ES2828060T3 - Filtro de aire para el aire de habitáculo de cabinas de vehículos, máquinas agrícolas, de construcción y de trabajo - Google Patents

Filtro de aire para el aire de habitáculo de cabinas de vehículos, máquinas agrícolas, de construcción y de trabajo Download PDF

Info

Publication number
ES2828060T3
ES2828060T3 ES14727432T ES14727432T ES2828060T3 ES 2828060 T3 ES2828060 T3 ES 2828060T3 ES 14727432 T ES14727432 T ES 14727432T ES 14727432 T ES14727432 T ES 14727432T ES 2828060 T3 ES2828060 T3 ES 2828060T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
filter
layer
area
filter element
adsorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES14727432T
Other languages
English (en)
Inventor
Ina Woitoll
Joachim Stinzendörfer
Angelika Gohle
Manfred Winter
Andreas Scope
Dieter Weiss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2828060T3 publication Critical patent/ES2828060T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0415—Beds in cartridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0036—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by adsorption or absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411—Filter cartridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/528—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using wound sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/02—Non-permanent measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2265/028—Snap, latch or clip connecting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2271/00—Sealings for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2271/02—Gaskets, sealings
    • B01D2271/027—Radial sealings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/10—Multiple layers
    • B01D2275/105—Wound layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

Elemento de filtro de aire de habitáculo (10) para una cabina de conductor (302) de máquinas agrícolas y de trabajo con dispositivos de pulverización o de rociado para productos fitosanitarios o fertilizantes, que comprende un cuerpo de filtro (12) con un área de filtro de adsorción (50), un área de filtro fino (80) con un medio filtrante (82) plegado en forma de zigzag hecho de un medio de fibra de vidrio o de un medio filtrante HEPA sintético para la separación de aerosoles, y un área de filtro previo (70) del lado de flujo de entrada para separar el polvo, estando dispuestas el área de filtro previo (70), el área de filtro fino (50) y el área de filtro de adsorción (50) consecutivamente en el elemento de filtro de aire de habitáculo, usándose como área de filtro previo (70) un medio filtrante (72) desplegado o plegado en forma de zigzag hecho de celulosa, espuma de plástico o material no tejido, y estando configurada al menos el área de filtro de adsorción (50) del cuerpo del filtro (12) como cuerpo de devanado, presentando el área de filtro de adsorción (50) varias capas de devanado adsorbentes y encerrando un espacio de flujo central.

Description

DESCRIPCIÓN
Filtro de aire para el aire de habitáculo de cabinas de vehículos, máquinas agrícolas, de construcción y de trabajo
Campo técnico
La invención se refiere a un filtro de aire de habitáculo, en particular para el aire suministrado a la cabina de un conductor en vehículos, máquinas agrícolas, máquinas de construcción y máquinas de trabajo.
Estado de la técnica
Por el documento DE 19540 876 A1 se conoce una unidad de separación producida en un proceso continuo, por el documento US 5120331 A se conoce una unidad de filtro con distanciadores de filtro de gas activo y por el documento CN 202 078811 U se conoce un filtro de habitáculo de varios pasos. Por el documento WO 00/33940 A1 se conoce un filtro de aire que combina una capa exterior de carbón activo con una capa de un filtro HEPA.
Sin embargo, el efecto de filtrado de este filtro puede no ser suficiente para aplicaciones en las que, por ejemplo, se producen altas concentraciones de productos fitosanitarios o concentraciones de fertilizantes (líquidos) en el aire ambiente, en particular cuando se utilizan rociadores para estas sustancias. Esto puede ser desventajoso para los conductores o el personal operativo, en particular cuando se aplican pesticidas y/o fungicidas líquidos con tractores agrícolas o forestales y aparatos fitosanitarios autopropulsados.
Por eso, el objetivo de esta invención es proporcionar un filtro de aire de habitáculo que presente un mejor efecto de filtrado con respecto a los polvos, aerosoles y vapores, en particular de pesticidas y fungicidas, que se producen durante el funcionamiento de máquinas agrícolas.
Divulgación de la invención
Este objetivo se resuelve mediante un elemento de filtro de aire de habitáculo según la reivindicación 1 para una cabina de conductor de máquinas agrícolas y de trabajo, en particular con dispositivos de pulverización o de rociado para productos fitosanitarios o fertilizantes, que comprende un cuerpo de filtro con al menos un área de filtro de adsorción en particular para la separación de gases, así como al menos un área de filtro fino en particular para la separación de aerosoles, estando configurada al menos el área de filtro de adsorción del cuerpo del filtro como cuerpo de devanado con al menos una capa de devanado y encerrando un espacio de flujo central.
Preferentemente, a través del elemento de filtro de aire de habitáculo se puede fluir exclusivamente de manera radial. Esto significa que el fluido que se va a purificar puede fluir hacia fuera desde el espacio de flujo central a través del cuerpo de filtro cilíndrico o en la dirección opuesta desde la superficie exterior en particular cilíndrica del elemento de filtro de habitáculo a través del cuerpo de filtro cilíndrico hacia dentro en el espacio de flujo central.
como adsorbente en el área de filtro de adsorción puede estar previsto un único adsorbente o una mezcla de diferentes adsorbentes o incluso una mezcla con otros materiales tales como, por ejemplo, al menos un absorbente. El adsorbente puede ser en particular carbón activo y/o al menos un material del grupo de zeolitas, geles de sílice, óxidos metálicos, tamices moleculares, fitosilicatos, nanoarcillas. Del mismo modo, pueden estar previstos adicionalmente uno o varios intercambiadores de iones.
Otras ventajas de utilizar diferentes adsorbentes se pueden ver en la adaptación individual del rendimiento de adsorción a los requisitos de determinados gases. Cuando se utilizan adsorbentes que se unen químicamente a gases contaminantes, se puede evitar una desorción posterior de los gases contaminantes. Por medio de la disposición espacial de los materiales, pueden aprovecharse otros efectos ventajosos. Por ejemplo, la primera capa puede funcionar como capa protectora al utilizarse un material especializado con una alta afinidad y capacidad para un gas A. Por lo tanto, las capas que se encuentran detrás (por ejemplo, carbón activo con un buen efecto amplio) están protegidas frente al gas A, lo cual mejora el rendimiento de adsorción de un gas B (similar al gas A), puesto que el gas A no bloquea los poros y, con ello, dos tipos de moléculas no tienen que competir por poros del mismo tamaño en el carbón activo.
Ventajosamente, las capas devanadas (capas de devanado) están configuradas sin acanaladuras o distanciadores separados, tales como los que se producen, por ejemplo, en el caso de cuerpos de filtro plisados cerrados o cuando se usan medios filtrantes gofrados, y están configuradas sin canales de paso de flujo definidos, lo cual facilita la fabricación y el manejo del elemento de filtro. En el caso del elemento de filtro, no se requiere ningún cierre bidireccional de los canales de flujo, lo cual facilita la fabricación. Debido a las altas velocidades de flujo, los elementos de filtro convencionales con cuerpos de filtro hechos de medios filtrantes plisados no ofrecen el tiempo de contacto necesario que asegura una adsorción o absorción fiable de contaminantes en el filtro, lo cual es crítico para la funcionalidad de un filtro para la purificación de gases o la eficiencia de filtración y/o la eficiencia de adsorción. Esto se aplica especialmente a elementos de filtro con un caudal elevado del medio que se va a filtrar. Debido al diseño del cuerpo del filtro como cuerpo de devanado con una o varias capas de devanado, el elemento de filtro ofrece un tiempo de contacto suficientemente largo entre el medio que se va a filtrar y el adsorbente, que puede purificar a este respecto el medio que se va a filtrar.
El elemento de filtro de acuerdo con la invención puede usarse en particular para la cabina del conductor de máquinas agrícolas y máquinas de trabajo, en particular con dispositivos de pulverización o dispositivos de rociado para productos fitosanitarios o fertilizantes. Mediante la combinación del área de filtro de adsorción y el área de filtro fino, pueden lograrse de manera fiable una calidad del aire muy mejorada en el habitáculo de la cabina del conductor, incluso en los ambientes altamente contaminados mencionados. En el área de filtro de adsorción se unen gases en particular perjudiciales para la salud y/o de olor desagradables, en el área de filtro fino dispuesta aguas arriba o aguas abajo del área de filtro de adsorción se eliminan del aire respirable polvos finos, vapores y aerosoles. Una disposición del área de filtro fino puede estar prevista preferentemente aguas arriba del área de filtro de adsorción.
De acuerdo con la invención, para el área de filtro fino está previsto un medio filtrante plegado en forma de zigzag con fibras de vidrio o un medio HEPA sintético, en particular un medio filtrante de fibra de vidrio, que está provisto preferentemente de una o dos capas de cobertura de un material no tejido de hilatura. El medio filtrante es apropiado para la separación eficaz de aerosoles.
De acuerdo con un diseño favorable, puede estar prevista un área de filtro previo del lado de flujo de entrada en particular para la separación de polvos. Una combinación de área de filtro previo, área de filtro fino y área de filtro de adsorción da como resultado un elemento de filtro altamente eficaz con un alto estándar de seguridad.
De acuerdo con la invención, se prevé un medio filtrante desplegado o plegado en forma de zigzag hecho de celulosa, espuma de plástico o material no tejido, por ejemplo, material no tejido sintético. En particular, el medio filtrante también puede comprender una combinación de una o varias capas de capas de tales medios filtrantes. El medio filtrante es apropiado para la separación eficaz de partículas.
De acuerdo con un diseño favorable adicional, el área de filtro previo también puede estar configurada como cuerpo de devanado o puede estar integrada como capa en el devanado del cuerpo de filtro de adsorción.
De acuerdo con un diseño favorable, el área de filtro de adsorción puede estar formada por un producto semielaborado constituido por al menos una capa de soporte y al menos una capa adsorbente fijada con al menos un adsorbente. Una fijación o inmovilización del adsorbente en la capa adsorbente evita un arrastre de las partículas del área de filtro de adsorción.
De acuerdo con un diseño favorable, el cuerpo de devanado puede estar devanado sobre un elemento de tubo, que permanece como cuerpo de apoyo en el cuerpo de devanado. Por ello, puede simplificarse el proceso de fabricación del elemento de filtro. El propio elemento de tubo puede ser ventajosamente un área de filtro previo y/o un área de filtro fino. Como alternativa, el cuerpo de devanado también puede devanarse en un mandril, que se retira después del devanado.
