Filtro tipo cartucho.

Un filtro incluyendo un núcleo tubular con una pluralidad de agujeros y un interior hueco

, teniendo dicho núcleo un extremo abierto para comunicación de fluido con el interior hueco, una longitud de hilo enrollado en una serie de al menos tres capas alrededor de una superficie exterior del núcleo, donde la primera capa más próxima a la superficie del núcleo incluye al menos 5 devanados del hilo, la segunda capa incluye al menos 6 devanados del hilo y la tercera capa incluye al menos 10 devanados del hilo y donde al menos dos capas consecutivas han sido enrolladas según configuraciones de devanado diferentes.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2010/053591.

Solicitante: KRISTIANSEN, JAN INGOLF.

Inventor/es: KRISTIANSEN,JAN INGOLF.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Sustancia filtrante para fluidos líquidos o gaseosos > B01D39/16 (de sustancia orgánica, p. ej. fibras sintéticas)

PDF original: ES-2537660_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Filtro tipo cartucho La presente invención se refiere a un filtro tubular para filtrar fluidos y un método de fabricar dicho filtro y un método de filtrar fluidos.

Antecedentes de la invención Tradicionalmente, los filtros de fluido existentes que están adaptados para filtrar partículas de fluidos, son filtros de superficie en el sentido de que la filtración tiene lugar justamente en la superficie exterior del elemento donde el fluido entra en primer lugar en el elemento. Con elementos de filtro de superficie muy fina, las partículas tienden a acumularse en la superficie exterior, cargando por ello el elemento de filtro e interrumpiendo el flujo de fluido a su través. Como resultado, la filtración se degrada y el elemento se debe cambiar más frecuentemente de lo deseado. Éste ha sido un problema concreto de los fluidos de alta viscosidad tal como aceite, aceite de motor en concreto. Con el fin de aliviar dicho problema de acumulación en superficie, se han desarrollado los llamados filtros de cuerda/hilo enrollado donde un hilo está enrollado en una bobina tubular. Estos filtros tienen la ventaja de que el fluido es filtrado a lo largo de todo el grosor del hilo enrollado. Los ejemplos de tales filtros de hilo enrollado son conocidos por EP 0489157, US 5.552.065, US 4.761.231, US 5.772.952, FR 2097502 y WO 2007/015643.

Resumen de la invención Un objeto es proporcionar un filtro de hilo enrollado alternativo que es especialmente ventajoso para filtrar partículas de un fluido petroquímico tal como aceite.

Según la presente invención, dichos objetos y otros se logran en un primer aspecto de la invención que se refiere a un filtro incluyendo un núcleo tubular con una pluralidad de agujeros y un interior hueco, teniendo dicho núcleo un extremo abierto para comunicación de fluido con el interior hueco, una longitud de hilo enrollada en una serie de al menos tres capas alrededor de una superficie exterior del núcleo, donde la primera capa más próxima a la superficie del núcleo incluye al menos 5 devanados del hilo, la segunda capa incluye al menos 6 devanados del hilo y la tercera capa incluye al menos 10 devanados del hilo y donde dos capas consecutivas han sido enrolladas según configuraciones de devanado diferentes.

Investigaciones realizadas por el solicitante han demostrado que esta forma concreta de formar el filtro en una estructura de hilo en capas enrolladas sobre el núcleo tubular según configuraciones de devanado diferentes para dos capas consecutivas y donde las capas se forman con el número mínimo de devanados en la capa primera, segunda y tercera como se ha indicado anteriormente, es especialmente efectiva para filtración de fluidos petroquímicos, especialmente aceite, partículas que tienen un diámetro o tamaño de partícula medio en el rango de 0, 5 µm a 50 µm, sin tener que usar presión excesiva, sino dejando simplemente que el fluido fluya libremente a través del filtro a la presión que se usa en general en motores, transmisiones de potencia, tal como hidráulica, engranajes, válvulas, etc.

El núcleo tubular es de forma preferiblemente cilíndrica, y se hace preferiblemente a partir de plástico o metal. En una realización, el núcleo tubular con el hilo enrollado encima está adaptado para curvarse en forma curvada a lo largo de su eje longitudinal, facilitando así un filtro que se puede curvar alrededor de una esquina, u otra estructura que no sea compatible con una forma estrictamente cilíndrica.

