ES2297666T3 - Dispositivo de filtracion de aire de baja resistencia. - Google Patents

Dispositivo de filtracion de aire de baja resistencia. Download PDF

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Abstract

Dispositivo de filtración de aire de baja resistencia que comprende una caja tubular (2) por lo menos para un elemento filtrante de forma tubular (3) fijado a una abertura inferior (9) de la caja (2), estando provisto dicho dispositivo, en su abertura superior opuesta (10), de medios de descarga (8) provistos de una abertura de descarga (7) para el aire, caracterizándose dicho dispositivo (1) porque los medios de descarga (8) están provistos, en la abertura de descarga (7), de un cuerpo tubular en forma de trompeta (11) que sobresale hacia el interior de dicha caja tubular (2) y conecta, en comunicación fluídica, el volumen interior de la caja tubular con la propia abertura de descarga (7); estando el interior del extremo libre del elemento filtrante (3) provisto de medios deflectores (6) previstos para desviar a la fuerza el flujo de aire hacia el filtro.

Description

Dispositivo de filtración de aire de baja resistencia.
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo técnico concerniente a los dispositivos de filtración del aire destinado a la mezcla de aire-combustible aspirada por los motores de combustión y hace referencia a un dispositivo de filtración de aire de baja resistencia.
Los dispositivos de filtración conocidos comprenden un filtro de aire, que tiene una forma aplanada, cilíndrica o cónica, contenido en una caja respectiva que tiene una abertura en comunicación fluídica con las tomas de aire y una abertura adicional conectada al motor.
Estado actual de la técnica
Se conocen cajas cuya abertura conectada al motor, y por lo tanto, aguas abajo del filtro en comparación con el flujo de aire, introduce fuertes resistencias y turbulencias que causan el inconveniente de reducir el flujo del aire que va al motor.
Se conocen cajas para filtros provistos de una conexión interior entre la abertura de admisión y la pared lateral dispuesta para reducir la resistencia del aire.
Un inconveniente de tales dispositivos de filtración consiste en que la conexión permite el paso de posibles objetos extraños, por ejemplo tuercas o tornillos olvidados o que han caído en la caja del filtro, a los colectores de admisión del motor, con serio peligro de daños para este último. El riesgo de la presencia de objetos extraños es especialmente importante en los dispositivos de filtración para competición, que están continuamente abiertos para revisiones, limpieza o substitución incluso durante fases de trabajo apresuradas al mismo tiempo en diferentes órganos del motor.
Desventajas adicionales de dichos filtros conocidos consisten en el hecho de que aumentan el peso y reducen el volumen interior para el aire.
El documento US-A-4695299 desvela un ciclón que tiene en su lado de salida superior un filtro. El filtro comprende un alojamiento tubular que tiene una entrada en su extremo inferior y una salida en su extremo superior opuesto. Un elemento filtrante cilíndrico está instalado en relación con la abertura de admisión y un cuerpo tubular que forma la abertura de salida sobresale hacia el interior de dicha envuelta tubular.
Exposición de la invención
Un propósito de la presente invención es proponer un dispositivo de filtración de aire que tiene baja resistencia y pueda detener eventuales objetos extraños, incluso de grandes dimensiones, en la caja.
Un propósito adicional de la presente invención es proponer un dispositivo para reducir la resistencia de aire sin reducir el volumen útil del dispositivo y sin volverlo pesado.
Otro propósito es proponer un dispositivo que se pueda alojar fácilmente en el compartimento del motor.
Los objetivos anteriormente mencionados son alcanzados según el contenido de las reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
Las características de la presente invención se resaltan a continuación con especial referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una vista esquemática en corte longitudinal del dispositivo de la presente invención;
la figura 2 muestra una vista seccionada longitudinalmente por un plano longitudinal perpendicular al que secciona la figura 1;
la figura 3 muestra una vista desde arriba del dispositivo de la figura 1.
Mejor modo de realizar la invención
Con referencia a las figuras 1 a 3, 1 indica un dispositivo de filtración de baja resistencia para la alimentación de motores de combustión, que incluye principalmente una caja tubular 2, un elemento filtrante 3, medios de soporte 4 y medios de descarga 8.
La caja tubular 2 tiene una sección elíptica u ovalada y está provista de una abertura inferior 9 y una superior 10. Además, la caja tubular está hecha preferentemente de fibra de carbono, por lo que libera un aislante térmico entre el ambiente exterior y el aire que lo atraviesa. La caja tubular 2 está fijada a los medios de soporte 4 por medios de fijación 14 que consisten en tornillos o pasadores.
