Elemento adsorbente, elemento de filtro anular.

Elemento adsorbente anular para una instalación de aire fresco (2) de un motor de combustión interna,

en particular de un vehículo automóvil, para la adsorción de hidrocarburos,

- en el que una estructura de apoyo (11) está dispuesta en un material adsorbente (10),

- en el que el material adsorbente (10) se extiende cilíndricamente y define un cilindro que presenta un contorno interior cilíndrico y un contorno exterior cilíndrico,

caracterizado por que

- la estructura de apoyo (11) es de plástico y se inyecta en el material adsorbente (10),

- la estructura de apoyo inyectada (11) está integrada en el cilindro,

- la estructura de apoyo (11) se extiende radialmente a través del cilindro.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/066953.

Solicitante: MAHLE INTERNATIONAL GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: PRAGSTRASSE 26-46 70376 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: VON MERKATZ,HENDRIK, BERISHA,BASHKIM, BIBA,STEFAN, RENZ,BIRGIT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D53/04 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › con adsorbentes fijos.
  • F02M25/08 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02M ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION CON MEZCLAS COMBUSTIBLES O CONSTITUYENTES DE LAS MISMAS (introducción de la carga de alimentación en tales motores F02B). › F02M 25/00 Aparatos específicos conjugados con los motores para añadir sustancias no combustibles o pequeñas cantidades de combustible secundario, al aire comburente, al combustible principal o a la mezcla aire-combustible (F02M 43/00 tiene prioridad; adición de aire secundario a la mezcla de aire y combustible F02M 23/00). › añadiendo vapores combustibles aspirados de los depósitos de combustible del motor.
  • F02M35/024 F02M […] › F02M 35/00 Depuradores de aire comburente, tomas de admisión de aire, silenciadores de admisión o bien sistemas de aspiración especialmente adaptados para motores de combustión interna o preparados para estos motores (depuradores de aire en general B01D). › utilizando filtros, p. ej. húmedos (F02M 35/026 tiene prioridad; limpieza del material filtrante F02M 35/08).
  • F02M35/10 F02M 35/00 […] › Tomas de admisión de aire; Sistemas de aspiración (utilizando la energía cinética u ondulatoria de la carga de los cilindros en el sistema de aspiración para aumentar la cantidad de carga F02B).

PDF original: ES-2537396_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Elemento adsorbente, elemento de filtro anular La presente invención concierne a un elemento adsorbente anular para una instalación de aire fresco de un motor de combustión interna, en particular de un vehículo automóvil, para la adsorción de hidrocarburos (CHX) , según el preámbulo de la reivindicación 1. La invención concierne además a un elemento de filtro anular para un filtro de aire de una instalación de aire fresco de un motor de combustión interna, en particular de un vehículo automóvil, que presenta un elemento adsorbente de este tipo. Además, la invención concierne a un conducto de guiado de aire para una instalación de aire fresco de un motor de combustión interna, en particular de un vehículo automóvil, que está equipado con un elemento adsorbente de este tipo. Finalmente, la presente invención concierne todavía a un procedimiento para fabricar un elemento adsorbente de este tipo.

Por el documento DE 20 2006 007 096 U1 se conoce un elemento adsorbente anular que está compuesto de al menos dos partes adsorbentes iguales y está dispuesto en un conducto de aire fresco de una instalación de aire fresco de un motor de combustión interna aguas abajo de un filtro de aire. Para materializar un elemento adsorbente de este tipo, se proporciona un material adsorbente autoportante, lo que es relativamente costoso.

Por el documento US 2004/211320 A1 se conoce un elemento adsorbente genérico. Comprende un material adsorbente en el que está dispuesta una estructura de apoyo, en donde el material absorbente se extiende cilíndricamente y define un cilindro que presenta un contorno interior cilíndrico y un contorno exterior cilíndrico.

Por el documento US 2007/0113740 A1 se conoce un dispositivo de filtro con una carcasa de filtro en la que están dispuestos un elemento de filtro y, aguas arriba de éste, un adsorbente.

