PT1361401E - Filter drier cartridge - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO "CARTUCHO FILTRANTE E EXSICANTE" A invenção refere-se a um cartucho filtrante e exsicante destinado ao colector de um condensador de um equipamento de ar condicionado, tratando-se nomeadamente do equipamento de ar condicionado de uma viatura automóvel, com a) uma caixa de agente exsicante, na qual está alojado um agente exsicante, caixa essa que comporta aberturas de passagem para o agente refrigerante do equipamento de ar condicionado; b) uma gaiola de filtro disposta abaixo da caixa de agente exsicante, gaiola essa que na sua superfície lateral está provida de pelo menos uma abertura de janela que forma uma primeira superfície de crivagem e que na sua extremidade inferior está dotada de uma tina de forma anular que se estende na direcção radial.DESCRIPTION " FILTRATING AND EXHIBITING CARTRIDGE " The invention relates to a filter and desiccant cartridge for the collector of a condenser of an air conditioner, in particular for the air conditioning equipment of a motor vehicle, with a) a desiccant box in which it is housed a desiccating agent, which box comprises passage openings for the refrigerant of the air conditioning equipment; b) a filter cage disposed below the desiccant box, which cage on its side surface is provided with at least one window aperture which forms a first screen surface and which at its lower end is provided with a shape vial which extends in the radial direction.
Um cartucho filtrante e exsicante deste género encontra-se descrito no documento EP 1147930 AI. Nesse documento a gaiola de filtro só possui um único conjunto de aberturas de janela que se encontram todas à mesma altura axial. Os crivos que recobrem estas aberturas de janela podem, tal como as janelas anteriores, ser atravessadas radialmente em toda a sua superfície pelo agente refrigerante. Na prática verificou-se que estes crivos ficam colmatados com impurezas em pouco tempo, de modo que se 1 torna necessário substituir ou limpar este cartucho filtrante e exsicante passado um tempo relativamente curto. 0 objectivo da presente invenção é o de aperfeiçoar um cartucho filtrante e exsicante do género de inicio referido de tal maneira que a sua vida útil se torna maior.A filter and desiccant cartridge of this type is described in EP 1147930 AI. In this document the filter cage only has a single set of window openings which are all at the same axial height. The sieves covering these window openings may, like the prior windows, be radially crossed over the surface by the cooling agent. In practice it has been found that these sieves are filled with impurities in a short time, so that it becomes necessary to replace or clean this filter and desiccant cartridge after a relatively short time. The object of the present invention is to improve a filtering and desiccant cartridge of the foregoing kind in such a way that its useful life becomes greater.
De acordo com a invenção este objectivo atinge-se fazendo com que f) a gaiola de filtro apresente pelo menos mais outra abertura de janela que forma uma superfície de crivagem, abertura essa que está disposta abaixo da primeira abertura de janela, que será em número de pelo menos uma, ficando separada desta última abertura por um filete de material que se estende na direcção periférica; g) na zona do filete de material se encontre fixado na gaiola de filtro um porta-crivo que se estende radialmente para o lado de fora, porta-crivo esse que está provido de um crivo de malha bastante larga que terá de ser atravessado pelo agente refrigerante no seu trajecto a partir do lado de cima na direcção da abertura de janela adicional, que será em número de pelo menos uma.According to the invention this object is achieved by causing f) the filter cage to have at least one further window opening forming a screen surface, which opening is arranged below the first window opening, which will be in number of at least one, being separated from the latter opening by a fillet of material extending in the peripheral direction; g) in the area of the material thread is a screen holder which is radially outwardly fixed to the filter cage, which sieve is provided with a very wide screen which has to be traversed by the agent coolant in its path from the top side towards the additional window aperture, which will be at least one number.
