Conjunto de filtro de líquido.

Conjunto de filtro de líquido, que comprende:

una carcasa (512) que presenta un primer y segundo elementos de filtro de líquido (370,

572) en su interior y quepresenta en su parte inferior una entrada (32) y una salida (6),

en el que dicho segundo elemento de filtro (572) está ubicado completamente por encima del lado superior del primerelemento de filtro (370),

en el que dicho primer elemento de filtro de líquido (370) está adaptado para filtrar partículas mayores que un primertamaño y; dicho segundo elemento de filtro de líquido (572) diferente está adaptado para filtrar partículas mayores queun segundo tamaño, siendo el segundo tamaño menor que el primer tamaño;

en el que el conjunto de filtro de líquido forma

- un primer recorrido de flujo de líquido entre dicha entrada y dicha salida a través de una cámara de mezclado yque presenta el primer elemento de filtro de líquido (370) en el mismo, y

- un segundo recorrido de flujo de líquido entre la entrada y dicha salida a través de la cámara de mezclado y quepresenta el segundo elemento de filtro de líquido (572) en el mismo,

en el que el primer y segundo recorridos de flujo comprenden una parte común dentro de la carcasa, antes de que seseparen en dos partes separadas, de manera que el líquido que fluye a través del primer elemento de filtro de líquido(370) no se filtre a través del segundo elemento de filtro (572) y el líquido que fluye a través del segundo elemento defiltro no se filtre a través del primer elemento de filtro,

en el que el primer elemento de filtro de líquido forma la cámara de mezclado para mezclar el líquido filtrado por elprimer elemento de filtro de líquido (370) y el líquido filtrado por el segundo elemento de filtro de líquido (572); estandoel conjunto de filtro de líquido caracterizado porque comprende además

- un elemento de sujeción ubicado por encima de una parte superior del primer elemento de filtro (370) y quesujeta al menos una parte del segundo elemento de filtro (572) en el elemento de sujeción;

- una placa de derivación (576) ubicada entre el lado superior del primer elemento de filtro y el lado inferior delsegundo elemento de filtro para cooperar con el elemento de sujeción para formar un intersticio (606);

- una válvula de descarga (610) situada en el lado superior del primer elemento de filtro entre el primer y segundoelementos de filtro para permitir que el líquido, cuando dicha válvula de descarga se abre, evite el segundoelemento de filtro al fluir a través de dicho intersticio (606) y se mezcle con el líquido filtrado por el primerelemento de filtro de líquido en la cámara de mezclado.

Conjunto de filtro de líquido.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, a sistemas y métodos de filtración y, más particularmente, a un conjunto de filtro previsto para eliminar impurezas de un líquido, tal como un lubricante y, más específicamente aún, a un conjunto de filtro enroscable híbrido para su utilización con un motor de combustión interna que proporciona una acción de filtrado de dos fases que incluye una primera sección de filtro de aceite en combinación o en paralelo con una segunda sección de filtro de aceite de derivación.

Breve descripción de desarrollos anteriores Las patentes US no 4.761.232 y no 6.030.558, que se incorporan a la presente memoria como referencia en su totalidad, dan a conocer elementos de polímero o plástico poroso. Los motores de combustión interna convencionales utilizados en automóviles y vehículos similares incluyen un conjunto de filtro de aceite enroscable para limpiar el aceite de motor. Sin embargo, debido al hecho de que el conjunto de filtro de aceite convencional sólo elimina eficazmente partículas de 10 micrómetros de tamaño y mayores, después de algún tiempo se acumulan partículas más pequeñas en el aceite de motor y se requiere la sustitución del aceite de motor. Las programaciones típicas de sustitución de aceite de motor y filtro de aceite son cada 3.000 millas o cada tres meses, lo que ocurra primero.

