ES2863899T3

ES2863899T3 - Cápsula de filtro truncada

Info

Publication number: ES2863899T3
Application number: ES16860496T
Authority: ES
Inventors: Zhenwu Lin; Hong Shen; Stephan Brinke-Seiferth
Original assignee: I3 MEMBRANE GmbH; Saint Gobain Performance Plastics Corp
Current assignee: I3 MEMBRANE GmbH; Saint Gobain Performance Plastics Corp
Priority date: 2015-10-31
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2036-10-12
Also published as: EP3368184B8; WO2017074702A1; US20170144090A1; BR112018008354B1; CN108472562A; PL3368184T3; CN108472562B; EP3368184A4; BR112018008354A2; US20190329167A1; US11247154B2; US10350522B2; EP3799943A2; EP3799943A3; EP3368184B1; BR122021006809B1; EP3368184A1

Abstract

Cápsula de filtro (100') que comprende: un cuerpo de cápsula de filtro integrado y un extremo superior de cápsula de filtro (102'), en la que la combinación de extremo de cuerpo/parte superior de cápsula tiene un eje longitudinal y define parcialmente una cámara de cápsula de filtro (118'); un orificio de entrada (106') que se extiende hacia arriba desde la parte superior de cápsula, en la que el orificio de entrada puede unirse a un conector para permitir una conexión rotatoria a un extremo de grifo; un cartucho de filtro (160) fijado en la cámara de cápsula de filtro que comprende una pared de cartucho de filtro exterior (162), una pared de cartucho de filtro interior (164) separada radialmente hacia dentro con respecto a la pared de cartucho exterior y una parte superior de cartucho de filtro (120) fijada a los extremos superiores de las paredes exterior e interior de cartucho de filtro, en la que las paredes de cartucho de filtro están dispuestas sustancialmente de manera concéntrica, en la que la pared de cartucho de filtro interior (164) define un núcleo de cartucho de filtro; medios de filtro fijados en el cartucho de filtro entre la pared de cartucho de filtro interior (164) y la pared de cartucho de filtro exterior (162); y, una salida rebajada (140') que tiene una superficie de reborde (144') fijada a un extremo inferior del cuerpo de cápsula de filtro, caracterizada porque el orificio de entrada (106 `) tiene un eje desviado con respecto al eje longitudinal del cuerpo de cápsula de filtro, la tapa de cartucho de filtro (120') está formada con una extensión cilíndrica (174) que se extiende hacia abajo hacia el núcleo de cartucho de filtro, en la que se forma un extremo inferior (176) de la extensión de cartucho de filtro (174) con una superficie cóncava, y la salida rebajada (140') tiene una extensión de salida cilíndrica (156) que se extiende hacia arriba desde la superficie de reborde hacia el núcleo de cartucho de filtro, mediante lo que la combinación de la conexión rotatoria y el eje de desvío de orificio de entrada permite hace rotar la cápsula de filtro alrededor de un extremo de grifo para controlar la dirección del flujo de fluido fuera de la cápsula de filtro.

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsula de filtro truncada

Referencia cruzada a aplicaciones relacionadas

Campo de la divulgación

La divulgación se refiere a aparatos de cápsula de filtro usados para filtrar fluidos emitidos por duchas y sumideros en entornos sensibles a sustancias contaminantes. Más concretamente, la divulgación se refiere a cápsulas de filtro desechables, alojamientos o carcasas con salidas modificadas para reducir las necesidades de espacio generales y reducir patrones de salpicaduras para evitar la posible propagación de sustancias contaminantes.

Antecedentes de la divulgación

En entornos de salas de cirugía, salas limpias, laboratorios y otros entornos sensibles a sustancias contaminantes, se emplean duchas y sumideros para eliminar y lavar materiales inorgánicos, biológicos, potencialmente peligrosos y no deseados. Para lograr esto, los filtros pueden unirse a los cabezales de ducha y grifos para garantizar que se usa un suministro de agua limpia para eliminar los materiales no deseados. A menudo, estos sistemas implican sistemas alimentados por gravedad o presurizados para suministrar el agua. La fuerza del agua se usa para desplazar cualquier sustancia contaminante de superficies especificadas, ya sea de instrumentos o de partes del cuerpo. Sin embargo, al hacerlo, el flujo de agua alimentado por gravedad o presurizado usado para separar por la fuerza las sustancias contaminantes no deseadas conlleva salpicaduras que pueden transferir indeseablemente los materiales contaminantes a otras superficies y partes del cuerpo.

Otro problema se refiere a las limitaciones espaciales en las cabinas de ducha y sumideros. Cualquier accesorio de filtro debe ajustarse dentro de una determinada cantidad de espacio. Los filtros de agua que pueden unirse directamente a un grifo de agua se conocen, por ejemplo, a partir de los documentos US 2004/056123 A1, US 7.143.897 B1 y US 5.017.286. Una cápsula de filtro de agua general se da a conocer en el documento US 2010/0096314 A1. Las cápsulas de filtro convencionales, tal como la que se muestra en la figura 1, tienen un cuerpo de cápsula con una entrada que se extiende desde un extremo y una salida que se extiende desde un extremo opuesto. La longitud del cuerpo estará determinada por los requisitos del filtro. El filtro necesario para garantizar el suministro de agua limpia, estéril accionará las dimensiones de la cápsula. Las dimensiones del orificio se accionarán por las características de conexión de los grifos y los cabezales de ducha. Estos requisitos conllevan, inevitablemente, tamaños de cápsulas de filtro que pueden empujar las limitaciones espaciales de los accesorios más grandes a los que están unidos y limitar la capacidad de controlar las salpicaduras tanto en términos de fuerza como de patrones de salpicaduras.

Un ejemplo de una cápsula de filtro de la técnica anterior modificada para alterar una configuración de orificio de salida se muestra en la figura 2 y se deriva de la solicitud de patente del Reino Unido n.° GB 2257052. La solicitud '052 da a conocer un conjunto de filtro de agua para un grifo. Se usa un subconjunto superior para fijar el conjunto de filtro a un grifo. Un cartucho de filtro reemplazable se fija al subconjunto superior. A diferencia de los cartuchos de filtro habituales que incluyen un orificio de salida que se extiende hacia fuera desde un cuerpo del cartucho de filtro, el cartucho '052 tiene una salida formada en un extremo inferior con un filtro/tamiz con forma convexa etiquetado como “filtro enderezador de flujo” insertado y fijado en la abertura de salida. El propósito del filtro/tamiz se describe como que es “evitar la dispersión del agua”. Una placa inferior fija el tamiz a la abertura de salida.

Cabe destacar que el tamiz se inserta desde un extremo inferior del cartucho de filtro de modo que las paredes de la salida parezcan crear un canal cilindrico para fluidos que se desplazan más allá del “filtro”. Por tanto, las paredes de la salida forman la restricción final a la dispersión del flujo de agua. Esto disminuirá el efecto de “enderezamiento del flujo” del tamiz convexo.

Otra construcción de cápsula de filtro similar se muestra en la figura 3 y deriva de la solicitud de patente alemana n.° DE 202007000 152 U1 que da a conocer una cápsula de filtro con una abertura de salida formada en una parte inferior de la cápsula cubierta con un disco perforado fijado a la salida de cápsula. La forma general del disco sigue los contornos generalmente redondos del alojamiento de cápsula y parece estar diseñado para no sobresalir del alojamiento. El disco parece estar estructurado para funcionar como un inserto de grifo de aireación habitual. La divulgación '152 carece de detalles significativos sobre las perforaciones que no sean el patrón de perforaciones separado de manera uniforme.

Aunque estas referencias a la técnica anterior parecen proporcionar medios para reducir las dimensiones generales de una cápsula de filtro, no resuelven adecuadamente el problema de controlar los patrones de salpicaduras para minimizar la propagación no deseada de sustancias contaminantes. Lo que se necesita y lo que se da a conocer en el presente documento son combinaciones de cápsulas de filtro con cubiertas de orificio de salida modificadas que proporcionan un control de salpicaduras mejorado y una reducción global de los requisitos espaciales de las cápsulas. Estos y otros objetos de la divulgación resultarán evidentes a partir de una lectura del siguiente sumario y descripción detallada de la divulgación, así como una revisión de los dibujos adjuntos.

Sumario de la divulgación

Según la presente invención, se proporciona una cápsula de filtro según la reivindicación 1.

En un ejemplo (no según la invención), un conjunto de cápsula de filtro, adaptado para su fijación a un cabezal de ducha o grifo, incluye una cápsula de filtro con un orificio de entrada que se extiende desde un extremo superior de la cápsula. Tal como se usa en el presente documento, “cápsula de filtro”, “carcasa de filtro” y “alojamiento de filtro” son términos usados como sinónimos para describir un elemento usado para fijar y encerrar un filtro formado a partir de cualquier estructura o material filtrante, incluyendo material de membrana de filtro y medios sueltos. Los cartuchos de filtro, permanentes o reemplazables, formados con discos de filtro, membranas (de cualquier configuración incluida plisada y toroidal) y/o medios de filtro sueltos también pueden fijarse en las cápsulas de filtro dadas a conocer. En lugar de una salida de proyección convencional, se fija un disco circular plano con una pluralidad de perforaciones sobre un agujero de salida para proporcionar medios de salida para fluidos filtrados, así como medios para controlar los patrones de flujo y salpicaduras.

En un ejemplo adicional (no según la invención), una cápsula de filtro que tiene un filtro/cartucho de filtro encerrado tiene una entrada que se extiende desde un extremo superior adaptado para fijarse a un brazo de ducha o grifo. Un agujero de salida formado en una parte inferior de la cápsula de filtro está encerrado con un inserto cóncavo que tiene una pluralidad de perforaciones para permitir la salida del fluido de la cápsula. El perímetro del inserto está configurado para estar sustancialmente alineado con la parte inferior de la cápsula de filtro. La forma cóncava del inserto de salida, así como la forma y organización de las perforaciones proporcionan un control de flujo de fluido y un control de dispersión de salpicaduras mejorados.