Com a tina de forma anular que no estado actual da técnica já existe na extremidade inferior da gaiola de filtro o porta-crivo previsto de acordo com a invenção disponibiliza uma espécie de "colector de impurezas", no qual as pequenas impurezas arrastadas pelo agente refrigerante, tratando-se por exemplo de partículas de agente exsicante arrastadas por abrasão, são retidas, podendo ser acumuladas durante um tempo 2 bastante longo sem que afectem a passagem de fluido através da gaiola de filtro. 0 facto é que estas pequenas impurezas podem atravessar de cima para baixo o crivo de malha bastante larga do porta-crivo, fomentando as vibrações ou as trepidações a que todo o condensador está exposto durante o seu funcionamento a passagem das ditas impurezas de pequenas dimensões. 0 retorno das impurezas de pequenas dimensões no sentido ascendente, movimento esse que não é apoiado pelas referidas vibrações, verifica-se em contrapartida com uma probabilidade muito menor, de modo que o crivo do porta-crivo funciona em certo sentido de maneira semelhante à de uma válvula anti-retorno. As aberturas de janela dispostas acima do porta-crivo, ou seja, os crivos fixados nessas janelas, já só são por isso atingidas com uma menor probabilidade pelas impurezas que se acumularam na tina inferior de forma anular. Pelo menos estas aberturas superiores de janela permanecem portanto desobstruídas durante um longo período de tempo. 0 facto de as aberturas de janela da gaiola de filtro, que se encontram situadas abaixo das janelas acima referidas e em relação às quais o porta-crivo não consegue impedir um movimento ascendente das partículas, ficarem colmatadas com o decorrer do tempo, não tem interesse no contexto da presente invenção.With the annular vat which in the present state of the art already exists in the lower end of the filter cage the sieve holder according to the invention provides a kind of 'impurity collector' in which the small impurities entrained by the agent coolant, for example particles of exfoliating agent entrained by abrasion, are retained and can be accumulated for a very long time without affecting the passage of fluid through the filter cage. The fact is that these small impurities can cross over from the top to the very wide mesh screen of the sieve, promoting the vibrations or the vibrations to which the whole condenser is exposed during its operation the passage of said small impurities. The return of the impurities of small dimensions in the upward direction, which movement is not supported by said vibrations, is checked against a much lower probability, so that the sieve of the sieve holder works in a certain sense in a similar way to that of a non-return valve. Window openings arranged above the sieve holder, i.e. sieves attached to these windows, are therefore only less affected by the impurities which have accumulated in the lower annular vat. At least these upper window openings thus remain unobstructed for a long period of time. The fact that the window openings of the filter cage, which are located below the above-mentioned windows and in respect of which the sieve can not prevent an upward movement of the particles, become clogged with the passage of time, is of no interest in the context of the present invention.
Globalmente torna-se possível, com a forma de configuração de acordo com a invenção, prolongar substancialmente o tempo durante o qual o condensador se pode manter em funcionamento sem ser necessário haver uma manutenção do cartucho filtrante e exsicante. 0 termo "de malha larga" resulta da função do crivo em questão: este deve permitir incondicionalmente a passagem de impurezas de pequenas dimensões de cima para baixo. No restante 3 cumpre a sua função de "válvula anti-retorno" tanto melhor quanto mais pequena for a sua larqura de malha. A largura de malha adequada para cada caso particular pode ser facilmente determinada mediante experiências.In general, it is possible in the form of the configuration according to the invention to substantially prolong the time during which the condenser can be maintained in operation without requiring maintenance of the filtering and desiccant cartridge. The term " wide-knitted " results from the function of the sieve in question: it must unconditionally allow the passage of small impurities from top to bottom. In the remaining 3 it fulfills its function of " non-return valve " the better the smaller your knit lark. The mesh width suitable for each particular case can be readily determined by experiments.
