BRPI0614421A2

BRPI0614421A2 - purificador de ar, elemento de filtro e método tendo disposição anti-rotacional

Info

Publication number: BRPI0614421A2
Application number: BRPI0614421-7A
Authority: BR
Inventors: Paul R Coulonvaux; Johan G Dewit; Tom Hg Vranken
Original assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 2005-08-16
Filing date: 2006-08-15
Publication date: 2011-03-29
Also published as: US20150013292A1; BRPI0614421B1; RU2008108610A; US20120192537A1; EP1754525A1; US20130247526A1; JP4852608B2; EP2236192B1; CN101272842A; US8163056B2; ATE539810T1; JP2009504984A; EP1754525B1; DE602005026002D1; RU2417819C2; US8444735B2; US8753415B2; EP2236192A1; EP1917092B1; WO2007022171A1

Abstract

PURIFICADOR DE AR, ELEMENTO DE FILTRO E MéTODO TENDO DISPOSIçãO ANTI-ROTACIONAL Trata-se de um purificador de ar que possui um corpo de alojamento, uma cobertura removível e um elemento do filtro, em que a cobertura e o elemento do filtro interferem rotacionalmente entre si por meio do engrenamento entre uma superfície interna da cobertura e uma periferia radial externa do elemento do filtro. Um elemento do filtro inclui um par de tampas da extremidade, meio do filtro e uma parede externa na tampa da extremidade que circunscreve o meio do filtro, em que a parede externa não possui a forma circular. Método de instalação de um elemento do filtro em um alojamento inclui orientar uma cobertura sobre um elemento e um corpo de alojamento por meio do engrenamento de uma superfície interna da cobertura e de uma periferia radial externa do elemento do filtro para que interfiram rotacionalmente entre si.

Description

"PURIFICADOR DE AR, ELEMENTO DE FILTRO E MÉTODOTENDO DISPOSIÇÃO ANTI-ROTACIONAL"

O presente pedido está sendo depositado no dia 15de agosto de 2006, como pedido de Patente Internacional PCTem nome de Donaldson Company, Inc., sociedade constituídanos Estados Unidos da América, requerente para a designaçãode todos os países, exceto os Estados Unidos, e Paul R. Cou-lonvaux, Johan G. DeWit e Tom HG Vranken, todos cidadãosbelgas, requerentes apenas para a designação nos Estados U-nidos, e reivindica a prioridade sobre o Pedido de PatenteEuropéia N0 05107531, depositada no dia 16 de agosto de2005.

Campo da Invenção

0 presente pedido refere-se a purificadores de ar,incluindo elementos do filtro e alojamentos. Em particular,esse pedido se refere a purificadores de ar destinados afiltrar o influxo de ar em motores.

Antecedentes da Invenção

Em geral, os maquinários, veículos ou outros equi-pamentos que operam com motores de combustão interna reque-rem sistemas de filtragem para o influxo de ar no motor.

Tais disposições para a filtragem do ar, tipicamente denomi-nados pela expressão "purificador de ar", estão, em geraldispostos de modo a separar a poeira e demais componentes doar enquanto esse é atraído para dentro do motor. Caracteris-ticamente, os purificadores de ar incluem uma disposição pa-ra o alojamento e a substituição do elemento do filtro. Emgeral os purificadores de ar são projetados para que os ele-mentos do filtro possam ser removidos e substituídos. Siste-mas compressores de ar incluem, tipicamente, dois dutos dear que necessitam de filtragem: o ar de influxo para o motore o ar de influxo para o armazenamento do ar comprimido. Ospurificadores de ar são também apreciados para esse sistema.

Certas vezes, em determinados ambientes, os puri-ficadores de ar se localizam em ambientes onde são submeti-dos à vibração intensa. Por exemplo, se o purificador de aré utilizado por um caminhão em auto-estradas, o contato en-tre o caminhão e a pista pode causar vibração. A vibraçãopode ser mais exacerbada em veículos do tipo fora de estra-da. Uma combinação de fatores pode contribuir para a vibra-ção no purificador de ar.

Quando ocorre vibração, o elemento do filtro podese deslocar no interior do alojamento do purificador de ar.Algumas vezes, o elemento do filtro pode sofrer rotação den-tro do alojamento. 0 deslocamento do elemento do filtro den-tro do purificador de ar é indesejável porque pode fazer comque a selagem entre o elemento do filtro e o alojamento sejacorrompida ou comprometida de outra maneira. É necessário umpurificador de ar que se destine a esse problema.

Sumário

Em um aspecto, é fornecido um elemento do filtroque possua estrutura para impedir sua rotação ao ser insta-lado em um alojamento. Em uma modalidade, o elemento do fil-tro possui uma primeira e segunda tampas de extremidade,sendo que a segunda tampa de extremidade inclui uma paredeexterna circunscrevendo uma extensão tubular do meio do fil-tro, e a parede externa não possui a forma circular.

Em determinadas modalidades preferidas, a paredeexterna define pelo menos um vértice. Em determinadas moda-lidades, a parede externa define diversos vértices. Em algu-mas modalidades a parede externa possui a forma de um polí-gono. Mais além, em algumas modalidades a parede externapossui a forma de um polígono retangular.

Em uma modalidade, a parede externa possui umaprimeira seção e uma segunda seção que se estendem a partirde primeira seção, sendo que a primeira seção possui formanão circular. A segunda seção possui forma circular.

Em algumas modalidades, a segunda tampa da extre-midade inclui uma porção axial dotada de uma região centralcom um recesso fechado que se projeta para o interior de umfiltro aberto e ainda uma projeção que se estende axialmentea partir da região central.