En un ejemplo adicional (no según la invención), una cápsula de filtro que tiene un subconjunto de filtro/cartucho de filtro encerrado tiene una entrada que se extiende desde un extremo superior adaptado para fijarse a un brazo de ducha o grifo. Se forma un agujero de salida en una parte inferior de la cápsula de filtro y se encierra con un inserto de salida convexo modificado. El inserto convexo tiene una pluralidad de perforaciones para permitir que los fluidos salgan de la cápsula de filtro de manera controlada. El perímetro del inserto convexo se fija a la parte inferior de la cápsula de filtro para estar sustancialmente alineado con la parte inferior. El inserto convexo modificado incluye una sección central elevada o insertada con una serie de perforaciones de control de flujo para controlar el flujo de fluido y reducir los patrones de salpicaduras generales. El inserto convexo modificado también puede formarse con una forma convexa asimétrica para permitir el control direccional del patrón de flujo haciendo rotar la cápsula alrededor de su punto de unión de entrada.

En un ejemplo adicional (no según la invención), una cápsula de filtro/cartucho de filtro combinada tiene una entrada que se extiende hacia arriba desde una tapa de la cápsula de filtro y tiene un eje desviado de un eje longitudinal de la cápsula para desviar la cápsula en relación con el punto de conexión de entrada. La orientación de la cápsula permite el control direccional de la trayectoria del fluido para los fluidos que salen de la cápsula/cartucho. La rotación de la cápsula alrededor del punto de conexión de entrada hace rotar el fluido alrededor de una trayectoria circular. La rotación selectiva de la cápsula permite un control selectivo de la parte del recinto (sumidero, cabina de ducha, etc.), a la que se dirige la corriente de fluido. Esto permite al usuario dirigir la corriente de fluido hacia una parte del recinto con mayor probabilidad de reducir las salpicaduras y la posible propagación de sustancias contaminantes agitadas y distribuidas por la fuerza de la corriente de fluido.

El cuerpo de cápsula se forma con características similares a un cartucho de filtro sobresaliendo radialmente hacia dentro desde una pared interior del cuerpo de cápsula. Una pluralidad de columnas se extiende radialmente hacia dentro desde la pared interior e incluyen al menos un anillo de soporte de cartucho de filtro que soporta un subconjunto de cartucho de filtro. Las columnas favorecen que los fluidos que entran en la cápsula fluyan a través de los medios de filtro encerrados y ayuden a mantener la orientación espacial de los medios de filtro en la cápsula. Una tapa de cartucho de filtro que tiene una dimensión de sección transversal menor que la dimensión de sección transversal de la cámara definida por la pared de cápsula se fija a las columnas para encerrar adicionalmente los medios de filtro integrados. Esto crea un hueco anular entre la parte superior de la cápsula y la parte superior del cartucho que dirige el fluido entrante hacia la periferia de la cámara de cápsula y al interior de un segundo conjunto de huecos axiales formados entre la pluralidad de columnas para permitir el paso de fluidos entrantes hacia abajo por la cámara de cápsula y radialmente hacia dentro al interior de los medios de filtro encerrados.

Un inserto de salida rebajado se fija a un extremo inferior del cuerpo de cápsula de filtro y se alinea con el eje longitudinal de la cápsula. La salida de rebaje mejora la prevención de la contaminación táctil de la salida mediante la colocación de la salida y las aberturas o agujeros de distribución de fluido alejándose de la superficie inferior de la cápsula. Un subconjunto de cartucho de filtro que comprende medios de filtro y un núcleo de cartucho dimensionado para recibir y superponerse alrededor de la salida rebajada se fija en el cuerpo de la cápsula mediante la unión a una sección de reborde de la salida rebajada y una superficie inferior de la tapa de cartucho.

La cápsula de filtro de la invención se forma con un cuerpo de cápsula integrado y una parte superior de cápsula de filtro con una entrada que se extiende hacia arriba desde la parte superior de la cápsula de filtro. La entrada tiene un eje desviado de un eje longitudinal de la cápsula para desviar la cápsula en relación con el punto de conexión de entrada. La orientación de cápsula permite el control direccional de la trayectoria del fluido para los fluidos que salen de la cápsula/cartucho, tal como se dio a conocer anteriormente en el presente documento.

Un cartucho de filtro se fija en una cámara de filtro definida por la cápsula. El cartucho se fija en la cámara mediante una conexión directa a un inserto de salida rebajado fijado a una parte inferior de la cápsula de filtro y alineado con el eje longitudinal de la cápsula. La salida de rebaje mejora la prevención de la contaminación táctil de la salida mediante la colocación de la salida y las aberturas o agujeros de distribución de fluidos alejándose de la superficie de la cápsula. El cartucho de filtro tiene una dimensión de sección transversal menor que la dimensión de sección transversal de la cámara de filtro. Esto crea un hueco anular definido por la pared exterior del cartucho de filtro y la pared interior de la cápsula que proporciona una trayectoria de fluido hacia los medios de filtro encerrados. Las aberturas o agujeros pasantes en el armazón de cartucho proporcionan una comunicación de fluidos entre el hueco y los medios de filtro. Una sección interior del armazón define un núcleo de cartucho de filtro en comunicación de fluidos con la salida rebajada. El núcleo está dimensionado para recibir y superponerse alrededor de la salida rebajada.

Una parte superior del cartucho de filtro se fija a un extremo superior del armazón de cartucho de filtro para fijar adicionalmente los medios de filtro encerrados. La parte superior del cartucho está formada con una extensión superior cilíndrica de cartucho que se extiende hacia abajo hacia el interior del núcleo de cartucho y tiene una superficie cóncava formada en un lado inferior de la extensión para redirigir los fluidos dirigidos hacia arriba hacia la salida rebajada hacia un centro del núcleo de cartucho y fuera de la salida, alejándose de los medios de filtro encerrados.

La salida rebajada puede formarse con una extensión cilíndrica opcional que se extiende por debajo de un plano de la superficie inferior de salida para evitar adicionalmente la introducción de sustancias contaminantes en la cápsula de filtro. Esta combinación de características de construcción mejora el flujo de fluidos unidireccional deseado a través de la cápsula de filtro. También minimiza cualquier reflujo en la cápsula y la posible contaminación de los medios de filtro encerrados provocada, por ejemplo, por el fluido emitido desde la cápsula que impacta contra una superficie contaminada, tal como un lavabo o un par de manos colocadas debajo de la cápsula de filtro para su lavado, y que rebota de vuelta a la cápsula fuera de la superficie.

Los insertos de salida se forman en una variedad de configuraciones, incluyendo planas para impartir diferentes características de patrón de flujo. Las formas generales de los insertos de salida pueden ser planas, semiesféricas, parabólicas, esféricamente asimétricas, o pueden tener curvaturas definidas por ecuaciones polinómicas. Los patrones de perforación y las orientaciones de agujero de fluido pueden ajustarse para proporcionar un control del patrón de flujo mediante la creación de patrones de flujo convergentes o divergentes para producir en última instancia patrones de salpicaduras reducidos del efluente filtrado.

Los insertos de salida de las realizaciones de cápsula de filtro dadas a conocer en el presente documento pueden formarse ilustrativamente como insertos integrados o modulares con superficies dimensionadas y adaptadas para fijarse a superficies correspondientes en la cápsula de filtro mediante cualquiera de la variedad métodos, incluyendo unión sónica y adhesivos. Estos y otros aspectos de la divulgación resultarán evidentes a partir de una revisión de los dibujos adjuntos y de una lectura de la siguiente descripción detallada de la divulgación.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva desde abajo/lateral de una cápsula de filtro de la técnica anterior.

La figura 2 es una vista en sección lateral de la cápsula de filtro de la técnica anterior mostrada en la figura 1.

La figura 3 es una vista en alzado lateral de otra cápsula de filtro de la técnica anterior.

La figura 4 es una vista en perspectiva desde abajo de la cápsula de filtro de la técnica anterior mostrada en la figura 3.

La figura 5 es una vista en sección lateral en alzado de todavía otra cápsula de filtro de la técnica anterior.

La figura 6 es una vista en perspectiva desde abajo/lateral de una cápsula de filtro con un inserto de salida convexo según un ejemplo (no según la invención).

La figura 7 es una vista en sección lateral en alzado de la cápsula de filtro mostrada en la figura 6.

La figura 8 es una vista lateral en alzado de la cápsula de filtro mostrada en la figura 6.

La figura 9 es una vista desde abajo de la cápsula de filtro mostrada en la figura 6.

La figura 10 es una vista en perspectiva desde arriba de la cápsula de filtro mostrada en la figura 6.

La figura 11 es una perspectiva en perspectiva desde abajo de la cápsula de filtro mostrada en la figura 6.

La figura 12 es una vista en sección lateral en alzado de una cápsula de filtro con un inserto de salida cóncavo según un ejemplo adicional (no según la invención).

La figura 13 es una vista desde abajo de la cápsula de filtro mostrada en la figura 12.

La figura 14 es una vista en perspectiva lateral desde arriba de la cápsula de filtro mostrada en la figura 12. La figura 15 es una vista en perspectiva lateral desde abajo de la cápsula de filtro mostrada en la figura 12. La figura 16 es una vista en sección lateral en alzado de la cápsula de filtro mostrada en la figura 12. La figura 17 es una vista en sección lateral de un inserto de salida curvo.

La figura 17a es una vista desde abajo del inserto de salida curvo mostrado en la figura 17.

La figura 18 es una vista en sección lateral de un inserto de salida curvo.

La figura 18a es una vista desde abajo del inserto de salida curvo mostrado en la figura 18.

La figura 19 es una vista en sección lateral de un inserto de salida curvo.

La figura 19a es una vista desde abajo del inserto de salida curvo mostrado en la figura 19.

La figura 20 es una vista en sección lateral de un inserto de salida curvo.

La figura 20a es una vista desde abajo del inserto de salida curvo mostrado en la figura 20.

La figura 21 es una vista en sección lateral de un inserto de salida curvo modificado.

La figura 21a es una vista desde abajo del inserto de salida curvo mostrado en la figura 21.

La figura 22 es una vista en sección lateral de otro inserto de salida curvo modificado.

La figura 22a es una vista desde abajo del inserto de salida curvo mostrado en la figura 22.

La figura 23 es una vista en sección lateral de un inserto de salida curvo con una sección central extendida. La figura 23a es una vista desde abajo del inserto de salida curvo mostrado en la figura 23.

La figura 24 es una vista en sección lateral de un inserto de salida curvo con una sección central extendida modificada.

La figura 24a es una vista desde abajo del inserto de salida curvo mostrado en la figura 24.

La figura 25 es una vista en sección lateral de un inserto de salida plano.