Será conveniente que a gaiola de filtro esteja provida de um primeiro conjunto de aberturas de janela dispostas à mesma altura axial e de um segundo conjunto de aberturas de janela situado abaixo do primeiro conjunto a uma altura axial distinta. A secção de passagem da corrente de agente refrigerante torna-se deste modo muito grande, de modo que as perdas em carga se mantêm a um nivel reduzido.It will be desirable for the filter cage to be provided with a first set of window openings disposed at the same axial height and a second set of window openings situated below the first set at a different axial height. The cross-section of the refrigerant stream thus becomes very large, so that the load losses remain at a reduced level.
As superfícies de crivagem da gaiola de filtro e/ou do porta-crivo podem alternativamente ser constituídas por rede de crivo ou por perfurações existentes na gaiola de filtro e/ou no porta-crivo. Dá-se além disso preferência a que o porta-crivo esteja provido no seu bordo situado radialmente do lado de fora de um lábio de vedação. Na posição de montagem do cartucho filtrante e exsicante este lábio de vedação adere à superfície lateral do lado de dentro da caixa do colector e assegura que o agente refrigerante tenha de percorrer efectivamente, durante o seu trajecto descendente, os crivos suportados pelo porta-crivo.The sieving surfaces of the filter cage and / or sieve holder may alternatively be formed by sieve netting or perforations in the filter cage and / or sieve holder. It is further preferred that the sieve holder is provided on its edge located radially outwardly of a sealing lip. In the assembly position of the filter cartridge and desiccant this sealing lip adheres to the side surface on the inside of the manifold housing and ensures that the refrigerant has to travel effectively during its downward path the sieves supported by the sieve holder.
Um exemplo de realização da invenção é de seguida explicado mais em pormenor mediante o desenho. Neste mostra-se na:An exemplary embodiment of the invention is hereinafter explained in more detail by drawing. In this shows up in:
Figura 1: um corte axial e parcial de um colector que é parte integrante de um condensador de um equipamento de ar condicionado para viaturas; 4Figure 1: an axial and partial section of a manifold which is an integral part of a condenser of a vehicle air conditioner; 4
Figura 2: uma vista pelo lado de baixo de uma gaiola de filtro que é parte integrante do colector da figura 1;Figure 2: a bottom view of a filter cage which is an integral part of the manifold of Figure 1;
Figura 3: uma vista lateral da gaiola de filtro da figura 2;Figure 3 is a side view of the filter cage of Figure 2;
Figura 4: uma vista pelo lado de cima da gaiola de filtro das figuras 2 e 3.Figure 4 is a top side view of the filter cage of Figures 2 and 3.
Na figura 1 designa-se pelo indice de referência 1 a caixa de um colector que é parte integrante de um condensador do género já descrito no documento acima referido EP 1147930 AI. Deve imaginar-se que do lado esquerdo a caixa 1 está unida a um bloco de tubos com aletas que é percorrido por um agente refrigerante. 0 agente refrigerante, que se apresenta em parte na fase liquida e em parte na fase gasosa, sai pela parte superior do bloco de tubos com aletas e entra através do orifício 2 de entrada no espaço interior da caixa 1 do colector, percorre esse colector da maneira a seguir descrita e sai através do orifício 3 de saída da caixa 1 do colector para dentro de uma parte inferior do bloco de tubos com aletas.In figure 1 the reference index 1 is designated the box of a manifold which is part of a condenser of the kind already described in the abovementioned document EP 1147930 AI. It will be appreciated that on the left side the carton 1 is attached to a block of tubes with fins which is covered by a refrigerant. The coolant, which is present in part in the liquid phase and partly in the gas phase, exits the upper part of the finned tube block and enters through the inlet port 2 into the interior space of the manifold housing 1, flows through the manifold as described below, and exits through the outlet port 3 of the manifold housing 1 into a lower portion of the finned tube block.
