abertura (304) formada en un lado aguas arriba (302), la primera abertura (304) que tiene una dimensión de sección transversal;
    paredes laterales opuestas (307) que comprenden medios filtrantes (301), las paredes laterales opuestas (307) que se extienden entre la pared trasera (305) y la primera abertura (304), en donde la pared trasera (305) tiene una dimensión transversal;
    una segunda abertura (360) colocada entre la primera abertura (304) y la pared trasera (305), la segunda abertura (360) que tiene una dimensión de la sección transversal, en donde la dimensión de la sección transversal de la segunda abertura (360) es más pequeña que la dimensión de la sección transversal de la primera abertura (304) y la dimensión de la sección transversal de la pared trasera (305); caracterizado porque
    al menos un sujetador (352) se extiende a través de las paredes laterales opuestas (307) y las sujeta para formar la dimensión de la sección transversal de la segunda abertura (360).
  2. 2. El ensamble de filtro (300) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un filtro frontal acoplado a una porción de la primera abertura (304).
  3. 3. El ensamble de filtro (300) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el filtro frontal está acoplado a la primera abertura (304) mediante al menos una de las siguientes opciones: cosido, pegado y soldadura ultrasónica.
  4. 4. El ensamble de filtro (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los medios filtrantes (301) es un material sintético no tejido.
  5. 5. El ensamble de filtro (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ensamble de filtro (300) tiene forma de reloj de arena en sección transversal.
  6. 6. El ensamble de filtro (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos un sujetador (352) está fabricado con un material lubricante que generalmente resiste la adherencia a las partículas.
  7. 7. El ensamble de filtro (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ensamble de filtro (300) define una cámara impelente interior (309) que tiene una dimensión de sección transversal que disminuye desde el lado aguas arriba (302) hacia la pared trasera (305) hasta una ubicación intermedia (313) entre el lado aguas arriba (302) y la pared trasera (305) para definir una sección de la cámara impelente aguas arriba (309a).
  8. 8. El ensamble de filtro (300) de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la dimensión de la sección transversal de la cámara impelente interior (309) aumenta desde la ubicación intermedia (313) hacia la pared trasera (305) para definir una sección trasera de la cámara impelente (309b).
  9. 9. El ensamble de filtro (300) de acuerdo con la reivindicación 8, en donde al menos un sujetador (352) se fija a al menos una pared lateral (307) en la ubicación intermedia (313) para formar el ensamble de filtro (300) en forma de reloj de arena en sección transversal.
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