La figura 26 es una vista en sección lateral de un inserto de salida plano con perforaciones convergentes. La figura 27 es una vista en sección lateral de un inserto de salida asimétricamente curvo.

La figura 27a es una vista desde abajo del inserto de salida asimétricamente curvo mostrado en la figura 27. La figura 28 es una vista en sección lateral de una cápsula de filtro con una entrada desviada.

La figura 29 es una vista en perspectiva lateral desde arriba de la cápsula de filtro mostrada en la figura 28. La figura 30 es una vista en sección lateral de un inserto de salida para una cápsula de filtro.

La figura 29 es una vista en perspectiva lateral desde arriba del inserto de salida mostrado en la figura 30. La figura 32 es una vista en sección parcial lateral de un inserto de cápsula de filtro.

La figura 33 es una vista en perspectiva lateral desde arriba del inserto de cápsula de filtro mostrado en la figura 32.

La figura 34 es una vista lateral de la cápsula de filtro con la entrada desviada mostrada en la figura 28. La figura 35 es una vista lateral en alzado de la cápsula de filtro con la entrada desviada mostrada en la figura 28.

La figura 36 es una vista desde abajo de la cápsula de filtro con la entrada desviada mostrada en la figura 28. La figura 37 es una vista en perspectiva lateral desde abajo de la cápsula de filtro con la entrada desviada mostrada en la figura 28.

La figura 38 es una vista lateral en alzado del inserto de salida mostrada en la figura 30.

La figura 39 es una vista en planta desde arriba del inserto de salida mostrado en la figura 30.

La figura 40 es una vista en sección lateral en alzado de una cápsula de filtro con una entrada desviada y un inserto de protección contra salpicaduras de salida según una realización de la invención.

La figura 41 es una vista en perspectiva lateral desde arriba de la cápsula de filtro mostrada en la figura 40. La figura 42 es una vista en perspectiva lateral desde abajo de la cápsula de filtro mostrada en la figura 40. La figura 43 es una vista desde abajo de la cápsula de filtro mostrada en la figura 40.

La figura 44 es una vista en sección lateral de una tapa de cartucho de filtro con una extensión abombada según la realización de la divulgación mostrada en la figura 40.

La figura 45 es una vista en perspectiva lateral desde arriba en líneas fantasma parciales de la tapa de cartucho de filtro mostrada en la figura 44.

La figura 46 es una vista desde abajo de la tapa de cartucho de filtro mostrada en la figura 40.

Descripción detallada de la divulgación

Haciendo referencia a las figuras 6-11, una cápsula de filtro designada generalmente como 10 incluye una pared de cápsula 12, una tapa superior integrada o modular 13 fijada a la pared de la cápsula y una tapa inferior integrada o modular 15 fijada a un extremo inferior de la pared 12 que, en combinación, definen una cavidad de filtro adaptada para recibir un filtro 19 o cartucho de filtro 18. Para las versiones modulares de las tapas, se usa soldadura sónica, adhesivos u otros métodos usados en la técnica para fijar materiales a base de polímeros para fijar los componentes en conjunto. Al menos una de las tapas debe ser modular para permitir el acceso a la cavidad de filtro. Alternativamente, las superficies de los componentes pueden construirse con características de enclavamiento liberables para permitir la extracción de una o más tapas de la pared para permitir la sustitución del filtro y/o cápsula de filtro encerrados. Pestañas y ranuras de enclavamiento son ejemplos ilustrativos, no limitativos.

Un orificio de entrada modular o integrado 14 se extiende hacia arriba desde la tapa superior 13 y define un agujero de entrada en la comunicación de fluidos con la cavidad de filtro. El orificio de entrada 14 puede incluir uno o más canales anulares y/o rebordes a lo largo de su longitud para alojar conectores fijados o que se extienden desde un brazo de ducha o un grifo, así como componentes de sellado opcionales, por ejemplo, juntas tóricas, para crear un sello estanco entre la cápsula de filtro 10 y el accesorio al que se une. La forma generalmente cilíndrica de la entrada 14 permite la rotación de la cápsula de filtro alrededor de un eje longitudinal de la cápsula. Para ejemplos con características de salida desviadas, que se dan a conocer con más detalle a continuación, la rotación de la cápsula de filtro permite controlar la dirección del flujo de fluido desde la cápsula.

Las partes de la tapa inferior 15 definen un agujero de salida que permite la transferencia de fluido fuera de la cápsula. Fijado a, o solidario con, la tapa inferior 15 se encuentra un inserto de salida 16 que tiene un perfil convexo en sección transversal. La tapa inferior 15 se coloca sobre el agujero de salida y funciona para limitar y dirigir el flujo de fluido desde la cápsula. Una pluralidad de perforaciones o agujeros de fluido 20 se forman en el inserto 16 para permitir la salida del fluido de la cápsula. Los agujeros 20 pueden tener cualquier forma geométrica regular o irregular, por ejemplo, circular, cuadrada, ovoide, con forma de estrella, etc., y pueden estar dispuestos en filas concéntricas anulares, en patrones aleatorios, patrones escalonados y similares. Un borde perimetral del inserto 16, cuando está en forma modular, se fija a la superficie inferior de la tapa inferior 15. La forma convexa del inserto 16 puede ser semiesférica, parcialmente esférica, parabólica, ondulada o construida con cualquier curvatura que pueda o no estar definida por una ecuación polinómica.

Cada perforación o agujero de fluido 20 se extiende a través del grosor del inserto 16 y puede tener un eje central alineado ortogonal a una línea tangente que corta la superficie del inserto en la ubicación del agujero tal como se muestra en la figura 17 y tal como se da a conocer más plenamente en el presente documento. Cada agujero 20 también puede orientarse en relación con la superficie del inserto para crear patrones de flujo de fluido divergentes, convergentes o combinaciones divergentes y convergentes en combinación con los otros agujeros tal como se da a conocer con más detalle a continuación.

Para ejemplos con una tapa de extremo inferior modular 15, se inserta un filtro 19 y/o un cartucho de filtro 18 en la cápsula de filtro 10 desde un extremo inferior abierto de la pared 12. El filtro o cartucho de filtro puede fijarse en la cápsula con medios de unión convencionales, tales como postes y agujeros de recepción de postes correspondientes, o rebordes, con o sin sellos de junta tórica o sellos similares. El filtro o cartucho de filtro también puede fijarse de manera permanente en el interior de la cápsula mediante soldadura sónica, soldadura térmica, adhesivos y similares.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 12-16, una cápsula de filtro designada generalmente como 10' incluye una pared de cápsula 12', una tapa superior integrada o modular 13' fijada a la pared de cápsula y una tapa inferior integrada o modular 15' fijada a un extremo inferior de la pared 12' que, en combinación, definen una cavidad de filtro adaptada para recibir un filtro 19' o cartucho de filtro 18'. Tal como se usa en el presente documento, los caracteres de referencia impresos o sin imprimir de manera diferente corresponden a diferentes ejemplos del mismo elemento. Para las versiones modulares de las tapas, la soldadura sónica, la soldadura térmica, los adhesivos u otros métodos usados en la técnica para fijar materiales a base de polímeros se usan para fijar los componentes en conjunto. Al menos una de las tapas debe ser modular para permitir el acceso a la cavidad de filtro. Alternativamente, las superficies de los componentes pueden construirse con características de enclavamiento liberables para permitir la extracción de una o más tapas de la pared para permitir la sustitución del filtro y/o cápsula de filtro encerrados.

Un orificio de entrada modular o integrado 14' se extiende hacia arriba desde la tapa superior 13' y define un agujero de entrada en la comunicación de fluidos con la cavidad de filtro. El orificio de entrada 14' puede incluir uno o más canales anulares y/o rebordes a lo largo de su longitud para alojar conectores fijados o que se extienden desde un brazo de ducha o un grifo, así como componentes de sellado opcionales, por ejemplo, juntas tóricas, para crear un sello estanco entre la cápsula de filtro 10' y el accesorio al que se une. La forma generalmente cilíndrica de la entrada 14' permite la rotación de la cápsula de filtro alrededor de un eje longitudinal de la cápsula.

Las partes de la tapa inferior 15' definen un agujero de salida que permite la transferencia de fluido fuera de la cápsula. Fijado a, o solidario con, la tapa inferior 15' se encuentra un inserto de salida 16' que tiene un perfil cóncavo en sección transversal. El vértice del inserto se dispone dentro del cuerpo de la cápsula de filtro 10' y ocluye el agujero de salida. Al colocarse dentro del agujero de salida, el inserto de salida de 16' funciona para limitar y dirigir el flujo de fluido desde la cápsula. Una pluralidad de perforaciones o agujeros de fluido 20' se forman en el inserto 16' para permitir la salida del fluido de la cápsula. Los agujeros 20' pueden tener cualquier forma geométrica regular o irregular, por ejemplo, circular, cuadrada, ovoide, con forma de estrella, etc., y pueden estar dispuestos en filas concéntricas anulares, en patrones aleatorios, patrones escalonados y similares. Un borde perimetral del inserto 16', cuando se encuentra en forma modular, se fija a la superficie inferior de la tapa inferior 15'. La forma convexa del inserto 16' puede ser semiesférica, parcialmente esférica, parabólica, ondulada, o construirse con cualquier curvatura que pueda o no estar definida por una ecuación polinómica.

Cada perforación o agujero de fluido 20' se extiende a través del grosor del inserto 16' y puede tener un eje central alineado ortogonal a una línea tangente que corta la superficie del inserto en la ubicación del agujero tal como se muestra en la figura 17 y tal como se da a conocer más plenamente en el presente documento. Cada agujero 20' también puede orientarse en relación con la superficie del inserto para crear patrones de flujo de fluido divergentes, convergentes o combinaciones divergentes y convergentes en combinación con los otros agujeros, tal como se da a conocer con más detalle a continuación.

