ES2955291T3 - Grupo de separación de agua - Google Patents
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Abstract
Un grupo de separación de agua (1) para un conjunto de filtración y separación de combustible (900) de un sistema de circulación de combustible de un vehículo, en donde el conjunto (900) comprende una carcasa de conjunto (950) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal (LL) posicionable en el vehículo en posición horizontal y acomodando un grupo de filtración (500) para filtrar combustible sucio. El grupo de separación de agua (1) es a su vez posicionable en la carcasa del conjunto (950) en conexión fluídica con el grupo de filtración (500) y se extiende a lo largo de un eje principal (X-X) paralelo y/o coincidente con el eje longitudinal (LL). El grupo de separación de agua (1) comprende un dispositivo separador (2) y un dispositivo de bloqueo (3) colocado debajo del dispositivo separador (2) para evitar el retorno del agua separada al dispositivo separador (2). El dispositivo de bloqueo (3) comprende una superficie de bloqueo (31) que se extiende en una dirección longitudinal formando un ángulo con la dirección del eje principal (XX) que inclina al menos una porción de dicha superficie de bloqueo (31) para permitir la el agua separada del combustible fluya hacia la pared de la que se extiende. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Grupo de separación de agua
Campo de aplicación
La presente invención se refiere a un conjunto de filtración y separación de combustible de un sistema de circulación de combustible de un vehículo.
La presente invención cae dentro del campo de la automoción. Específicamente, se refiere a conjuntos de filtración y separación de combustible, preferiblemente de tipo diésel, que están colocados aguas arriba de la cámara de combustión del motor de combustión interna. En otras palabras, el combustible a la salida de tales conjuntos de filtración y separación fluye en el sistema de circulación de combustible hacia el grupo de motor. En particular, estos conjuntos tienen una doble función: tienen el propósito de filtrar el combustible para retirar cualesquiera impurezas y/o partículas suspendidas de él que podrían dañar los componentes del sistema de circulación de combustible aguas abajo, tales como el grupo de motor o la bomba de alta presión; tienen el propósito de separar cualesquiera partículas de agua en el combustible que podrían dañar los componentes del sistema de circulación de combustible aguas abajo, tales como los inyectores, y/o que podrían causar una combustión no óptima.
En la técnica anterior son conocidos una pluralidad de conjuntos de filtración y separación de combustible que tienen dicha doble funcionalidad.
En particular, son conocidos los conjuntos de filtración y separación de combustible que tienen una extensión vertical, esto es, adaptados para estar instalados en el vehículo y operar en una posición sustancialmente vertical. Tales conjuntos tienen en su porción superior grupos de filtración y/o separación adaptados para realizar las respectivas acciones en el combustible y en su porción inferior una cámara de recogida de agua, en la que el agua separada del combustible se acumula por la acción de la fuerza de gravedad.
Una realización que muestra este tipo de conjuntos de filtración y separación de combustible está mostrado en el documento EP0858825.
Sin embargo, en el vehículo no siempre existe la posibilidad de tener el grupo de filtración y separación de combustible en una posición vertical.
Por esta razón también son conocidas realizaciones de conjuntos de filtración y separación de combustible que tienen una extensión horizontal, esto es, adaptados para estar instalados en el vehículo y operar en una posición sustancialmente horizontal.
Sin embargo, tales conjuntos de filtración y separación de combustible con extensión horizontal tienen inconvenientes técnicos significativos.
Los conjuntos conocidos, de hecho, realizan una separación de agua desde el combustible que no es muy efectiva pero, sobre todo, muestran una gran dificultad en la recogida del agua.
Por estas razones, los conjuntos de filtración y separación de agua conocidos tienen geometrías particularmente complejas y dificultosas. De hecho, son conocidas realizaciones de un conjunto de filtración y separación de combustible en las que una cámara de recogida de agua está dispuesta en una posición inferior con respecto a los dispositivos de filtración. En otras palabras, aunque las realizaciones conocidas operan con el combustible en una dirección horizontal, tienen una extensión al menos parcialmente vertical para proporcionar una cámara de recogida de agua en el fondo.
En los documentos EP2399019 y DE102006005108 se muestran realizaciones de conjuntos de filtración y separación de combustible con extensión horizontal de acuerdo con tal descripción.
Solución de la invención
Por lo tanto, se siente fuertemente la necesidad de proporcionar conjuntos de separación y filtración de combustible con desarrollo horizontal en las que se resuelven los problemas mencionados anteriormente.
El objeto de la presente invención es necesario para proporcionar un conjunto de separación y filtración de combustible con extensión horizontal en el que las operaciones de separación se llevan a cabo de una manera efectiva y eficiente pero, sobre todo, que tiene una geometría sencilla y compacta en la que las dimensiones verticales están limitadas lo más posible.
Este objeto se consigue mediante el conjunto de separación y filtración de combustible de acuerdo con la reivindicación 1.
Las reivindicaciones dependientes describen variantes de realización preferidas que implican aspectos ventajosos adicionales.