Em outro aspecto, um purificador de ar é forneci-do. 0 purificador de ar inclui um corpo de alojamento e umacobertúra removível, sendo que o elemento do filtro é monta-do de forma operável no corpo de alojamento. A cobertura e oelemento do filtro interferem entre si rotacionalmente atra-vés do engrenamento entre uma superfície interna da cobertu-ra e uma periferia radial externa do elemento do filtro.

Em uma modalidade, a periferia radial externa doelemento do filtro não é circular e a superfície interna dacobertura não é circular.

Em uma modalidade, o elemento do filtro possui umaprimeira e segunda tampas de extremidade, sendo que a pri-meira tampa da extremidade possui uma abertura e uma partede vedação que se estende radialmente para dentro da abertu-ra para formar um selagem radial com o corpo de alojamento.

Em uma modalidade, a parede externa da segundatampa da extremidade define diversos vértices e a superfícieinterna da cobertura define múltiplos vértices. Em algumasmodalidades, a parede externa da tampa da extremidade defineum polígono regular e a superfície interna da cobertura de-fine um polígono regular.

Em uma modalidade, a segunda tampa da extremidadeinclui uma parte axial dotada de uma região central com umrecesso fechado que se projeta para o interior de um filtroaberto, e uma projeção se estende axialmente a partir da re-gião central. A cobertura inclui uma protusão que se projetapara dentro do recesso fechado da segunda tampa da extremi-dade. Em uma modalidade, a cobertura define um recesso ori-entado para receber a projeção da segunda tampa da extremi-dade.

Em algumas modalidades, o purificador de ar incluiainda um elemento de segurança orientado no interior do ele-mento do filtro.

Em outro aspecto, um método de instalação de umelemento do filtro dentro de um alojamento é fornecido. 0método inclui orientar de modo operável o elemento do filtrodentro do corpo de alojamento e orientar a cobertura sobre oelemento e o corpo de alojamento. A etapa de orientação deuma cobertura sobre o elemento e o corpo de alojamento in-clui engrenar uma superfície interna da cobertura e uma pe-riferia radial externa do elemento do filtro para que inter-firam entre si rotacionalmente.

Em algumas modalidades, a etapa de engrenar a su-perfície interna da cobertura e a periferia radial externado elemento do filtro para que interfiram entre si rotacio-nalmente inclui engrenar uma tampa de extremidade sobre oelemento do filtro dotado de uma parede externa com a formade um polígono regular contra a superfície interna da cober-tura, sendo que a superfície interna da cobertura tambémpossui a forma de um polígono regular.

Breve Descrição dos Desenhos

A FIG. 1 é uma vista explodida em perspectiva deum purificador de ar que inclui um alojamento e um elementode filtro, construído de acordo com os princípios da presen-te revelação;

A FIG. 2 é uma vista de elevação da extremidade dopurificador de ar da FIG. 1 em um sentido montado;

A FIG. 3 é uma vista em corte da seção transversaldo purificador de ar detalhado na FIG. 1, sendo que a seçãotransversal foi seccionada ao longo da linha 3-3 da FIG. 2;

A FIG. 4 é uma visão ampliada do corte em seçãotransversal retratando a interface entre o elemento do fil-tro e a cobertura do alojamento, sendo que a seção transver-sal foi seccionada ao longo da linha 4-4 da FIG. 3;

A FIG. 5 é uma vista de elevação da extremidade doelemento do filtro utilizado na montagem do filtro da FIG.1;

A FIG. 6 é uma vista de corte em seção transversaldo elemento do filtro retratado na FIG. 5, sendo que a seçãotransversal foi seccionada ao longo da linha 6-6 da FIG. 5;

A FIG. 7 é uma visão ampliada do corte em seçãotransversal da segunda tampa da extremidade do elemento dofiltro retratado na FIG. 6;

A FIG. 8 é um vista ampliada do corte em seçãotransversal da primeira tampa retratada na FIG. 6;

A FIG. 9 é uma vista em elevação lateral da cober-tura do alojamento usada na montagem da FIG. 1;

A FIG. 10 é uma vista parcial, esquemática, emelevação lateral da segunda modalidade do elemento do filtroinstalado em uma cobertura de alojamento;

A FIG. 11 é uma vista esquemática do corte em se-ção transversal do elemento instalado na cobertura, sendoque a seção transversal foi seccionada ao longo da linha 11-11 da FIG. 10;

A FIG. 12 é uma vista esquemática em corte de se-ção transversal apresentando a interface entre o elemento dofiltro e a cobertura do alojamento, sendo que a seção trans-versai foi seccionada ao longo da linha 12-12 da FIG. 10;

A FIG. 13 é uma vista ampliada em corte de seçãotransversal da porção da interface entre o elemento do fil-tro e a cobertura do alojamento seccionada na seção 13-13 daFIG. 12;

A FIG. 14 é uma vista de elevação da extremidade,sendo que foi retirada uma porção, do elemento do filtro re-tratado na FIG. 10;

A FIG. 15 é uma vista ampliada do corte em seçãotransversal de uma parte do elemento do filtro, sendo que aseção transversal é seccionada ao longo da seção 15-15 daFIG. 14;

A FIG. 16 é uma vista em corte da seção transver-sal da cobertura retratada na FIG. 10; e

A FIG. 17 é uma vista em corte da seção transver-sal de uma parte da cobertura da FIG. 16, sendo que a seçãotransversal foi seccionada ao longo da linha 17-17 da FIG.16.