Por el documento DE 10 2009 010 922 A1 se conoce un elemento adsorbente anular en el que un material absorbente en forma de banda está dispuesto radialmente entre una jaula interior y una jaula exterior, formando la jaula interior y la jaula exterior una estructura de apoyo para la banda de material adsorbente.

Por el documento EP 1 818 533 A2 se conoce un elemento adsorbente completamente cilíndrico que puede constar de un monolito metálico poroso sobre el que se aplica un material adsorbente de hidrocarburos.

Por el documento WO 2008/055065 A1 se conoce un elemento adsorbente que se fabrica con ayuda de una primera capa de material en banda, en la que se forman varias bolsas para alojar un material adsorbente y que se cierran con la asistencia de una segunda capa de material en banda.

Por el documento US 2007/278034 A1 se conoce un tubo de entrada en el que está integrada una función adsorbente. Para ello, el tubo de entrada posee una piel interior de un material de fibra, sobre cuyo lado exterior está aplicado un material adsorbente. Por fuera en el material adsorbente se encuentra una piel exterior que está unida térmicamente con la piel interior.

La presente invención se ocupa del problema de proporcionar una forma de realización mejorada para un elemento adsorbente que se distinga especialmente por una posibilidad de fabricación barata y que haga posible en particular una integración simplificada en otros componentes.

Este problema se resuelve según la invención por los objetos de las reivindicaciones independientes. Formas de realización ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes.

La invención se basa en la idea general de formar el material adsorbente con ayuda de un material adsorbente en el que se inyecta una estructura de apoyo de plástico. Por tanto, puede materializarse también un elemento adsorbente autoportante aun cuando el material adsorbente utilizado para ello no sea portante por sí mismo, dado que la función de soporte puede ser realizada en gran medida por la estructura de apoyo inyectada. En este caso, la estructura de apoyo puede formarse a base de un alma individual o de varias almas. La respectiva alma puede extenderse en dirección axial o radial. Además, es posible una disposición helicoidal de la respectiva alma. Alternativa o adicionalmente, la estructura de apoyo puede realizarse como anillo. Asimismo, es posible unir una con otra varias almas o anillos para generar una construcción más rígida. La estructura de apoyo puede abrazar preferiblemente una sección transversal circular, pudiendo materializarse por supuesto también otras secciones transversales, en particular una sección transversal, oval, poligonal o multiangular. Por medio de la forma estructural según la invención se abren así posibilidades novedosas para la utilización de materiales de adsorción baratos en la fabricación de un elemento adsorbente autoportante anular de este tipo. Por tanto, el elemento adsorbente se fabrica especialmente barato. En una configuración adicional de la invención, el material adsorbente, al menos en una zona parcial, se pega con la estructura de apoyo. En este caso, el pegado puede formar una unión alternativa o adicional con la estructura de apoyo inyectada.

Según la invención, está previsto además que el material adsorbente se extienda cilíndricamente y defina un cilindro que presenta un contorno interior cilíndrico y un contorno exterior cilíndrico, estando integrada en el cilindro la

estructura de apoyo inyectada. Además, la estructura de apoyo se extiende según la invención radialmente a través del cilindro.

De manera correspondiente a una forma de realización especialmente ventajosa, el material adsorbente puede presentar un material en banda de una capa o varias capas con un medio adsorbente incorporado en él o puede estar formado por el material en banda y el medio adsorbente incorporado en él. Por tanto, el material adsorbente es flexible y se puede fabricar fácilmente en grandes cantidades. Como material en banda entran en consideración diferentes telas, géneros de punto o materiales no tejidos, preferiblemente de plástico. Como material adsorbente es adecuado, por ejemplo, el carbono o el carbón activo. El material adsorbente puede estar incorporado en el material en banda preferiblemente en forma de un granulado fluyente. Por ejemplo, el material adsorbente puede disponerse o verterse entre dos capas del material en banda, cuyo tamaño de poros es más pequeño que el tamaño medio de grano del granulado.

