ES2609116T3 - Cartucho de filtro de aire en forma de panel de papel plegado con profundidad variable para motores de combustión interna, equipado con un elemento de canalización integrado de alta eficiencia - Google Patents

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Abstract

Un cartucho de forma de panel de filtro de aire (11) con una profundidad variable para la ubicación dentro de una carcasa de una caja de filtro de motores de combustión interna, que comprende una sección de filtro (13), hecha de papel plegado 5 y que tiene una forma de cuadrilátero, y una segunda sección (17), también con una forma de cuadrilátero, dispuesta adyacente a la sección de filtro (13) a lo largo de un lado (25) de la sección de filtro (13) paralelo a la dirección de los pliegues (15) en el papel, en el que, en al menos una porción (27) de la sección de filtro (13), la profundidad de los pliegues (15) aumenta progresivamente en una dirección hacia la segunda sección (17) generando de esta manera dicha profundidad variable del cartucho de filtro y en el que, se define un plano común a ambas secciones donde se proporciona una junta de sellado hermético (21) de poliuretano que rodea el perímetro (39) de la sección de filtro (13) y el perímetro (41) de la segunda sección (17), una sección (45) de dicha junta (21) extendiéndose a lo largo del lado (25) de la sección de filtro (13) a lo largo de la que está dispuesta la segunda sección (17) que es común a la sección de filtro (13) y a la segunda sección (17), caracterizado por que dicha segunda sección es un elemento de canalización de aire de alta eficiencia integrado en forma de una tolva provisto de una abertura de entrada de aire (31) que se extiende en dicho plano común a la sección de filtro (13) y a la segunda sección y una boca de salida de aire (35) proporcionada en la parte inferior de la sección de canalización (17) en una pared inferior (37) de la sección de canalización (17) y que no tiene bordes vueltos hacia el exterior, a lo largo de un plano paralelo a las paredes de los pliegues (15) en el papel.