De acuerdo con un diseño favorable, el medio filtrante del área de filtro previo y/o del área de filtro fino puede estar integrada en el cuerpo de devanado, en particular como capa de soporte o capa adicional a la capa de soporte. Por ello, puede aumentarse la eficiencia del filtro; aparte de eso, de esta manera, también se puede fabricar de forma sencilla y económica una estructura de filtro de aire de habitáculo integrada. Puesto que de esta manera puede representarse una pluralidad de capas consecutivas de medio filtrante para el área de filtro previo y/o el área de filtro fino, se posibilita un paso múltiple del medio que va a filtrarse, por ejemplo, aire, a través del respectivo medio filtrante del área de filtro previo y/o del área de filtro fino. Por ello, puede mejorarse la eficiencia de filtración. En particular, la dirección del flujo a través del elemento de filtro puede estar dirigida desde el interior hacia el exterior, con respecto al cuerpo de devanado, o desde el exterior hacia el interior.
Además del espesor de pared del cuerpo de devanado, es decir, del elemento de filtro, que resulta del número de capas de devanado en el elemento de filtro y del grosor por capa de devanado, la forma del filtro de devanado también es variable. Además de la forma circular habitual, también son posibles otras secciones transversales, tales como formas elípticas, triangulares, poligonales. Estas formas se pueden producir de manera sencilla devanando una capa de soporte plana sobre un núcleo interior adecuado. Con ello, es posible un aprovechamiento óptimo del espacio de instalación.
El diseño del elemento de filtro de aire de habitáculo es sencillo y robusto y permite una larga vida útil en uso. Además, las propiedades del filtro pueden especificarse, por ejemplo, a través de la distribución selectiva de otros componentes en la al menos una capa de devanado en la dirección radial y/o incluso axial del elemento de filtro.
De manera favorable, el elemento de filtro de aire de habitáculo puede presentar una junta circunferencial para separar el lado bruto del lado limpio durante la instalación en una carcasa de filtro.
En una forma de realización también puede estar prevista adicionalmente una capa de filtro previo del lado de flujo de entrada, en particular para la separación de polvos. Esta está aguas arriba del área de filtro de adsorción con una capa de devanado adsorbente o varias capas de devanado adsorbentes y la capa de filtro fino y está dispuesta en el lado de flujo de entrada del elemento de filtro de aire de habitáculo. Por ello, puede asegurarse una función fiable del área de filtro de adsorción y de la capa de filtro fino incluso en entornos con mucho polvo y puede reducirse la carga de polvo en el aire aspirado.
En el caso del carbón activo como adsorbente, el carbón activo puede obtenerse a partir de madera o hulla, a base de polímeros, a base de alquitrán o a base de cáscaras de coco. En una forma de realización favorable, como material base para el carbón activo se usan perlas de intercambio iónico que se han producido a base de polímeros, por ejemplo, a partir de resinas sintéticas, en particular de poliestireno reticulado con divinilbenceno.
En una forma de realización, como adsorbente puede usarse un adsorbente hidrófobo, en particular carbón activo hidrófobo. Por adsorbentes hidrófobos se entiende en particular aquellos que presentan una capacidad de absorción de agua comparativamente baja. Por ejemplo, se usa preferentemente un adsorbente, por ejemplo, un carbón activo, que a una humedad relativa del 50 % presenta una absorción de agua de <10 por ciento en masa, en particular con respecto a la rama de adsorción de la isoterma. De manera especialmente preferente, esta absorción de agua asciende al <5 por ciento en masa.
En una forma de realización, el adsorbente puede presentar una superficie BET superior a 600 m2/g, preferentemente superior a 800 m2/g (preferentemente medido según la norma DIN ISO 9277: 2003-05). Por ello, puede asegurarse una adsorción suficiente en un espacio de instalación reducido.
En una forma de realización, el adsorbente puede usarse en forma vertible o no aglomerada, por ejemplo, en forma de partículas granulares o esféricas o moldeadas de otra manera. Las partículas adsorbentes presentan preferentemente tamaños de partícula (diámetro medio) entre 0,1 y 1 mm, preferentemente entre 0,2 y 0,7 mm, y pueden estar presentes, por ejemplo, en forma de barras, gránulos o esferas, por ejemplo, en forma de carbón activo granulado o carbón activo esférico.
Como adsorbente se define una sustancia rica en poros, preferentemente sólida, preferentemente no de material no tejido de fibra y preferentemente vertible que, debido a su superficie interna, está capacitada para enriquecer selectivamente determinadas sustancias en su interfaz a partir de mezclas gaseosas o líquidas, en particular de aire cargado con sustancias gaseosas o líquidas. Ejemplos de ello son carbón activo, óxido de aluminio, gel de sílice, óxido de silicio, zeolitas, gel de sílice o resinas adsorbentes sintéticas.
De acuerdo con la invención, como área de filtro previo se usa un medio filtrante desplegado o plegado en forma de zigzag. Este consta de celulosa, espuma de plástico o material no tejido o puede comprender una combinación de una o varias capas de capas de tales medios filtrantes.
Una capa de medio filtrante de espuma de plástico para el área de filtro previo puede constar, por ejemplo, de una espuma reticulada, en particular espuma de poliuretano, por ejemplo, a base de poliéter o de poliéster, o comprender una o varias capas de esta espuma. Los pesos volumétricos de tales espumas pueden ascender en el intervalo de 20 a 70 kg por m3.
Como medio filtrante de celulosa para el área de filtro previo puede emplearse, por ejemplo, un medio filtrante de celulosa con impregnación epoxi. Preferentemente, el medio filtrante de celulosa presenta un peso por unidad de superficie de 80 - 120 g/m2. En una forma de realización preferente, el medio filtrante presenta un tamaño de poro máximo en el intervalo de 30 - 40 pm y/o una permeabilidad al aire de aproximadamente 100 - 400 l/m2s, preferentemente entre 200 y 300 l/m2s, en cada caso medido con una diferencia de presión de 200 Pa (medido en este caso y a continuación preferentemente según la norma DIN EN ISO 9237). De esta manera, las capas siguientes pueden protegerse frente a los depósitos de polvo y, con ello, puede asegurarse su función. En una realización, el contenido de impregnación, es decir, la proporción en peso del agente de impregnación en el peso por unidad de superficie del medio filtrante, asciende a entre el 15 y el 30 %.
Como medio filtrante de material no tejido para el área de filtro previo puede usarse preferentemente una combinación de una capa de material no tejido de hilatura y una capa fundida por soplado (material no tejido hecho de fibras de plástico fundidas por soplado). Ambas capas pueden estar fabricadas respectivamente de poliamida (PA), poliéster (PES), policarbonato (PC) o polipropileno (PP). El medio filtrante de material no tejido presenta preferentemente un peso por unidad de superficie de entre 60 y 140 g/m2, preferentemente entre 80 y 120 g/m2 y/o un grosor en el intervalo de 0,5 a 1 mm, de manera especialmente preferente de 0,5 a 0,8 mm. Más preferentemente, la permeabilidad al aire se encuentra en el intervalo de 1000 - 2000 l/m2s, de manera especialmente preferente entre 1200 y 1800 l/m2s a una diferencia de presión de 200 Pa.
En una forma de realización, el área de filtro previo, en particular según la norma ISO 5011, presenta un grado de separación del 99 % para el polvo de ensayo PTI fino, en particular según la norma ISO 14269-4.
En una forma de realización favorable, el área de filtro previo presenta una masa por unidad de superficie de 75 - 125 g/m2. Preferentemente, el medio filtrante del área de filtro previo presenta una permeabilidad al aire de 100 - 200 l/m2s a una diferencia de presión de 200 Pa.
Por medio del uso del área de filtro previo, puede lograrse que el área de filtro de adsorción y el área de filtro fino estén protegidas frente a una carga de polvo excesiva. Por ello, su función (separación de gases del área de filtro de adsorción y separación de aerosoles del área del filtro fino) se ve afectada en la menor medida posible incluso en el caso de aire aspirado muy cargado de polvo.
Para el área de filtro de adsorción puede estar prevista, por ejemplo, una espuma de poros abiertos con adsorbente no aglomerado, por ejemplo, carbón activo no aglomerado. A este respecto, pueden emplearse, por ejemplo, espumas reticuladas hechas, por ejemplo, de plásticos tales como poliuretano, éteres de poliuretano o ésteres de poliuretano. Preferentemente, los tamaños de los poros de la espuma ascienden a entre 20 y 50 ppi (ppi = siglas en inglés para "poros por pulgada") o a entre 0,5 y 2 poros por milímetro. Se mide en un procedimiento óptico comparativo, definiéndose bajo el microscopio un poro completamente formado como "poro estándar" y comparándose con este y contándose los poros que aparecen allí en un tramo. Los poros que no están completamente formados en comparación con el poro estándar se cuentan proporcionalmente. En esta espuma están incorporadas y preferentemente fijadas preferentemente partículas adsorbentes. A este respecto, las partículas adsorbentes están fijadas en la espuma preferentemente por medio de un adhesivo, por ejemplo, por medio de un adhesivo de dos componentes a base de poliuretano. Esto puede conseguirse, por ejemplo, por que la espuma se impregna primero con un adhesivo y a continuación, antes de que el adhesivo se seque o endurezca, se vierten partículas adsorbentes, en particular con sacudimiento. En este sentido, puede emplearse un adhesivo de dos componentes, un adhesivo termofusible o un adhesivo acuoso.
En una forma de realización, para un producto semielaborado del que se devana el área de filtro de adsorción está prevista una capa de un relleno fijado (inmovilizado) con un adsorbente o con una mezcla de varios adsorbentes o con una mezcla de al menos un adsorbente y al menos un absorbente. El producto semielaborado puede estar implementado en una estructura de una capa o varias capas. Como relleno fijado (inmovilizado) se designa una disposición en la que está prevista una capa de soporte y sobre esta está fijada una capa de relleno de, por ejemplo, partículas adsorbentes. Como capa de soporte puede usarse, por ejemplo, una malla expandida de plástico o una capa de un material plano, por ejemplo, un medio filtrante de partículas. En una forma de realización favorable, como capa de soporte se usa un material no tejido hecho de fibras de poliéster unidas por hilado o fundidas por soplado, por ejemplo, fibras de PET (tereftalato de polietileno) o fibras de PBT (tereftalato de polibutileno). Esto puede presentar un peso por unidad de superficie de 25 a 120 g/m2, preferentemente de 50 a 100 g/m2, de manera especialmente preferente de 65 a 85 g/m2, y una permeabilidad al aire de >3000 l/m2s, preferentemente >5000 l/m2s a una diferencia de presión de 200 Pa. La permeabilidad al aire se mide en particular según la norma ISO 9347. Las partículas adsorbentes se aplican sobre la capa de soporte, por ejemplo, como relleno, y se fijan sobre la capa de soporte preferentemente por medio de una aplicación fina de adhesivo. Esto se realiza, por ejemplo, en forma de una pluralidad de puntos adhesivos aplicados sobre la capa de soporte o por medio de una red de hilos adhesivos que se ha aplicado entre la capa de soporte y la capa de relleno y/o entre la capa de relleno durante el relleno y/o sobre la capa de relleno. La capa de relleno comprende preferentemente un recubrimiento de 100 - 1200 g/m2 de partículas adsorbentes, en particular carbón activo, sobre la capa de soporte. Preferentemente, se emplean entre 800 y 1000 g/m2. La capa de un relleno fijado con capa de soporte y capa de relleno presenta preferentemente una permeabilidad al aire en el intervalo de 800 - 1200 l/m2s, en particular entre 900 y 1100 l/m2s y un peso por unidad de superficie en el intervalo de 850 a 1250 g/m2, en particular entre 950 y 1150 g/m2 con un espesor de capa en particular en el intervalo de 2 a 6 mm.
