ES2866049T3 - Cartucho de filtro de aire compacto en forma de panel con eficacia mejorada para motores de combustión interna - Google Patents

Cartucho de filtro de aire compacto en forma de panel con eficacia mejorada para motores de combustión interna Download PDF

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Abstract

Cartucho de filtro de aire en forma de panel (11) para motores de combustión interna, que comprende un paquete (13) de material de filtrado que tiene una forma prismática y que comprende papel plisado en el que se definen una cara aguas arriba (15) y una cara aguas abajo (17) para la entrada del aire que se va a purificar y para la salida del aire que se ha purificado, respectivamente, una junta periférica de poliuretano (19) que define un correspondiente primer marco (21) que rodea la cara aguas abajo (17) y un segundo marco (23) que rodea una porción (27) del cartucho (11) libre de material de filtrado, siendo el primer marco (21) y el segundo marco (23) coplanarios y teniendo un lado (25) en común, en donde dicha cara aguas abajo (17) es plana y dicha cara aguas arriba (15) comprende al menos una primera (29) y una segunda (31) porción plana, encontrándose dichas primera y segunda porciones en planos no coincidentes, siendo dicha primera porción plana (29) paralela a la cara aguas abajo (17) y siendo dicha segunda porción plana (31) oblicua con respecto a la cara aguas abajo (17), siendo mayor el grosor del paquete (13) de material de filtrado en la primera porción (29) que el grosor del paquete (13) de material de filtrado en la segunda porción (31), definiendo el paquete (13) de material de filtrado una sección longitudinal (33) y una sección transversal (35) que son perpendiculares a la cara aguas abajo (17) y a la primera porción (29) de la cara aguas arriba (15), teniendo la sección longitudinal una forma sustancialmente rectangular y teniendo la sección transversal (35) una forma de trapecio sustancialmente rectangular, caracterizado por que el área de la segunda porción (31) de la cara aguas arriba (15) es al menos igual al área de la primera porción (29) de dicha cara aguas arriba (15) y por que el grosor d1 de una primera cara frontal longitudinal del paquete (13) está comprendido entre 1/3 y 1/8 del grosor d2 de la cara longitudinal opuesta.