Descripción de los dibujos
Características y ventajas adicionales de la invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción de ejemplos de realización preferidos de ella, proporcionados puramente a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a las figuras que se acompañan, en las que:
la figura 1 muestra una vista desde arriba del conjunto de filtración y separación de combustible objeto de la presente invención, de acuerdo con una realización preferida;
la figura 2 muestra una vista lateral en corte longitudinal del conjunto de filtración y separación de combustible mostrado en la figura 1, de acuerdo con una primera realización;
las figuras 2' y 2'' ilustran dos vistas laterales a lo largo de 2 planos de corte longitudinal de un conjunto de filtración y separación de combustible de acuerdo con una realización variante;
la figura 3 muestra una vista en corte en perspectiva con partes separadas del conjunto de filtración y separación de combustible mostrado en la figura 1;
la figura 3a muestra una vista en perspectiva de un grupo de filtración comprendido en el conjunto de filtración y separación de las figuras 2' y 2'';
la figura cuatro muestra una vista en corte en perspectiva con partes separadas de un grupo de separación, de acuerdo con una realización preferida comprendida en el presente documento en el conjunto de filtración y separación mostrado en las figuras 1 a 3;
las figuras 5a y 5b muestran el grupo de separación de la figura 4 en una vista frontal y una vista en corte desde arriba respectivamente;
las figuras 6a, 6b, 6c y 6d muestran un dispositivo de separador de un grupo de separación tal como el de la figura 4, en una vista en perspectiva, una vista desde arriba, una vista frontal y una vista lateral respectivamente; las figuras 7a, 7b, 7c y 7d muestran una vista en perspectiva, una vista desde arriba, una vista frontal y una vista lateral respectivamente de un dispositivo de bloqueo.
Descripción detallada
En las figuras que se acompañan, el número de referencia 1 denota un grupo de separación de agua de acuerdo con la presente invención, de acuerdo con una realización preferida.
Tal grupo de separación de agua 1 es específico para un conjunto de filtración y separación de combustible 900 de un sistema de circulación de combustible de un vehículo. El conjunto de filtración y separación de combustible 900 que comprende dicho grupo de separación de agua 1 también es a su vez objeto de la presente invención. Tanto el grupo de separación 1 como el conjunto 900 caen dentro del contexto descrito anteriormente, operando en una configuración horizontal, es decir, que están alojados en el vehículo en una posición sustancialmente horizontal; en donde “posición horizontal” significa que estos componentes operan en el vehículo, conectados de manera fluídica con el sistema de circulación de combustible, en una posición sustancialmente paralela al plano del suelo a lo largo del cual se mueve el vehículo. Otras referencias a áreas, porciones y/o componentes del grupo de separador de agua y del conjunto de filtración y separación de combustible que son “inferior”, “superior”, “lateral” se deben considerar en función de dicho posicionamiento horizontal de ellos en el vehículo.
En particular, el conjunto 900 se extiende a lo largo de un eje longitudinal L-L cuya posición, con el conjunto montado en el vehículo, es sustancialmente horizontal.
De acuerdo con la presente invención, el conjunto de filtración y separación de combustible 900 realiza una doble acción sobre el combustible que circula por el circuito: en efecto, como se describe extensamente más adelante y también se muestra en las figuras que se acompañan, el conjunto de filtración y separación de combustible 900 está adaptado para realizar una acción de filtrado sobre el combustible sucio para filtrarlo de impurezas y partículas suspendidas y también está adaptado para realizar una acción de separación sobre el combustible filtrado para separarlo del agua.
Por estas razones, el conjunto 900 comprende, además del grupo de separación de agua 1, adaptado específicamente para realizar las operaciones de separación de agua desde el combustible, un grupo de filtración 500 que en cambio es específico para la filtración de combustible sucio de impurezas y partículas sólidas suspendidas.
Es decir, en primer lugar, el combustible sucio intercepta el grupo de filtración 500 en el que es filtrado de impurezas y, en segundo lugar, el combustible filtrado intercepta el grupo de separación de agua 1 en el que es separado del agua, de una manera tal que el combustible limpio fluye aguas abajo del conjunto 900. De acuerdo con una realización preferida, el grupo de filtración 500 también está adaptado para realizar una acción de coalescencia de agua emulsificada en el combustible en forma de pequeñas gotas, típicamente menores de 100 |im de diámetro (típicamente menores de 50 |im de diámetro) de una manera tal que se agregan para formar partículas de agua de un tamaño mayor de 200 |im (preferiblemente incluso de hasta 2 mm) o en cualquier caso mayores que las gotas de agua que entran en el grupo de filtración 500, de manera que el grupo de separación de agua puede operar sobre partículas de agua agregadas.
En particular, el grupo de separación de agua 1 está conectado de manera fluídica al grupo de filtración 500 siendo mutuamente posicionables de una manera en serie a lo largo del eje longitudinal L-L. En otras palabras, el conjunto 900 a lo largo del eje longitudinal L-L primero tiene el grupo de filtración 500 y después el grupo de separación de agua 1.
De acuerdo con la presente invención, el conjunto 900 comprende un cárter de conjunto 950 que se extiende a lo largo de dicho eje longitudinal L-L en donde está alojado dicho grupo de filtración 500 y en donde está alojado el grupo de separación 1.
El cárter de conjunto 950 está, en efecto, conectado de manera fluídica con el sistema de circulación de combustible comprendiendo una pared de entrada 951 que comprende al menos una boca de entrada 9510 y una pared de salida 952 que comprende al menos una boca de salida 9520.