De esta manera, se proporciona una capa estable, fácil de procesar y de gran rendimiento de un relleno fijado, que también puede combinarse mecánicamente para formar productos semiacabados de múltiples capas y puede devanarse para formar un cuerpo de devanado.
En una forma de realización, para el producto semielaborado del que se devana el área de filtro de adsorción se usa una estructura en capas desplegada a partir de una capa de soporte, una capa de cobertura y un adsorbente no aglomerado insertado entre ellas. Por ello, se forma un producto semielaborado con respectivamente una capa de soporte y una capa de cobertura y una capa adsorbente dispuesta entre ellas. Dichos productos semielaborados pueden disponerse, a su vez, múltiples veces uno encima del otro para aumentar el rendimiento de filtración por medio del devanado de la capa de soporte revestida de manera que el espesor de pared del devanado corresponda, por ejemplo, a entre dos y 20 productos semielaborados, preferentemente a entre 5 y 15 productos semielaborados.
La capa de cobertura puede estar dispuesta directamente sobre la capa adsorbente y puede comprender o constar de, por ejemplo, una rejilla de plástico o una capa de un material plano, por ejemplo, de un medio filtrante de partículas. En una forma de realización preferente, como capa de cobertura se emplea un material no tejido hecho de fibras de poliéster unidas por hilado o fundidas por soplado. Esto puede presentar un peso por unidad de superficie de 25 - 120 g/m2, preferentemente de 50 - 100 g/m2, de manera especialmente preferente 65 - 85 g/m2 y una permeabilidad al aire de >3000 l/m2s, preferentemente de >5000 l/m2s.
En una forma de realización, la capa adsorbente presenta una estructura en capas compuesta por varios rellenos fijados (inmovilizados). Así, por ejemplo, una primera capa de un relleno fijado con el lado en el que está dispuesto el adsorbente (lado del adsorbente) puede colocarse en el lado del adsorbente de una segunda capa de relleno fijado y puede unirse a este, por ejemplo, mediante encolado. Por ello, se forma un producto semielaborado con dos capas de soporte o capas de cobertura y una capa adsorbente dispuesta entre ellas. Dichos productos semielaborados pueden disponerse, a su vez, múltiples veces uno encima del otro para aumentar el rendimiento de filtración por medio del devanado del producto semielaborado, lo cual da por resultado un espesor de pared ventajoso del devanado correspondientemente a un grosor de, por ejemplo, entre dos y 10 productos semielaborados, preferentemente entre 3 y 7 productos semielaborados. Como alternativa o en combinación, también son concebibles disposiciones en las cuales respectivamente la capa de soporte de una capa de un relleno fijado está colocada sobre la capa adsorbente de otro relleno fijado. Esta disposición puede concluirse luego por medio de una capa torneada con relleno fijado o una capa de cobertura. Por ejemplo, pueden estar dispuestas una encima de la otra entre 4 y 20 capas de un relleno fijado.
Preferentemente, mediante las variantes representadas, varias capas de filtro de adsorción en una estructura en capas que comprende una capa de soporte, una capa de cobertura y al menos un adsorbente no aglomerado introducido entre ellas pueden formar, una sobre la otra, una capa de filtro de adsorción total devanada. A este respecto, se disponen en particular entre 2 y 30, preferentemente entre 5 y 15, capas de producto semielaborado o de relleno fijado para formar el área del filtro de adsorción total por medio del devanado una encima de la otra y el cuerpo de devanado se estanqueiza opcionalmente en el lado frontal mediante un medio de unión. Como medio de unión puede usarse, por ejemplo, una pieza de plástico pegada, moldeada por inyección o unida por soldadura o una masa de llenado, en particular de poliuretano, fundida en bloque en los lados frontales mediante un molde de fundición. Aparte de eso como medio de unión también se puede usar una masa obturadora que se hincha bajo la acción del calor, por ejemplo, una masa que está presente en forma de película, la cual contiene caucho de nitrilo y resina fenólica. Esto puede aplicarse al cuerpo de devanado y calentarse, mediante lo cual la masa se une al cuerpo de devanado cuando se hincha y a continuación se endurece. El medio de unión puede estar configurado preferentemente como disco de cierre.
En una forma de realización, la capa adsorbente presenta dos áreas con diferentes densidades de adsorbente. A este respecto, preferentemente un área con una densidad de adsorbente más alta está dispuesta en el lado de flujo de salida y un área con una densidad de adsorbente más baja está dispuesta en el lado de flujo de entrada. Esto puede conseguirse, por ejemplo, por que dos capas de diferentes espumas llenas de partículas adsorbentes están colocadas una encima de la otra, presentando la capa del lado de flujo de salida un grado de llenado de adsorbente más alto que la capa del lado de flujo de entrada. Como alternativa, como se ha descrito anteriormente en distintas variantes, puede utilizarse una estructura en capas de capas con rellenos fijados de partículas adsorbentes en la que una o varias capas del lado de flujo de salida o capas que cierran en particular la estructura en capas hacia el lado de flujo de salida presentan una densidad de adsorbente mayor. Esto puede conseguirse, por ejemplo, por que, en el caso de los mismos materiales para las capas de soporte, las capas adsorbentes y las capas de cobertura, se calandran las capas en el lado de flujo de salida, en particular antes, durante o después del endurecimiento del adhesivo, de tal manera que se reduce el espesor de la capa y, con ello, se aumenta la densidad de adsorción. Sin embargo, para la(s) capa(s) con una densidad de adsorbente más alta, también puede usarse un granulado, por ejemplo, un granulado de carbón activo, que presenta una densidad aparente mayor que la usada para las capas con menor densidad. Esto puede realizarse o bien mediante carbones activos con diferentes densidades específicas o bien mediante diferentes geometrías de las partículas adsorbentes. Por ello, se representa en particular una capa de barrera, que puede posibilitar de forma fiable la separación de concentraciones residuales de gases nocivos. Por ello, puede proporcionarse una seguridad adicional para el usuario.
En una forma de realización preferente, la capa adsorbente presenta un área del lado de flujo de salida que comprende una o varias capas, en particular calandradas, de relleno fijado. Esta(s) capa(s) presenta(n) preferentemente un recubrimiento de carbón activo de 100 - 1200 g/m2 de partículas adsorbentes sobre la capa de soporte. Preferentemente, se emplean entre 800 y 1000 g/m2. La capa de un relleno fijado con capa de soporte y capa absorbente presenta para ello preferentemente una permeabilidad al aire en el intervalo de 800 - 1200 l/m2s, en particular entre 900 y 1100 l/m2s y un peso por unidad de superficie en el intervalo de 850 a 1250 g/m2, en particular entre 950 y 1150 g/m2 con un espesor de capa en particular en el intervalo de 1 a 3 mm. De manera especialmente preferente, estas capas o esta capa en el área del lado de flujo de salida con una densidad de adsorbente más alta presenta(n) fundamentalmente el mismo recubrimiento de partículas adsorbentes con respecto al peso por unidad de superficie y/o al tipo de partículas adsorbentes que las capas anteriores del lado de flujo de entrada con una densidad de adsorbente más baja. Más preferentemente, esta capa o estas capas presenta(n) un grosor de capa significativamente menor que las capas anteriores del lado de flujo de entrada con una densidad de adsorbente más baja. El grosor de capa puede ascender, por ejemplo, a menos de 2/3 del grosor de las capas anteriores del lado de flujo de entrada con una densidad de adsorbente más baja, preferentemente a entre el 40 % y el 60 % del grosor de las capas anteriores del lado de flujo de entrada. Para ello, por ejemplo, la capa o las capas con una densidad de adsorbente más alta se comprime(n) mediante una etapa de calandrado o un procedimiento similar de tal manera que se logre una tal reducción de grosor en comparación con la capa sin mecanizar. De esta manera, las diferentes áreas con distinta densidad de adsorbente pueden producirse a partir de los mismos materiales básicos, siendo necesaria solo una etapa de calandrado adicional para generar las capas con densidad de adsorbente más alta.
En una forma de realización favorable, para la capa o las capas con una densidad de adsorbente más alta se usa un relleno de partículas adsorbentes que presenta una densidad aparente más alta en comparación con las capas anteriores del lado de flujo de entrada con una densidad de adsorbente más baja. A este respecto, la densidad aparente es preferentemente un 50 % más alta, de manera especialmente preferente un 100 % más alta, en comparación con las capas del lado de flujo de entrada con una densidad de adsorbente más baja.
En una forma de realización favorable, para la capa o las capas con una densidad de adsorbente más alta se usa un relleno de partículas adsorbentes que, en comparación con las capas anteriores del lado de flujo de entrada con una densidad de adsorbente más baja, presenta un diámetro medio de partícula más bajo, en particular un diámetro medio de partícula al menos el 50 % menor, preferentemente un diámetro medio de partícula al menos el 65 % menor.
En una forma de realización, las capas del lado de flujo de entrada con una densidad de adsorbente más baja presentan partículas adsorbentes con un diámetro de partícula en el intervalo de 0,7 a 1,2 mm.
En una forma de realización, la capa o las capas con una densidad de adsorbente más alta presenta(n) un relleno de partículas adsorbentes con un diámetro de partícula en el intervalo de 0,3 a 0,7 mm.
Con las formas de realización descritas de la capa adsorbente se consigue en particular una distribución uniforme del al menos un adsorbente en el área de filtro de adsorción devanada, que también está garantizada durante el funcionamiento, por ejemplo, bajo carga de vibración. De esta manera, puede contribuirse a la provisión de un elemento de filtro fiable.