Los medios de descarga 8 están vinculados a una abertura superior 10 de la caja tubular 2 y están provistos en la parte central de una abertura de descarga 7, en correspondencia con la cual presentan un cuerpo tubular 11 que sobresale hacia el interior de dicha caja tubular 2. Dicho cuerpo tubular 11 conecta, en comunicación fluídica, el volumen interior de la caja tubular 2 con la propia abertura de descarga 7.
La forma de los medios de descarga 8 es semejante a una brida perfilada integrada con el cuerpo tubular 11 que está perfilado como la boca de salida de una trompeta.
Preferentemente, la trompeta del cuerpo tubular 11 se expande, o ensancha, hacia el interior del dispositivo 1. Como alternativa, la invención prevé que el cuerpo tubular 11 se reduzca, o se restrinja, hacia el interior del dispositivo 1 tomando forma de una ojiva truncada.
Los medios de descarga 8 están provistos periféricamente de una ranura 14 para el alojamiento de la pared interior de la caja tubular 2 en su abertura superior 10. Los medios de descarga 8 están fijados de forma separable a la caja tubular 2 por medios de fijación de tornillos o pasadores 15.
El dispositivo incluye medios de soporte 4 fijados a la abertura inferior 9 de la caja 2 y dispuestos para sujetar el elemento filtrante 3, en una abertura de admisión 5 para el aire de los propios medios de soporte 4.
Los medios de soporte 4 están conformados en forma de disco y provistos centralmente de la abertura de admisión 5 conectable a las tomas de aire del vehículo. Una garganta interior de los medios de soporte 4 aloja un extremo del elemento filtrante 3 que puede fijarse formando cuerpo con los medios de soporte 4, por ejemplo por medio de un adhesivo o la fusión de material plástico. Como alternativa, el extremo del filtro puede alojarse de forma separable en una garganta respectiva, en forma de asiento anular, de los medios de soporte 4.
Los medios de soporte 4 están provistos periféricamente de un asiento 13 para alojar la pared interior de la caja tubular 2 en la abertura inferior 9. Están hechos de nailon reforzado con fibra de vidrio.
El elemento filtrante 3 tiene forma cilíndrica y está hecho de algodón impregnado de aceite de baja viscosidad. Está provisto internamente de medios deflectores del aire 6, conectados al extremo libre del elemento filtrante 3 de tal manera que el flujo de aire que entra por la abertura 5, y señalado por las flechas F de la figura 1, es desviado a la fuerza por los medios deflectores 6 hacia el elemento filtrante 3. El flujo de aire desviado atraviesa el elemento filtrante 3, atraviesa el espacio intermedio formado por este último y la caja externa 2 y sale, a través del cuerpo tubular 11, por la abertura de descarga 7 entrando en conductos de aire en dirección al motor.
Los medios deflectores 6 tienen sustancialmente una forma de cono cuyo vértice está dirigido hacia la abertura de admisión 5 y cuya base está fijada de una pieza al borde libre del elemento filtrante 3. Como alternativa, se prevé que el borde libre del elemento filtrante 3 coincida de forma separable con la base de los medios deflectores 6. La forma sustancialmente cónica de los medios deflectores 6 puede tener un perfil cóncavo 6a o convexo 6b, por ejemplo de tipo parabólico. Más concretamente, dicha forma casi cónica de dichos medios deflectores 6 tiene una sección axial con la forma de dos semi-parábolas con ejes paralelos y bifurcaciones acopladas en el vértice de los medios deflectores 6 que producen el perfil cóncavo 6a o el convexo 6b.
El dispositivo incluye medios separadores 20, por ejemplo hechos de materiales plásticos y de forma prismática, interpuestos entre el cuerpo tubular 11 y el elemento filtrante 3 y coincidentes con la pared interior de la caja tubular 2 para el centrado y la detención del elemento filtrante 3.
El funcionamiento del dispositivo prevé que la ranura entre el cuerpo tubular 11 y la pared interior de la caja tubular 2 forme un tipo de interceptor dispuesto para prevenir o reducir el riesgo de paso, hacia el motor, de objetos extraños como tuercas, tornillos, arandelas, pasadores de aletas y similares. La conformación del cuerpo tubular 11 proporciona una baja resistencia y escasas pérdidas dinámicas de flujo de aire que alimenta el motor, sin pesadez y sin reducir de manera apreciable el volumen interior del dispositivo.
Una ventaja de la presente invención es proponer un dispositivo de filtración de aire que tiene baja resistencia, capaz de detener objetos extraños, incluso de grandes dimensiones, dentro de la caja aguas abajo del filtro, sin reducir el volumen útil del dispositivo y sin volverlo pesado.
Otra ventaja es proponer un dispositivo que puede alojarse con facilidad en el compartimiento del motor por la forma de su sección ovalada o elíptica.