De acuerdo con una realización preferida, el cárter de conjunto 950 tiene una forma alargada entre la pared de entrada 951 y la pared de salida 952, sustancialmente constante, teniendo paredes laterales 955 sustancialmente paralelas al eje longitudinal L-L. En otras palabras, el cárter de conjunto 950 tiene una forma sustancialmente prismática, es decir, caracterizada porque la pared de entrada 951 y la pared de salida 952 tienen las mismas dimensiones.
Preferiblemente se identifica un alojamiento de conjunto 950', constituido por la pared de salida 952 y por las paredes laterales 955, al que se puede fijar la pared de entrada 951 para cerrarlo y definir el espacio interior de él en el que se pueden alojar el grupo de filtración 500 y el grupo de separación 1.
Es decir, el conjunto 900 se puede componer longitudinalmente de una manera modular, de una manera tal que cada grupo comprendido en él realiza operaciones específicas sobre el combustible, tales como operaciones de filtración u operaciones de separación. En particular, preferiblemente, los dos grupos comprendidos en el conjunto 900 son por lo tanto insertables en el cárter 900, respectivamente, de una manera modular.
La presente invención no está limitada a la forma y las dimensiones del grupo de filtración 500. Sin embargo, como se muestra en las figuras que se acompañan, las dimensiones del grupo de filtración 500 son tales que afectan a la forma (y en particular a la sección) del conjunto 900.
De acuerdo con una realización preferida, el grupo de filtración de combustible 500 comprende al menos un inserto tubular 550 que se extiende a lo largo del eje longitudinal L-L, atravesable de una manera radial por el combustible, preferiblemente desde el exterior hasta el interior. En una realización preferida, el conjunto de filtración de combustible 500 comprende una pluralidad de insertos tubulares 550 (en una realización preferida, dos insertos tubulares), cada uno de los cuales se extiende a lo largo del eje longitudinal L-L.
De acuerdo con una realización preferida, el grupo de filtración 500 y el grupo de separación 1 alojados en el cárter de conjunto 950 están separados por un tabique D.
Preferiblemente, el tabique D está comprendido en el cárter 950.
Preferiblemente, el tabique D está comprendido en el grupo de separación 1.
Preferiblemente, el tabique D está comprendido en el grupo de filtración 500. Preferiblemente, cada inserto de filtración 550 está conectado operativamente a un extremo de dicho tabique D. Preferiblemente, cada inserto de filtración 550 también está conectado de manera fluídica a dicho tabique D de una manera tal que el lado limpio de cada inserto de filtración está en comunicación de fluido con la cámara de separación, en particular con el lado sucio del dispositivo de separación 2.
Preferiblemente, en el interior del cárter de conjunto 950, a los dos lados del tabique D, están definidas una primera cámara o cámara de filtración que acomoda el grupo de filtración 500 y una segunda cámara o cámara de separación que acomoda el grupo de separación de agua 1.
De acuerdo con la presente invención, el grupo de separación de agua 1 comprende un cuerpo principal 10 que se extiende a lo largo de un eje principal X-X.
En una configuración en la que el grupo de separación está montado en el vehículo, el eje principal X-X y el eje longitudinal L-L son sustancialmente paralelos y/o coincidentes. Es decir, dicho cuerpo principal 10 tiene, a su vez, una extensión sustancialmente longitudinal.
De acuerdo con una realización preferida, el grupo de separación de agua 1 está adaptado para definir una cámara de separación de agua 100 en el interior del cárter de conjunto 950 tal como esa cámara en la que se realizan las operaciones de separación agua-combustible.
Además, el grupo de separación de agua 1 de acuerdo con la presente invención comprende un dispositivo de separador 2 alojado en la cámara de separación 100 conectado de manera fluídica con la boca de salida 9520 adaptado para realizar las operaciones de separación.
Dicho dispositivo de separador 2 se extiende en la dirección longitudinal empezando desde la pared de salida 952.
De acuerdo con la presente invención, el dispositivo de separador 2 comprende una estructura de soporte 20 atravesable por el combustible, que identifica un lado sucio, por el que fluye el combustible filtrado que viene del grupo de filtración, y un lado limpio (conectado de manera fluídica con la boca de salida 9520) desde la que fluye combustible limpio separado del agua.
La estructura de soporte 20 es en efecto, de acuerdo con la invención, hueca.
La estructura de soporte 20 comprende al menos una abertura de paso 200 a través de la cual fluye el combustible. De acuerdo con la invención, en dicha abertura el dispositivo de separador 2 comprende una superficie de separación 21 constituida por unos medios de filtración hidrófobos transversales a dicha abertura de paso 200.
De acuerdo con una realización preferida, tal estructura de soporte 20 se puede fijar o está fijada a la pared de salida 952 de una manera tal como para tener el lado interior, limpio, conectado de manera fluídica con la boca de salida 9520.
Preferiblemente, como también se muestra en las figuras que se acompañan, en dicha estructura de soporte 20 de acuerdo con una realización preferida, cada abertura de paso 200 está dividida en una pluralidad de sub aberturas de paso 200' alineadas entre sí de manera plana. Preferiblemente, por lo tanto, la superficie de separación 21 se extiende de manera plana sobre una pluralidad de aberturas auxiliares.