Con un medio filtrante de acuerdo con la invención para un área de filtro de adsorción, puede proporcionarse en particular un elemento de filtro de aire de habitáculo con un área de filtro de adsorción que es en particular fácil de procesar. En particular, puede proporcionarse un elemento de filtro de aire de habitáculo que, en el lado de flujo de salida, alcanza una concentración de gas de prueba por debajo de 10 pg/g según el método del ciclohexano correspondientemente a la norma EN 12941:1998 con una duración de prueba de 70 min medido según la norma EN 15695-2:2009.
En una alternativa de acuerdo con la invención, como área de filtro fino se usa un medio filtrante plegado en forma de zigzag con fibras de vidrio en una capa de fibra de vidrio. En este sentido, por ejemplo, puede usarse un material no tejido de fibra de vidrio o un papel de fibra de vidrio. Este presenta preferentemente una capa de cobertura hecha de un material no tejido de hilatura laminado en uno o ambos lados. Por ello, se consigue en particular una protección mecánica del medio de fibra de vidrio a menudo muy sensible. Esto es en particular ventajoso si la capa de fibra de vidrio se pliega, puesto que por ello puede protegerse en particular el medio frente a daños durante el plegado, que podrían dar como resultado fugas locales o grietas. Aparte de eso, tales capas de cobertura pueden servir para mejorar la resistencia mecánica del área de filtro fino.
En una forma de realización del área de filtro fino, las fibras de vidrio presentan un diámetro de fibra en el intervalo de 800 nm a 5 pm. Preferentemente, el 90 % de las fibras presentan un diámetro de fibra dentro de este intervalo. Preferentemente, las fibras con diámetros de fibra están presentes fundamentalmente en todo el intervalo de diámetro de fibra. Preferentemente, el diámetro medio de las fibras se encuentra dentro del intervalo mencionado. Los diámetros de fibra pueden estar medidos, por ejemplo, según el procedimiento descrito en los documentos DE 102009043273 A1 o US 2011/0235867 A1. Preferentemente, el medio filtrante del área de filtro fino presenta una masa por unidad de superficie de entre 60 y 100 g/m2, de manera especialmente preferente de entre 75 y 90 g/m2. Una capa de fibra de vidrio presenta preferentemente un grosor de 0,2 - 1 mm, de manera especialmente preferente de 0,3 - 0,6 mm. De manera especialmente preferente, se usa una capa de fibra de vidrio que, a una velocidad de flujo de entrada de 7,5 cm/s, genera una resistencia en el intervalo de 300 - 600 Pa, preferentemente de entre 400 y 500 Pa.
En una forma de realización, los materiales no tejidos de hilatura de la(s) capa(s) de cobertura están formados en particular a partir de un poliéster o polipropileno o poliamida como material de trabajo.
En una forma de realización, los materiales no tejidos de hilatura de la(s) capa(s) de cobertura presentan medidas de superficie en el intervalo de 10 y 250 g/m2, preferentemente de 20 a 60 g/m2 y de manera especialmente preferente de 30 - 34 g/m2. Los grosores preferentes para las capas de cobertura se encuentran en el intervalo de 0,1 a 0,3 mm.
En una forma de realización, el material no tejido de hilatura de la(s) capa(s) de cobertura se forma a partir de fibras sin fin que se estiran por medio de aire atemperado y/o cristaleros y se depositan de manera aleatoria sobre una cinta transportadora. Opcionalmente, a continuación puede realizarse un proceso de calandrado para generar un compuesto reforzado con fibras y/o para influir en las superficies del material no tejido.
En lugar de fibras de vidrio, de acuerdo con una alternativa de acuerdo con la invención para el área de filtro fino, también pueden usarse fibras de plástico, a saber, un medio HEPA sintético, en vez del medio de fibra de vidrio descrito. A este respecto, como material de trabajo puede usarse, por ejemplo, poliéster o polipropileno o poliamida. A este respecto, las capas de fibra pueden estar configuradas preferentemente en forma de material no tejido y pueden estar producidas, por ejemplo, en el procedimiento de electrohilado, en el procedimiento de fusión por soplado o de alguna otra manera. Debido a las propiedades del material de los medios filtrantes sintéticos, pueden prescindirse ventajosamente de las capas de cobertura y las capas protectoras. Preferentemente, se usa una capa de material no tejido fundido por soplado de poliéster con una masa por unidad de superficie de, por ejemplo, 80 - 120 g/m2 y un grosor de, por ejemplo, aproximadamente 0,4 a 0,8 mm. Esto se aplica más preferentemente sobre una capa de soporte. Como capa de soporte se considera, por ejemplo, una rejilla de soporte de plástico o una capa de material no tejido de hilatura. Las propiedades adicionales pueden corresponder a las de las capas de filtro fino descritas con fibras de vidrio.
En una forma de realización, el área de filtro previo y el área del filtro fino están integradas en un fuelle de filtro con una o varias capas de un medio de filtro previo y una o varias capas de un medio de filtro fino que se encuentran en particular directamente una encima de la otra.
En una forma de realización, una capa de cobertura solo está laminada en un lado sobre una capa de fibra de vidrio; el medio de filtro previo se lamina directamente en el otro lado. Esta combinación de capas puede estar integrada o bien de forma plana en el elemento de filtro de aire de habitáculo o bien estar plegada en forma de zigzag como una combinación completa de capas y formar un fuelle plegado. De esta manera, puede proporcionarse un elemento de filtro de aire de habitáculo con varios pasos de filtrado con poco esfuerzo de montaje y en un espacio de instalación reducido.
Las capas de cobertura y/o las capas de filtro previo o el área de filtro previo pueden estar aplicadas sobre la capa de fibra de vidrio de diferentes maneras. En este sentido, por ejemplo, se emplean adhesivos pulverizados, por ejemplo, en suspensión acuosa, por ejemplo, a base de PU. Como alternativa, pueden emplearse adhesivos termofusibles pulverizados, en procedimientos de aplicación en polvo o distribuidos, por ejemplo, en forma de material no tejido adhesivo o rejillas adhesivas, entre las capas, que se funden en una etapa de fijación durante el calandrado y a continuación se endurecen y producen, con ello, una unión permanente. Con ello, puede establecerse en particular una conexión segura entre la capa de fibra de vidrio y las capas de cobertura que permita un plegado del medio filtrante.
Con un medio filtrante de acuerdo con la invención para un área de filtro fino, puede proporcionarse en particular un elemento de filtro de aire de habitáculo con un área de filtro fino que es en particular fácil de procesar para formar un fuelle plegado. En particular, puede proporcionarse un elemento de filtro de aire de habitáculo que alcance una penetración de aerosol del < 0,05 % medido según la norma EN 15695-2:2009.
En el elemento de filtro de acuerdo con la invención, en el producto semielaborado con el que se forma el devanado, el área de filtro previo y/o el área de filtro de adsorción y/o el área de filtro fino pueden formar respectivamente un elemento de filtro parcial separado o pueden estar unidas entre sí consecutivamente de manera devanada completa o parcialmente en capas.
En una forma de realización, el producto semielaborado que se utiliza para el cuerpo de filtro del elemento de filtro de aire de habitáculo puede comprender consecutivamente al menos dos de los tres elementos de filtro parcial área de filtro previo, área de filtro de adsorción y área de filtro fino. Estos pueden presentar respectivamente en los bordes una junta circunferencial, que está conectada de manera estanca a la respectiva área de filtro parcial.
En una forma de realización, la junta circunferencial puede estar formada por un perfil de junta circunferencial hecho de un polímero, en particular de una espuma de poros cerrados espumada, por ejemplo, de espuma de poliuretano. Si un disco de cierre también está formado a partir de dicho material, la junta puede estar configurada de una sola pieza con el disco de cierre. Como alternativa, puede estar previsto un disco de cierre moldeado por inyección hecho de plástico termoplástico, al cual está unido el perfil de junta, por ejemplo, hecho de una silicona o un elastómero termoplástico, en un procedimiento de moldeo por inyección de dos componentes. Preferentemente, la junta presenta una dureza en el intervalo entre 5 y 45 Shore A, de manera especialmente preferente entre 10 y 30 Shore A.
La masa obturadora puede estar colocada sobre el elemento de filtro, que realiza una estanqueidad entre el lado del aire bruto y el lado del aire limpio en una carcasa.
De acuerdo con un perfeccionamiento favorable, la capa adsorbente devanada y en particular todo el elemento de filtro puede presentar un sellado en los bordes. A este respecto, el sellado de los bordes longitudinales de la capa de soporte puede formar un disco de cierre del lado frontal. Por ello, se asegura que el elemento de filtro así formado se pueda fluir exclusivamente de manera radial. Así, puede realizarse un sellado a través de un elemento de cierre en los dos extremos laterales de la capa plana a lo largo de la extensión longitudinal de la capa de soporte. Por ejemplo, puede formarse un elemento de cierre a través de un adhesivo, espuma, termoplástico, grapa, proceso de soldadura o una combinación de las posibilidades mencionadas anteriormente. También es concebible la utilización de pegamento caliente directamente durante el proceso de devanado si la capa de devanado posterior se devana sobre la capa de devanado anterior y el pegamento caliente en el área del borde de las capas de devanado es todavía suficientemente líquido para unirse de manera estanca con el pegamento de la capa de devanado anterior. Ventajosamente, como elemento de cierre están previstos dos discos de cierre, que cierran las superficies de extremo del lado frontal de las áreas de filtro en sus extremos axiales.
El sellado o estanqueidad en los lados frontales del elemento de filtro también puede realizarse mediante un elemento de sellado de plástico, en particular de plástico termoplástico, que puede estar configurado ventajosamente como disco de cierre. Este puede fundirse en un lado y aplicarse en estado fundido sobre los lados frontales axiales de las áreas de filtro. La fusión puede realizarse, por ejemplo, a través de ultrasonido, espejos de calentamiento, radiación infrarroja, aire caliente, y la deformación puede realizarse apretando el elemento de sellado sobre la superficie frontal y a través de su borde exterior.
En una forma de realización especialmente ventajosa, como elementos de sellado de los lados frontales axiales del elemento de filtro están previstos dos discos de cierre, que cierran de manera estanca los lados frontales, que conectan en particular directamente uno contra el otro, de la capa de filtro previo, la capa de filtro de adsorción y la capa de filtro fino.