En una realización según la invención, cada una de las tres capas se ha enrollado según una configuración de devanado que es diferente de la configuración de devanado de las otras capas. Con ello se logra un filtro donde cada capa filtra principalmente partículas del fluido hasta un cierto tamaño. Así es posible una utilización más efectiva del volumen total del filtro a efectos de filtración.

La primera capa incluye preferiblemente menos de 20 devanados del hilo. En una realización, la segunda capa incluye menos de 25 devanados del hilo. En otra realización, la tercera capa incluye menos de 35 devanados del hilo.

En una realización preferida, la primera capa incluye entre 7 y 14 devanados del hilo. En otra realización preferida, la segunda capa incluye entre 8 y 14 devanados del hilo, y en otra realización preferida, la tercera capa incluye entre 14 y 24 devanados del hilo.

Con el fin de facilitar un buen flujo del fluido a través del filtro sin aplicar presión excesiva, cada una de las tres capas incluye, preferiblemente, menos de 50-70 devanados de hilo.

Una forma de proporcionar una configuración de devanado concreta es usar un ángulo de devanado concreto, y el solicitante ha hallado ventajoso que la primera capa de hilo se enrolle alrededor de la superficie exterior del núcleo en un ángulo mayor de 60 grados con respecto a un eje paralelo al núcleo tubular. En otra realización ventajosa de

la invención, la segunda capa de hilo se ha enrollado alrededor de la superficie exterior del núcleo en un ángulo mayor de 55 grados con respecto a un eje paralelo al núcleo tubular, y en otra realización la tercera capa de hilo se ha enrollado alrededor de la superficie exterior del núcleo en un ángulo de más de 50 grados con respecto a un eje paralelo al núcleo tubular. Preferiblemente, el ángulo al que el hilo se enrolla alrededor del núcleo es diferente para dos capas consecutivas, con el fin de facilitar configuraciones de devanado que sean capaces de atrapar partículas de diferentes tamaños.

Preferiblemente, el hilo incluye una mezcla de fibras naturales y sintéticas. Dado que las fibras naturales son hidrófilas, mientras que las fibras sintéticas son por lo general hidrófobas, un filtro donde el hilo se hace de una mezcla de fibras naturales y sintéticas tiene la ventaja adicional de que, además de ser capaz de filtrar partículas del fluido, también el agua puede ser absorbida por el hilo y por ello filtrada del fluido sin tener que calentar el filtro.

En una realización preferida, las fibras naturales se eligen a partir de una lista de fibras incluyendo algodón y/o lana y las fibras sintéticas se eligen a partir de una lista de fibras incluyendo alguno de los materiales siguientes: acrilo, poliéster, lino, poliamida, acetato y/o viscosa. El algodón y la lana son fibras naturales baratas que son fáciles de mezclar con alguna o varias fibras sintéticas mencionadas anteriormente. Así se facilita un hilo efectivo, pero barato, para el filtro.

En una realización según la invención, el hilo incluye menos de 40% de fibras naturales. En otra realización, el hilo incluye más de 17% de acrilo. En otra realización, el hilo incluye más de 12% de poliéster, y en otra realización, el hilo incluye más de 12% de lino.

Preferiblemente, el hilo incluye menos de 2% de poliamida o entre 3% y 15% de poliamida o entre 5% y 9% de poliamida.

Alternativamente, o además de lo anterior, el hilo puede incluir más de 1% de acetato o entre 1% y 10% de acetato, o entre 1% y 6% de acetato o entre 2% y 4% de acetato o entre 1% y 2, 5% de acetato.