De acuerdo con una realización preferida, además, el dispositivo de separador 2 tiene una extensión predominante en la dirección longitudinal con respecto a la dirección vertical.
De acuerdo con una realización preferida, tales superficies de separación 21 están dispuestas con respecto a la dirección del eje principal X-X inclinadas de una manera tal como para converger alejándose de la pared de salida 952. Preferiblemente, la estructura de soporte 20 tiene una forma tal que las superficies de separación 21 dispuestas sobre ella tienen tal forma convergente.
De acuerdo con una realización preferida, el dispositivo de separador 2 comprende una superficie de separación superior 21' y una superficie de separación inferior 21''. En otras palabras, de acuerdo con una realización preferida, se identifican sustancialmente dos superficies de separación que se extienden longitudinalmente. Preferiblemente, la estructura de soporte 20 tiene respectivas aberturas de paso superior e inferior 200 (de acuerdo con lo que se describe y representa a modo de ejemplo en las figuras, cada abertura de paso tiene una pluralidad de sub-aberturas de paso 200').
De acuerdo con una realización preferida adicional, el dispositivo de separador 2 comprende una superficie de separación 21 orientada ortogonalmente con respecto al eje longitudinal L-L.
Preferiblemente, dicha superficie de separación está orientada verticalmente. De acuerdo con una realización preferida, dicha superficie de separación 21 está dispuesta en la pared de fondo de la estructura de soporte 20, orientada transversalmente al eje longitudinal L-L y separada axialmente de la pared de salida 12.
De acuerdo con la invención, las superficies de separación 21 constan de medios de filtración hidrófobos adaptados para favorecer la separación de agua cuándo son atravesados por el combustible.
Preferiblemente, dichos medios de filtración hidrófobos están hechos en forma de tela no tejida de fibras sintéticas (tales como PA, PET, PBT, poliéster, viscosa) o en forma de tela (PA, PET o PBT), tratada por ejemplo con silicona o PTFE o plasma, tal como para tener un ángulo de humectancia estático con el agua mayor de 90°, haciéndola no mojable por el agua, y estando adaptados por lo tanto para realizar un efecto “barrera” al agua, siendo en cambio permeables al combustible.
De acuerdo con una realización preferida, el dispositivo de separador comprende unos únicos medios de filtración fijados a la estructura de soporte: en cada plano y en cada superficie de separación dispuestos sobre él están identificadas las respectivas superficies de separación 21.
De acuerdo con lo anterior, el dispositivo de separación 2 tiene preferiblemente una forma ahusada, alejándose longitudinalmente de la pared de salida 952. En una sección longitudinal vertical, el dispositivo de separación 2 (y en particular la estructura de soporte 20) tiene una forma que es sustancialmente triangular o trapezoidal, teniendo la superficie de separación superior 21' y la superficie de separación inferior 21” en los dos lados longitudinales opuestos.
De acuerdo con la presente invención, el grupo de separación de agua 1 comprende además un dispositivo de bloqueo 3, alojado a su vez en la cámara de separación.
En particular, el dispositivo de bloqueo 3 está posicionado por debajo del dispositivo de separador 2, dividiendo por ello la cámara de separación 100 en una región superior 100' en la que está alojado el dispositivo de separador 2, y una región inferior 100'' en la que se recoge el agua separada del combustible.
El dispositivo de bloqueo 3 está adaptado por lo tanto para impedir el retorno de agua adentro de la región superior 100'.
En particular, el dispositivo de bloqueo 3 comprende una región de drenaje dispuesta en las proximidades de la pared de salida y posicionada por debajo de la boca de salida 9520 con el fin de facilitar el drenaje del agua separada hacia la región inferior 100''. Además, tal dispositivo de bloqueo 3 tiene aberturas y/o superficies de deslizamiento dispuestas para garantizar el drenaje del agua separada hacia la región de recogida minimizando a la vez la acumulación de agua en las proximidades de la boca de salida.
De acuerdo con una realización preferida, el dispositivo de bloqueo 3 comprende una superficie de bloqueo 31 que se extiende desde la pared de salida 952 en una dirección longitudinal.
De acuerdo con una realización variante, el dispositivo de bloqueo 3 comprende una superficie de bloqueo 31 que se extiende desde el tabique D o que se puede montar integralmente en dicho tabique D. Preferiblemente, el dispositivo de bloqueo 3 está formado integralmente con el tabique D.
De acuerdo con la presente invención, dicha superficie de bloqueo 31 forma un ángulo con la dirección del eje principal X-X que inclina al menos una porción de dicha superficie de bloqueo 31 como para permitir que el agua separada del combustible fluya hacia dicha pared de salida 952.
En una realización preferida, la superficie de bloqueo 31 se extiende de una manera sustancialmente plana. De acuerdo con una realización preferida, dicha porción inclinada De la superficie de bloqueo 31 está inclinada formando un ángulo con el eje principal X-X sustancialmente igual al ángulo inclinado de acuerdo con el cual se extienden las superficies de separación 21. En otras palabras, la superficie de bloqueo 31 es sustancialmente paralela a la superficie de separación 21 próxima a ella, concretamente la superficie de separación inferior 21''. La superficie de bloqueo 31 está conformada de una manera tal como para delimitar la región de recogida de agua 100'' con una forma tal como para tener una altura mayor distanciándose longitudinalmente de la pared de salida 952, es decir, acercándose a la pared de entrada 951.