En el caso de la utilización de espuma (por ejemplo, a base de poliuretano), el sellado (estanqueidad) en el área del borde del elemento de filtro puede lograrse mediante una formación de espuma durante el proceso de devanado o cuando se usa una masa de sellado con un comportamiento de hinchamiento retardado y/o comportamiento espumante, por ejemplo, a través de un tiempo de reacción lento o mediante aditivos que retrasen la reacción de manera definida o, por ejemplo, requieran un choque térmico para desencadenar la reacción. Con ello, puede elaborarse el sellado del devanado durante o incluso después de la finalización del devanado. Como opción adicional, también existe la posibilidad del uso de un disco de cierre separado, como se conoce en el caso de elementos de filtro de aceite o de combustible.
Un sellado de los extremos de la capa de devanado, es decir, del borde axial de la primera y/o de la última capa de devanado en el estado devanado, puede realizarse asimismo con los métodos enumerados anteriormente. Con ello, puede asegurarse el flujo alrededor del al menos un adsorbente en las capas de devanado del elemento de filtro y pueden impedirse fugas.
De manera conveniente, el área de extremo de las capas de enrollamiento puede estar fijada sobre la envoltura exterior y/o la envoltura interior del elemento de filtro devanado. La fijación puede estar configurada a lo largo de una longitud y/o una anchura de unos pocos milímetros, preferentemente de manera aproximada 5 milímetros, hasta varios centímetros. Puede realizarse, por ejemplo, mediante el pegado la capa de devanado más externa y/o más interna a la capa de devanado que se encuentra debajo y la integración en el sellado. Además, son concebibles elementos de fijación adicionales, tales como, por ejemplo, adhesivos, redes de fijación, rejillas de fijación, gomas, etc. Aparte de eso, pueden emplearse un elemento cilíndrico permeable al medio que va a filtrarse (por ejemplo, rejilla, material filtrante o material sólido poroso), grapas o fibras, alambres, etc. introducidos en la capa de devanado, que luego se envuelven completamente alrededor de todo el devanado del cuerpo del filtro en prolongación al menos una vez y se conectan a las capas de devanado que se encuentran debajo (capa de filtro o capa de alambre de fibra). Esta conexión puede realizarse, por ejemplo, por medio de soldadura, encolado, anudado, cosido, etc.
En una forma de realización preferente, en la que el elemento de filtro está dispuesto en una carcasa de filtro, la junta circunferencial entre dos partes de carcasa de la carcasa de filtro se puede comprimir o sujetar de manera estanca axial o radialmente. La junta también puede estar colocada de manera estanca radial o axialmente exclusivamente sobre una superficie de obturación de una carcasa o parte de carcasa. La fuerza necesaria para la compactación por presión puede aplicarse a través de elementos de apriete tales como botones, rebordes, etc. en el lado opuesto a la junta, o pueden estar configurados como riostras flexibles.
En principio, es posible una realización de un sistema de filtro con un cuerpo de filtro devanado con o sin carcasa.
Además del área de filtro de adsorción, están previstas preferentemente el área de filtro previo para la filtración de polvo y un área de filtro fino HEPA particularmente para la separación de aerosoles, comprendiendo el área de filtro de adsorción al menos una capa adsorbente devanada. Por ejemplo, puede devanarse alrededor de un tubo central que permanece en el elemento de filtro o alrededor de un núcleo que se usa como herramienta extraíble. Del mismo modo, es concebible el uso de un fuelle de filtro cerrado redondo, plegado en forma de zigzag y cerrado en forma anular como área de filtro fino, que puede usarse como base de devanado para las capas adsorbentes.
En cuanto a los diferentes requisitos con respecto a flujos volumétricos y vida útil, el cuerpo de devanado puede observarse como un sistema modular en el que la altura de cilindro y el diámetro pueden responder a los diversos requisitos usando los mismos componentes de conexión, lo cual ahorra ventajosamente costes de herramientas.
Las partículas adsorbentes inmovilizadas tienen ventajas con respecto a la estabilidad mecánica y la homogeneidad del elemento de filtro. Se producen tiempos de permanencia considerablemente más largos del medio que va a filtrarse en el elemento de filtro, lo cual, como consecuencia de la estructura multicapa, da como resultado roturas más bajas y mayores capacidades del elemento de filtro.
La adaptación del rendimiento de adsorción al respectivo perfil de requisitos así como al espacio de instalación puede optimizarse mediante un número optimizado de capas de devanado (es decir, cantidad de adsorbente) y una elección adecuada del material.
Aparte de eso, la invención se refiere a un sistema de filtro de aire de habitáculo para la cabina del conductor de máquinas agrícolas y de trabajo, en particular con dispositivos de pulverización o de rociado para productos fitosanitarios o fertilizantes, que comprende un elemento de filtro de aire de habitáculo de acuerdo con la invención y una carcasa con una entrada de aire y una salida de aire, en la que el elemento de filtro de aire de habitáculo separa de manera estanca el lado de entrada del lado de salida.
Aparte de eso, la invención se refiere a una cabina del conductor de un vehículo o de una máquina de trabajo que comprende un sistema de filtro de aire de habitáculo de acuerdo con la invención así como al uso de un elemento de filtro de aire de habitáculo o sistema de filtro de aire de habitáculo de acuerdo con la invención en la cabina del conductor de un vehículo o de una máquina de trabajo.
Además del uso para la filtración de aire de habitáculo en las cabinas del conductor de máquinas agrícolas y de trabajo, en particular con dispositivos de pulverización o de rociado para productos fitosanitarios o fertilizantes, el elemento de filtro de acuerdo con la invención también puede utilizarse para la filtración de aire respirable en otros habitáculos tales como vehículos de motor, aviones o similares. Además, también es concebible un uso del elemento de filtro para la filtración del aire entrante a diversos procesos, tales como, por ejemplo, el aire entrante a las pilas de combustible en aplicaciones estacionarias o móviles tales como vehículos de motor o aviones.
Otras posibles implementaciones de la invención también comprenden combinaciones, no mencionadas explícitamente, de características o formas de realización, descritas anteriormente o a continuación con respecto a los ejemplos de realización, del elemento de filtro de aire de habitáculo o del sistema de filtro de aire de habitáculo. A este respecto, el experto también agregará o modificará aspectos individuales como mejoras o complementos a la respectiva forma básica de la invención.
Configuraciones adicionales de la invención son objeto de las reivindicaciones secundarias así como de los ejemplos de realización de la invención descritos a continuación. La invención se explica con más detalle a continuación mediante ejemplos de realización con referencia a las figuras adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
A este respecto, muestran a modo de ejemplo:
fig. 1 una sección longitudinal de un elemento de filtro de aire de habitáculo con un cuerpo de filtro devanado de acuerdo con una primera forma de realización con una capa de filtro adicional, en particular plisada, colocada alrededor del devanado;
fig. 2 una vista superior parcialmente recortada del elemento de filtro de aire de habitáculo de acuerdo con la fig. 1;
fig. 3 una sección longitudinal de un elemento de filtro de aire de habitáculo con un cuerpo de filtro devanado de acuerdo con una forma de realización adicional con un devanado dispuesto alrededor de un fuelle de filtro;
fig. 4 una vista superior parcialmente recortada del sistema de filtro de aire de habitáculo de acuerdo con la fig. 3;
fig. 5 una sección longitudinal de un elemento de filtro de aire de habitáculo, útil para comprender la invención, con un cuerpo de filtro devanado con una capa de filtro fino integrada en el devanado; fig. 6 una vista superior parcialmente recortada del sistema de filtro de aire de habitáculo de acuerdo con la fig. 5;
fig. 7 la estructura de un producto semielaborado con una capa de soporte y una capa adsorbente fijada; fig. 7a una capa de un relleno de carbón activo fijado sobre una capa de soporte;
fig. 7b una primera forma de realización de un producto semielaborado, formado a partir de dos capas de acuerdo con la fig. 7a, de una capa de filtro de adsorción;
fig. 7c una segunda forma de realización de un producto semielaborado formado a partir de dos capas de acuerdo con la fig. 7a;
fig. 7d un producto semielaborado, formado a partir de una capa de acuerdo con la fig. 7a y una capa de cobertura, de una capa de filtro de adsorción;
fig. 7e una capa de filtro de adsorción a partir de dos capas de un producto semielaborado según la fig. 7d; fig. 8 una sección longitudinal de un sistema de filtro de aire de habitáculo con un cuerpo de filtro devanado de acuerdo con una forma de realización adicional;
fig. 9-15 diferentes variantes de estanqueidad para un elemento de filtro;
fig. 16 una cabina del conductor con un sistema de filtro de aire de habitáculo.
Forma(s) de realización de la invención
En las figuras, componentes iguales o similares están numerados con las mismas referencias. Las figuras muestran únicamente ejemplos y no deben entenderse como limitativas.
En los siguientes ejemplos de realización se ha utilizado carbón activo como adsorbente a modo de ejemplo. Sin embargo, también es concebible el uso de otros adsorbentes, tales como zeolitas, geles de sílice, óxidos metálicos tales como óxido de aluminio, óxido de cobre u óxido de manganeso, tamices moleculares tales como, por ejemplo, MOF, filosilicatos, nanoarcilla(s), o mezclas de adsorbentes.
Para explicar la invención, las figuras 1 y 2 muestran un primer diseño de un elemento de filtro 10. La figura 1 muestra una vista en sección del elemento de filtro 10 según un ejemplo de realización de la invención a modo de una bujía filtrante con un área de filtro de adsorción 50. Un producto semielaborado devanado forma un cuerpo de devanado 20 como área de filtro de adsorción 50 alrededor de un canal 18 axial, presentando el producto semielaborado una capa adsorbente 104 inmovilizada con carbón activo como medio filtrante 16. La figura 2 muestra una vista de frente de un lado frontal 24 recortado parcialmente del elemento de filtro 10.
El cuerpo de devanado está rodeado por un elemento de filtro adicional, que presenta preferentemente un elemento de filtro fino 70 y/o un elemento de filtro de partículas 80. En los lados frontales 22, 24 está previsto respectivamente un disco de cierre 32, 34, que estanqueiza el cuerpo de devanado 20 así como el elemento de filtro fino 70 y/o el elemento de filtro de partículas 80 en el lado frontal de manera que un medio 60 que va a filtrarse puede fluir exclusivamente solo a través de las capas de devanado del cuerpo de devanado 20 y el elemento de filtro 70, 80 adicional circundante. A este respecto, el un disco de cierre 32, por ejemplo, inferior, está completamente cerrado y estanqueiza así el canal 18 hacia abajo, mientras que el disco de cierre 34, por ejemplo, superior, opuesto axialmente, presenta en su centro una abertura 28 a través de la cual puede pasar el medio 60.