Description

DESCRIPCIÓN
Cartucho de filtro de aire compacto en forma de panel con eficacia mejorada para motores de combustión interna
La invención se refiere a un cartucho de filtro de aire compacto en forma de panel con eficacia mejorada para motores de combustión interna.
En la técnica, son conocidos los cartuchos de filtro de aire en forma de panel, los cuales presentan varias formas y tamaños. Dichos cartuchos suelen comprender un paquete de material de filtrado que tiene una forma prismática. El material de filtrado tiene una cara aguas arriba y una cara aguas abajo en relación con el flujo de aire. La cara aguas arriba es la primera a la que llega el flujo de aire impuro que pasa a través del cartucho. El flujo de aire impuro libera partículas de suciedad al pasar a través del material de filtrado. El flujo de aire purificado sale del cartucho a través de la cara aguas abajo. La cara aguas arriba y la cara aguas abajo suelen ser planas y se encuentran en planos mutuamente paralelos. En general, por lo tanto, este tipo de cartuchos tiene forma de panel paralelepípedo. También son conocidos los cartuchos con caras oblicuas o formas torcidas, los cuales se diseñan para adaptarse a la forma particular del recipiente del cartucho, que a su vez tiene que adaptarse al espacio disponible en el compartimento del motor, que a veces es limitado e irregular. Un ejemplo de un cartucho del tipo conocido mencionado anteriormente está descrito en el documento WO 2013/093685.
En el campo, se siente particularmente la necesidad de cartuchos de filtro de aire con alta capacidad de filtración y que tengan un tamaño compacto. El principal objeto de la presente invención consiste en satisfacer dicha necesidad. Por lo tanto, el objeto de la presente invención consiste en proporcionar un cartucho de filtro de aire en forma de panel con alta eficacia que se pueda fabricar con un tamaño pequeño y adaptarse de ese modo a compartimentos de motor que sean de tamaño pequeño o en los que haya un espacio limitado para el cartucho de filtro.
Este objeto se consigue mediante las características reivindicadas en la reivindicación 1 adjunta. Otros objetos de la invención se consiguen mediante las características reivindicadas en las reivindicaciones dependientes.
El cartucho de acuerdo con la invención es del tipo que comprende un paquete de material de filtrado, hecho de papel plisado. El cartucho comprende, además, una junta que define al menos dos marcos periféricos coplanarios que tienen un lado en común. La junta puede comprender, además, marcos adicionales coplanarios a los dos primeros marcos y provistos o no de material de filtrado. Un primer marco rodea la cara aguas abajo del cartucho y un segundo marco rodea una parte del cartucho libre de material de filtrado. La junta está hecha a partir de material de poliuretano, preferentemente de una resina de poliuretano endurecida termofusible. El objetivo de la junta es garantizar una estanqueidad adecuada entre el cartucho y las paredes del alojamiento de la caja del filtro en el que se aloja el cartucho.
La invención prevé que la cara aguas arriba defina al menos dos porciones planas que se encuentran en planos no coincidentes, en donde el grosor del paquete de material de filtrado en la primera porción es mayor que el grosor del paquete en la segunda porción. La segunda porción, en la que el cartucho tiene un grosor menor, se encuentra en un plano oblicuo con respecto a la cara aguas abajo. De acuerdo con la invención, por lo tanto, es posible aumentar el área total de la superficie de la cara aguas arriba y reducir el espacio requerido del cartucho y, en consecuencia, del alojamiento del alojamiento de la caja del filtro. Cuando la segunda porción es oblicua, el grosor del paquete de material de filtrado del cartucho se reduce progresivamente, dependiendo de la inclinación de la porción oblicua, a lo largo de una dirección preferentemente transversal. De acuerdo con la invención, el grosor del paquete de filtrado a lo largo de una primera cara longitudinal es entre un tercio y un octavo del grosor del cartucho a lo largo de la cara longitudinal opuesta. De esta forma, la capacidad de filtrado del paquete de material de filtrado permanece alta y el tamaño del cartucho se reduce considerablemente. En particular, se reduce el requisito de altura total del cartucho, lo que implica la ventaja de que el cartucho se puede incorporar en espacios reducidos.
De acuerdo con un aspecto particular de la invención, la junta comprende un lado exterior en el que se define una porción oblicua. Esta disposición permite reducir la longitud de uno de los lados del cartucho y, correspondientemente, el tamaño total del cartucho y, en consecuencia, del alojamiento de la caja del filtro.
A continuación, la invención se describirá con referencia particular a las figuras adjuntas, en las que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva desde arriba de un cartucho de filtro fabricado de acuerdo con la invención; - la figura 2 es una vista en planta superior del cartucho de la figura 1;
- la figura 3 es una vista en planta de una cara lateral del cartucho de la figura 1;
- la figura 4 es una vista en planta desde abajo del cartucho de la figura 1;
- la figura 5 es una vista en planta de una cara frontal del cartucho de la figura 1.
Con referencia a las figuras adjuntas, se ilustra un cartucho de filtro de aire en forma de panel 11 fabricado de acuerdo con la invención. El cartucho 11 está dispuesto para insertarse en el circuito de admisión de aire de un motor de combustión interna. El cartucho 11 comprende un paquete 13 de material de filtrado. El paquete 13 tiene una forma prismática en la que se definen una cara aguas arriba 15 y una cara aguas abajo 17. La cara aguas arriba 15 sirve para la entrada del aire que se va a depurar. La cara aguas abajo sirve para la salida del aire purificado.
El cartucho 11 comprende una junta periférica de poliuretano 19. La junta 19 define un primer marco 21 y un segundo marco 23. El primer marco y el segundo marco 23 son mutuamente coplanarios y tienen un lado 25 en común. El primer marco 21 rodea además la cara aguas abajo 17. El segundo marco 23 rodea una porción 27 del cartucho 11 que está libre de material de filtrado. En el ejemplo ilustrado, la junta 19 comprende solo dos marcos, sin embargo, de acuerdo con la invención, dicha junta 19 también puede comprender marcos adicionales coplanarios a los dos primeros marcos y provistos o no de material de filtrado.