De acuerdo con una realización preferida, el dispositivo de bloqueo 3 comprende al menos un canal de drenaje 32 que se extiende en una dirección longitudinal formando un ángulo opuesto con respecto al ángulo formado por la superficie de bloqueo 31.
Preferiblemente, el agua separada por el dispositivo de separación 2 fluye desde la región superior 100' hasta la región inferior 100'' en una doble dirección deslizante. El agua separada por el dispositivo de separación 2 por la acción de la fuerza de gravedad tiende a fluir inicialmente hacia la pared de salida 952, fluyendo sobre la superficie de bloqueo 31, y después hacia la pared de entrada 951, fluyendo adentro del canal de drenaje 32,
para después fluir adentro de la cámara de recogida 100''.
En una realización preferida, el dispositivo de bloqueo 3 comprende dos canales de drenaje 32 dispuestos en los bordes laterales de la superficie de bloqueo 31.
Preferiblemente, la superficie de bloqueo 31 y los canales de drenaje 32 comprenden porciones de conexión adaptadas para facilitar el anterior flujo de agua.
De acuerdo con una realización preferida, el dispositivo de bloqueo 3 comprende al menos una abertura de paso adaptada para poner la región de separación 100' en comunicación de fluido con la región de recogida 100''. De acuerdo con una realización preferida, tal abertura de paso está dispuesta para permitir el drenaje del agua bloqueada por el dispositivo de separador 2 hacia la región de recogida 100''. Preferiblemente, tal abertura de paso está dimensionada y posicionada en dicho dispositivo de bloqueo 3 de una manera tal como para minimizar el retorno de agua hacia la región de separación 100'. Preferiblemente, tal abertura de paso está dispuesta en los bordes laterales de la superficie de bloqueo 31.
De acuerdo con una realización preferida, el dispositivo de bloqueo 3 comprende un canal de entrada de combustible adaptado para llevar el combustible filtrado que viene del grupo de filtración 500 hacia el dispositivo de separación 2.
Por ejemplo, el canal de entrada de combustible se extiende longitudinalmente con una inclinación diferente, preferiblemente opuesta, a la inclinación a la que está inclinada la superficie de bloqueo 31.
De acuerdo con la invención, el grupo de separación de agua 1 descrito anteriormente está adaptado para ser insertado en el cárter de conjunto 950, en particular el dispositivo de separación de agua 2 y el dispositivo de bloqueo 3 son el 952.
En realizaciones preferidas adicionales, el grupo de separación de agua 1 está adaptado para ser insertado en el cárter de conjunto 950 como un cartucho.
En particular, en efecto, el grupo de separación de agua 1 comprende un cuerpo principal 10 que se extiende a lo largo del eje principal X-X y delimita en él la cámara de separación 100 que comprende una pared de fondo 12 conectada de manera fluídica con la pared de salida 952 y la al menos una boca de salida 9520.
De acuerdo con esta realización, todas las características descritas anteriormente haciendo referencia a la pared de fondo 952 se pueden referir de manera similar a dicha pared de fondo 12.
Tal cuerpo principal 12 soporta el dispositivo de separación 2 y el dispositivo de bloqueo 3, en la pared de fondo 12 de él, conectada de manera fluídica esta última con la pared de salida 952 del cárter 950.
Preferiblemente, el cuerpo principal 10 tiene una forma geométrica complementaria al cárter 950, como para ser insertable en él en la dirección longitudinal.
Preferiblemente, el cuerpo principal 10 tiene en su extremo axial opuesto con respecto a la pared de fondo 12 una abertura 11 a través de la cual fluye el combustible filtrado que viene del grupo de filtración 500, en particular desde el lado limpio de los insertos de filtrado. Preferiblemente, sobre dichas aberturas descansa el tabique D, que está provisto de agujeros transversales adaptados para permitir el paso de combustible filtrado.
De acuerdo con lo anterior y como se muestra en las figuras que se acompañan a modo de ejemplo, el grupo de separación de agua 1 tiene una extensión sustancialmente alargada.
De acuerdo con una realización preferida, el grupo de separación de agua 1 se extiende preferiblemente en una dirección lateral. En otras palabras, en una realización preferida, el grupo de separación de agua 1 se extiende preferiblemente en una dirección lateral, sustancialmente paralela al plano horizontal del suelo sobre el que se mueve el vehículo: en particular, el grupo de separación de agua 1 tiene una anchura sustancialmente igual a la anchura del cárter de conjunto 950.
De acuerdo con una realización preferida, en su porción inferior, el grupo de separación de agua 1 se puede purgar a través de un agujero de purga dedicado, que se extiende preferiblemente a través del cárter 950 y posiblemente el cuerpo principal 10 (cuando está presente). Preferiblemente, tal agujero de purga está cerrado por un tapón 990 adecuado. En otras palabras, por medio del agujero de purga el agua recogida en la región inferior 100'' se puede purgar en caso de necesidad.
Además, de nuevo de acuerdo con una realización preferida, el conjunto de filtración y separación 900 también comprende un sensor de nivel de agua 980 adaptado para detectar la cantidad de agua recogida en la cámara
de separación 100 y en particular en la región inferior 100''.