Description

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DESCRIPCION
Cartucho de filtro de aire en forma de panel de papel plegado con profundidad variable para motores de combustion interna, equipado con un elemento de canalizacion integrado de alta eficiencia
La presente invencion se refiere a un cartucho de filtro de aire en forma de panel de papel plegado con profundidad variable para motores de combustion interna, cuyo cartucho esta equipado con un elemento de canalizacion integrado de alta eficiencia.
Con el fin de purificar el aire que entra en el circuito de admision de un motor de combustion interna, se conoce el uso de cartuchos de filtro de papel plegado, que se encuentra en una carcasa adecuado. La carcasa tiene una abertura de entrada para aire sucio y una abertura de salida para el aire purificado, e internamente define una trayectoria de aire fija, de manera que todo el flujo de aire en transito fluye a traves del material filtrante. Con este fin, las carcasas de la tecnica anterior tienen diversas formas y juntas de estanqueidad adecuadas se proporcionan entre la carcasa y el cartucho con el fin de definir dicha trayectoria de aire fija y para evitar fugas tanto como sea posible. La carcasa del filtro normalmente se encuentra cerca del motor el aire purificado esta destinada y, en el caso de los motores utilizados en los vehfculos, en general se encuentra en el mismo compartimento donde se encuentra el motor. Dicha disposicion determina la necesidad de carcasas de filtros, y por lo tanto cartuchos de filtro, que tienen tamanos pequenos, asf como formas compatibles con los espacios disponibles en el compartimiento del motor.
Por lo tanto, uno de los problemas a resolver en la fabricacion de cartuchos de filtro es como mejorar la eficiencia de filtracion del cartucho mientras que, posiblemente, se reduce su tamano.
Con el fin de mejorar la eficiencia de purificacion de aire y para mantener limitado el tamano del filtro de aire, un numero de configuraciones de cartuchos de filtro de papel plegado se han desarrollado en el pasado. Recientemente, por ejemplo, se han generalizado cartuchos de filtro de papel plegado y que tienen una profundidad variable.
Un cartucho de filtro en forma de panel, hecho de papel plegado y que tiene una profundidad variable, se obtiene generalmente mediante la alimentacion de una hoja de papel para filtros de aire para una maquina de plegado capaz de producir un paquete de filtro en el que una sucesion de curvas y puntas y paredes de conexion correspondientes son definidas. La profundidad de los pliegues puede ser constante a lo largo del paquete de papel plegado, o puede variar de acuerdo con diferentes configuraciones.
Un ejemplo de un cartucho de filtro de este tipo se describe en el documento DE 198 16 431.
Los documentos EP0534079 y EP2106836 divulgan tanto el panel como cartuchos de filtro de aire.
La profundidad variable de los pliegues en el papel permite el ajuste a la forma de la carcasa que contiene el cartucho, explotando de forma optima el espacio interno de la misma, lo que resulta en una reduccion del tamano global del filtro y en la posibilidad de hacer las carcasas con diferentes formas, ajustandose a los espacios disponibles en el compartimiento del motor de un vehnculo.
Los motores de combustion interna modernos estan generalmente equipados con sistemas electronicos para controlar el suministro de combustible, que requieren un unico representante electrico de la cantidad de aire aspirado por el motor. Dicha senal es generada por un sensor de flujo o caudalfmetro, tambien conocido como “debfmetro”, que normalmente se situa inmediatamente aguas abajo del filtro de aire, cerca de la salida de aire del filtro.
La senal generada por el medidor de flujo es fiable solo si el medidor de flujo esta correctamente posicionado en relacion al flujo de aire que sale del filtro.
Otro problema que hay que resolver en la fabricacion de cartuchos de filtro destinado a los circuitos de admision equipados con un medidor de flujo es, pues, la forma de determinar las condiciones para el buen funcionamiento de un dispositivo de este tipo.
En el campo de los motores de combustion interna, en particular, destinados a vehfculos terrestres, existe por lo tanto la necesidad de dar una mayor eficiencia a los cartuchos de filtro de aire, a fin de lograr las ventajas mencionadas anteriormente de aumentar el rendimiento, reducir el tamano, buen funcionamiento del medidor de caudal, y asf sucesivamente.
Las ventajas anteriores se consiguen haciendo el cartucho de filtro con la configuracion como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.
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Una forma de realizacion preferida de la invencion se describira ahora con referencia particular a los dibujos adjuntos, en los que:
- La figura 1 es una vista en planta del cartucho segun la invencion;
- La figura 2 es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de la lmea II - II de la figura 1;
- La figura 3A es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de la lmea III - III de la figura 1, en la que el cartucho se muestra con un primer perfil de variacion de profundidad;
- La figura 3B es una vista en seccion transversal tomada a lo largo de la lmea III - III de la figura 1, en la que el cartucho se muestra con un segundo perfil de variacion de profundidad;
- La figura 4 es una vista en perspectiva desde arriba del cartucho de acuerdo con la invencion, en la que se muestra el cartucho con un tercer perfil de variacion de profundidad;
- La figura 5 es una vista superior en perspectiva del cartucho situado en la carcasa de una caja de filtro, de la que se ha elevado la cubierta.
Haciendo referencia a los dibujos que se acompanan, el cartucho de filtro de acuerdo con la invencion esta generalmente indicado por el numero de referencia 11.
El cartucho 11 incluye una seccion de filtro 13 hecha de papel plegado, de los que los pliegues 15 son paralelos y estan dispuestos en la direccion mostrada por la flecha f1, y una seccion de canalizacion de aire 17 o elemento de canalizacion.
Cuando el cartucho 11 esta situado dentro de la carcasa de una caja de filtro, la seccion de canalizacion 17 esta situada aguas debajo de la seccion de filtro 13 en la direccion del flujo de aire. Mas precisamente, en la disposicion anterior, el flujo de aire a traves de la seccion de filtro 13 se leva a cabo sustancialmente hacia arriba, en la direccion mostrada por la flecha F2, y el flujo de aire purificado habiendo volado a traves de la porcion de filtro fluye a traves de la seccion de la canalizacion 17 hacia abajo, en la direccion mostrada por la flecha F3.
Como se puede apreciar a partir de los dibujos que acompanan, el cartucho 11 tiene sustancialmente una estructura en forma de panel, y el panel en el ejemplo ilustrado tiene la forma sustancialmente como un paralelepfpedo, con una cara superior sustancialmente plana 19 rodeada por una junta periferica 21 y una cara inferior 23 definida por los perfiles en forma de la seccion de filtro 13 y la seccion de canalizacion 17.
Tanto la seccion de filtro 13 y la seccion de canalizacion de aire 17 tienen sustancialmente una forma de cuadrilatero, preferiblemente una forma rectangular o cuadrada, y la seccion de canalizacion 17 esta dispuesta adyacente a la seccion de filtro 13 a lo largo de un lado 25 de la seccion de filtro 13 paralela a la direccion F1 de los pliegues 15 en el papel.
Por otra parte, la seccion de filtro 13 tiene al menos una porcion 27, donde la profundidad de los pliegues 15 aumenta progresivamente en la direccion hacia la seccion de canalizacion 17. La parte restante 29 de la seccion de filtro 13, cuando se proporciona, tiene en la parte contraria los pliegues de profundidad constante 15.
En consecuencia, la forma de la seccion transversal de cartucho 11 en un plano perpendicular a la direccion F1 de pliegues 15 es sustancialmente trapezoidal, en lo que se refiere a la seccion de filtro 13.
La seccion de canalizacion 17 tiene la forma de una tolva 33 provista de una abertura de entrada de aire 31 y una boca de salida de aire 35.
La apertura 31 se extiende sustancialmente en un plano comun a la seccion de filtro 13 y sustancialmente por toda la superficie de dicho plano perteneciente a la seccion de canalizacion 17.
La boca 35 se encuentra en la parte inferior de la tolva 33, a lo largo de un plano sustancialmente paralelo a las paredes de los pliegues de papel 15 en la seccion 13.
Preferiblemente, ademas, la boca 35 se encuentra sustancialmente en el centro de la pared inferior 37 de la tolva 33.
Segun la invencion, la boca 35 proporcionada en la parte inferior de la seccion de canalizacion 17 formada en la pared inferior 37 de dicha seccion de canalizacion y no tiene bordes vueltos hacia el exterior. Dicha boca 35, por tanto, tiene la apariencia de un corte de ventana en la pared de la tolva 33.
Ventajosamente, la disposicion anterior de la boca 35 es optima para el funcionamiento del medidor de flujo conectado inmediatamente aguas abajo de dicha boca 35, en el conducto del circuito de entrada del motor el aire se purifica mediante el cartucho 11 esta disenado para ello.
El penmetro 39 de la seccion de filtro 13 y el penmetro 41 de la seccion de canalizacion 17, en su plano comun, estan rodeados de junta de cierre hermetico 21, que ventajosamente puede estar hecha de poliuretano y se moldea
junto con la seccion 13 y la seccion 17. La junta 21 esta dispuesta para cooperar con la pared de la carcasa 43 en la que se encuentra el cartucho 11. Por otra parte, la seccion 45 de la junta 21 que se extiende a lo largo del lado 25 es preferiblemente comun para la seccion de filtro 13 y la seccion de canalizacion 17.
5 La seccion de canalizacion 17 puede estar hecha de material plastico, por moldeo.
Los lados laterales de la seccion de filtro perpendicular a la direccion F1 de los pliegues 15 se hacen impermeables al aire, por ejemplo, por medio de paneles 49 correspondientes.
10 Haciendo referencia en particular a la figura 5, cuando esta en uso, el cartucho 11 esta alojado en la carcasa 43 que tiene una cubierta 47. El penmetro 51 de la carcasa 43 y el penmetro 53 de la cubierta 47 cooperan con la junta 21 de cartucho 11 con el fin de proporcionar el cierre hermetico de la carcasa 43. Un tabique transversal interior de la carcasa 43, que se encuentra a fin de cooperar con la seccion transversal 45 de la junta 21, separa las camaras de carcasa 43 destinadas a albergar la seccion de filtro 13 y la seccion de canalizacion 17, respectivamente.
15
Son posibles varios cambios y modificaciones para el cartucho como se describe y se muestra.