Descrição Detalhada

Na FIG. 1, um purificador de ar 10 é apresentadoem vista explodida. O purificador de ar 10 descrito incluium alojamento 12 e um elemento de filtro removível e substi-tuível 14. No tipo apresentado, o alojamento 12 inclui umcorpo de alojamento 16 e uma cobertura de serviço removível18. A cobertura 18 fornece um acesso de serviço para o inte-rior de um corpo de alojamento 16 para manutenção. Para umpurificador de ar 10 do tipo geral descrito na FIG. 1, a ma-nutenção geralmente envolve desmontar e remover pelo menosum elemento do filtro do alojamento 12, tal como o elementode filtro 14 descrito, seja para novo polimento ou substitu-ição .

O alojamento 12 descrito inclui uma parede externa20, uma entrada de ar 22 e uma saída de ar 24. Para a moda-lidade retratada, a entrada 22 e a saída 24 estão localiza-das no corpo de alojamento 16. Em outras modalidades, pelomenos uma entrada 22 ou uma saída 24 podem constituir a co-bertura 18. Para uso convencional, o ar ambiente ou não fil-trado penetra no purificador de ar 10 através da entrada 22.Dentro do purificador 10, o ar atravessa o elemento do fil-tro 14 para obter um nível desejável de remoção particulada.

O ar filtrado, então, atravessa exteriormente do purificadorde ar 10 através da saída 24 e é direcionado pelos condutosou dutos de trabalho apropriados até uma entrada de um in-fluxo de ar de um motor ou compressor ou de outro sistemaassociado.

0 purificador de ar específico 10 retratado possuiuma parede externa 20 que define uma forma de barril ou umaconfiguração em geral cilíndrica. Nessa configuração especí-fica, a saída 24 pode ser descrita como uma saída axial por-que essa geralmente se estende na direção e circunscrevendoum eixo geométrico central longitudinal definido pelo ele-mento do filtro 14.

A cobertura de serviço 18 geralmente se ajusta so-bre uma extremidade aberta 2 6 do corpo de alojamento 16. Nadisposição específica apresentada, a cobertura 18 fica presasobre a extremidade 26 por meio de presilhas 28. A FIG. 9retrata uma vista em elevação lateral de uma modalidade dacobertura de serviço 18, incluindo as presilhas 28.

A FIG. 3 retrata uma vista parcial em corte de se-ção transversal do purificador de ar 10. Com referência ago-ra à FIG. 3, pode ser observado que o corpo 16 define um in-terior 30 do purificador de ar 10. No interior 30 para o pu-rificador de ar 10 específico descrito, está posicionado oelemento do filtro 14, através do qual o ar é direcionadodurante o uso. Nessa modalidade, também é retratado um ele-mento de filtro opcional secundário ou de segurança 32.

No presente, as expressões "elemento do filtro" ou"elemento" referem-se a um componente substituivel, removí-vel, enquanto o ar é direcionado, a partir da entrada 22 a-través do interior 30 até a saída 24, sendo que o elemento14 realiza a função de filtragem do ar (ou de remoção de po-eira) . Salvo de outra forma declarado, as expressões "ele-mento", "elemento do filtro" e "filtro" se referem a um com-ponente removível e substituivel dentro do purificador de ar10. De preferência, os elementos do filtro são configuradosde modo a poderem ser removidos e substituídos manualmente,em intervalos de manutenção apropriados.

No presente, a expressão "elemento primário" emgeral se refere a um elemento do filtro onde a maior partedo acúmulo da poeira ocorre durante o uso do purificador dear. Nos sistemas convencionais que possuem dois elementos, oelemento primário é posicionado a montante do elemento desegurança, durante uma montagem típica. Por "a montante" nopresente contexto, significa que em função da posição do e-lemento do filtro, a configuração do purificador de ar e alocalização das vedações durante o uso, o ar geralmente pas-sa através do elemento primário antes de ultrapassar o ele-mento de segurança quando o ar se desloca da entrada 22 paraa saída 24.

No presente, a expressão "elemento de segurança"se refere ao elemento a jusante do elemento primário. Em ca-ráter típico, ocorre pouco acúmulo de poeira no elemento desegurança, sendo que em geral ocorre apenas como resultadode falha em alguma parte do elemento primário ou de falhanas vedações, ou ainda à movimentação involuntária da poeiradurante as manutenções do elemento primário, ou devido a al-gum outro contratempo.

O elemento de segurança 32 retratado na FIG. 3 in-clui uma extensão cilíndrica do meio do filtro 34 definindoum interior aberto do filtro 36. 0 meio do filtro 34 se es-tende entre uma tampa de extremidade aberta 38 e uma tampade extremidade fechada 40. O meio do filtro 34 usado no ele-mento de segurança 32 pode ser um meio pregueado, de profun-didade, de feltro ou outro tipo de meio conforme determinadopelo projetista apropriado do purificador de ar 10.

0 elemento de segurança 32 é instalado de modo o-perável dentro do alojamento 12 para permitir sua vedação eocasional remoção e substituição por um novo elemento de se-gurança 32. Uma vedação 42 é descrita entre o elemento desegurança 32 e o alojamento 12. Enquanto diversos tipos di-ferentes de vedações podem ser usados, nas modalidades apre-sentadas, a vedação 42 descrita é uma vedação radial 44; es-pecificamente uma vedação radial direcionada exteriormenteentre a tampa da extremidade aberta 38 e uma parede interna4 6 do corpo 16.