La inyección del plástico para generar la estructura de apoyo puede realizarse de manera correspondiente a formas de realización preferidas de modo que al menos se cumpla una de las siguientes características. En particular, pueden cumplirse simultáneamente varias de estas características o todas estas características. La estructura de apoyo puede terminar radialmente en el interior a haces con el contorno interior. La estructura de apoyo puede terminar radialmente en el exterior a haces con el contorno exterior. La estructura de apoyo puede terminar axialmente a haces con un lado frontal axial del cilindro o formar el correspondiente lado frontal axial del cilindro. El material adsorbente puede incrustarse en el plástico de la estructura de apoyo.

De manera correspondiente a una forma de realización especialmente ventajosa, el material adsorbente puede estar cerrado en lados frontales axiales del elemento adsorbente cilíndrico por medio de la estructura de apoyo inyectada. En particular, mediante el uso de un granulado adsorbente fluyente resulta una simplificación extrema en el manejo

o en la fabricación del elemento adsorbente, cuando, en el ámbito de la fabricación del elemento adsorbente, se cierran por medio de la estructura de apoyo inyectada los lados frontales axiales abiertos del material adsorbente, de los cuales puede salir el granulado adsorbente. Por ejemplo, en el ámbito de la fabricación, el material adsorbente puede proporcionarse en forma de banda y cortarse a los respectivos tamaños necesarios para la fabricación de los elementos adsorbentes. Por medio de estos cortes, se originan cantos laterales abiertos a través de los cuales puede salir el medio adsorbente. En el elemento adsorbente terminado, estos cantos o bordes laterales abiertos están cerrados entonces por el plástico de la estructura de apoyo inyectada. Esto es válido especialmente también para un empalme periférico que puede cerrarse por medio de la estructura de apoyo inyectada o, alternativamente, por medio de la soldadura o pegado de los extremos del material adsorbente que se empalman uno con otro en la dirección periférica.

En otra forma de realización preferida, el material adsorbente puede segmentarse en la dirección periférica y/o axial y presentar varias secciones de material adsorbente separadas que están cerradas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Elemento adsorbente anular para una instalación de aire fresco (2) de un motor de combustión interna, en particular de un vehículo automóvil, para la adsorción de hidrocarburos, -en el que una estructura de apoyo (11) está dispuesta en un material adsorbente (10) , -en el que el material adsorbente (10) se extiende cilíndricamente y define un cilindro que presenta un contorno interior cilíndrico y un contorno exterior cilíndrico, caracterizado por que -la estructura de apoyo (11) es de plástico y se inyecta en el material adsorbente (10) ,

- la estructura de apoyo inyectada (11) está integrada en el cilindro, -la estructura de apoyo (11) se extiende radialmente a través del cilindro.

2. Elemento adsorbente según la reivindicación 1, caracterizado por que el material adsorbente (10) presenta un material en banda (12) de una capa o varias capas con un medio adsorbente (13) incrustado en el mismo, pudiendo preverse particularmente que el medio adsorbente (13) esté incrustado en el material en banda (12) como un granulado fluyente.

3. Elemento adsorbente según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la estructura de apoyo (11) termina radialmente en el interior a haces con el contorno interior y/o radialmente en el exterior a haces con el contorno exterior.

4. Elemento adsorbente según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la estructura de apoyo (11) termina axialmente a haces con un lado frontal axial del cilindro o forma el correspondiente lado frontal axial del cilindro.

5. Elemento adsorbente según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que -el material adsorbente (10) está incrustado en el plástico de la estructura de apoyo (11) , y/o -el material adsorbente (10) está cerrado en los lados frontales axiales por medio de la estructura de apoyo (11)

inyectada.