El elemento de filtro adicional está realizado, por ejemplo, con un medio filtrante plisado, estando representada en la vista superior en la fig. 2 solo un área o fragmento estrecho del medio filtrante plisado, el cual rodea el cuerpo de devanado 20 del área de filtro de adsorción 50.
Un medio 60 que va a filtrarse, por ejemplo, aire bruto 62, entra en el lado bruto del elemento de filtro 10 a través del elemento de filtro fino 70 y/o el elemento de filtro de partículas 80 hacia el cuerpo de devanado 20 del cuerpo de filtro 12 y abandona el cuerpo de filtro 12 en su lado limpio y sale como medio 60 filtrado, por ejemplo, aire limpio 64.
Las figuras 3 y 4 muestran, como vista en sección y vista superior, un diseño inverso de un elemento de filtro 10, en el que el cuerpo de devanado 20 con el área de filtro de adsorción 50 rodea el elemento de filtro adicional con el elemento de filtro fino 70 y/o el elemento de filtro de partículas 80.
Las figuras 5 y 6 muestran, como vista en sección y vista superior, un diseño, útil para comprender la invención, de un elemento de filtro 10, en el que el cuerpo de devanado 20 comprende las funcionalidades tanto del área de filtro de adsorción 50 como de un elemento de filtro fino 70 y de un elemento de filtro de partículas 80.
La figura 7 ilustra una estructura básica de un producto semielaborado con una capa 100 con un relleno fijado de partículas adsorbentes, que comprende una capa de soporte 102, una capa de cobertura 103 y una capa adsorbente 104, por ejemplo, en forma de una capa de relleno con partículas adsorbentes inmovilizadas. Un producto semielaborado de este tipo puede utilizarse para fabricar un cuerpo de devanado de un elemento de filtro.
De las figuras 7a-7e pueden deducirse posibles estructuras adicionales de una capa de filtro de adsorción para un elemento de filtro de acuerdo con la invención. La fig. 7a muestra una capa 100 de un relleno fijado de partículas de carbón activo, que comprende una capa de soporte 101 y una capa de relleno 102 con partículas de carbón activo.
Dos de estas capas pueden conectarse de diversas formas para formar productos semielaborados, que pueden formar en una o varias capas una capa de filtro de adsorción. En la forma de realización de acuerdo con la fig. 7b, dos capas 100 de este tipo se disponen una encima de la otra de tal manera que respectivamente las capas de relleno 102 se encuentran una encima de la otra, formándose un producto semielaborado que se delimita en ambos lados por las capas de soporte 101. Varios de estos productos semielaborados pueden apilarse uno encima del otro para formar una capa de filtro de adsorción total.
En la forma de realización según la fig. 7c, dos capas 100 de este tipo están dispuestas una encima de la otra en la misma orientación, pero un mayor número de capas 100 de este tipo también puede estar dispuesto consecutivamente de esta manera. Para formar una capa de filtro de adsorción cerrada, puede aplicarse una capa de cobertura 103 sobre la capa de relleno 102.
La fig. 7d muestra una forma de realización de un producto semielaborado 110 con una capa 102 de un relleno fijado de partículas de carbón activo, que están aplicadas sobre una capa de soporte 101 y están cubiertas por una capa de cobertura 103. El producto semielaborado 110 puede formar o bien en una sola capa o bien, como se muestra en la fig. 7e, en una disposición de dos o múltiples capas de productos semielaborados 110 colocados uno encima del otro, una capa de filtro de adsorción total.
En las formas de realización, las capas de relleno 102 están conectadas a las respectivas capas de soporte y de cobertura por medio de finas redes de hilos adhesivos, pero también pueden seleccionarse otros tipos de conexión. El respectivo producto semielaborado se devana en un núcleo interior con un diámetro adecuado, por ejemplo, de 30 mm a 60 mm de diámetro, para formar un cuerpo de devanado (elemento redondo). Durante el proceso de devanado, se realiza un sellado en los dos extremos laterales de las capas de soporte 101 y capas adicionales. Esto puede realizarse, por ejemplo, a través de un adhesivo, espuma, termoplástico, grapa, en un proceso de soldadura o de dosificación o una combinación de los mismos. La estanqueidad del borde de corte axial de la última capa se realiza asimismo con las posibilidades enumeradas anteriormente. La fijación del área de extremo (unos pocos milímetros, preferentemente de manera aproximada 5 mm, hasta varios centímetros) se realiza mediante el pegado a la capa que se encuentra debajo por medio de la estanqueidad o a través de elementos de fijación adicionales tales como adhesivos, redes de fijación, rejillas de fijación, gomas, elemento(s) cilíndrico(s) permeable(s) al aire (rejilla, material filtrante o material sólido poroso), grapas o fibras, alambres, etc. introducidos en la capa, que luego se envuelven completamente alrededor de todo el devanado en prolongación al menos una vez y se fijan con las capas que se encuentran debajo (capa de filtro o capa de alambre de fibra), por ejemplo, por medio de soldadura, encolado, cosido. Para evitar el flujo alrededor de la capa adsorbente 104 y, con ello, fugas, las capas devanadas deberían estanqueizarse adicionalmente en el área del borde del cuerpo de devanado. Esta estanqueidad puede realizarse mediante una posterior conformación termoplástica (por ejemplo, fusión mediante ultrasonido, espejos de calentamiento, radiación infrarroja, aire caliente con siguiente deformación mediante apriete) del elemento de sellado o, por ejemplo, en el caso de la utilización de pegamento caliente, directamente durante el proceso de devanado si la capa siguiente se devana sobre la capa anterior y el pegamento en el área del borde de las capas todavía es suficientemente líquido para unirse de manera estanca con el pegamento de la capa anterior.
A este respecto, la estructura de las capas de carbón activo puede incluir las siguientes variantes:
(a) capa de soporte 102 (por ejemplo, material no tejido de hilatura simple) - capa adsorbente 104 - capa de soporte 102
(b) capa de soporte 102 - capa adsorbente 104 - material no tejido de partículas (por ejemplo, material no tejido provisto de fundido por soplado)
(c) material no tejido de partículas - capa adsorbente 104 - material no tejido de partículas
(d) capa de soporte 102 - capa adsorbente 104 - material no tejido de partículas - capa adsorbente 104 - capa de soporte 102
(e) capa de soporte 102 - capa adsorbente 104 - material no tejido de partículas
El material no tejido de partículas puede estar hecho de celulosa o de materiales sintéticos.
Una opción adicional consiste en que en la capa de envoltura estén aplicados al menos dos adsorbentes uno detrás del otro y, con ello, en el área interior del devanado (por ejemplo, durante 3 capas) se encuentra un adsorbente diferente que en el área exterior. A este respecto, no es imperativo que los adsorbentes estén aplicados sobre la misma o sobre una capa de soporte o capa de cobertura de una sola pieza.
Para la separación de partículas, opcionalmente puede aplicarse un medio de separación de partículas sobre la superficie lateral del cuerpo de devanado en forma de una capa plana o en una realización plegada, que opcionalmente se provee de la misma o una de las opciones descritas anteriormente para la estanqueidad del lado frontal o está dispuesto de manera encajable o deslizable como elemento separado.
En el caso de la realización plegada, la superficie frontal también puede estar estanqueizada mediante una banda lateral, una lámina o una capa de adhesivo endurecedor.
En el núcleo del cuerpo de devanado puede integrarse un elemento de separación de partículas/aerosol, que está colocado o bien directamente en frente de la salida del medio que va a filtrarse o bien representa la capa más interna del cuerpo de devanado. A este respecto, el separador de partículas/aerosol puede estar introducido como elemento separado o como variante integrada, pudiendo aprovecharse, en el caso de la variante integrada, un material especial u, opcionalmente, la capa de soporte 102 como capa de partículas. En el caso de la variante directamente en frente de la salida del medio que va a filtrarse, el filtro de partículas puede estar conectado a, por ejemplo, el elemento de conexión de una sola pieza (soldadura) o en varias piezas (pegado/sujeción por apriete/compactación por presión [por ejemplo, espuma de poros abiertos]).
La realización de una geometría de conexión al cuerpo de devanado tiene lugar, por ejemplo, a través de un elemento de tubuladura, que se adentra en el cuerpo de devanado desde un lado frontal y está conectado de manera estanca al gas de aire a la junta del lado frontal del cuerpo de devanado. Según la profundidad de penetración de la tubuladura en el cuerpo de devanado, tiene sentido en cuanto a la estabilidad moldear una superficie de descanso en la tubuladura sobre la que descansa el lado frontal del cuerpo de devanado. Según la realización de la tubuladura, también puede prescindirse completamente de la tubuladura que adentra en el cuerpo de devanado si puede lograrse una conexión suficientemente fuerte entre la junta del lado frontal y la tubuladura a través de, por ejemplo, una unión adhesiva/fuerza de adherencia (adhesión/cohesión). Opcionalmente, también puede colocarse un elemento de tubuladura correspondiente en ambos lados frontales, no debiendo tener entonces el segundo elemento de tubuladura necesariamente las mismas dimensiones que el primer elemento de tubuladura. Para un contacto adicional, el elemento de tubuladura puede disponer de un perfil de árbol de Navidad o una geometría de encaje comparable, así como de un cierre de bayoneta o una rosca de tornillo con una junta axial o radial. A este respecto, también es posible la utilización de un acoplamiento rápido, representando o incluyendo entonces la tubuladura o bien el acoplamiento rápido o bien representando incluso la pieza de tubo/pieza de manguera que va a insertarse, que se encaja en un acoplamiento de este tipo.
Sin embargo, el elemento de tubuladura también puede incluir tubuladuras de salida adicionales. Además, la tubuladura de salida puede estar provista de una geometría (por ejemplo, hexágono exterior) que posibilita que se haya establecido un atornillado/conexión seguros a la conducción de aire hacia la cabina a través de herramientas disponibles comercialmente. A este respecto, la tubuladura de salida puede estar fabricada de plástico o metal.
Como opción adicional, la tubuladura de salida también puede colocarse al cuerpo de devanado de tal forma que la tubuladura se funda en bloque directamente con la masa de llenado sobre el cuerpo de devanado. A este respecto, el sellado y la fijación del lado frontal se realiza mediante la masa de llenado, que después del endurecimiento puede ser tan sólida como un termoplástico convencional tal como polipropileno o poliamida.
Aparte de eso, puede estar prevista una estera de polvo grueso para la filtración de partículas en lugar de un filtro de partículas plegado o, adicionalmente, puede estar empujado sobre el filtro de partículas. La estera de polvo grueso puede estar realizada como espuma o estera de material no tejido. Por lo tanto, el elemento de filtro de partículas puede cambiarse independientemente del cuerpo de devanado.