Na modalidade apresentada, a tampa da extremidadefechada 40 do elemento do filtro 32 é em geral um disco a-chatado 48. Em algumas modalidades, a tampa da extremidadefechada 4 0 inclui uma projeção que engrena em uma parte doelemento primário 14. Um exemplo do engrenamento entre o e-lemento de segurança 32 e o elemento primário 14 é apresen-tado na Patente U.S. N° 6.652.614, incorporada ao presentepor meio de citação.

Com referência agora às FIGs. 5 a 8, o elemento dofiltro 14 é descrito em maior detalhe. A FIG. 5 apresentauma vista da extremidade do elemento do filtro 14 em sua ex-tremidade fechada. O elemento 14 descrito possui uma extre-midade fechada 50 e uma extremidade aberta 52 (FIG. 6) . Namodalidade apresentada, a extremidade aberta 52 é definidapor uma primeira extremidade 54, enquanto na modalidade a-presentada, a extremidade fechada 50 é definida por uma se-gunda tampa de extremidade 56. A FIG. 5 também descreve aornamentação 57 para proporcionar qualidades atrativas evistosas ao elemento 14. A ornamentação especifica 57 tambémé distintiva da cessionária da patente, a empresa DonaldsonCompany.

Uma extensão tubular do meio do filtro 58 se es-tende entre a primeira tampa da extremidade 54 e a segundatampa da extremidade 56. Na modalidade apresentada, a exten-são tubular do meio do filtro 58 possui forma cilíndrica, eem outras modalidades, por exemplo, poderiam ser cônicas ouovais. A extensão tubular do meio do filtro 58 define um in-terior de filtro aberto 60. Na modalidade apresentada naFIG. 3, o interior do filtro aberto 60 acomoda o elemento desegurança 32. Muitos tipos diferentes do meio do filtro 58podem ser utilizados. Na modalidade apresentada, o meio dofiltro 58 é descrito como meio pregueado 62. 0 meio preguea-do 62 pode ser fabricado em celulose ou papel.

Na modalidade apresentada na FIG. 6, também há umrevestimento ou suporte interno do meio 64 se estendendo en-tre a primeira tampa da extremidade 54 e a segunda tampa daextremidade 56. 0 revestimento interno 64 ajuda a sustentaro meio 58 devido às pressões de operação e outras condições.

0 revestimento interno 64 pode ser metálico, assim como ummetal expandido, ou não metálico.

Na modalidade especifica apresentada na FIG. 6,também há um revestimento ou suporte de filtro externo 66 seestendendo entre a primeira tampa da extremidade e a segundatampa da extremidade 56. O revestimento externo 66 auxilia asustentar o meio do filtro 58. O revestimento externo 66 po-de ser fabricado em material não metálico, como o plástico;ou ainda por opção, em material metálico, como material ex-pandido. Conforme pode ser apreciado a partir da observaçãoda modalidade da FIG. 6, o revestimento externo 66 circuns-creve o meio do filtro 58, e o meio do filtro 58 circunscre-ve o revestimento interno 64.

0 elemento do filtro 14 é selado de forma destacá-vel ao alojamento 12 na vedação 68 (FIG. 3). Há uma varieda-de de técnicas para vedar de forma destacável o elemento dofiltro 14 ao alojamento 12. Na modalidade apresentada, s ve-dação radial 70 é formada entre o elemento 14 e o alojamento12. Especificamente, uma vedação radial direcionada interna-mente 70 é formada entre a primeira tampa da extremidade 54e a parede interna 4 6 do corpo de alojamento 16.

A FIG. 8 apresenta um corte ampliado em seçãotransversal da primeira tampa da extremidade 54. A primeiratampa da extremidade 54 possui uma parte de vedação 72 quese estende para dentro de uma abertura 74 definida pela pri-meira tampa da extremidade 54. Na presente modalidade, aparte de vedação 72 compreende uma espuma de poliuretanocomprimivel e macia construída e disposta de modo a compri-mir radialmente quando o elemento 14 for montado sobre a pa-rede 46. A compressão da parte de vedação 72 contra a parede46 forma o selo radial 70.

De acordo com os princípios dessa revelação, a co-bertura 18 e o elemento do filtro 14 são construídos e dis-postos de modo a interferirem rotacionalmente entre si pormeio do engrenamento entre a superfície interna da superfí-cie 18 e uma periferia radial externa do elemento do filtro14. Essa interferência rotacional entre si auxilia a inibira rotação interna do elemento do filtro 14 dentro do aloja-mento 12. Uma forma de realizar essa interferência rotacio-nal é dotando de estrutura o elemento do filtro 14 que nãopossui a forma circular. Na modalidade apresentada na FIGs.4, 6 e 7, a segunda tampa da extremidade 56 do elemento dofiltro 14 inclui uma parede externa 76 circunscrevendo umaextensão tubular do meio do filtro 58, sendo que a paredeexterna 76 não possui a forma circular. A parede externa 76também forma uma periferia radial externa 7 8 do elemento dofiltro 14.

De preferência, uma parede externa não circular 76define pelo menos um vértice 80 (FIG. 4) . O vértice 80 coo-pera com a estrutura da cobertura 18 para impedir a rotaçãodo elemento 14 dentro do alojamento 12. Na modalidade apre-sentada na FIG. 4, a parede externa 76 possui uma diversida-de de vértices 80. Os vértices 80 podem possuir intervalosirregulares ou uniformes entre si. Entre cada vértice 80 háum segmento de parede 82. Como opção, os segmentos de parede82 podem ser curvos. Os segmentos de parede 82 na parede ex-terna 7 6 podem ser uma combinação de formas retas ou curvas.Na modalidade especifica descrita, a parede externa 76 pos-sui vértices com intervalos uniformes 80 dotados de segmen-tos de parede retos 82 entre os mesmos para constituir aforma de um polígono regular.