No interior da caixa 1 do colector e numa posição coaxial em relação ao mesmo está colocado um cartucho filtrante e exsicante que no seu todo é designado pelo índice de referência 4. Na figura 1 só se encontra representada a parte inferior desse cartucho. O cartucho filtrante e exsicante 4 abrange uma caixa 5 cilíndrica e tubular de agente exsicante que está provida de uma multiplicidade de orifícios radiais 6 de passagem. No interior da caixa 5 de agente exsicante encontra-se um enchimento 7 de agente exsicante cuja granulometria é tal que 5 as partículas de agente exsicante não conseguem passar através dos orifícios 6 de passagem da caixa 5 de agente exsicante. A caixa 5 de agente exsicante encontra-se engatada de maneira elástica, pelo seu bordo inferior, que para o efeito apresenta saliências 8 que se projectam radialmente para o lado de dentro, numa ranhura periférica 9 de uma gaiola de filtro designada no seu todo pelo índice de referência 10. A gaiola 10 de filtro tem a forma de um copo colocado de cabeça para baixo, isto é, que se abre para o lado de baixo. Esse copo apresenta na sua superfície periférica um primeiro conjunto de aberturas 11 em forma de janela, de grandes dimensões, que são cobertas por material 12 de crivo. Axialmente por baixo do primeiro conjunto de aberturas 11 de janela está previsto um segundo conjunto de aberturas 13 de janela, que estão igualmente cobertas de material 14 de crivo. As aberturas 11 de janela que, visto na direcção axial, estão situadas à mesma altura encontram-se separadas umas das outras por filetes 15 paralelos ao eixo, estando as aberturas 13 de janela, igualmente situadas, visto na direcção axial, à mesma altura, separadas umas das outras por filetes 16 paralelos ao eixo, enquanto que as aberturas de janela 11, por um lado, e 13, por outro, que estão situadas a alturas axiais distintas, se encontram separadas umas das outras por um filete 17 que se estende na direcção periférica.A filter and desiccant cartridge which is designated as the reference index 4 is placed inside the manifold housing 1 and in a coaxial position thereto. In figure 1 only the lower part of the cartridge is shown. The desiccant and filter cartridge 4 comprises a cylindrical and tubular desiccant box 5 which is provided with a multiplicity of radial through holes 6. Inside the desiccant box 5 is a desiccant filler 7 whose granulometry is such that the desiccant particles can not pass through the through holes 6 of the desiccant box 5. The desiccant box 5 is elastically engaged by its lower edge which, for the purpose, has protrusions 8 projecting radially inwardly into a peripheral groove 9 of a filter cage designated as a whole by reference index 10. The filter cage 10 is in the form of a cup placed upside down, i.e., which opens to the underside. This cup has on its peripheral surface a first set of large window apertures 11 which are covered by screen material 12. Axially below the first set of window openings 11 is a second set of window openings 13, which are also covered with screen material 14. The window openings 11 which, viewed in the axial direction, are located at the same height are separated from each other by fillets 15 parallel to the axis, the window openings 13 being also located, seen in the axial direction, at the same height, separated from one another by threads 16 parallel to the axis, while the window openings 11 on the one hand and 13 on the other hand, which are situated at distinct axial heights, are separated from one another by a thread 17 extending in the peripheral direction.