Se conoce en ciertos tipos de vehículos, tales como camiones grandes, utilizar un filtro de derivación auxiliar para filtrado adicional. Un filtro de derivación típico se retroinstala en el motor del camión donde desvía aceite a través de un elemento de filtro auxiliar más fino a un caudal más lento que el filtro de aceite normal (por ejemplo 2, 5 galones por minuto o menos, frente a aproximadamente de 20 a 40 galones por minuto) . El paso del aceite de motor a través del elemento de filtro auxiliar ayuda a filtrar partículas inferiores a aproximadamente 40 micrómetros de tamaño, mejorando de ese modo la vida del aceite de motor así como la vida del motor. A este respecto es posible remitirse, por ejemplo, a la patente US no 5.552.065, Meddock et al.

Sin embargo, este tipo de disposición de filtrado no es normalmente adecuada para su utilización con automóviles y tipos similares de vehículos. Un primer problema se refiere a la dificultad de retroinstalar un conjunto de filtro de aceite de derivación en el motor. En muchos casos, simplemente puede no haber sitio para montar el conjunto de filtro de aceite de derivación. Un segundo problema se refiere al coste, ya que la utilización del conjunto de filtro de aceite de derivación es intrínsecamente más costoso que la utilización de únicamente tipo convencional de conjunto de filtro de aceite.

Como puede apreciarse, existe un corpus significativo de técnica anterior acumulada durante décadas en relación con filtros de aceite y técnicas relacionadas para motores de combustión interna. Las siguientes patentes US son representativas de esta técnica anterior.

En la patente US no 3.986.960, Wire et al. describen un filtro de fluido que contiene un recipiente tubular que presenta una entra de fluido contaminado y una salida de fluido filtrado. El filtro incluye un tubo macizo que forma un conducto central vertical dentro del recipiente y una pluralidad de contenedores separados axialmente, montados en serie a lo largo del tubo. El material de filtrado está ubicado en los recipientes. Unas aberturas en el tubo se comunican con cámaras formadas entre el elemento de filtro y la parte inferior del contenedor. Se efectúa una junta estanca entre la salida del recipiente y el tubo, mientras que la comunicación de fluido se proporciona entre la entrada y las partes superiores abiertas de los contenedores de manera que el flujo de fluido que ocurre entre la entrada y la salida tiene lugar a través de los elementos de filtro.

En la patente US no 4.048, 071, Yamada et al. describen un dispositivo de filtrado de líquido en el que la superficie periférica de una bobina de una banda de filtro enrollada alrededor de un árbol hueco se cubre mediante un revestimiento flexible impermeable a los líquidos, y la periferia exterior de un primer extremo de la bobina se fija a un disco de soporte de modo que cuando el líquido que va a filtrarse se hace pasar a través de la bobina en la dirección axial de la bobina, las espiras de la bobina próximas a un segundo extremo se expanden radialmente hacia fuera para atrapar contaminantes en el intersticio en espiral. El líquido purificado recogido en el primer extremo de la bobina se descarga a través del árbol hueco. La unidad de filtro se construye de manera que varias unidades pueden conectarse en serie.

En la patente US no 4.738.776, Brown describe un conjunto de filtro de lubricante para un motor de combustión interna que incluye un elemento de cabezal montado de manera extraíble sobre un elemento de base. El elemento de cabezal incluye una carcasa a modo de manguito abierta en un extremo y que presenta unidades de filtro primera y segunda montadas de manera fija en la misma. Las periferias exteriores de las unidades de filtro cooperan con la superficie interior de la carcasa para formar un paso de entrada común. Una de las unidades de filtro está dotada de un primer

paso de salida interior que se comunica con una primera formación de paso formada en el elemento de base. La primera formación de paso se comunica con un primer circuito de lubricante del motor. La segunda unidad de filtro está dotada de un segundo paso de salida interior que se comunica con una segunda formación de paso formada en el elemento de base. La segunda formación de paso se comunica con un segundo circuito de lubricante del motor. El elemento de cabezal lleva secciones de junta estanca. Una sección de junta estanca efectúa un acoplamiento de estanqueidad entre el elemento de base y una parte de la carcasa que define el extremo abierto. Una segunda sección de junta estanca se dispone dentro de la carcasa e impide la comunicación directa entre el paso de entrada y el primer paso de salida. Una tercera sección de junta estanca se dispone dentro de la carcasa e impide la comunicación entre los pasos de salida primero y segundo. El acoplamiento de estanqueidad efectuado por la tercera sección de junta estanca se ve favorecido por el aumento de la presión de flujo en el interior del primer paso de salida.