A cobertura 18 possui uma estrutura que cooperacom a periferia radial externa 78 do elemento 14 para resul-tar na interferência rotacional entre a cobertura 18 e o e-lemento do filtro 14. Na modalidade apresentada, a cobertura18 possui uma superfície interna 84 (FIGs. 4 e FIG. 1) queengrena a periferia radial externa do elemento do filtro 78.A superfície interna 84 não possuirá a forma circular. Nasmodalidades preferidas, a superfície interna 84 possuirá pe-lo menos um vértice 86, e na modalidade apresentada, apre-senta vértices múltiplos. Nas modalidades preferidas, a su-perfície interna 84 possuirá uma superfície de engrenamento88 modelada de forma a se ajustar à periferia radial externa78. Por exemplo, enquanto a periferia radial externa 78 éapresentada com vértices 80 que se projetam para fora, a su-perfície de engrenamento 88 possuirá vértices 86 que se es-tendem para dentro a fim de receber os vértices 80 que seestendem para fora.

Na modalidade apresentada, a superfície interna 84possui forma poligonal; especificamente, a forma de um poli-gono regular. Conforme pode ser observado na FIG. 4, em fun-ção da forma da periferia radial externa 78 do elemento defiltro 14 e da forma da superfície interna 84, cada vértice80 que se estende para fora do elemento do filtro 14 é rece-bido pelo vértice 86 que se estende para dentro da superfí-cie interna 84 da cobertura 18. Esse engrenamento captura oelemento 14 próximo à cobertura 18 para impedir a rotação dacobertura 14 próxima à cobertura 18. A cobertura 18 é retidaao corpo 16 com presilhas 28, de modo a impedir que a cober-tura 18 sofra rotação em relação ao corpo 16. Como tal, oelemento 14 é impedido de sofrer rotação próxima ao aloja-mento completo 12, incluindo o corpo 16 e a cobertura 18.

Com referência às FIGs. 6 e 7, na modalidade apre-sentada, a parede externa 7 6 da segunda tampa da extremidade56 possui uma primeira seção 90 e uma segunda seção 92. Aprimeira seção 90 corresponde à periferia radial externa 78definindo a forma não circular que engrena contra a superfí-cie interna 84 da cobertura 18. A segunda seção 92 se esten-de a partir da primeira seção 90. Na modalidade apresentada,a primeira seção 90 está imediatamente adjacente à extremi-dade fechada 50, enquanto a segunda seção 92 se estende apartir da primeira seção 90, sendo afastada da extremidadefechada 50 por meio da primeira seção 90. Na modalidade a-presentada na FIG. 7, a primeira seção 90 é pressionada con-tra o revestimento externo 66, enquanto a segunda seção 92está espaçada radialmente do revestimento externo 66 e domeio do filtro 58. A segunda seção 92 pode apresentar a mes-ma forma da primeira seção 90 ou a mesma forma do meio dofiltro 58, como a forma cilíndrica (seção transversal cilín-drica).

A segunda seção 92 é parte de um pré-purificadordo purificador de ar 10. Especificamente, e agora com refe-rência à FIG. 3, o purificador de ar 10 possui um ejetor depoeira 94 como parte do alojamento 12; em particular, comoparte da cobertura 18. O ar a ser filtrado penetra no aloja-mento 12 através da entrada 22, e o pré-purif icador 96(FIG.3) auxilia a separar as partículas de poeira maiores eejetá-las através do ejetor de poeira 94 antes de atingiremo elemento primário 14. Especificamente, a segunda seção 92da parede externa 76 permite ao ar que penetra sofrer rota-ção em circunferência ou rodopiar em torno da segunda seção92. Essa rotação do ar em torno da segunda seção 92 criaforças centrífugas que fazem com que as partículas de poeiracaiam na parte inferior do alojamento 12, onde escoam atra-vés da saída do ejetor 100 na cobertura 18 e, em seguida,através da válvula de descarga 102.

Com referência novamente à FIG. 6, a segunda tampada extremidade 56 descrita inclui uma parte axial 104 que emgeral se situa perpendicularmente à parede externa 76. Aparte axial 104 possui uma região central 106 com um recessofechado 108 que se projeta para o interior do filtro aberto60. O recesso fechado se estende pelo menos 30 mm, de prefe-rência entre 40 e 80, axialmente a partir da parte mais ele-vada 110 da extremidade fechada 50. Na modalidade apresenta-da, a região central 106 inclui ainda uma projeção 112 quese estende axialmente a partir da região central 106. Na mo-dalidade apresentada, a projeção 112 se estende pelo menos10 mm, por exemplo, entre 12 a 30 mm a partir da parte maisinferior 114 do recesso fechado 108.

Na modalidade apresentada, a cobertura 18 incluiuma estrutura para se ajustar à segunda tampa da extremidade56 para ajudar a sustentar lateralmente o elemento do filtro14 em posição operável em relação ao alojamento 12, estandoposicionada a vedação radial 70. Na modalidade apresentadana FIG. 3, a cobertura 18 inclui uma protusão 116 que seprojeta para dentro do recesso fechado 108 da segunda tampada extremidade 56. De preferência, a cobertura 18 também de-fine um recesso 118 orientado para receber a projeção 112 dasegunda tampa da extremidade 56. Conforme pode ser observadona FIG. 3, quando a protusão 116 é recebida dentro do reces-so fechado 108, e quando a projeção 112 é recebida pelo re-cesso 118, isso ajudará a evitar o deslocamento do elementodo filtro 14 montado sobre a parede 4 6, estando posicionadaa vedação radial 70.