Para ejemplos con una tapa de extremo inferior modular 15', se inserta un filtro 19' y/o un cartucho de filtro 18' en la cápsula de filtro 10' desde un extremo inferior abierto de la pared 12'. El filtro o cartucho de filtro puede fijarse en la cápsula con medios de unión convencionales, tales como postes y agujeros de recepción de postes correspondientes, o rebordes, con o sin sellos de junta tórica o sellos similares. El filtro o cartucho de filtro también puede fijarse de manera permanente en el interior de la cápsula mediante soldadura sónica, soldadura térmica, adhesivos y similares.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 17 y 17a, en un ejemplo, un inserto de salida designado generalmente como 16” incluye una pluralidad de agujeros de fluido 20”, teniendo cada uno de los cuales un eje alineado ortogonalmente con respecto a una línea tangente que corta la superficie del inserto 16” en el punto del agujero de fluido objeto tal como se muestra en la figura 17. Los agujeros 20” están dispuestos en filas concéntricas designadas A, B, C, etc. Debe entenderse que el número de filas de agujeros puede aumentar o disminuir y que los agujeros pueden disponerse en otras orientaciones, incluyendo filas ilustrativamente escalonadas, patrones de filas lineales, patrones cuadrados y similares. La configuración mostrada crea un patrón de flujo divergente, cuya amplitud está determinada por la intensidad de la curvatura del inserto de salida. Una curvatura más angular dará como resultado un patrón de pulverización más amplio y viceversa.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 18 y 18a, un inserto de salida designado generalmente como 16'” incluye una pluralidad de agujeros de fluido 20'”, estando cada uno colocado dentro de una pluralidad de filas concéntricas designadas D, E, F, etc. En este ejemplo, cada agujero de fluido ubicado en la fila exterior D tiene un eje que forma un ángulo agudo con su línea tangente correspondiente. Un segundo conjunto de agujeros de fluido ubicados en la fila E tiene cada uno ejes que forman ángulos obtusos con sus líneas tangentes correspondientes. Una tercera fila de agujeros de fluido F tiene agujeros de fluido con ejes que forman ángulos agudos con sus líneas tangentes correspondientes. Este patrón de orientaciones de agujeros crea patrones de flujo de fluidos circulares convergentes y divergentes de desvío que interactúan para controlar el patrón de flujo de fluido general para reducir los parámetros de salpicadura. Debe entenderse que el patrón alterno de las orientaciones del eje de agujero puede cambiarse de múltiples maneras, incluyendo ilustrativamente, dos filas de patrones divergentes con dos filas de patrones convergentes interiores, etc.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 19 y 19a, un inserto de salida designado generalmente como 16iv incluye una pluralidad de agujeros de fluido 20iv, estando cada uno colocado dentro de una pluralidad de filas concéntricas designadas G, H, I, etc. En este ejemplo, cada agujero de fluido independientemente de en qué fila se encuentre (excepto el agujero, si está presente, ubicado en el vértice del inserto de salida) formará un ángulo agudo con su tangente correspondiente para crear un patrón de flujo convergente hacia el vértice del inserto de salida. Al igual que los otros ejemplos, el número de filas y la dimensión y forma en sección transversal del agujero pueden alterarse y seguir dando como resultado la misma función esencial para crear corrientes convergentes de fluidos que salen de los orificios para crear una única columna de fluido que sale de la cápsula de filtro.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 20 y 20a, un inserto de salida designado generalmente como 16v incluye una pluralidad de agujeros de fluido 20v, estando cada uno colocado dentro de una pluralidad de filas concéntricas designadas J, K, L, etc. En este ejemplo, cada agujero de fluido independientemente de en qué fila se encuentre (excepto el agujero, si está presente, ubicado en el vértice del inserto de salida) formará un ángulo obtuso con su tangente correspondiente para crear un patrón de flujo divergente lejos del vértice del inserto de salida. Al igual que los otros ejemplos, el número de filas y la dimensión y forma en sección transversal del agujero pueden alterarse y seguir dando como resultado la misma función esencial para crear corrientes de fluidos divergentes que salen de los agujeros para crear una columna de fluido disperso que sale de la cápsula de filtro.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 21 y 21a, un inserto de salida designado generalmente como 16vi incluye una pluralidad de agujeros de fluido 20vi, estando cada uno colocado dentro de una pluralidad de filas concéntricas designadas M y N. En este ejemplo, una sección circular central 21vi del inserto 16vi está rebajada desde la superficie del inserto. Los agujeros de fluido 21vi se forman en la sección 21vi y tienen ejes ortogonales a la línea tangente respectiva de cada agujero. Este ejemplo crea un patrón de pulverización divergente limitado que está parcialmente controlado por las paredes que forman la intersección insertada de la superficie del inserto y la sección 21vi. Aunque este ejemplo no incluye los agujeros de fluido en la superficie restante del inserto, debe entenderse que los agujeros de fluido en cualquiera de las disposiciones espaciales y las orientaciones de agujeros individuales dadas a conocer en el presente documento pueden formarse en la superficie restante. También debe entenderse que los agujeros de fluidos pueden formarse en cualquier disposición y orientación espaciales sobre la superficie del inserto y ninguno formarse en la sección 21vi.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 22 y 22a, un inserto de salida designado generalmente como 16vii incluye una pluralidad de agujeros de fluido 20vii, estando cada uno colocado dentro de una pluralidad de filas concéntricas designadas P, O, etc. Al igual que el ejemplo mostrado en las figuras 21 y 21a, en este ejemplo, una sección circular central 21vii del inserto 16vii está rebajada con respecto a la superficie del inserto. Los agujeros de fluidos 20vii formados en la sección 21vii y que tienen orientaciones para crear corrientes de fluido convergentes se establecen en filas concéntricas designadas R y S. Los agujeros de fluido formados en la superficie restante del inserto 16vii se establecen en filas concéntricas designadas O, P, Q, etc., y están orientados para crear corrientes de fluido divergentes. Debe entenderse que las orientaciones de los agujeros de fluido en la sección 21vii y la superficie del inserto restante pueden invertirse de modo que los agujeros formados en la sección 21vii puedan orientarse para formar corrientes de fluido divergentes y los agujeros formados en la superficie del inserto restante puedan orientarse para formar corrientes de fluido convergentes. Debe entenderse además que la disposición en círculo concéntrico de los agujeros puede alterarse, así como las dimensiones en sección transversal para producir diferentes corrientes de fluido y patrones de flujo de fluido generales.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 23 y 23a, un inserto de salida designado generalmente como 16viii incluye una pluralidad de agujeros de fluido 20viii, estando cada uno colocado dentro de una pluralidad de filas concéntricas designadas T, U, V, etc. En este ejemplo, una sección circular central 21viii del inserto 16viii se extiende hacia el exterior o sobresale más allá de la superficie del inserto. Los agujeros de fluido 20viii se forman en la sección 21viii y tienen ejes ortogonales a la línea tangente respectiva de cada agujero. Los agujeros se colocan en círculos concéntricos, o en el vértice del inserto designado W y X, respectivamente. Los agujeros formados en la superficie restante del inserto 16viii también tienen ejes ortogonales a la línea tangente respectiva de cada agujero. Esta configuración de agujeros de fluido crea un patrón de flujo de fluido divergente general, creando los agujeros en la sección 21viii un patrón de flujo central esencialmente uniforme. Debe entenderse que los agujeros de fluido pueden formarse en cualquier disposición espacial y orientación individual y dimensión en sección transversal sobre la superficie 21viii y/o la superficie restante del inserto 16viiii.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 24 y 24a, un inserto de salida designado generalmente como 16ix incluye una pluralidad de agujeros de fluido 20ix, estando cada uno colocado dentro de una pluralidad de filas concéntricas designadas Y, Z, etc. Al igual que el ejemplo mostrado en las figuras 23 y 23a, una sección circular central 21ix del inserto 16ix sobresale o se encuentra más allá de la superficie del inserto en este ejemplo. Los agujeros de fluido 20ix formados en la sección 21ix y que tienen orientaciones para crear corrientes de fluido convergentes, se establecen en filas concéntricas. Los agujeros de fluido formados en la superficie restante del inserto 16ix se disponen en las filas concéntricas designadas Y, Z, etc., y están orientados para crear corrientes de fluido divergentes. Debe entenderse que las orientaciones de los agujeros de fluido en la sección 21ix y la superficie del inserto restante pueden invertirse de modo que los agujeros formados en la sección 21ix puedan orientarse para formar corrientes de fluido divergentes y los agujeros formados en la superficie del inserto restante puedan orientarse para formar flujos de fluidos convergentes. Debe entenderse además que la disposición en círculo concéntrico de los agujeros puede alterarse, así como las dimensiones y orientaciones en sección transversal de los agujeros de fluido para producir diferentes corrientes de fluido y patrones de flujo de fluido generales.

Ahora, haciendo referencia a la figura 25, un inserto de salida plano designado generalmente como 16x tiene una pluralidad de agujeros de fluido 20x formados en el inserto. Este patrón de agujeros de fluido crea un patrón de flujo recto, uniforme fuera de la cápsula de filtro.

Ahora, haciendo referencia a la figura 26, un inserto de salida plano designado generalmente como 16xi tiene una pluralidad de agujeros de fluido 20x’ formados en el inserto. La orientación de los agujeros de fluido alterna entre orientaciones convergentes y divergentes en relación con el punto central del inserto. El patrón alterno de las orientaciones de los agujeros de fluido crea corrientes de fluido de desvío para controlar la corriente de fluido general que sale de la cápsula de filtro. Debe entenderse que el patrón de agujeros de fluido y orientaciones individuales de agujeros de fluido puede alterarse para crear diferentes patrones de flujo individuales y generales.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 27 y 27a, un inserto de salida designado generalmente como 16xii tiene un segmento 21xii que se extiende o sobresale desde la superficie del inserto para crear un inserto asimétrico. Una pluralidad de agujeros de fluido 20xii, estando cada uno colocado dentro de una pluralidad de filas concéntricas en el segmento 21xii estando cada eje de agujero de fluido orientado ortogonal con respecto a su línea tangente respectiva. Este patrón de agujeros de fluido crea un patrón de flujo ligeramente divergente desviado angularmente con respecto a la línea central del inserto. Esta configuración permite que el usuario haga rotar la cápsula para dirigir la corriente de desvío a la ubicación deseada. Para mejorar adicionalmente el control direccional, los agujeros de fluido pueden orientarse para ser sustancialmente paralelos para formar un desvío de flujo de fluido uniforme desde la cápsula y la línea central del inserto.

Debe entenderse que la disposición del agujero de fluido, así como la dimensión y orientación en sección transversal individuales de los agujeros individuales pueden alterarse para crear patrones de flujo únicos con este ejemplo asimétrico. Debe entenderse además que el inserto convexo asimétrico 16xii tiene una ventaja significativa con respecto al control de salpicaduras, ya que la dirección del flujo puede controlarse haciendo rotar la cápsula de filtro alrededor del orificio de entrada sin alterar la orientación espacial de la cápsula de filtro con respecto al brazo de ducha, el grifo o las características circundantes, tales como las cabinas de ducha y sumideros. Además, no se necesitan accesorios adicionales, tales como mangueras conectadas a orificios de salida convencionales para controlar la dirección del flujo.