Para la estructura de capas adsorbentes y disposiciones de filtros, las capas adsorbentes se pueden optimizar en cuanto a selección de material (tipo AK, zeolitas, geles de sílice, óxidos metálicos tales como óxido de aluminio, de cobre o de manganeso, tamices moleculares tales como, por ejemplo, MOF) y peso superficial para realizar una adaptación selectiva al objetivo de adsorción.
El elemento de filtro 10 descrito anteriormente en distintas configuraciones puede utilizarse como sistema de filtro sin carcasa, pudiendo conectarse un medio de conexión al disco de cierre, abierto para el paso del medio, con el cual el sistema de filtro puede conectarse a una tubería del medio o similar. También es concebible disponer dos o más elementos de filtro 10 o sistemas de filtro geométricamente en serie, lo cual corresponde a una conexión en paralelo desde el punto de vista reológico.
La figura 8 muestra un diseño de un sistema de filtro 200 con una carcasa de filtro 202, en el que está dispuesto un elemento de filtro 10 con un área de filtro de adsorción 50 en forma de cuerpo de devanado 20. El medio 60 que va a filtrarse, por ejemplo, aire bruto 62, entra a través de una tubuladura de entrada 206 en la superficie lateral de la carcasa 202.
El elemento de filtro 10 está incrustado con su lado frontal inferior 22 en un disco de cierre 32 cerrado y con su lado frontal superior 24 en un disco de cierre 34 con una abertura 28 central en la que se adentra una tubuladura de conexión 212 con un collar 214. En su abertura 28, el disco de cierre 34 encierra de manera estanca el collar 214, de manera que el lado limpio del elemento de filtro 10 está separado de manera estanca del lado bruto.
El elemento de filtro 10 puede retirarse de la carcasa 202 al abrirse su tapa en el fondo de carcasa 204. Mediante el cierre de la tapa, el elemento de filtro 10 se sujeta axialmente entre el fondo de carcasa 204 y el área de carcasa superior 206.
En el lado de carcasa opuesto al fondo de carcasa 204, en el área de carcasa superior 206 están dispuestos medios de fijación 208, por ejemplo, tornillos con los cuales la carcasa de filtro 202 puede fijarse de forma segura a una ubicación de instalación.
Entre la carcasa de filtro 202 y el cuerpo del filtro 12 se encuentra un espacio libre 210, a través del cual fluye un medio 60 que va a filtrarse, por ejemplo, aire bruto 62, hacia el elemento de filtro 10. Después de fluir a través del elemento de filtro 10, el medio filtrado 60, por ejemplo, aire limpio 64, fluye hacia el canal 18 cerrado por un lado y a continuación a través de una tubuladura de carcasa 212 fuera del sistema de filtro 200.
En las figuras 9 a 16 están representadas variantes de posibilidades de estanqueidad entre el lado bruto y el lado limpio del elemento de filtro 10.
La figura 9 muestra un perfil de junta de un disco de cierre 34 con un saliente 220 dirigido axialmente hacia fuera, estando dispuesta radialmente hacia dentro su superficie de obturación. Esto posibilita una estanqueidad radial en el diámetro interior del saliente 220 y un área de obturación fuera del elemento de filtro 10.
De manera alternativa o adicional, el saliente 220 también puede presentar un collar 222, que se adentra en el canal 18 del elemento de filtro 10, el cual posibilita una estanqueidad radial en el diámetro interior del elemento de filtro 10 y, con ello, un área de obturación dentro del elemento de filtro 10.
La figura 10 muestra dos alternativas de superficies de obturación que posibilitan una estanqueidad radial. A este respecto, puede posibilitarse una estanqueidad contra una superficie correspondiente de una carcasa o medio de conexión (no mostrado) en el disco de cierre 34 a través de una superficie de obturación 230 dirigida radialmente hacia dentro o a través de una superficie de obturación 231 dirigida radialmente hacia fuera. Las superficies de obturación 230, 231 pueden estar configuradas en un borde circunferencial en el disco de cierre 34 que se extiende axialmente alejándose del elemento de filtro 10.
De manera alternativa o adicional, sobre el disco de cierre 34 también puede estar colocado un collar 231 como perfil de junta, que se extiende en la dirección del elemento de filtro 10 y cubre su borde superior, lo cual posibilita una estanqueidad radial en el diámetro exterior del elemento de filtro 10.
La figura 11 muestra una variante de un perfil de junta 240 con perfil de cerradura con llave, en el que están previstos dos faldas de obturación circundantes alrededor del disco de cierre 34, que se extienden axialmente alejándose del elemento de filtro 10. Un contraelemento no especificado con más detalle con un perfil omega complementario puede engranar de forma estanca entre las dos faldas de obturación, de manera que el elemento de filtro 10 esté estanqueizado radialmente.
La figura 12 muestra una junta que actúa radialmente. El disco de cierre 34 está formado preferentemente a partir de un material fundible tal como poliuretano, por ejemplo, espuma de poliuretano, y está firmemente conectado a un lado frontal del elemento de filtro 10 devanado. El disco de cierre comprende en su circunferencia exterior un perfil de junta 250, que presenta una ranura que se extiende en paralelo respecto al eje central del elemento de filtro con una o preferentemente dos superficies de obturación en forma anular que actúan radialmente, en las que puede engranar un alma del lado de la carcasa o un borde del lado de la carcasa, que se puede poner en contacto de manera estanca con las superficies de obturación. El perfil de junta 250 puede rodear de manera estanca preferentemente el borde del elemento de filtro 10. Una carcasa de filtro correspondiente puede engranar con un collar de manera estanca entre las faldas de obturación y fijarse de manera estanca con una tapa o similar. Preferentemente, a este respecto el perfil de junta 250 se apoya radialmente por una parte de carcasa adicional, por ejemplo, por una tapa de carcasa, radialmente hacia fuera, preferentemente de tal manera que esté garantizado el efecto de obturación sobre las superficies de obturación.
La figura 13 muestra un elemento de filtro 10 con una tubuladura 256 con rosca o cierre de bayoneta, que se extiende axialmente alejándose del elemento de filtro 10. La tubuladura 256 puede estar colocada sobre un tubo central, que está dispuesto en el canal 18 (no representado) o puede estar colocado sobre el disco de cierre 34.
En una primera variante, puede lograrse una obturación axial mediante un anillo de obturación 252 circunferencial alrededor de la tubuladura 256 (representado en la mitad superior de la imagen). En una variante adicional, que está representada en la mitad inferior de la imagen, puede estar dispuesto un anillo de obturación 254 circunferencial en una ranura en el lado exterior de la tubuladura 256, con lo cual se logra una estanqueidad radial. El anillo de obturación 252, 254 puede ser, por ejemplo, una junta tórica, una junta plana o una junta de dos componentes.
La figura 14 muestra una variante en la que el elemento de filtro 10 está devanado sobre un núcleo de devanado 260. El núcleo de devanado 260 posee un alojamiento para una junta separada o una moldeada por inyección (no representada). Esta junta puede estar realizada como una junta radial y/o axial. El elemento de filtro 10 permanece en el núcleo de devanado 260, que forma un tubo central en el elemento de filtro 10 y puede estar configurado con un fondo abierto o cerrado.
La figura 15 muestra una variante en la que se realiza una estanqueidad radial a través del disco de cierre 34, que sobresale en la abertura 28 en el diámetro interior con un labio 36. La junta, por ejemplo, un anillo de material no tejido, es componente del disco de cierre 34.
La figura 16 muestra una cabina del conductor 300 de un vehículo agrícola con un sistema de filtro de aire de habitáculo 200. El aire fresco 62 se aspira hacia el sistema de filtro de aire de habitáculo 200 por medio de un ventilador 316 a través de una entrada 312 y llega a un dispositivo de climatización 314 a través del sistema de filtro de aire de habitáculo. El aire climatizado y filtrado llega al habitáculo a través de las salidas 318 y 320 y se hace circular parcialmente por medio de un equipo de aire circulante 322.
Además de un flujo desde el exterior hacia el interior, como se muestra en los ejemplos de realización anteriores, un elemento de filtro de habitáculo de acuerdo con la invención también puede fluir naturalmente en la dirección opuesta, es decir, desde el interior hacia el exterior.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Elemento de filtro de aire de habitáculo (10) para una cabina de conductor (302) de máquinas agrícolas y de trabajo con dispositivos de pulverización o de rociado para productos fitosanitarios o fertilizantes, que comprende un cuerpo de filtro (12) con un área de filtro de adsorción (50), un área de filtro fino (80) con un medio filtrante (82) plegado en forma de zigzag hecho de un medio de fibra de vidrio o de un medio filtrante HEPA sintético para la separación de aerosoles, y un área de filtro previo (70) del lado de flujo de entrada para separar el polvo, estando dispuestas el área de filtro previo (70), el área de filtro fino (50) y el área de filtro de adsorción (50) consecutivamente en el elemento de filtro de aire de habitáculo, usándose como área de filtro previo (70) un medio filtrante (72) desplegado o plegado en forma de zigzag hecho de celulosa, espuma de plástico o material no tejido, y estando configurada al menos el área de filtro de adsorción (50) del cuerpo del filtro (12) como cuerpo de devanado, presentando el área de filtro de adsorción (50) varias capas de devanado adsorbentes y encerrando un espacio de flujo central.
2. Elemento de filtro de aire de habitáculo según la reivindicación 1, caracterizado por que como área de filtro fino (80) está previsto un medio de fibra de vidrio con una o dos capas de cobertura hechas de un material no tejido de hilatura.
3. Elemento de filtro de aire de habitáculo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el área de filtro de adsorción (50) está formado por un producto semielaborado de al menos una capa de soporte (101) y al menos una capa adsorbente (102) fijada con al menos un adsorbente.
4. Elemento de filtro de aire de habitáculo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de devanado está devanado sobre un elemento de tubo, que permanece como cuerpo de apoyo en el cuerpo de devanado.
5. Elemento de filtro de aire de habitáculo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa de filtro previo (70) y/o la capa de filtro de adsorción (50) y/o la capa de filtro fino (80) forman respectivamente un elemento de filtro parcial separado.
6. Elemento de filtro de aire de habitáculo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una junta circunferencial para separar un lado bruto de un lado limpio durante la instalación en una carcasa de filtro (90).
7. Elemento de filtro de aire de habitáculo según la reivindicación 6, caracterizado por que la junta está formada por un perfil de junta circunferencial de un polímero, en particular de una espuma de poros cerrados espumada, por ejemplo, de espuma de poliuretano.