Claims (7)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Un cartucho de forma de panel de filtro de aire (11) con una profundidad variable para la ubicacion dentro de una carcasa de una caja de filtro de motores de combustion interna, que comprende una seccion de filtro (13), hecha de papel plegado y que tiene una forma de cuadrilatero, y una segunda seccion (17), tambien con una forma de cuadrilatero, dispuesta adyacente a la seccion de filtro (13) a lo largo de un lado (25) de la seccion de filtro (13) paralelo a la direccion de los pliegues (15) en el papel, en el que, en al menos una porcion (27) de la seccion de filtro (13), la profundidad de los pliegues (15) aumenta progresivamente en una direccion hacia la segunda seccion (17) generando de esta manera dicha profundidad variable del cartucho de filtro y en el que, se define un plano comun a ambas secciones donde se proporciona una junta de sellado hermetico (21) de poliuretano que rodea el penmetro (39) de la seccion de filtro (13) y el penmetro (41) de la segunda seccion (17), una seccion (45) de dicha junta (21) extendiendose a lo largo del lado (25) de la seccion de filtro (13) a lo largo de la que esta dispuesta la segunda seccion (17) que es comun a la seccion de filtro (13) y a la segunda seccion (17), caracterizado por que dicha segunda seccion es un elemento de canalizacion de aire de alta eficiencia integrado en forma de una tolva provisto de una abertura de entrada de aire (31) que se extiende en dicho plano comun a la seccion de filtro (13) y a la segunda seccion y una boca de salida de aire (35) proporcionada en la parte inferior de la seccion de canalizacion (17) en una pared inferior (37) de la seccion de canalizacion (17) y que no tiene bordes vueltos hacia el exterior, a lo largo de un plano paralelo a las paredes de los pliegues (15) en el papel.
  2. 2. El cartucho segun la reivindicacion 1, en el que la forma en seccion transversal del cartucho (11) en un plano perpendicular a los pliegues (15) es sustancialmente trapezoidal, en lo que a la seccion de filtro (13) se refiere.
  3. 3. El cartucho segun cualquier reivindicacion precedente, en el que la seccion de canalizacion (17) esta hecha de material plastico.
  4. 4. El cartucho segun cualquier reivindicacion anterior, en el que la cara (19) de la seccion de filtro (13) situada en el plano comun a la abertura de entrada de aire (31) de la tolva (33) es plana.
  5. 5. El cartucho segun cualquier reivindicacion anterior, en el que la cara de la seccion de filtro (13) opuesta a la cara (19) situada en el plano comun a la abertura de entrada de aire (31) en la tolva (33) tiene una inclinacion variable
  6. 6. El cartucho segun cualquier reivindicacion anterior, en el que los lados de la seccion de filtro (13) son impermeables al aire.
  7. 7. El cartucho segun cualquier reivindicacion anterior, en el que la boca de salida de aire (35) esta situada sustancialmente en el centro de la pared inferior (37) de la tolva (33).
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