Na zona terminal inferior da gaiola 10 de filtro encontra-se conformada na mesma uma tina anular 18 que se estende radialmente para o lado de fora e que na sua zona radial extrema remata num lábio 19 de vedação. 0 lábio 19 de vedação adere elasticamente à superfície lateral interior da caixa 1 do colector. 6 À altura axial do filete 17, que se estende na direcção periférica e que separa a abertura superior 11 de janela da abertura inferior 13 de janela, encontra-se conformada uma ranhura 20 na superfície lateral do lado de fora da gaiola 10 de filtro. Nesta ranhura 20 encontra-se encaixado um porta-crivo 21 de forma anular que se alarga para o lado de baixo em forma de cone. Este porta-crivo possui na sua superfície lateral cónica, como se depreende nomeadamente da figura 4, quatro aberturas 22, 23, 24, 25 em forma de segmento anular, estando cada uma dessas aberturas coberta por um material 26 de crivo de malha larga. O bordo inferior, situado radialmente do lado de fora do porta-crivo 21, é recurvado para o lado de cima e tem a configuração de um lábio 27 de vedação que se encontra em contacto elástico com a superfície lateral interior da caixa 1 do colector. 0 colector acima descrito trabalha da seguinte maneira: A parcela do agente refrigerante que se apresenta na sua forma gasosa e que entra através do orifício 2 de entrada para o espaço interior da caixa 1 flúi primeiro para a parte do colector situada acima da zona representada na figura 1 e entra não só nessa parte, mas também através da zona da caixa 5 de agente exsicante representada no desenho, atravessando os orifícios 6 de passagem, para o espaço interior da caixa 5 de agente exsicante, sendo aí sujeita a secagem por acção do agente exsicante 7. Em contrapartida a fase líquida do agente refrigerante corre principalmente na direcção indicada pelas setas para o lado de baixo no interior do espaço anular compreendido entre o cartucho filtrante e exsicante 4 e a caixa 1 do colector, para seguidamente fluir em conjunto com uma primeira corrente parcial de agente refrigerante na direcção radial, passando através das aberturas superiores 11 de janela 7 da gaiola 10 de filtro para o lado de dentro, mudando ai novamente de direcção de fluxo e saindo na direcção axial para o lado de baixo da gaiola 10 de filtro e através do orifício 3 de saída da caixa 1 para fora do colector, entrando no bloco de tubos com aletas do condensador, que não se encontra representado.In the lower end region of the filter cage 10 there is formed therein an annular tub 18 which extends radially outwardly and in its extreme radial region ends in a sealing lip 19. The sealing lip 19 adheres elastically to the inner side surface of the manifold housing 1. At the axial height of the fillet 17, which extends in the peripheral direction and separates the upper window aperture 11 from the lower window aperture 13, a groove 20 is formed in the side surface of the outside of the filter cage 10. In this groove 20 is an annular shaped screen holder 21 which is widened to the underside in a cone shape. This sieve has on its conical side surface, as shown in particular from Figure 4, four annular segment shaped apertures 22, 23, 24, 25, each of said apertures being covered by a wide mesh screen material 26. The lower edge, located radially outside the sieve holder 21, is curved upwardly and has the shape of a sealing lip 27 which is in resilient contact with the inner side surface of the manifold casing 1. The above-described collector works as follows: The portion of the refrigerant which is in its gaseous form and which enters through the inlet port 2 into the interior space of the carton 1 flows first into the collector portion above the zone shown in figure 1 and enters not only in this part but also through the zone of the desiccant box 5 represented in the drawing, through the through holes 6, into the interior space of the desiccant box 5, whereby it is subjected to drying by the action of desiccant agent 7. In contrast, the liquid phase of the refrigerant flows mainly in the direction indicated by the downward arrows within the annular space between the desiccant filter cartridge 4 and the manifold housing 1, in order to then flow together with a first partial coolant stream in the radial direction passing through the upper window openings 11 of the cage 10 d and inwardly changing the filter therefrom again and flowing outwardly in the axial direction to the underside of the filter cage 10 and through the outlet port 3 of the housing 1 out of the manifold into the tube block with fins of the condenser, which is not shown.
Uma segunda corrente parcial de agente refrigerante no estado líquido atravessa as malhas do material 26 de crivo, passando então radialmente para o lado de dentro através das aberturas inferiores 13 de janela da gaiola 10 de filtro e do material 14 de crivo que cobre essas aberturas 13, juntando-se à corrente de agente refrigerante que atravessou as aberturas superiores 11 de janela, saindo em conjunto com aquela corrente através do orifício 3 de saída.A second liquid partial coolant stream passes through the meshes of the screen material 26, then radially inwardly through the window openings 13 of the filter cage 10 and the screen material 14 which covers the apertures 13 , joining the stream of coolant that has passed through the upper window openings 11, exiting therewith through the outlet port 3.