8. Elemento de filtro de aire de habitáculo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que como adsorbente se usa un carbón activo hidrófobo.
9. Elemento de filtro de aire de habitáculo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que a través del cuerpo de filtro se puede fluir exclusivamente de manera radial.
10. Elemento de filtro de aire de habitáculo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el área de filtro previo (70), el área de filtro fino (50) y el área de filtro de adsorción (50) están dispuestas en el elemento de filtro de aire de habitáculo en contacto directo entre sí.
11. Sistema de filtro de aire de habitáculo (200) para una cabina de conductor (300) de máquinas agrícolas y de trabajo, en particular con dispositivos de pulverización o de rociado para productos fitosanitarios o fertilizantes, que comprende un elemento de filtro de aire de habitáculo (10) según una de las reivindicaciones anteriores y una carcasa (90) con una entrada de aire y una salida de aire, en la que el elemento de filtro de aire de habitáculo (10) separa de manera estanca el lado de entrada del lado de salida.
12. Procedimiento para la purificación de aire cargado en particular con gases contaminantes y/o aerosoles y/o polvo de partículas sólidas, en particular del aire entrante de máquinas agrícolas o de trabajo, en particular con dispositivos de pulverización o de rociado para productos fitosanitarios o fertilizantes, que comprende las etapas
a. alimentación del aire sin purificar a un elemento de filtro de aire de habitáculo según una de las reivindicaciones 1-10;
b. separación de polvos de partículas sólidas por medio de un área de filtro previo (70);
c. separación de gases contaminantes por medio de un área de filtro de adsorción (50);
d. separación de aerosoles por medio de un área de filtro fino HEPA.
ES14727432T 2013-05-17 2014-05-16 Filtro de aire para el aire de habitáculo de cabinas de vehículos, máquinas agrícolas, de construcción y de trabajo Active ES2828060T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013008392.3A DE102013008392A1 (de) 2013-05-17 2013-05-17 Luftfilter für die Innenraumluft von Kabinen von Fahrzeugen, Land-, Bau- und Arbeitsmaschinen
PCT/EP2014/060097 WO2014184348A1 (de) 2013-05-17 2014-05-16 Luftfilter für die innenraumluft von kabinen von fahrzeugen, land-, bau- und arbeitsmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2828060T3 true ES2828060T3 (es) 2021-05-25

Family

ID=50877241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14727432T Active ES2828060T3 (es) 2013-05-17 2014-05-16 Filtro de aire para el aire de habitáculo de cabinas de vehículos, máquinas agrícolas, de construcción y de trabajo

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10105636B2 (es)
EP (2) EP2996793B1 (es)
DE (2) DE102013008392A1 (es)
ES (1) ES2828060T3 (es)
WO (1) WO2014184348A1 (es)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4628190A3 (en) * 2014-10-10 2025-12-10 Baldwin Filters, Inc. Filter media and filter element with adhesive reinforcing
RU2741961C2 (ru) * 2016-02-12 2021-02-01 Дональдсон Компани, Инк. Фильтрующие элементы, воздухоочистительные узлы и способы применения и сборки
DE102016204525A1 (de) 2016-03-18 2017-09-21 Mahle International Gmbh Luftfilter mit einem mehrlagigen Filtermaterial
DE102016006073A1 (de) * 2016-05-19 2017-11-23 Mann + Hummel Gmbh Brennstoffzellen-Filterelement und Brennstoffzellen-Filtersystem mit einem Brennstoffzellen-Filterelement
FR3058908B1 (fr) * 2016-11-18 2019-11-22 Valeo Systemes Thermiques Filtre a air pour vehicule automobile
DE102017209145B4 (de) 2017-05-31 2024-08-22 BSH Hausgeräte GmbH Filterstreifen für ein spiralförmiges wickelfilter
GB2575319B (en) 2018-07-06 2020-11-04 Dyson Technology Ltd Vehicle Cabin Filter Assembly
GB2575320B (en) 2018-07-06 2020-11-25 Dyson Technology Ltd Vehicle cabin filter assembly
US12076671B2 (en) * 2020-06-23 2024-09-03 Cytiva Us Llc Filter arrangement including prefiltration filter element and filter device
CN112391879B (zh) * 2020-11-17 2023-07-18 华东师范大学重庆研究院 一种激光诱导包覆石墨烯的导电型玻纤网制备方法和装置
GB202019049D0 (en) 2020-12-03 2021-01-20 Agco Int Gmbh Air filtration system
CN112619302A (zh) * 2020-12-07 2021-04-09 安徽普源分离机械制造有限公司 一种气体检测用过滤装置及离心机氧含量检测系统
DE102021128717A1 (de) * 2021-11-04 2023-05-04 Mann+Hummel Gmbh Rundfilterelement und Filtereinrichtung
US20250381561A1 (en) * 2022-06-29 2025-12-18 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Sorbent with gas-permeable and hydrophobic membrane
CN115138189B (zh) * 2022-07-27 2023-11-03 同济大学 一种燃料电池阴极三级空气过滤装置
CN115395054B (zh) * 2022-09-06 2026-01-23 平原滤清器有限公司 可单独拆换有害气体过滤结构的燃料电池空气过滤装置
DE102023124179A1 (de) * 2023-09-07 2025-03-13 Mann+Hummel Gmbh Filterelement mit zwei ineinander angeordneten Filtermediumkörpern

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0142547B1 (en) * 1983-05-10 1987-04-29 Industriell Arbetshygien I Söderhamn Ab Filter device for air or gas purification
US5120331A (en) * 1990-02-06 1992-06-09 Keith Landy Composite gas filtering unit
DE19540876A1 (de) 1995-11-02 1997-05-07 Gessner & Co Gmbh Mehrschichtige Separationseinheiten
US5997619A (en) * 1997-09-04 1999-12-07 Nq Environmental, Inc. Air purification system
IL127456A0 (en) 1998-12-09 1999-10-28 Fitoussi Mayer Air filter
US7115150B2 (en) * 2000-09-05 2006-10-03 Donaldson Company, Inc. Mist filtration arrangement utilizing fine fiber layer in contact with media having a pleated construction and floor filter method
US20020074292A1 (en) * 2000-09-26 2002-06-20 Andreas Schlegel Adsorption vessels
JPWO2003066193A1 (ja) * 2002-02-07 2005-05-26 株式会社ブリヂストン 流体清浄フィルター及びフィルター装置
DE10324341B3 (de) 2003-05-27 2005-02-24 Carl Freudenberg Kg Verfahren zum Reinigen eines durchströmenden Mediums
US7008465B2 (en) * 2003-06-19 2006-03-07 Donaldson Company, Inc. Cleanable high efficiency filter media structure and applications for use
KR20050063592A (ko) * 2003-12-22 2005-06-28 삼성전자주식회사 공기청정기
JP2010522074A (ja) 2007-03-19 2010-07-01 ポール・コーポレーション 流体処理エレメント及び異なる流体処理特性を有する流体処理エレメントを備えた流体処理装置、並びにそれらエレメントと装置を製造及び使用する方法
EP2242726B1 (en) * 2007-12-31 2018-08-15 3M Innovative Properties Company Fluid filtration articles and methods of making and using the same
CN201279419Y (zh) 2008-09-28 2009-07-29 徐海明 汽车空调活性炭过滤器
DE102009043273A1 (de) 2008-09-29 2010-04-29 Mann + Hummel Gmbh Verfahren und System zur Feststellung der Faserdurchmesserverteilung eines faserigen Mediums
JP4906125B2 (ja) * 2008-11-11 2012-03-28 株式会社アンレット フィルタ装置
DE102009011059B4 (de) 2009-03-02 2016-08-11 BLüCHER GMBH Mobiles Gerät zur Luftreinigung, seine Verwendung und Verfahren zur Aufreinigung von Luft
CN202078811U (zh) * 2011-03-21 2011-12-21 李培树 一种复合型汽车空调空气滤芯
ES2911692T3 (es) * 2013-08-23 2022-05-20 American Air Filter Company Inc Filtro de bote con prefiltración
US9908070B2 (en) * 2015-11-23 2018-03-06 Pall Corporation Fuel tank inerting prefilter assemblies, devices, and methods of use

Also Published As

Publication number Publication date
EP2996793A1 (de) 2016-03-23
US20190193016A1 (en) 2019-06-27
US10105636B2 (en) 2018-10-23
DE112014002458A5 (de) 2016-01-28
DE112014002458B4 (de) 2021-12-23
DE102013008392A1 (de) 2014-11-20
EP3763433A1 (de) 2021-01-13
WO2014184348A1 (de) 2014-11-20
US20160067648A1 (en) 2016-03-10
US10898848B2 (en) 2021-01-26
EP2996793B1 (de) 2020-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2828060T3 (es) Filtro de aire para el aire de habitáculo de cabinas de vehículos, máquinas agrícolas, de construcción y de trabajo
ES2951579T3 (es) Procedimiento para la purificación de aire
ES2827228T3 (es) Elemento de filtro, en particular elemento de filtro de aire, y sistema de filtro con un elemento de filtro
US20150273985A1 (en) Cabin Air Filter Element
US7407533B2 (en) Active filter element for end face incident flow
ES2212940T5 (es) Medio filtrante de dos o varias capas para el filtrado de aire y elemento de filtro fabricado con el mismo.
US11014038B2 (en) Filter medium
US20180154193A1 (en) Cartridge for a Breathing Mask, and a Breathing Mask
US7476268B2 (en) Air filter
CN105828906A (zh) 过滤介质、过滤元件和过滤组件
JP2012513298A (ja) 小型マルチガスフィルタ
JP6998326B2 (ja) 燃料電池フィルタ要素、および、そのような燃料電池フィルタ要素の一つを有する燃料電池フィルタシステム
JP2013132637A (ja) フィルタ及び空調装置
RU2392989C2 (ru) Фильтрующий патрон в комбинированном и газозащитном исполнении (варианты)
US20170128870A1 (en) Mobile purification device and method for purifying indoor air and/or fresh air
US20240198262A1 (en) Air Filter Medium, Filter Medium Body, and Filter Element
CN108343531A (zh) 用于内燃机的空气滤清器
CN108457769A (zh) 用于内燃机的空气滤清器
CN203571906U (zh) 一种多层过滤层一体化的滤芯
JP2025507116A (ja) 室内エアフィルタモジュール及びフィルタアセンブリ
US20140065498A1 (en) Filter Module
KR20170003327U (ko) 자동차용 에어컨 필터