En una realización alternativa, el hilo incluye más de 1% de viscosa, o entre 1% y 10% de viscosa o entre 1% y 5% de viscosa o entre 1% y 3% de viscosa. En una realización preferida según alguno de los aspectos de la invención, el hilo se enrolla alrededor de la superficie exterior del núcleo con diferente resistencia de devanado en al menos dos de las tres capas. Con ello se facilita una forma simple de variar la densidad del hilo en las diferentes capas. Esto influye en el flujo del fluido a través de la capa y por lo tanto la forma en que las partículas se depositan en las diferentes capas. En una realización especialmente preferida de alguno de los aspectos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un filtro incluyendo un núcleo tubular con una pluralidad de agujeros y un interior hueco, teniendo dicho núcleo un extremo abierto para comunicación de fluido con el interior hueco, una longitud de hilo enrollado en una serie de al menos tres capas alrededor de una superficie exterior del núcleo, donde la primera capa más próxima a la superficie del núcleo incluye al menos 5 devanados del hilo, la segunda capa incluye al menos 6 devanados del hilo y la tercera capa incluye al menos 10 devanados del hilo y donde al menos dos capas consecutivas han sido enrolladas según configuraciones de devanado diferentes.

2. Un filtro según la reivindicación 1, donde cada una de las tres capas ha sido enrollada según unas configuraciones de devanado diferentes de la configuración de devanado de las otras capas.

3. Un filtro según la reivindicación 1 o 2, donde la primera capa incluye menos de 20 devanados del hilo y/o la segunda capa incluye menos de 25 devanados del hilo y/o la tercera capa incluye menos de 35 devanados del hilo. 15

4. Un filtro según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la primera capa incluye entre 7 y 14 devanados del hilo y/o la segunda capa incluye entre 8 y 14 devanados del hilo y/o la tercera capa incluye entre 14 y 24 devanados del hilo.

5. Un filtro según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la primera capa de hilo ha sido enrollada alrededor de la superficie exterior del núcleo en un ángulo mayor de 60 grados con respecto a un eje paralelo al núcleo tubular y/o la segunda capa de hilo ha sido enrollada alrededor de la superficie exterior del núcleo en un ángulo mayor de 55 grados con respecto a un eje paralelo al núcleo tubular y/o la tercera capa de hilo ha sido enrollada alrededor de la superficie exterior del núcleo en un ángulo mayor de 50 grados con respecto a un eje paralelo al núcleo tubular.

6. Un filtro según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el hilo incluye una mezcla de fibras naturales y sintéticas.

7. Un filtro según la reivindicación 6, donde las fibras naturales se eligen a partir de una lista de fibras incluyendo algodón y/o lana o lino y donde las fibras sintéticas se eligen a partir de una lista de fibras incluyendo alguno de los materiales siguientes: acrilo, poliéster poliamida, acetato y/o viscosa.

8. Un filtro según la reivindicación 6 o 7, donde el hilo incluye menos de 40% de fibras naturales. 35

9. Un filtro según la reivindicación 6, 7 o 8, donde el hilo incluye más de 17% de acrilo y/o más de 12% de poliéster y/o más de 12% de lino.

10. Un filtro según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el hilo ha sido enrollado alrededor de la 40 superficie exterior del núcleo con diferente resistencia de devanado en al menos dos de las tres capas.

11. Un filtro según cualquiera de las reivindicaciones 1-10, donde el hilo de la primera y la tercera capa ha sido enrollado alrededor de la superficie exterior del núcleo con una resistencia de devanado que es mayor que la resistencia de devanado usada para la segunda capa.

12. Un filtro según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo además un alojamiento que encierra completamente el núcleo tubular e hilo, y donde el alojamiento incluye además una primera abertura que está conectada por fluido al interior hueco del núcleo tubular y una segunda abertura que está conectada por fluido a las capas de hilo.

13. Un filtro según la reivindicación 12, donde el alojamiento incluye un bote y un tapón que está montado, preferiblemente de forma soltable, en el bote.

14. Un filtro según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la extensión longitudinal del núcleo 55 cubierto con hilo es entre 5-10 veces el grosor radial total de las capas.

15. Un método de filtrar un fluido incluyendo el paso de dirigir el fluido a través de un filtro incluyendo al menos tres capas de hilo que están enrolladas alrededor de una superficie exterior de un núcleo tubular a un interior hueco del núcleo, donde la primera capa más próxima a la superficie del núcleo incluye al menos 5 devanados del hilo, la 60 segunda capa incluye al menos 6 devanados del hilo, y la tercera capa incluye al menos 10 devanados del hilo, y donde al menos dos de las al menos tres capas han sido enrolladas según configuraciones de devanado diferentes.