De acuerdo con la invención, la cara aguas abajo 17 es sustancialmente plana. Aún de acuerdo con la invención, la cara aguas arriba 15 comprende una primera porción plana 29 paralela a la cara aguas abajo 17 y una segunda porción plana 31 oblicua con respecto a la cara aguas abajo 17. Ventajosamente, aún de acuerdo con la invención, el área de la superficie de la segunda porción 31 oblicua con respecto a la cara aguas arriba 15 es al menos igual al área de la superficie de la primera porción 29 de la cara aguas arriba 15.
De acuerdo con un aspecto particular de la invención, el área de la superficie de la segunda porción 31 oblicua con respecto a la cara aguas arriba 15 es al menos un 5 % y más preferentemente al menos un 10 % mayor que el área de la superficie de la primera porción 29 de la cara aguas arriba 15.
De acuerdo con la invención, el paquete 13 de material de filtrado define una sección longitudinal 33 y una sección transversal 35 que son perpendiculares a la cara aguas abajo 17 y a la primera porción 29 de la cara aguas arriba 15, teniendo la sección longitudinal una forma sustancialmente rectangular y la sección transversal 35 una forma sustancialmente rectangular en forma de trapecio.
Tal y como puede apreciarse particularmente en la figura 3, el grosor del paquete de material de filtrado 13 del cartucho 11 se reduce progresivamente, dependiendo de la inclinación de la segunda porción oblicua 31, a lo largo de la dirección transversal. En una realización preferente, la segunda porción oblicua 31 está inclinada en un ángulo a de aproximadamente 30° con respecto al plano de la primera porción 29 de la cara aguas arriba 15. De acuerdo con la invención, el grosor d1 de una primera cara frontal del paquete 13 está comprendido entre 1/3 y 1/8 del grosor d2 de la cara opuesta.
De acuerdo con otro aspecto particular de la invención, el paquete de material de filtrado 13 comprende papel plisado en el que los pliegues del papel son paralelos entre sí y están dispuestos longitudinalmente, es decir, paralelos a la sección longitudinal 33.
De acuerdo con la invención, el primer marco 21 tiene una forma sustancialmente rectangular con sus lados paralelos en pares y rectilíneos, mientras que el segundo marco 23 tiene una forma aproximadamente rectangular con un lado transversal 37 que tiene una porción oblicua 37a contigua a una porción transversal rectilínea 37b y un lado longitudinal perpendicular 39. Aún de acuerdo con la invención, los marcos, ya sean dos como en el ejemplo ilustrado o más de dos, pueden tener una forma de trapecio rectangular y tener o no tener un lado provisto de una porción de conexión oblicua. Ventajosamente, de esta forma, el lado longitudinal 39 de la junta 19 es más corto que el lado opuesto 41 y, de este modo, se reduce el tamaño total del cartucho.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Cartucho de filtro de aire en forma de panel (11) para motores de combustión interna, que comprende un paquete (13) de material de filtrado que tiene una forma prismática y que comprende papel plisado en el que se definen una cara aguas arriba (15) y una cara aguas abajo (17) para la entrada del aire que se va a purificar y para la salida del aire que se ha purificado, respectivamente, una junta periférica de poliuretano (19) que define un correspondiente primer marco (21) que rodea la cara aguas abajo (17) y un segundo marco (23) que rodea una porción (27) del cartucho (11) libre de material de filtrado, siendo el primer marco (21) y el segundo marco (23) coplanarios y teniendo un lado (25) en común, en donde dicha cara aguas abajo (17) es plana y dicha cara aguas arriba (15) comprende al menos una primera (29) y una segunda (31) porción plana, encontrándose dichas primera y segunda porciones en planos no coincidentes, siendo dicha primera porción plana (29) paralela a la cara aguas abajo (17) y siendo dicha segunda porción plana (31) oblicua con respecto a la cara aguas abajo (17), siendo mayor el grosor del paquete (13) de material de filtrado en la primera porción (29) que el grosor del paquete (13) de material de filtrado en la segunda porción (31), definiendo el paquete (13) de material de filtrado una sección longitudinal (33) y una sección transversal (35) que son perpendiculares a la cara aguas abajo (17) y a la primera porción (29) de la cara aguas arriba (15), teniendo la sección longitudinal una forma sustancialmente rectangular y teniendo la sección transversal (35) una forma de trapecio sustancialmente rectangular, caracterizado por que el área de la segunda porción (31) de la cara aguas arriba (15) es al menos igual al área de la primera porción (29) de dicha cara aguas arriba (15) y por que el grosor d1 de una primera cara frontal longitudinal del paquete (13) está comprendido entre 1/3 y 1/8 del grosor d2 de la cara longitudinal opuesta.
2. Cartucho de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el área de la segunda porción (31) de la cara aguas arriba (15) es al menos un 5 % mayor que el área de la primera porción (29) del lado aguas arriba (15).
3. Cartucho de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el área de la segunda porción (31) de la cara aguas arriba (15) es al menos un 10 % mayor que el área de la primera porción (29) del lado aguas arriba (15).
4. Cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los pliegues del papel son mutuamente paralelos y están dispuestos longitudinalmente.
5. Cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer marco (21) tiene una forma sustancialmente rectangular.
6. Cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo marco (23) tiene una forma aproximadamente rectangular con un lado transversal (37) provisto de una porción oblicua (37a) contigua a una porción rectilínea transversal (37b) y una porción longitudinal perpendicular (39).
7. Cartucho de acuerdo con la reivindicación 6, en donde un primer lado longitudinal (39) de la junta (19) es más corto que el lado opuesto (41).
8. Cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el grosor del paquete (13) de material de filtrado se reduce progresivamente, dependiendo de la inclinación de la porción oblicua, a lo largo de una dirección transversal.
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