Para instalar o elemento do filtro 14 dentro doalojamento 12, o elemento do filtro 14 estará orientado demodo operável dentro do corpo de alojamento 16, incluindoformar a vedação 68 entre o elemento 14 e o alojamento 12.No exemplo apresentado, a vedação radial 70 é formada pormeio da compressão da primeira tampa da extremidade 54 entree contra o revestimento externo 66 e a parede 46 do aloja-mento. A seguir, a cobertura 18 é orientada sobre o elemento14 e a extremidade aberta 26 do corpo 16. A etapa de orien-tação da cobertura 18 sobre o elemento 14 e o corpo de alo-jamento 16 inclui engrenar a cobertura dentro da superfícieinterna 84 e a periferia radial externa do elemento do fil-tro 78 para interferirem entre si de modo rotacional. Porexemplo, a segunda tampa da extremidade 56 do elemento dofiltro 14 possui uma parede externa 76 dotada de pelo menosum vértice 80. O único vértice 80 é alinhado a um vértice 86orientado em sentido oposto sobre a superfície interna dacobertura 84. No exemplo apresentado na FIG. 4, a etapa deengrenamento da superfície interna da cobertura 84 e a daperiferia radial externa do elemento do filtro 78 inclui en-grenar uma forma poligonal regular sobre a parede externa 7 6contra uma forma poligonal regular sobre a superfície inter-na da cobertura 84.

Para efetuar a manutenção do purificador de ar 10,a cobertura 18 é removida do corpo 16 por meio da liberaçãodas presilhas 28. 0 elemento do filtro 14 é então agarrado eretirado através da extremidade aberta 26 do corpo 16, libe-rando assim a vedação radial 70. 0 elemento do filtro 14 éentão descartado. Se um elemento de segurança 32 estiversendo usado, a remoção do elemento 14 do corpo 16 irá exporo elemento de segurança 32. Se desejado, o elemento de segu-rança 32 também pode ser removido do corpo 16 e retirado a-través da extremidade aberta 26 por meio da liberação da ve-dação radial 44. Em seguida, um novo elemento de segurança32 pode ser instalado, orientando-o através da extremidadeaberta 26 do corpo 16 e formando a vedação radial 44. Δ se-guir, um novo elemento do filtro 14 é fornecido e instaladono corpo 16, posicionando o interior aberto do filtro 60 so-bre o elemento de segurança 32 e formando a vedação radial70 por meio da compressão da primeira tampa da extremidade54 que veda a parte 72 contra a parede do alojamento 4 6 afim de formar a vedação radial 70. O elemento do filtro 14é, então, preso rotacionalmente próximo à cobertura 18 ori-entando a cobertura 18 sobre o elemento 14 e engrenando aperiferia radial externa 78 próxima à superfície interna 84da cobertura 18. As presilhas 28 são, a seguir, engrenadaspara reter a cobertura 18 próxima ao alojamento 12.

As FIGs. 10 a 17 ilustram uma segunda modalidadede uma disposição de interface entre um elemento do filtro214 e uma cobertura 218. Além de determinadas diferenças es-truturais específicas, discutidas abaixo, o elemento 214 éestruturalmente idêntico ao elemento 14 da modalidade des-crita, assim como a cobertura 218 é estruturalmente idênticaà cobertura 18.

Nas FIGs. 10 a 13, o elemento do filtro 214 é des-crito como sendo montado de forma operável dentro da cober-tura 218. As FIGs. 14 e 15 descrevem o elemento do filtro214, e as FIGs. 16 e 17 descrevem a cobertura 218.

Assim como nas modalidades das FIGs. 1 a 9, o ele-mento do filtro 214 possui uma parede externa que circuns-creve uma extensão tubular do meio do filtro 258 (FIG. 11).Mais uma vez, de modo idêntico às modalidades das FIGs. 1 a11, a parede externa 276 define pelo menos um vértice 280 e,de preferência, uma pluralidade de vértices 280. Na modali-dade das FIGs. 10 a 15, a parede externa 276 inclui pelo me-nos uma nervura 300 que se projeta a partir da mesma. Nasmodalidades preferidas, pelo menos uma nervura 300 incluiuma pluralidade de nervuras 300 que se projetam a partir daparede externa 276. Na implantação preferida ilustrada nasFIGs. 10 a 15, o número de nervuras 300 é menor do que o nú-mero de vértices 280. Na modalidade apresentada, cada umadas nervuras 300 é alinhada com respectivamente um dos di-versos vértices 280. Na modalidade preferida apresentada,cada vértice 280 inclui uma nervura 300 alinhada com o mes-mo. A finalidade das nervuras será descrita futuramente abaixo.

Com referência agora às FIGs. 16 e 17, a cobertura218 é ilustrada. A cobertura 218 possui uma estrutura idên-tica a da cobertura 18, à exceção das fendas de ventilação302. Assim como na modalidade das FIGs. 1 a 9, a cobertura218 possui uma superfície interna de cobertura 284 que não écircular. A superfície interna da cobertura 284, assim comona modalidade das FIGs. 1 a 9, define pelo menos um vértice286 e, de preferência, uma pluralidade de vértices 286. Cadavértice 286 na modalidade apresentada está uniformemente es-paçado em torno da superfície interna 284 da cobertura 218.Na modalidade das FIGs. 10 a 17, a superfície interna da co-bertura 284 também define pelo menos uma fenda de ventilação302. Na modalidade apresentada, pelo menos uma fenda de ven-tilação 302 está alinhada com pelo menos um dos pontos dapluralidade de vértices 286 na superfície interna da cober-tura 284. De preferência e na modalidade apresentada, há umapluralidade de fendas de ventilação 302, estando uma respec-tiva fenda de ventilação 302 alinhada com um dos respectivosvértices 286 na superfície interna da cobertura 284.