Impurezas de pequenas dimensões, como por exemplo partículas libertadas por abrasão do material exsicante 7, que são arrastadas pela corrente de agente refrigerante, são retidas pelo material 12 de crivo das aberturas superiores 11 de janela e pelo material 14 de crivo das aberturas inferiores 13 de janela. Devido às vibrações a que todo o condensador e em particular também a gaiola 10 de filtro estão sujeitos durante o funcionamento do equipamento as impurezas que foram retidas pelo material filtrante 12 das aberturas superiores 11 de janela caem através do material 26 de crivo de malha larga que cobre as aberturas 22 a 25 do porta-crivo 21 e acumulam-se sobre a tina 18 de forma anular. Também a passagem através do material 26 de crivo é fomentada pelas vibrações a que a gaiola 10 de filtro está permanente exposta.Small impurities, such as particles released by abrasion of the desiccant material 7, which are entrained by the coolant stream, are retained by the screen material 12 from the upper window openings 11 and by the screen material 14 of the lower openings 13 of window. Due to the vibrations to which the entire condenser and in particular also the filter cage 10 are subjected during the operation of the apparatus the impurities which have been trapped by the filter material 12 from the top window openings 11 fall through the wide mesh screen material 26 which covers the apertures 22 to 25 of the sieve holder 21 and accumulates over the annular tub 18. Also passing through the screen material 26 is encouraged by the vibrations to which the filter cage 10 is exposed permanently.
Um retorno das impurezas de pequenas dimensões que se depositaram na tina 18 de forma anular da qaiola 10 de filtro para a zona das aberturas superiores 11 de janela da gaiola 10 de crivo é em larga medida impedido pela material 26 de crivo de malha larga do porta-crivo 21. O movimento dirigido para o lado de cima das impurezas não é fomentado - contrariamente ao que acontece com o movimento dirigido para o lado de baixo - pelas vibrações da gaiola 10 de crivo, de modo que o porta-crivo 21 e o material de crivo nele fixado formam uma espécie de "válvula anti-retorno" em relação ao movimento das impurezas de pequenas dimensões. Esta válvula não impede no entanto por inteiro um movimento na direcção de retorno, só tornando esse retorno mais improvável do que o movimento das partículas na direcção de avanço, isto é, para o lado de baixo.A return of the small impurities deposited in the annular tub 18 of the filter cage 10 to the region of the upper window openings 11 of the sieve cage 10 is largely prevented by the wide mesh sieve material 26 of the door 21. The upwardly directed movement of the impurities is not encouraged - contrary to what happens with downwardly directed movement - by the vibrations of the sieve cage 10, so that the sieve holder 21 and The sieve material attached thereto forms a kind of " non-return valve " in relation to the movement of small impurities. This valve does not, however, completely prevent a movement in the return direction, only making this return more unlikely than the movement of the particles in the forward direction, i.e. the downstream side.
Isto significa que a médio prazo não é possível impedir uma colmatagem do material 14 de crivo que cobre as aberturas inferiores 13 de janela da gaiola 10 de filtro, mas que o material 12 de crivo que cobre as aberturas superiores 11 de janela da gaiola 10 de filtro permanecem durante largos períodos de tempo isentas de colmatagem, mantendo-se portanto funcionais.This means that in the medium term it is not possible to prevent a sealing of the screen material 14 covering the lower window openings 13 of the filter cage 10, but that the screen material 12 covering the upper window openings 11 of the cage 10 of remain for long periods of time free from clogging, thus remaining functional.
Em virtude disso o porta-crivo 21 cumpre, em conjugação com a tina 18 de forma anular da gaiola 10 de filtro, a função de um "colector de impurezas".Accordingly, the sieve holder 21 fulfills, in conjunction with the annular tub 18 of the filter cage 10, the function of an " impurities collector ".
Lisboa, 10 de Outubro de 2007 9Lisbon, October 10, 2007 9
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