Además, para cualquiera de los ejemplos mostrados en las figuras 19-24, 27 y 27a debe entenderse que las ilustraciones convexas pueden invertirse o voltearse para ilustrar configuraciones de inserto cóncavas. Con las configuraciones invertidas, cualquier agujero de fluido designado para crear patrones de flujo divergentes creará patrones de flujo convergentes en la configuración cóncava inversa, y cualquier agujero de fluido designado para crear patrones de flujo convergentes creará patrones de flujo divergentes en la configuración cóncava.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 28-39, una cápsula de filtro designada generalmente como 100 incluye un cuerpo de cápsula 102 que define parcialmente una cámara de cápsula 118 dimensionada para recibir medios de filtro y/o un cartucho de filtro dado a conocer con más detalle a continuación. Una tapa de cápsula superior 104 se fija a un extremo superior del cuerpo de cápsula 102 y define adicionalmente la cámara de cápsula 118. Una ranura de tapa anular opcional 130 se dimensiona para recibir un extremo superior del cuerpo de cápsula 102 dado a conocer con más detalle a continuación. Un orificio de entrada 106 se extiende hacia arriba desde la tapa de cápsula superior 104 y define una cámara de entrada 114. El orificio 106 tiene un eje 107 desviado angularmente desde un eje de cápsula 109. En la figura 28, se muestra un ángulo de desvío de 15° únicamente con fines ilustrativos. El ángulo de desvío puede aumentar o disminuir para aumentar o disminuir, respectivamente, el diámetro del patrón de flujo circular disponible con la rotación de la cápsula 100 alrededor de su conexión de entrada tal como se da a conocer con más detalle a continuación.

Un segmento circular 112 de la tapa 104 se eleva formando un ángulo de modo que un plano ocupado por una superficie superior del segmento 112 se oriente ortogonal con respecto al eje de orificio 107 para mantener la uniformidad del grosor de la tapa. Una cavidad de tapa 116 definida por el segmento 112 está en comunicación de fluidos con el canal de orificio de entrada 114 y la cámara de filtro 118. Un canal de junta tórica anular superior 108 colocado cerca del extremo superior del orificio se dimensiona para recibir una junta tórica (no se muestra) para sellarse contra la fuente de fluido. Un canal de junta tórica anular inferior 110 colocado cerca del extremo inferior del orificio se dimensiona para recibir una segunda junta tórica (no se muestra) para sellarse también contra la fuente de fluido. Las superficies de doble alineación proporcionan una conexión cilindrica estable para la cápsula y permiten la rotación alrededor del punto de conexión de entrada a la fuente del fluido.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 32 y 33, el cuerpo de cápsula 102 tiene una pared interior 103 que define parcialmente la cámara de filtro 118. Un canal anular 105 formado en una superficie exterior en un extremo superior del cuerpo 102 se dimensiona para recibir la tapa superior 104. El canal 105 reduce el grosor del extremo superior de cápsula 132 a una dimensión necesaria para ajustarse dentro de y alinearse contra la ranura de tapa 130 opcional. El reborde que define parcialmente el canal proporciona una superficie de alineación de soporte estructural para un borde perimetral de la tapa superior 104. Las superficies de alineación de solapado mejoran la unión estanca de fluido entre los componentes coincidentes cuando se unen térmica o sónicamente.

Formado sobre, y sobresaliendo radialmente hacia dentro, una superficie interior 103 de la pared del cuerpo de cápsula 102 es un anillo de soporte de cartucho de filtro 123 que comprende una pluralidad de columnas de soporte de tapa de cartucho 124 colocadas alrededor de la superficie de pared interior en configuraciones separadas de igual manera o separadas de manera variable. El número y la separación de las columnas puede variar para alojar cápsulas de diferentes dimensiones y cartuchos y/o medios de filtro encerrados. Se necesitan al menos dos columnas para soportar una tapa de cartucho dada a conocer con más detalle a continuación. Cada columna 124 se extiende radialmente hacia dentro desde la pared interior 103 y tiene un extremo inferior proximal a, pero separado del plano ocupado por el extremo anular inferior del cuerpo 102. Esto evita que las columnas interfieran potencialmente con la conexión de una salida rebajada 140 dada a conocer con más detalle a continuación.

Cada columna 124 forma un extremo superior de columna cónico opcional 126 dispuesto por debajo del extremo de pared de cápsula superior anular 132. El extremo dimensionado más pequeño del cono puede ajustarse dentro de un canal anular opcional formado en una tapa de cartucho dada a conocer con más detalle a continuación. La distancia entre los extremos superiores de columna y el extremo de cápsula 132 está configurada para permitir la recepción de la tapa de cartucho de manera que quede un hueco 119 entre la superficie superior de la tapa de cartucho y la superficie inferior de la tapa de cápsula 104. El hueco 119 está en comunicación de fluidos con el canal de entrada 114 y la cámara de cápsula 118 para permitir el flujo de fluidos entrantes desde la entrada para acceder a los medios de filtro encerrados y/o al cartucho de filtro en la cámara de cápsula 118. Cada columna 124 tiene partes que definen una tapa de cartucho que recibe el reborde 125 que recibe un borde periférico de la tapa de cartucho. Esta construcción proporciona medios mecánicos para soportar y fijar la tapa de cartucho antes de la unión térmica o sónica. Debe entenderse que los medios usados para unir cualquiera de los componentes de cápsula de base polimérica y/o de cartucho de filtro pueden ser cualquier método usado comúnmente en la técnica y no se limitan a la unión térmica o sónica. Ilustrativamente, la unión química también puede usarse para construir la cápsula y/o el cartucho encerrado.

Un anillo de soporte de filtro 127 se forma alrededor de la cámara de filtro de cápsula y corta cada columna 124. Un borde radialmente exterior del anillo 127 está separado alejándose de la pared interior 103 para crear canales de flujo de fluido entre las columnas 124. El borde radialmente interior del anillo 127 proporciona soporte mecánico para cualquier medio de filtro fijado en la cápsula, especialmente las construcciones de filtros plisados, para garantizar que los pliegues permanezcan correctamente colocados contra el núcleo de filtro encerrado 134. El anillo 127 puede colocarse equidistante entre los extremos superior e inferior de las columnas, o puede colocarse en cualquier lugar entre los extremos superior e inferior de la columna para alojar y soportar materiales y configuraciones particulares de membrana de filtro y/o de medios de filtro.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 30, 31 y 36-39, se muestra una salida rebajada 140. La salida 140 está estructurada con una pared de rebaje anular 146 con un extremo de salida 154 formado en el extremo superior de la pared 146. Al menos una o una pluralidad de aberturas de fluido o agujeros 148 se forman en el extremo de salida 154. La pared de salida 146 puede tener una ligera conicidad de abajo hacia arriba, siendo el extremo superior el extremo más pequeño de la conicidad. Esto facilita la inserción de un cartucho de filtro con el núcleo de cartucho de filtro 134 superpuesto alrededor de la salida rebajada 140.

Un reborde de salida 144 se extiende radialmente hacia fuera desde un extremo inferior de la pared 146. El reborde 144 funciona como una tapa de extremo para el núcleo de cartucho de filtro encerrado 134 y como una tapa de extremo para la cápsula de filtro 100 mediante la alineación contra un extremo inferior de la pared 102. Un canal anular 142 se forma en una superficie inferior del reborde de salida 144 proximal a la abertura de salida en la parte inferior de la pared 146 para funcionar como un borde de goteo para evitar que los fluidos fluyan fuera de la salida para desplazarse a lo largo de las superficies de contacto del reborde 144. Cualquier gotita que se desplace radialmente hacia fuera a lo largo de la superficie inferior de reborde se acumulará en el canal 142 y se conformará para dar gotitas más grandes que gotearán hacia abajo del reborde a través de la gravedad. Esta construcción reduce la posible propagación de sustancias contaminantes a las superficies de contacto en la salida de cápsula.

De manera similar a otros ejemplos dados a conocer en el presente documento, las aberturas de fluido 148 pueden disponerse y orientarse en una variedad de patrones para impartir un patrón de flujo de fluido particular. Ilustrativamente, las aberturas pueden disponerse en círculos concéntricos, filas y columnas, filas escalonadas, filas cruzadas, filas onduladas, disposiciones en serpentina, etc. También pueden incluirse extensiones de abertura para una o más de las aberturas. Las orientaciones de abertura pueden estar dispuestas de manera que sean uniformemente divergentes, uniformemente convergentes, combinaciones de orientaciones convergentes y divergentes, así como cualquier patrón variable para impartir patrones de flujo específicos a los fluidos que salen de la salida.

Haciendo referencia nuevamente a la figura 28, una tapa de cartucho de filtro circular 120 se fija a un extremo superior del núcleo de cartucho de filtro 134 en el extremo superior de núcleo 138. Un extremo inferior de núcleo 136 se fija en una superficie superior del reborde de salida 144. La tapa de cartucho 120 se fija a los extremos superiores de columna cónica 126 de manera proximal al perímetro de la tapa 120. El diámetro de la tapa 120 se establece para ser menor que el diámetro en sección transversal de la cámara de cápsula de filtro 118 para crear un hueco anular entre la pared interior 103 y la tapa 120. Esto crea una trayectoria de flujo de fluido desde el canal de entrada 114 alrededor de la tapa 120, entre las columnas 124 y hacia los pliegues plisados de un filtro plisado u otro medio de filtro encerrado fijado en la cámara de cápsula 118. Los huecos segmentados formados entre las columnas y el borde exterior del anillo 127 permiten que los fluidos no procesados que fluyen hacia la cámara alcancen el extremo inferior del filtro plisado u otros medios de filtro encerrados.

El fluido procesado a través de la membrana de filtro y/o los medios de filtro fluye a través del núcleo de filtro 134 a través de ranuras de núcleo 135 colocadas alrededor y a lo largo de la longitud del núcleo 134. Debe entenderse que el tamaño, el número, la configuración geométrica de ranura individual y el patrón de distribución de las ranuras 135 pueden modificarse para adaptarse a diferentes membranas y/o medios de filtro.