Además, también son posibles realizaciones adicionales del conjunto de filtración y separación 1 objeto de la presente invención. Por ejemplo, de acuerdo con una realización preferida, mostrada en las figuras 2', 2'' y 3a, el tabique D comprende al menos un agujero pasante D0 adecuado para conectar de manera fluídica la primera cámara y la segunda cámara. Preferiblemente, en cada inserto de filtración 550, el tabique D comprende un respectivo agujero pasante D0, de una manera tal como para conectar de manera fluídica el lado limpio del grupo de filtración 500, es decir, del inserto de filtración, con la cámara de separación de agua 100.
De acuerdo con una realización preferida, el tabique D en el D0 comprende un escudo protector D1 adecuado para o ponerse a un posible retorno del agua separada presente en la cámara de separación 100. En particular, en efecto, el escudo protector D1 es adecuado en primer lugar para dirigir el combustible filtrado por el grupo de filtración 500 hacia la región superior 100' de la cámara de separación 100, y en segundo lugar es adecuado para impedir que el agua separada del combustible y acumulada en la región inferior 100'' sea capaz de volver a la cámara de filtración. De acuerdo con una realización preferida, el escudo protector D1 se extiende hasta una altura mayor que la altura a la que está posicionado el dispositivo de bloqueo 3, dirigiendo el combustible filtrado (que viene de la cámara de filtración 500) hacia la región superior 100' y hacia el dispositivo de separación 2 y facilitando las operaciones de separación de combustible-agua. De acuerdo con una realización preferida, el riesgo de que el combustible filtrado que viene de la cámara de filtración 500 se mezcle con el agua libre recogida en la región inferior 100'' se reduce por medio del tabique D. De esta manera, se reduce el riesgo de que cualesquiera porciones de agua se mezclen con el combustible en forma de pequeñas gotas (por ejemplo menores que 200 |im) y se transporten aguas abajo del dispositivo de separación 2.
De acuerdo con lo anterior, el método de ensamblar un conjunto de filtración y separación de combustible 900 comprende las etapas de:
tener un alojamiento de conjunto 950' que se extiende a lo largo del eje longitudinal L-L que comprende paredes laterales 955 y una pared de salida 952 que tiene una boca de salida 9520;
insertar el grupo de separación 1 en el alojamiento de conjunto 950' como para conectarlo de manera fluídica con la boca de salida 9520;
insertar el grupo de filtración 500 en el alojamiento de conjunto 950';
obtener el cárter de conjunto 950 que cierra el alojamiento de conjunto 950' con la pared de entrada 951 de una manera tal como para conectar de manera fluídica el grupo de filtración 500 con la boca de entrada 9510.
De manera novedosa, el conjunto de filtración y separación que comprende los mismos cumple ampliamente el objeto de la presente invención superando los inconvenientes típicos de la técnica anterior.
Ventajosamente, de hecho, el grupo de separación de agua, que está a la vez específicamente adaptado para operar y para estar posicionado en el vehículo en una posición horizontal, realiza operaciones efectivas de separación de agua-combustible.
Ventajosamente, el grupo de separación de agua está adaptado para operar de manera efectiva tanto con el combustible en circulación por empuje a presión como con el combustible en circulación por succión.
Ventajosamente, el dispositivo de separación tiene superficies de separación que tienen una extensión longitudinal predominante y están adaptadas para procesar altos caudales de combustible. En otras palabras, ventajosamente, el dispositivo de separación está adaptado para tener una gran superficie de tratamiento.
Ventajosamente, gracias a la gran superficie de filtración proporcionada por un dispositivo de separador que tiene una forma cónica, trapezoidal o, en general, ahusada, el separador opera minimizando las caídas de presión en el circuito de suministro de combustible.
Ventajosamente, además, el grupo de separación tiene los respectivos componentes con una forma adaptada para favorecer la acumulación de agua en una región inferior.
Ventajosamente, las paredes inclinadas del dispositivo de separación están adaptadas para facilitar, además de la recogida de agua, un rápido descenso de ella.
Ventajosamente, el dispositivo de bloqueo está estructurado para facilitar el descenso del agua por medio del doble deslizamiento. Al mismo tiempo, el dispositivo de bloqueo está estructurado para impedir que el agua acumulada vuelva al dispositivo de separación.
Ventajosamente, se impide que el agua recogida en la región de recogida vuelva a la región de separación
incluso cuando el vehículo está yendo cuesta arriba o cuesta abajo y/o cuando el vehículo frena repentinamente. Ventajosamente, el dispositivo de bloqueo está adaptado para dividir la cámara de separación que tiene una región de acumulación de agua del mayor tamaño posible, optimizada para las necesidades del fabricante. Ventajosamente, el dispositivo de bloqueo está posicionado en las proximidades del dispositivo de separación definiendo una región de recogida que se extiende en altura alejándose de las paredes de salida.
Ventajosamente, el dispositivo de bloqueo está configurado para incrementar la extensión de la cámara de recogida y al mismo tiempo minimizar el riesgo de que cualesquiera gotas de agua alcancen la región de separación desde la región de recogida cuando la cantidad de agua acumulada en la misma región de recogida está cerca o por encima del nivel de umbral definido por el sensor de nivel de agua.