En la patente US no 5.178.753, Trabold describe un filtro de aceite para motores de combustión interna que se utiliza en un circuito de aceite secundario además de un filtro de aceite convencional. El filtro de aceite incluye una carcasa de filtro, en el que un elemento de filtro consiste en un rollo de papel absorbente que se enrolla alrededor de un vástago. El filtro de aceite está configurado como un conjunto de elementos que comprende secciones de cuerpo y tapas, y un vástago con el elemento de filtro enrollado. El volumen del filtro de aceite puede adaptarse a una aplicación particular mediante la conexión de una pluralidad de secciones de cuerpo con un número apropiado de vástagos.

En la patente US no 5.556.543, Trabold describe un filtro de aceite para motores de combustión interna. El filtro de aceite incluye una carcasa de filtro y un paquete de filtro compuesto por un material deformable poroso, por ejemplo, un rollo de papel absorbente. Para impedir que el paquete de filtro se deforme e impida de ese modo el flujo suave a través del paquete de filtro, se proporcionan elementos de estabilización, por ejemplo, barras estabilizadoras, para fijar la forma y posición del paquete de filtro dentro de la carcasa de filtro.

El documento DE 19624523 da a conocer un filtro con al menos un medio de filtro sustancialmente rectangular y al menos un medio de soporte sustancialmente rectangular. El medio de soporte proporciona soporte al medio de filtro. Los medios conectados se doblan en forma de estrella y se sellan entre sí en sus extremos de contacto. A las caras del filtro se les proporciona una cubierta de estanqueidad.

El documento AU 6240080 da a conocer un filtro de aceite adaptado para filtrar aceite durante su utilización en un motor de combustión interna. El filtro comprende una carcasa con una entrada para el aceite que va a filtrarse y una salida para el aceite después del filtrado. Dentro de la carcasa se proporcionan al menos dos elementos de filtro. Un elemento de filtro es un filtro fino y el segundo elemento es un filtro menos fino.

Existe desde hace tiempo la necesidad insatisfecha de proporcionar un conjunto de filtro de aceite para un motor de combustión interna que proporcione, dentro de un contenedor de filtro de aceite... [Seguir leyendo]

1. Conjunto de filtro de líquido, que comprende:

una carcasa (512) que presenta un primer y segundo elementos de filtro de líquido (370, 572) en su interior y que presenta en su parte inferior una entrada (32) y una salida (6) ,

en el que dicho segundo elemento de filtro (572) está ubicado completamente por encima del lado superior del primer elemento de filtro (370) ,

en el que dicho primer elemento de filtro de líquido (370) está adaptado para filtrar partículas mayores que un primer tamaño y; dicho segundo elemento de filtro de líquido (572) diferente está adaptado para filtrar partículas mayores que un segundo tamaño, siendo el segundo tamaño menor que el primer tamaño;

en el que el conjunto de filtro de líquido forma

- un primer recorrido de flujo de líquido entre dicha entrada y dicha salida a través de una cámara de mezclado y que presenta el primer elemento de filtro de líquido (370) en el mismo, y