La combinación de una pared interior del núcleo 134, una superficie inferior de la tapa de cartucho 120, reborde de salida 144 y pared de salida 146 crea una cámara aguas abajo aislada de una cámara aguas arriba definida por la pared interior 103, la tapa superior de cápsula 104 y las partes de reborde de salida 144 radialmente fuera de la pared exterior del núcleo 134. La única comunicación de fluidos entre la cámara aguas arriba y la cámara aguas abajo son las ranuras de núcleo 135. La presión positiva de fluido originada en la entrada de cápsula crea un gradiente de presión que insta al fluido entrante a entrar en la cámara aguas arriba, fluir a través de la membrana de filtro y/o los medios de filtro y hacia la cámara aguas abajo a través de las ranuras 135 en el núcleo 134.

Para construir la cápsula de filtro 100, la salida rebajada 140 se coloca alineada contra el extremo inferior de la pared de cápsula 102. La salida 140 puede fijarse a la pared 102 en este momento a través de una unión térmica o sónica en la que los materiales poliméricos de la pared y la salida se colocan en una condición fundida para unirse entre sí. La presión aplicada contra los componentes alineados puede usarse para fijar adicionalmente los componentes en conjunto. Alternativamente, el cartucho de filtro ensamblado o cualquier medio de filtro fijado al núcleo de filtro 134 puede insertarse en la cámara de cápsula 118 y alinearse contra una superficie superior del reborde 144. La pared interior del núcleo 134 debe rodear la pared 146 de la salida rebajada 140. Ahora, la combinación de la pared de cápsula 103, la salida rebajada 140 y el núcleo de cartucho 134 pueden unirse en conjunto de la manera dada a conocer previamente.

Ahora, la tapa de cartucho 120 está colocada en la cámara de cápsula 118, estando la superficie inferior de la tapa alineada contra los extremos de columna 126 y el extremo superior de núcleo 138. En un ejemplo alternativo, la tapa 120 puede formarse con un canal de recepción de cápsula anular 128 para recibir los extremos superiores de columna 126. Con o sin canal de recepción 128, la tapa puede colocarse en estos puntos de alineación en un estado fundido con presión para instar a los extremos superiores de columna y de núcleo a fusionarse en el material de tapa para crear una unión estanca al fluido. Alternativamente, la tapa de cartucho puede convertirse para dar una forma fundida después de colocarse en los puntos de alineación a través de la unión térmica o sónica, u otros medios de unión adecuados.

Con el cartucho de filtro y/o los medios de filtro fijados en la cámara de cápsula 118, la tapa superior 104 se coloca en la pared de cápsula 102 y se une a la pared mediante unión térmica o sónica, con o sin presión aplicada a la tapa superior durante el proceso de unión. Si el canal 130 opcional está presente, se insta al extremo superior de pared de cápsula 132 para entrar en el canal 130 y posteriormente se unen en conjunto tal como se da a conocer en el presente documento. Cualquier componente accesorio, por ejemplo, juntas tóricas, pueden colocarse según sea necesario una vez finalizados los procesos de unión. Debe entenderse que el proceso de construcción de cápsulas dado a conocer en el presente documento es solo con fines ilustrativos y que pueden usarse otras secuencias y métodos de montaje.

Ahora, haciendo referencia a la figura 34, la cápsula de filtro ensamblada 100 proyectará una trayectoria de flujo de fluido desviada desde el eje del punto de conexión de entrada. Esto permite al usuario orientar la trayectoria de flujo para que caiga sobre una superficie específica dentro de un recipiente, por ejemplo, un sumidero o cabina de ducha, que minimizará las salpicaduras y la posible propagación de sustancias contaminantes. Por ejemplo, la corriente puede dirigirse lejos del desagüe de sumidero, en donde es probable que residan las sustancias contaminantes y se someta a dispersión por el impacto directo de una corriente forzosa de fluido. Esto se logra haciendo rotar la cápsula 100 alrededor de la conexión de entrada que hace rotar la entrada dentro del conector de fuente de fluido.

Los posibles puntos de impacto de flujo de fluido describen un patrón circular cuyo diámetro puede aumentar o disminuir aumentando o disminuyendo, respectivamente, el desvío angular del eje de entrada en relación con el eje longitudinal de la cápsula. Ilustrativamente, si el desvío es de 15° tal como se muestra, el posible patrón de flujo describirá un patrón de flujo circular que puede alterarse desde un diámetro máximo mediante la aplicación de una presión de fluido umbral, o un patrón de diámetro reducido, si la presión se reduce lo suficiente como para permitir que la gravedad altere el patrón de flujo hacia el eje de entrada. Si el desvío aumenta, por ejemplo, 30°, el diámetro máximo del patrón de flujo será mayor que el diámetro máximo de la cápsula de desvío de 15° a la misma presión de fluido. El ángulo de desvío puede oscilar entre aproximadamente 1° y aproximadamente 50°. En resumen, el ángulo de desvío y/o la presión de fluido pueden alterarse para alterar el posible patrón de flujo y los puntos de impacto de fluido disponibles con la rotación de la cápsula alrededor de la conexión de entrada.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 40-46, en un aspecto de la divulgación, una cápsula de filtro designada generalmente como 100' incluye un cuerpo de cápsula integrado y un extremo superior designado generalmente como 102' que define parcialmente una cámara de cápsula 118' dimensionada para recibir medios de filtro y/o un cartucho de filtro dado a conocer en más detalle a continuación. A efectos de esta divulgación, el extremo superior de cápsula se designa 104'. Debe entenderse que el extremo superior 104' puede formarse como un componente modular fijado al cuerpo de cápsula 102' para proporcionar la misma función que el extremo superior integrado ilustrado en la figura 40. Un orificio de entrada 106' se extiende hacia arriba desde el extremo superior 104' y define una cámara de entrada 114'.

El orificio 106' tiene un eje 107' desviado angularmente desde un eje longitudinal de cápsula 109'. En la figura 40 se muestra un ángulo de desvío de 15° es mostrada únicamente con fines ilustrativos. El ángulo de desvío puede aumentar o disminuir para aumentar o disminuir, respectivamente, el diámetro del patrón de flujo circular disponible con la rotación de la cápsula 100' alrededor de su conexión de entrada tal como se da a conocer en más detalle a continuación. En un intervalo ilustrativo, el ángulo de desvío puede establecerse entre aproximadamente 1° y aproximadamente 50°. Sorprendentemente, el uso de un ángulo de desvío de salida proporciona un mejor control direccional de flujo de fluido sin comprometer los requisitos espaciales limitados en determinadas aplicaciones y entornos, tal como sumideros en estaciones quirúrgicas preoperatorias.

Un segmento circular 112' del extremo superior 104' se eleva formando un ángulo de modo que un plano ocupado por una superficie superior del segmento 112' se orienta ortogonal con respecto al eje de orificio de entrada 107' para mantener la uniformidad del grosor de la tapa. Una cavidad de tapa 116' definida por el segmento 112' está en comunicación de fluidos con el canal de orificio de entrada 114' y la cámara de filtro 118'. Un canal de junta tórica anular superior 108' colocado cerca del extremo superior de orificio se dimensiona para recibir una junta tórica (no se muestra) para sellarse contra la fuente de fluido. Un canal de junta tórica anular inferior 110' colocado cerca del extremo inferior de orificio se dimensiona para recibir una segunda junta tórica (no se muestra) para sellarse también contra la fuente de fluido, por ejemplo, un tubo o manguera de suministro. Las superficies de doble alineación proporcionan una conexión cilíndrica estable para la cápsula y permiten la rotación alrededor del punto de conexión de entrada a la fuente del fluido.

Haciendo referencia más específicamente a la figura 40, el cuerpo/parte superior de cápsula 102' tiene un canal anular opcional 129' formado en un extremo inferior de la pared de cápsula para recibir un borde anular de la salida rebajada 140' (y el subconjunto asociado de cartucho de filtro dado a conocer en el presente documento) para crear superficies de enclavamiento mecánico. Una vez unidas, las superficies pueden unirse a través de métodos de unión convencionales dados a conocer en el presente documento. Alternativamente, puede eliminarse el canal y fijarse la salida al borde inferior de la pared de cápsula mediante superficies alineadas que no se enclavan mecánicamente que usan métodos convencionales tales como la unión térmica.

A diferencia de las realizaciones dadas a conocer previamente, la cápsula de filtro 100' se forma con un subconjunto de cartucho de filtro modular, designado generalmente como 160, fijado en la cápsula de filtro mediante la conexión exclusiva a un reborde de la salida rebajada 140' que se da a conocer en más detalle a continuación. Esta configuración modular facilita la producción de cápsulas y maximiza el acceso de fluidos a los medios de filtro encerrados mediante la maximización del hueco 121 entre la pared interior de la cápsula y la pared exterior del cartucho 162, dado a conocer en más detalle a continuación. Esto es posible eliminando las columnas 124 que sobresalen hacia dentro de la cápsula de filtro 100 para crear un hueco cilíndrico ininterrumpido alrededor del cartucho de filtro. La pared exterior de cartucho 162 proporciona la misma función estructural que las columnas 124, es decir, para retener los medios de filtro encerrados y para soportar la tapa de cartucho de filtro 120'.

El subconjunto de cartucho de filtro 160 incluye la pared exterior de cartucho 162, una pared interior de cartucho 164, una tapa de cartucho de filtro 120' y medios de filtro encerrados en el subconjunto de cartucho. Los medios de filtro pueden adoptar la forma de un único filtro toroidal, discos apilados, medios sueltos y similares. A continuación, se dan a conocer materiales adecuados para construir los medios de filtro. Las paredes de cartucho están separadas, tienen diferentes diámetros en sección transversal y están dispuestas coaxialmente. La pared de cartucho exterior 162 proporciona soporte mecánico para cualquier medio de filtro fijado a la cápsula, especialmente las construcciones de filtros plisados, para garantizar que los pliegues permanezcan correctamente colocados contra la pared interior de cartucho 164. Un lado interior de la pared interior de cartucho 164 define un núcleo de cartucho dimensionado para recibir partes de la salida rebajada 140' tal como se da a conocer en más detalle en el presente documento.

Tanto la pared de cartucho interior como la exterior se forman como estructuras similares a jaulas con secciones columnares y secciones similares a rieles que crean huecos o pasos individuales 135' para permitir la transmisión de fluido a través de las paredes. La pared de cartucho exterior 162 permite que el flujo de fluido no procesado entre en los medios de filtro encerrados. La pared interior de cartucho 164 permite que el flujo de fluido procesado entre en el núcleo de cartucho y un núcleo de la salida rebajada tal como se da a conocer en más detalle a continuación.