Ventajosamente, el grupo de separación de agua no requiere una cámara de recogida de agua con una extensión vertical o que se extienda en una posición inferior con respecto al grupo de filtración.
Ventajosamente, el dispositivo de separador se puede fabricar con operaciones sencillas, por ejemplo se puede fabricar por moldeo, por ejemplo de una manera tal que los medios de filtración hidrófobos son moldeados conjuntamente con la estructura de soporte.
Ventajosamente, el dispositivo de bloqueo se puede obtener a través de operaciones de moldeo sencillas para ser formado integralmente con la pared de entrada o con la pared de salida o, en general, con las paredes laterales del cuerpo principal del grupo de separación de agua.
Ventajosamente, el dispositivo de bloqueo comprende una superficie de bloqueo inclinada que permite que el mecanizado de la pieza de trabajo se facilite por medio de moldeo y que la extracción del cuerpo principal o la pared de salida se facilite si el dispositivo de bloqueo está formado integralmente con estos componentes.
Ventajosamente, el grupo de separación de agua está optimizado para realizar operaciones eficientes de separación, recogida y acumulación de agua.
Ventajosamente, el grupo de separación de agua y el grupo de filtración están dispuestos mutuamente en serie uno con respecto al otro en el circuito de circulación de combustible del vehículo.
Ventajosamente, el grupo de separación de agua se puede asociar con un grupo de filtración horizontal, de una manera tal como para añadir tal función relacionada con la separación de combustible-agua a grupos de filtración no adaptados de otro modo para realizar tales operaciones.
Ventajosamente, el grupo de separación de agua no requiere una cámara de recogida de agua con una extensión vertical o que se extienda en una posición inferior con respecto al grupo de filtración. De hecho, ventajosamente el grupo de separación de agua se puede posicionar en el cárter del conjunto.
Ventajosamente, el grupo de separación de agua se extiende lateralmente con respecto al eje longitudinal L-L, permitiendo correspondientemente el incremento tanto de la capacidad de acumulación de agua como de la capacidad de filtración y acumulación de particulado sólido al actuar en la sección de la cámara de filtración e incrementar de este modo el tamaño y/o el número de insertos de filtración posicionados en la cámara de filtración y de este modo la superficie de filtrado disponible.
Ventajosamente, el grupo de separación de agua es un cartucho insertable y retirable de una manera extremadamente suave en o desde el cárter.
Está claro que una persona experta en la técnica, con el fin de satisfacer necesidades eventuales, podría hacer modificaciones al conjunto de filtración y separación, todas las cuales caen dentro del alcance de protección como se define en las siguientes reivindicaciones.
Lista de números de referencia
1 grupo de separación de agua
2 dispositivo de separación
20 estructura de soporte
200 abertura de paso
200' sub-abertura de paso
21 superficie de separación
21' superficie de separación superior
3 dispositivo de bloqueo
31 superficie de bloqueo
32 canal de drenaje
320 aberturas de paso
36 canal de entrada de combustible
10 cuerpo principal
11 abertura de cabeza
12 pared de fondo
100 cámara de separación
100' región superior
100" región inferior
900 conjunto de filtración y separación de combustible
950 cárter de conjunto
951 pared de entrada
9510 boca de entrada
952 pared de salida
9520 boca de salida
955 paredes laterales
950' alojamiento de conjunto
980 sensor de nivel de agua
990 tapón de purga
500 grupo de filtración
550 inserto de filtración
D tabique
D0 agujero pasante
D1 escudo protector
L-L eje longitudinal
X-X eje principal
Claims (16)
1. Un conjunto de filtración y separación de combustible (900) de un sistema de circulación de combustible de un vehículo, que comprende:
i) un cárter de conjunto (950) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal (L-L) posicionable en el vehículo sustancialmente en una posición horizontal, conectado de manera fluídica con el sistema de circulación de combustible, que comprende una pared de entrada (951) que comprende al menos una boca de entrada (9510) y una pared de salida (952) que comprende al menos una boca de salida (9520);
ii) un grupo de filtración (500) para filtrar el combustible sucio de impurezas y partículas sólidas suspendidas, alojado en dicho cárter de conjunto (950) en conexión fluídica con la boca de entrada (9510);
iii) un grupo de separación de agua (1), para separar el agua del combustible filtrado, alojado en dicho cárter de conjunto (950) en conexión fluídica con el grupo de filtración (500) y con la boca de salida (9520) y se extiende a lo largo de un eje principal (X-X) de una manera tal que el eje principal (X-X) y el eje longitudinal (L-L) son sustancialmente paralelos y/o coincidentes;
en el que el grupo de separación de agua (1) define una cámara de separación de agua (100), que comprende: un dispositivo de separador (2) alojado en la cámara de separación (100) conectado de manera fluídica con la boca de salida (9520) extendiéndose en dirección longitudinal empezando desde dicha pared de salida (952), un dispositivo de bloqueo (3) posicionado por debajo del dispositivo de separador (2) que divide la cámara de separación (100) en una región superior (100') en la que está alojado el dispositivo de separador (2), y una región inferior (100'') en la que se recoge el agua separada del combustible;
caracterizado porque
el dispositivo de separador (2) comprende una estructura de soporte (20) hueca, con un lado limpio conectado de manera fluídica con la boca de salida (9520), comprendiendo dicha estructura de soporte (20) al menos una abertura de paso (200) a través de la cual fluye el combustible, en el que el dispositivo de separador (2) comprende una superficie de separación (21) constituida por unos medios de filtrado hidrófobos dispuestos transversalmente a tal abertura de paso (200); y
el dispositivo desbloqueo (3) está adaptado para impedir el retorno de agua en la región superior (100') comprendiendo una superficie de bloqueo (31) que se extiende en una dirección longitudinal formando un ángulo con la dirección del eje principal (X-X) que inclina al menos una porción de dicha superficie de bloqueo (31) como para permitir que el agua separada del combustible fluya hacia dicha pared de salida (952).
2. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo de bloqueo (3) comprende al menos un canal de drenaje (32) que se extiende en una dirección longitudinal formando un ángulo opuesto con respecto al ángulo formado por la superficie el bloqueo (31), de manera que el agua separada por el dispositivo de separación (2) fluye desde la región superior (100') hasta la región inferior (100'') en una doble dirección de deslizamiento.
3. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el dispositivo de bloqueo (3) comprende dos canales de drenaje (32) dispuestos en los bordes laterales de la superficie de bloqueo (31).
4. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de bloqueo (3) comprende al menos una abertura de paso (320) adaptada para poner la región de separación (100') y la región de recogida (100'') en comunicación fluídica, en el que, preferiblemente, dicha abertura de paso (320) está formada en los bordes laterales de la superficie de bloqueo (31).
5. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de separación (2) tiene un desarrollo predominante en una dirección longitudinal con respecto a la dirección vertical, y la estructura de soporte (20) comprende una pluralidad de aberturas de paso (200) en las que están presentes una pluralidad de superficies de separación (21), en el que tales superficies de separación (21) están dispuestas con respecto a la dirección del eje principal (X-X) inclinadas de una manera tal como para converger alejándose de la pared de salida (952).
6. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el dispositivo de separación (2) comprende una superficie de separación superior (21') y una superficie de separación inferior (21''), mirando esta última hacia la superficie de bloqueo (31).
7. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con las reivindicaciones 5 o 6, en el que la superficie de bloqueo (31) está inclinada, formando un ángulo con la dirección del eje principal (X-X) sustancialmente igual al ángulo inclinado de acuerdo con el cual se extienden las superficies de separación (21), de manera que la superficie de bloqueo (31) es sustancialmente paralela a la superficie de separación (21) próxima a ella, preferiblemente la superficie de separación inferior (21'').
8. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de separación (2) tiene un desarrollo predominante en una dirección longitudinal con respecto a la dirección vertical, y la estructura de soporte (20) comprende una abertura de paso (200) en la que está presente una superficie de separación (21), en el que tal superficie de separación (21) está dispuesta ortogonalmente a la dirección del eje principal (X-X).
9. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura de soporte (20) está cubierta con una malla hidrófoba, identificando en cada abertura de paso (200) una respectiva superficie de separación (21).
10. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el grupo de separación de agua (1) comprende además un cuerpo principal (10) que se extiende a lo largo del eje principal (X-X) y delimita en él la cámara de separación (100) comprendiendo una pared de fondo (12) conectada de manera fluídica con la pared de salida (952) y la al menos una boca de salida (9520), en el que el cuerpo principal (10) soporta el dispositivo de separación (2) y el dispositivo de bloqueo (3) conectado de manera operativa con dicha pared de fondo (12).
11. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el cuerpo principal (10) tiene, en el que el grupo de separación de agua (1) está axialmente opuesto a la pared de fondo (12), una abertura (11) a través de la cual fluye el combustible filtrado.
12. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el grupo de filtración (500) comprende al menos un inserto de filtración (550) que se extiende longitudinalmente, preferiblemente de tipo tubular, definiendo una cámara de filtración.
13. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el grupo de filtración (500) y el grupo de separación (1) están mutuamente separados por un tabique (D) comprendido en el grupo de filtración (500), o en el grupo de separación (1), o en el cárter (950), teniendo una extensión perpendicular con respecto al eje longitudinal (L-L) dividiendo la cámara de filtración de la cámara de separación.
14. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cárter de conjunto (950) tiene una forma alargada entre la pared de entrada (951) y la pared de salida (952), sustancialmente constante, teniendo las paredes laterales (955) sustancialmente paralelas al eje longitudinal (L-L).
15. Conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un grupo de calentamiento de combustible asociable con el grupo de filtración de combustible (500), preferiblemente con una aplicación mutua longitudinal, en el extremo opuesto de él con respecto a aquel en el que está dispuesto el grupo de separación de agua (1).
16. Método para ensamblar un conjunto de filtración y separación de combustible (900) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de:
tener un alojamiento de conjunto (950') que se extiende a lo largo del eje longitudinal (L-L) comprendiendo paredes laterales (955) y una pared de salida (952) que tiene una boca de salida (9520);
insertar el grupo de separación (1) en el alojamiento de conjunto (950') como para conectarlo de manera fluídica con la boca de salida (9520);
insertar el grupo de filtración (500) en el alojamiento de conjunto (950');
obtener el cárter de conjunto (950) cerrando el alojamiento de conjunto (950') con la pared de entrada (951) de una manera tal como para conectar de manera fluídica el grupo de filtración (500) con la boca de entrada (9510).
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