Em uso, quando o elemento 214 é montado na cober-tura 218, as fendas de ventilação 302 auxiliam a permitirque o ar escape ou penetre no volume formado entre o elemen-to 214 e a cobertura 218 quando instalando ou retirando acobertura 218. Sem as fendas de ventilação 302, o ar podeficar retido entre a cobertura 218 e o elemento 214. Sem asfendas de ventilação 302, ao remover a cobertura de superfí-cie 218 do elemento 214, pode haver a formação de vácuo por-que o volume entre a cobertura 218 e o elemento 214 é apenaslentamente preenchido com ar. As fendas de ventilação 302permitem que o ar escape ou penetre no volume formado entreo elemento 214 e a cobertura 218.

Ademais, ao menos algumas fendas de ventilação 302operam de modo a receber as nervuras 300 no elemento 214. Namodalidade das FIGs. 1 a 9, sem as nervuras 300, pode algu-mas vezes ser possível empurrar a cobertura de serviço 18 nopurificador de ar sobre o elemento 14 para dentro de uma po-sição fechada e engrenar as presilhas, resultando que o ele-mento 14 é "travado" mecanicamente na cobertura de serviço18. Ao retirar a cobertura de serviço 18, o elemento 14 per-manece preso à cobertura 18, sendo difícil removê-lo da co-bertura 18. As nervuras 300 nos vértices dos elementos 280impedem que o elemento 214 seja forçado para encaixar em suaposição quando seus vértices 280 estão alinhados em relaçãoaos vértices 286 da cobertura 218. Na modalidade exemplifi-cativa ilustrada, as nervuras 300 estão sobre cada vértice 280a fim de preservar a função ventiladora das fendas de ventilação 302.

Claims

1. Elemento de filtro (14, 214) que compreende:uma extensão tubular de meio de filtro (58) definindo um in-terior aberto de filtro (60); uma primeira tampa de extremi-dade (54) presa à extensão tubular do meio do filtro; sendoque a primeira tampa da extremidade define uma abertura (74)em comunicação com o interior aberto do filtro; uma segundatampa da extremidade (56) presa ã extensão tubular do meiodo filtro oposta à primeira tampa da extremidade; sendo quea segunda tampa da extremidade é uma tampa de extremidadefechada sem aberturas na mesma; o elemento do filtro sendoCARACTERIZADO pelo fato de que:a segunda tampa da extremidade (56) inclui uma pa-rede externa (76, 276) circunscrevendo a extensão tubular domeio do filtro (58, 258); sendo que a parede externa (76,-276) não possui a forma circular;a parede externa (76, 276) define uma pluralidadede vértices (80, 280);a parede externa (276) inclui uma primeira plura-lidade de nervuras (300) ; ea primeira pluralidade de nervuras (300) é menorem número do que a pluralidade de vértices; sendo que cadauma das nervuras (300) está alinhada com um respectivo dapluralidade de vértices (280).

2. Elemento de filtro, de acordo com a reivindica-ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede externa (7 6,-276) possui a forma poligonal.

3. Elemento de filtro, de acordo com a reivindica-ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede externa (76,276) possui a forma de um polígono regular.

4. Elemento de filtro, de acordo com a reivindica-ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que:(a) a parede externa (76, 276) possui uma primeiraseção (90) e uma segunda seção (92) que se estende a partirda primeira seção;(i) a primeira seção (90) não possui a forma cir-cular; e(ii) a segunda seção (92) possui a forma circular.

5. Elemento de filtro, de acordo com a reivindica-ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda tampa da ex-tremidade (56) inclui uma parte axial (104) dotada de umaregião central (106) com um recesso fechado (108) que seprojeta para o interior aberto do filtro (60) e uma projeção(112) se estende axialmente a partir da dita região central(106).

6. Elemento de filtro, de acordo com a reivindica-ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que:(a) a primeira tampa da extremidade (54) defineuma parte de vedação (72); sendo que a parte de vedação seestende radialmente para dentro da abertura;(b) a extensão tubular do meio (58, 258) compreen-de uma extensão cilíndrica de meio pregueado (62); e(c) o elemento de filtro inclui ainda um revesti-mento interno (64) e um revestimento externo (66) com umaextensão cilíndrica do meio pregueado entre o mesmo.

7. Purificador de ar 10 que compreende: um corpode alojamento (16) e uma cobertura removível (18, 218); acobertura possui uma superfície interna (84); um elemento defiltro (14, 214) montado de modo operável no corpo do aloja-mento; o elemento do filtro possui uma periferia radial ex-terna (78); a cobertura está montada sobre o corpo e o ele-mento de filtro; o purificador de ar sendo CARACTERIZADO pe-lo fato de que compreende:a cobertura (18, 218) e o elemento do filtro (14,- 214) interferem de forma rotacional entre si por meio do en-grenamento entre a superfície interna da cobertura (84, 284)e a periferia radial externa do elemento de filtro (78);a superfície interna da cobertura (84, 284) defineuma pluralidade de vértices (86, 286) e a parede externa(76, 276) define uma pluralidade de vértices (80, 280); ea superfície interna da cobertura (284) define aomenos uma fenda de ventilação (302) alinhada com ao menos umda pluralidade de vértices (286) na superfície interna dacobertura (284).