La tapa de cartucho 120' tiene un cuerpo esencialmente con forma de disco 172 con una extensión de tapa cilíndrica que se extiende hacia abajo 174 dimensionada para ajustarse dentro de, y opcionalmente alinearse contra, la superficie interior de la pared interior de cartucho 164 para ocupar un extremo superior del núcleo de cartucho. Una superficie inferior interior 176 de la extensión de tapa 174 se forma como una superficie cóncava para redirigir cualquier fluido, que entra indeseablemente en la cápsula desde la salida, hacia el centro del núcleo de cartucho y fuera de la salida. Esto reduce o evita que los fluidos posiblemente contaminados u otras posibles sustancias contaminantes, salpicados inadvertidamente o forzados hacia la salida, entren en contacto o se desplacen indeseablemente al interior de los medios de filtro encerrados.

La curvatura de la superficie inferior 176 puede ajustarse aumentando o disminuyendo la curvatura para impactar el punto focal hacia el que se dirigirán los fluidos no deseados que entran a través de la salida. Por ejemplo, una superficie con forma parabólica creará una forma de patrón de rebote, mientras que una superficie con una forma más esférica creará un patrón de rebote diferente. Independientemente de la forma seleccionada, la orientación de la forma debe ser cóncava en relación con el núcleo de cartucho para redirigir el fluido, la sustancia contaminante, etc., hacia el centro del núcleo de cartucho de filtro y hacia fuera de la salida.

Una superficie superior de la parte superior de cartucho 120' puede alinearse sustancialmente paralela con una superficie inferior del extremo superior de cápsula 104' para crear un hueco 119' para permitir que el fluido entre en la cámara de cápsula 118'. El hueco 119' está en comunicación de fluidos con un canal de entrada 114' y con la cámara de cápsula 118'. La parte superior 120' tiene un diámetro en sección transversal menor que el diámetro en sección transversal de la cámara 118' que forma un hueco anular 119' entre la tapa de cartucho y la pared interior de cápsula. Esto permite que los fluidos fluyan desde el hueco 119' hacia el hueco anular entre la parte superior de cartucho y la pared de cápsula y hacia un hueco cilíndrico 121 alrededor del subconjunto de cartucho de filtro para acceder a los medios de filtro y/o al cartucho de filtro encerrados en la cámara de cápsula 118'.

Para fijar la tapa superior de cartucho 120' a las paredes de cartucho, cada pared está formada con un extremo superior cónico opcional, 138' (pared interior) y 166 (pared exterior), y cada una se une a la superficie inferior de la tapa superior 120'. Los extremos dimensionados más pequeños de cada conicidad pueden fijarse dentro de canales anulares opcionales (no se muestran) formados en la superficie inferior de la tapa de cartucho. Los canales, si están presentes, están separados para alojar la separación de las paredes de cartucho. Esta construcción opcional proporciona medios mecánicos para soportar y fijar la tapa de cartucho antes de la unión térmica o sónica a las paredes.

La tapa 120' puede colocarse en los extremos superiores de pared en un estado fundido con presión para instar a las paredes exterior e interior de cartucho a fusionarse para dar el material de tapa para crear una unión estanca al fluido. Alternativamente, la tapa de cartucho puede convertirse para dar una forma fundida después de colocarse en los puntos de alineación a través de la unión térmica o sónica, u otros medios de unión adecuados. Debe entenderse que los medios usados para unir cualquiera de los componentes de cápsula de base polimérica y/o de cartucho de filtro pueden ser cualquier método usado comúnmente en la técnica y no se limitan a la unión térmica o sónica. Ilustrativamente, la unión química también puede usarse para construir la cápsula y/o el cartucho encerrado.

Ahora, haciendo referencia a las figuras 40, 42 y 43, se muestra una salida rebajada 140'. La salida 140' está estructurada con una pared de rebaje anular 146' con un extremo de salida 154' formado en el extremo superior de la pared 146'. La pared 146' define un canal de salida 150'. En el extremo de salida 154' puede formarse al menos una o una pluralidad de aberturas o agujeros de fluido (no se muestran). Alternativamente, pueden formarse una o más aberturas de fluido en una extensión de salida tal como se da a conocer en más detalle a continuación. La pared de salida 146' puede tener una ligera conicidad de abajo a arriba, siendo el extremo superior el extremo más pequeño de la conicidad. Si está presente, esta configuración estructural facilita la inserción de la pared rebajada en el subconjunto de cartucho de filtro 160 con la pared interior de cartucho 164' superpuesta alrededor de la pared de rebaje 146'

Un reborde de salida 144' se extiende radialmente hacia fuera desde un extremo inferior de la pared 146'. El reborde 144' funciona como tapa de extremo inferior para el subconjunto de cartucho de filtro encerrado 160 y como tapa de extremo inferior para la cápsula de filtro 100' mediante la alineación contra el extremo inferior de la pared de cuerpo de cápsula 102'. Una extensión de salida cilíndrica 156 se extiende hacia abajo desde el reborde 144' en alineación coaxial con la pared de rebaje 146'. Un borde exterior de la extensión puede redondearse para no presentar un borde anular claramente delineado. Puede formarse un extremo de la extensión de salida 156 con una o una pluralidad de aberturas de fluido para permitir la salida del fluido de la cápsula de filtro. Debe entenderse que la extensión de salida 156 puede dejarse abierta para permitir que una única corriente no aireada haga fluir un fluido desde la cápsula de filtro. Alternativamente, el extremo de pared de rebaje superior 154' y el extremo inferior de la extensión de salida 156 pueden formarse con una o una pluralidad de aberturas de fluido.

La extensión de salida 156 funciona para prevenir adicionalmente la entrada de sustancias contaminantes en la cápsula de filtro extendiéndose más allá de la superficie inferior de la salida rebajada. La extensión 156 también puede funcionar como un borde de goteo para evitar que los fluidos fluyan fuera de la salida para desplazarse a lo largo de las superficies de contacto del reborde 144'. Esta construcción reduce la posible propagación de sustancias contaminantes en la cápsula de filtro a partir de las superficies de contacto en la salida de cápsula.

De manera similar a otras realizaciones dadas a conocer en el presente documento, si las aberturas de fluido opcionales se incorporan en la construcción de salida, las aberturas pueden disponerse y orientarse en una variedad de patrones para impartir un patrón de flujo de fluido particular. Ilustrativamente, las aberturas pueden disponerse en círculos concéntricos, filas y columnas, filas escalonadas, filas cruzadas, filas onduladas, disposiciones en serpentina, etc. También pueden incluirse extensiones de abertura para una o más de las aberturas. Las orientaciones de abertura pueden estar dispuestas de manera que sean uniformemente divergentes, uniformemente convergentes, combinaciones de orientaciones convergentes y divergentes, así como cualquier patrón variable para impartir patrones de flujo específicos a los fluidos que salen de la salida.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 40, para fijar la salida de rebaje 140' al subconjunto de cartucho de filtro 160, cada extremo inferior de pared de cartucho puede formarse con un borde cónico de manera similar a los bordes cónicos de los extremos superiores de las paredes de cartucho. Más específicamente, un extremo inferior 170 de la pared de cartucho interior 164 se forma con una conicidad para su unión a una superficie superior del reborde 144'. Un extremo inferior 168 de la pared exterior de cartucho 162 se forma con una conicidad para su unión a una superficie superior del reborde 144'. Las paredes se unen al reborde de salida de rebaje usando cualquiera de los métodos de unión dados a conocer en el presente documento, incluyendo el método ilustrativo dado a conocer para unir la tapa de cartucho 120' a los extremos superiores de las paredes de cartucho. Al igual que la tapa superior de cartucho 120', el reborde 144' puede formarse con canales para recibir los extremos inferiores de las paredes de cartucho de filtro para crear superficies enclavadas mecánicamente antes de la unión.

Tal como se muestra en la figura 40, la extensión de tapa 174 y la pared de rebaje de salida 146' se extienden hacia el núcleo de cartucho, pero permanecen separadas por un hueco. El hueco permite que los fluidos procesados entren en el núcleo y fluyan hacia abajo hacia el canal de salida 150' y fuera de la salida rebajada 140'. La longitud del hueco puede modificarse para satisfacer los requisitos de flujo y necesidades específicas, tales como aplicaciones que implican una alta tasa de salpicadura de vuelta en cápsula de filtro a través de la salida. En situaciones como estas, el hueco puede reducirse y la parte inferior cóncava 176 de la extensión de tapa 174 puede extenderse adicionalmente en el núcleo de cartucho para proteger mejor contra la contaminación de los medios de filtro encerrados.

Una vez que el reborde 144' está fijado a las paredes de cartucho de filtro, el reborde 144' funciona para completar el encierro de los medios de filtro dentro del cartucho de filtro. Cabe señalar que los medios de filtro se colocan en el conjunto de cartucho de filtro ensamblado 160 antes de que la salida de rebaje 140' esté fijada al conjunto de cartucho. Alternativamente, el proceso de ensamblado puede seguir las etapas secuenciales de fijar la salida de rebaje 140' a los extremos inferiores de las paredes de cartucho de filtro, colocando los medios de filtro entre las paredes y alineados contra el reborde 144', seguido por la fijación de la tapa de cartucho 120' a los extremos superiores de las paredes de cartucho.

Con el subconjunto de cartucho de filtro 160 fijado a salida rebajada 140', el conjunto de salida de cartucho/rebajado de filtro se inserta en la cámara de cápsula 118' y se fija en la misma mediante la unión del reborde 144' al extremo inferior del cuerpo de cápsula de filtro 102'. Cualquiera de los métodos de unión dados a conocer en el presente documento para la unión de materiales poliméricos puede usarse para unir la salida al cuerpo de cápsula. Con los componentes fijos de la cápsula de filtro ensamblados, cualquier componente accesorio, por ejemplo, las juntas tóricas pueden colocarse según sea necesario una vez finalizados los procesos de unión. Debe entenderse que el proceso de construcción de cápsulas dado a conocer en el presente documento es solo con fines ilustrativos y que pueden usarse otras secuencias y métodos de montaje.