- un segundo recorrido de flujo de líquido entre la entrada y dicha salida a través de la cámara de mezclado y que presenta el segundo elemento de filtro de líquido (572) en el mismo,

en el que el primer y segundo recorridos de flujo comprenden una parte común dentro de la carcasa, antes de que se separen en dos partes separadas, de manera que el líquido que fluye a través del primer elemento de filtro de líquido (370) no se filtre a través del segundo elemento de filtro (572) y el líquido que fluye a través del segundo elemento de filtro no se filtre a través del primer elemento de filtro,

en el que el primer elemento de filtro de líquido forma la cámara de mezclado para mezclar el líquido filtrado por el primer elemento de filtro de líquido (370) y el líquido filtrado por el segundo elemento de filtro de líquido (572) ; estando el conjunto de filtro de líquido caracterizado porque comprende además

- un elemento de sujeción ubicado por encima de una parte superior del primer elemento de filtro (370) y que sujeta al menos una parte del segundo elemento de filtro (572) en el elemento de sujeción;

- una placa de derivación (576) ubicada entre el lado superior del primer elemento de filtro y el lado inferior del segundo elemento de filtro para cooperar con el elemento de sujeción para formar un intersticio (606) ;

- una válvula de descarga (610) situada en el lado superior del primer elemento de filtro entre el primer y segundo elementos de filtro para permitir que el líquido, cuando dicha válvula de descarga se abre, evite el segundo elemento de filtro al fluir a través de dicho intersticio (606) y se mezcle con el líquido filtrado por el primer elemento de filtro de líquido en la cámara de mezclado.

2. Conjunto de filtro de líquido según la reivindicación 1, en el que el segundo elemento de filtro de líquido (572) comprende un elemento en forma de disco general.

3. Conjunto de filtro de líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo elemento de filtro de líquido (572) comprende poli (fluoruro de vinilideno) (PVDF) o politetrafluoroetileno (PTFE) .

4. Conjunto de filtro de líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo elemento de filtro (572) comprende un elemento de polímero poroso moldeado o un elemento de polímero poroso extruido.

5. Conjunto de filtro de líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además unos medios para desviar el segundo elemento de filtro (572) hacia el primer elemento de filtro (370) .

6. Conjunto de filtro de líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios para el desvío comprenden un resorte que desvía el segundo elemento de filtro (572) en una dirección hacia un lado superior del primer elemento de filtro (370) .

7. Conjunto de filtro de líquido según la reivindicación 6, en el que el resorte comprende un material de polímero elástico.

8. Conjunto de filtro de líquido según la reivindicación 7, en el que el resorte comprende una forma de tapón general que se extiende al interior de un orificio del segundo elemento de filtro (572) .

9. Conjunto de filtro de líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento de sujeción comprende un orificio a través del mismo y unos nervios separadores ubicados en el segundo elemento de filtro para

separar el segundo elemento de filtro (572) con respecto al orificio.

10. Conjunto de filtro de líquido según la reivindicación 9, en el que el elemento de sujeción comprende un saliente

hacia abajo que se extiende al interior de la cámara de mezclado (116) , en el que el orificio se extiende a través del 5 saliente hacia abajo.

11. Conjunto de filtro de líquido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la válvula de descarga (610) comprende un cuerpo de válvula conectado a un lado superior del primer elemento de filtro (370) entre el primer y

segundo elementos de filtro (572) . 10

12. Conjunto de filtro de líquido según la reivindicación 11, en el que el cuerpo de válvula comprende una extensión hacia abajo que se extiende al interior de la cámara de mezclado (116) , y en el que la válvula de descarga (610) comprende un émbolo de válvula ubicado de manera móvil en la extensión hacia abajo.

13. Conjunto de filtro de líquido según la reivindicación 12, en el que el elemento de sujeción está ubicado por encima del cuerpo de válvula y forma un intersticio de flujo de líquido entre el elemento de sujeción y el émbolo de válvula de manera que, cuando la válvula de descarga (610) esté abierta, el líquido pueda fluir a través del intersticio y a través de la válvula de descarga (610) antes de que el líquido alcance el segundo elemento de filtro (370) .