8. Purificador de ar, de acordo com a reivindica-ção 7, CARACTERIZADO pelo fato de que:(a) a periferia radial externa (78) do elemento defiltro (14, 214) não possui a forma circular;(b) a superfície interna da cobertura (84, 284)não possui a forma circular.

9. Purificador de ar, de acordo com a reivindica-ção 8, CARACTERIZADO pelo fato de que:(a) o elemento de filtro (14, 214) inclui:(i) uma extensão tubular do meio do filtro (58,-258) definindo o interior aberto do filtro (60);(ii) uma primeira tampa da extremidade (54) presaà extensão tubular do meio do filtro;(iii) uma segunda tampa da extremidade (56) presaà extensão tubular do meio do filtro em oposição à primeiratampa da extremidade;(A) sendo que a segunda tampa da extremidade (56)é uma tampa de extremidade fechada sem aberturas;(B) sendo que a segunda tampa da extremidade (56)inclui uma parede externa (76, 276) circunscrevendo a exten-são tubular do meio do filtro (58);(C) sendo que a parede externa (76, 276) defineuma periferia radial externa não circular.

10. Purificador de ar, de acordo com a reivindica-ção 9, CARACTERIZADO pelo fato de que:(a) a primeira tampa da extremidade (54) define:(i) uma abertura (74) em comunicação com o interi-or aberto do filtro (60); e(ii) uma parte de vedação (72);(A) a parte de vedação (72) se estende radialmentepara dentro da abertura (74) e forma uma selagem radial (70)com o corpo de alojamento (16).

11. Purificador de ar, de acordo com a reivindica-ção 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície internada cobertura (284) define uma pluralidade de fendas de ven-tilação (302); sendo que cada fenda de ventilação (302) estáalinhada com um dos vértices respectivos (286) na superfícieinterna da cobertura (284).

12. Purificador de ar, de acordo com a reivindica-ção 11, CARACTERIZADO pelo fato de que:(a) uma parede externa (276) da segunda tampa daextremidade (56) inclui uma primeira pluralidade de nervuras(300); sendo que o número da primeira pluralidade de nervu-ras (300) é menor do que o da pluralidade de vértices (280)sobre a parede externa (276) da segunda tampa da extremidade(56); cada uma das nervuras (300) está alinhada com um dosrespectivos pontos da pluralidade de vértices (280) da pare-de externa (276) da segunda tampa da extremidade (56); e(b) cada uma das nervuras (300) é recebida pelarespectiva fenda de ventilação (302) na superfície internada cobertura (284).

13. Purificador de ar, de acordo com a reivindica-ção 9, CARACTERIZADO pelo fato de que:(a) a parede externa (76, 276) da segunda tampa daextremidade define um polígono regular; e(b) a superfície interna da cobertura (84, 284)define um polígono regular.

14. Purificador de ar, de acordo com a reivindica-ção 9, CARACTERIZADO pelo fato de que:(a) a segunda tampa da extremidade (56) inclui umaparte axial (104) dotada de:(i) uma região central (106) com um recesso fecha-do (108) que se projeta para o interior aberto do filtro(60); e(ii) uma projeção (112) que se estende axialmentea partir da região central (106); e(b) a cobertura (18, 218) inclui uma protusão(116) que se projeta para dentro do recesso fechado (108) dasegunda tampa da extremidade (56).

15. Purificador de ar, de acordo com a reivindica-ção 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a cobertura (18, 218)define um recesso (118) orientado para receber a projeção(112) da segunda tampa da extremidade (56).

16. Purificador de ar, de acordo com a reivindica-ção 7, CARACTERIZADO ainda pelo fato de que compreende umelemento de segurança (32) orientado para o interior (60) doelemento do filtro (14, 214).

17. Método de instalação de um elemento do filtro(14, 214) dentro de um alojamento (12); sendo que o aloja-mento inclui um corpo de alojamento (16) e uma cobertura re-movível (18, 218); a cobertura possui uma superfície interna(84, 284); o elemento do filtro possui uma periferia radialexterna (78); o método inclui orientar de forma operável oelemento do filtro no corpo de alojamento e orientar a co-bertura sobre o elemento e o corpo de alojamento; o métodosendo CARACTERIZADO pelo fato de que:a etapa de orientação da cobertura (18, 218) sobreo elemento (14, 214) e o corpo de alojamento (16) inclui en-grenar a superfície interna da cobertura (84, 284) com a pe-riferia radial externa do elemento do filtro (78) para queinterfiram rotacionalmente entre si, o que inclui engrenaruma tampa da extremidade (56) sobre o elemento do filtro(214) dotado de uma parede externa (276) com nervuras (300),que se projetam a partir da mesma contra a superfície inter-na da cobertura (284) apresentando a forma poligonal e fen-das de ventilação (302) para receber as nervuras (300).

18. Método, de acordo com a reivindicação 17,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de orientação operá-vel do elemento do filtro (14, 214) dentro do corpo de alo-jamento (16) inclui a formação de uma selagem radial (70)entre o elemento do filtro (14, 214) e o corpo do alojamento(16).

19. Método, de acordo com a reivindicação 17,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de engrenamento dasuperfície interna da cobertura (84, 284) e a periferia ra-dial externa do elemento do filtro (78) para interferiremrotacionalmente entre si inclui engrenar uma tampa da extre-midade (56) no elemento do filtro (14, 214) dotado de umaparede externa (76, 276) com forma de um polígono regularcontra a superfície interna da cobertura (84, 284); sendoque a superfície interna da cobertura (84, 284) também pos-sui a forma poligonal.