La combinación de una superficie interior de la pared interior de cartucho 164, una superficie inferior de la extensión de tapa de cartucho 174, el reborde de salida 144' y la pared de salida 146' crea una cámara aguas abajo (aguas abajo de los medios de filtro encerrados) aislada de una cámara aguas arriba definida por la superficie de pared interior de cápsula 103', una superficie inferior del extremo superior 104', una superficie aguas arriba de los medios de filtro encerrados y las partes del reborde de salida 144' radialmente fuera de la pared interior de cartucho 164. La comunicación de fluidos entre la cámara aguas arriba y la cámara aguas abajo se produce a través de los medios de filtro encerrados y las ranuras de pared interior de cartucho 135'. La presión positiva de fluido que se origina en la entrada de cápsula crea un gradiente de presión que insta al fluido entrante (a través de la entrada 106') a entrar en la cámara aguas arriba, fluir a través de las ranuras 135' en la pared exterior de cartucho 162, hacia la membrana de filtro y/o medios de filtro encerrados, hacia la cámara aguas abajo a través de las ranuras 135' en la pared interior de cartucho 164, y fuera de la salida de rebaje 140'.

Dado que la cápsula de filtro 100' se construye con la misma entrada de desvío mostrada y dada a conocer para la cápsula de filtro 100, el impacto funcional de la entrada de desvío tal como se muestra ilustrativamente en la figura 34, se aplica de igual manera a la cápsula de filtro 100'. La cápsula de filtro 100' proyectará un desvío de trayectoria de flujo de fluido desde el eje del punto de conexión de entrada. Esto permite al usuario orientar la trayectoria de flujo para que caiga sobre una superficie específica dentro de un recipiente, por ejemplo, un sumidero o cabina de ducha, que minimizará las salpicaduras y la posible propagación de sustancias contaminantes. Por ejemplo, la corriente puede dirigirse lejos del desagüe de sumidero, en donde es probable que residan las sustancias contaminantes y se someta a dispersión por el impacto directo de una corriente forzosa de fluido. Esto se logra haciendo rotar la cápsula 100' alrededor de la conexión de entrada que hace rotar la entrada dentro del conector de fuente de fluido.

Los posibles puntos de impacto de flujo de fluido describen un patrón circular cuyo diámetro puede aumentar o disminuir aumentando o disminuyendo, respectivamente, el desvío angular del eje de entrada en relación con el eje longitudinal de la cápsula. Ilustrativamente, si el desvío es de 15° tal como se muestra, el posible patrón de flujo describirá un patrón de flujo circular que puede alterarse desde un diámetro máximo mediante la aplicación de una presión de fluido umbral, o un patrón de diámetro reducido, si la presión se reduce lo suficiente como para permitir que la gravedad altere el patrón de flujo hacia el eje de entrada. Si el desvío aumenta, por ejemplo, 30°, el diámetro máximo del patrón de flujo será mayor que el diámetro máximo de la cápsula de desvío de 15° a la misma presión de fluido. En resumen, el ángulo de desvío y/o la presión de fluido pueden alterarse para alterar el posible patrón de flujo y los puntos de impacto de fluido disponibles con la rotación de la cápsula alrededor de la conexión de entrada.

Los medios de filtro dados a conocer de manera general en el presente documento pueden fabricarse a partir de material fibroso, que incluye, entre otros, microfibras y nanofibras de polietileno, polipropileno, nailon, poliéster, carbono, sulfuro de polipropileno (PPS), politetrafluoroetileno (Teflon® PTFE), celulosa, incluyendo celulosa/diatomácea mezclas de tierra o sílice, partículas o fibras de celulosa/carbono, resinas de intercambio de celulosa/iones, tal como se encuentran disponibles de proveedores de medios generales de Gusmer Enterprises, Inc. y Purolator Liquid Process; otros incluyen medios de filtración de papel técnico de Lydall, Inc. y Ahlstrom Corporation. Materiales de filtro todavía adicionales pueden incluir derivados de celulosa tales como acetato de celulosa, algodón, poliamidas, poliésteres, fibra de vidrio, fluoropolímeros tales como el perfluoroalcoxi (PFA) y sus derivados, MFA (copolímero de tetrafluoroetileno y éter de vinilo de perfluorometil y vendidos bajo la denominación Hyflon), polímero de etileno propileno fluorado (FEP) y similares, así como combinaciones de cualquiera de los materiales de medios de filtro dados a conocer.

En el caso de filtros formados como discos, cada disco de filtro puede comprender una capa o múltiples capas cada capa teniendo el mismo tamaño de retención de micras o diferente. Los tamaños de los poros del filtro pueden oscilar entre aproximadamente 0,01 micras y aproximadamente 50 micras y más. Los discos pueden construirse a partir de una serie de procesos de fabricación, que incluyen, pero no se limitan a, procesos de colocación húmeda (similares a la fabricación de papel), fundición húmeda, fundición o procesos secos, tales como los de depósito de aire, fundido soplado, hilado no tejido, etc. tal como se conoce bien en la técnica. Debe entenderse que las configuraciones de filtros toroidales y plisados también pueden usarse con o sin cartuchos.

Los materiales usados para la construcción de los componentes de la cápsula de filtro, incluyendo los insertos de salida, pueden ser los mismos para todos estos componentes. Los componentes pueden moldearse por inyección con cualquier material de plástico térmico, incluyendo, pero no limitándose a, polipropileno (PP), polietileno (PE), nailon, polisulfona, resina polimérica perfluoroalcoxi (PFA), policarbonato (PC), PS, polietersulfona (PES), copolímero etileno-clorotrifluoroetileno (ECTFE) y mezclas de los mismos. Los insertos de salida también pueden estar formadas a partir de materiales metálicos tal como el acero inoxidable. Debe entenderse que pueden usarse otros materiales y métodos de fabricación que se conocen bien en la técnica para construir estos componentes.

Aunque la presente divulgación se ha descrito en relación con diversas realizaciones de la misma, resultará evidente para los expertos en la técnica que pueden realizarse muchos cambios y modificaciones sin alejarse del alcance tal como se define en las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Cápsula de filtro (100') que comprende:

un cuerpo de cápsula de filtro integrado y un extremo superior de cápsula de filtro (102'), en la que la combinación de extremo de cuerpo/parte superior de cápsula tiene un eje longitudinal y define parcialmente una cámara de cápsula de filtro (118');

un orificio de entrada (106') que se extiende hacia arriba desde la parte superior de cápsula, en la que el orificio de entrada puede unirse a un conector para permitir una conexión rotatoria a un extremo de grifo;

un cartucho de filtro (160) fijado en la cámara de cápsula de filtro que comprende una pared de cartucho de filtro exterior (162), una pared de cartucho de filtro interior (164) separada radialmente hacia dentro con respecto a la pared de cartucho exterior y una parte superior de cartucho de filtro (120) fijada a los extremos superiores de las paredes exterior e interior de cartucho de filtro, en la que las paredes de cartucho de filtro están dispuestas sustancialmente de manera concéntrica, en la que la pared de cartucho de filtro interior (164) define un núcleo de cartucho de filtro;

medios de filtro fijados en el cartucho de filtro entre la pared de cartucho de filtro interior (164) y la pared de cartucho de filtro exterior (162); y,

una salida rebajada (140') que tiene una superficie de reborde (144') fijada a un extremo inferior del cuerpo de cápsula de filtro,

caracterizada porque

el orificio de entrada (106 ') tiene un eje desviado con respecto al eje longitudinal del cuerpo de cápsula de filtro,

la tapa de cartucho de filtro (120') está formada con una extensión cilíndrica (174) que se extiende hacia abajo hacia el núcleo de cartucho de filtro, en la que se forma un extremo inferior (176) de la extensión de cartucho de filtro (174) con una superficie cóncava, y

la salida rebajada (140') tiene una extensión de salida cilíndrica (156) que se extiende hacia arriba desde la superficie de reborde hacia el núcleo de cartucho de filtro,

mediante lo que la combinación de la conexión rotatoria y el eje de desvío de orificio de entrada permite hace rotar la cápsula de filtro alrededor de un extremo de grifo para controlar la dirección del flujo de fluido fuera de la cápsula de filtro.

2. Cápsula de filtro según la reivindicación 1, en la que la salida rebajada (140') comprende además una segunda extensión cilíndrica (156) que se extiende hacia abajo desde la superficie de reborde (144'), en la que se forma la segunda extensión cilíndrica con una pluralidad de aberturas en un extremo de salida (154) para permitir la salida de fluido de la cápsula de filtro.

3. Cápsula de filtro según la reivindicación 1, en la que la extensión de salida se forma con una pluralidad de aberturas en un extremo de salida (154) distal de la superficie de reborde.

4. Cápsula de filtro según la reivindicación 1, en la que en el orificio de entrada (106') comprende además al menos un canal de junta tórica anular formado en una pared exterior de orificio, comprendiendo además el cartucho de filtro una junta tórica fijada en el al menos un canal de junta tórica.

5. Cápsula de filtro según la reivindicación 1, en la que el eje de orificio de entrada (109') está desviado con respecto al eje longitudinal de cuerpo de cápsula de aproximadamente 1° a aproximadamente 50°.

6. Cápsula de filtro según la reivindicación 1, en la que las paredes de cartucho de filtro se forman con una pluralidad de huecos o pasos, en la que los huecos en la pared de cartucho de filtro exterior permiten la comunicación de fluidos entre el hueco anular y los medios de filtro, y en la que los huecos en la pared de cartucho de filtro interior permiten la comunicación de fluidos entre los medios de filtro y el núcleo de cartucho de filtro, en la que el diámetro en sección transversal del cartucho de filtro y la tapa de cartucho de filtro es inferior al diámetro en sección transversal de la cámara de cápsula, en la que se define un hueco anular entre una superficie interior de la pared de cuerpo de cápsula y una superficie exterior del cartucho de filtro, en la que el hueco anular se encuentra en comunicación de fluidos con el orificio de entrada y los medios de filtro, y en la que se define un hueco superior en la cámara de cápsula entre una superficie superior de la tapa de cartucho de filtro y la superficie inferior del extremo superior de cápsula, en la que el hueco superior se encuentra en comunicación de fluidos con el orificio de entrada y el hueco anular.

7. Cápsula de filtro según la reivindicación 1, en la que los medios de filtro se seleccionan del grupo que consiste en medios de filtro con forma toroidal, con forma de disco y sueltos, membranas de filtro y combinaciones de los mismos.