Claims (18)

1. Dispositivo de filtración de aire de baja resistencia que comprende una caja tubular (2) por lo menos para un elemento filtrante de forma tubular (3) fijado a una abertura inferior (9) de la caja (2), estando provisto dicho dispositivo, en su abertura superior opuesta (10), de medios de descarga (8) provistos de una abertura de descarga (7) para el aire, caracterizándose dicho dispositivo (1) porque los medios de descarga (8) están provistos, en la abertura de descarga (7), de un cuerpo tubular en forma de trompeta (11) que sobresale hacia el interior de dicha caja tubular (2) y conecta, en comunicación fluídica, el volumen interior de la caja tubular con la propia abertura de descarga (7); estando el interior del extremo libre del elemento filtrante (3) provisto de medios deflectores (6) previstos para desviar a la fuerza el flujo de aire hacia el filtro.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de descarga (8) están formados como una brida perfilada integrada al cuerpo tubular (11).
3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la trompeta del cuerpo tubular (11) se ensancha hacia el interior del dispositivo (1).
4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la trompeta del cuerpo tubular (11) se estrecha hacia el interior del dispositivo (1).
5. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por comprender medios de soporte (4) fijados en la abertura inferior (9) de la caja (2) y adaptados para conectar, en una abertura de admisión (5) para el aire de los propios medios de soporte (4), dicho elemento filtrante (3).
6. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de descarga (8) están provistos periféricamente de una ranura (14) para alojar la pared interior de dicha caja tubular (2) en su abertura superior (10).
7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de descarga (8) están fijados de forma separable a la caja tubular (2) a través de medios de fijación (15).
8. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios deflectores (6) tienen sustancialmente una forma de cono cuyo vértice está dirigido hacia la abertura de admisión (5) y cuya base está fijada de una pieza al borde libre del elemento filtrante (3).
9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado sustancialmente porque dicha forma casi cónica de dichos medios deflectores (6) tiene una sección axial con la forma de dos semi-parábolas con ejes paralelos y bifurcaciones acopladas en el vértice de los deflectores (6) que producen un perfil cóncavo (6a) o convexo (6b).
10. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha caja tubular (2) tiene una sección elíptica u ovalada.
11. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha caja tubular (2) está hecha de fibra de carbono.
12. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho elemento filtrante (3) es de algodón impregnado de aceite de baja viscosidad.
13. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de soporte (4) están provistos periféricamente de un asiento (13) para alojar la pared interior de dicha caja tubular (2) en su abertura inferior (9).
14. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha caja tubular (2) está bloqueada de forma separable a dichos medios de soporte (4) a través de medios de fijación (14).
15. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de soporte (4) están hechos de nailon reforzado con fibra de vidrio.
16. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho elemento filtrante (3) es cilíndrico.
17. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por incluir medios separadores (20) colocados entre el cuerpo tubular (11) y el elemento filtrante (3).
18. Dispositivo según la reivindicación 17, caracterizado porque los medios separadores (20) coinciden con la pared interior de la caja tubular (2).
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