6. Elemento adsorbente según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el material adsorbente (10) está segmentado en la dirección periférica (16) y presenta varias secciones (17) de material adsorbente separadas que están cerradas en sus extremos periféricos por medio de la estructura de apoyo inyectada (11) , pudiendo preverse especialmente que todas la secciones (17) de material adsorbente o al menos dos de tales secciones (17) de material adsorbente estén fijadas una a ora en sus extremos periféricos por medio de la estructura de apoyo inyectada (11) .

7. Elemento adsorbente según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la estructura de apoyo (11) presenta dos anillos (14, 15) y varias almas axiales (19) que unen los anillos (14, 15) uno con otro.

8. Elemento adsorbente según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que

- el elemento adsorbente (9) está configurado para incorporarse en un cerco interior (8) de un elemento de filtro anular (4) de un filtro de aire (1) de la instalación de aire fresco (2) , o -la estructura de apoyo (11) del elemento adsorbente (9) está configurada de manera enteriza en un cerco interior (8) de un elemento de filtro anular (4) de un filtro de aire (1) de la instalación de aire fresco (2) , o -el elemento adsorbente (9) está configurado para instalarse en un conducto de guiado de aire (23) de la instalación de aire fresco (2) , o - la estructura de apoyo (11) del elemento adsorbente (9) está configurada de forma enteriza en un conducto de guiado de aire (23) de la instalación de aire fresco (2) .

9. Elemento de filtro anular para un filtro de aire (1) de una instalación de aire fresco (2) de un motor de combustión interna, en particular de un vehículo automóvil, - con un material de filtro (10) que es sostenido radialmente por dentro por un cerco interior (8) , 8

- en el que el cerco interior (8) presenta un elemento adsorbente (9) según una de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Elemento de filtro anular según la reivindicación 9, caracterizado por que -el elemento adsorbente (9) es un componente separado con respecto al cerco interior (8) y está incorporado en el cerco interior (8) , .

5. la estructura de apoyo (11) y el cerco interior (8) están fabricados de manera enteriza en una sola pieza.

11. Elemento de filtro anular según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que -el elemento adsorbente (9) forma una sección axial (20) , en particular una sección extrema axial (20) del cerco interior (8) , que soporta el material de filtro (10) radialmente en el interior, y/o - el cerco interior (8) presenta una barrera de flujo (21) axialmente entre el elemento adsorbente (9) y un extremo axial, la cual impide el flujo axial por el cerco interior (8) , pudiendo extenderse la barrera de flujo (21) sobre toda la sección transversal interior del cerco interior (8) y pudiendo formarse, por ejemplo, por medio de una estructura de tamiz o una estructura de rejilla.

12. Conducto de guiado de aire para una instalación de aire fresco (2) de un motor de combustión interna, en particular de un vehículo automóvil, que presenta en su pared interior (24) al menos un elemento adsorbente (9) , 15 dispuesto particularmente de manera coaxial, según una de las reivindicaciones 1 a 8.

13. Conducto de guiado de aire según la reivindicación 12, caracterizado por que - el elemento adsorbente (9) es un componente separado con respecto al conducto de guiado de aire (23) , que está montado en dicho conducto de guiado de aire (23) , o la estructura de apoyo (11) del elemento adsorbente (9) y el conducto de guiado de aire (23) están fabricados de manera enteriza en una sola pieza, y/o -el elemento adsorbente (9) está dispuesto radialmente escamoteado en la pared interior (24) del conducto de guiado de aire (23) , y/o - el elemento adsorbente (9) está configurado al menos en dos partes y se ensambla durante el montaje en el conducto de guiado de aire (23) .

14. Procedimiento para fabricar un elemento adsorbente (9) según una de las reivindicaciones 1 a 8, -en el que se introduce el material adsorbente (10) en un molde de inyección, -en el que se inyecta la estructura de apoyo (11) en el material adsorbente (10) .

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por que -se segmenta el material adsorbente (10) antes de la introducción en el molde de inyección, introduciéndose en el molde de inyección las secciones (17) de material adsorbente separadas con los extremos periféricos 30 distanciados uno de otro o aplicados uno a otro en la dirección periférica (16) , y/o - se conforman la estructura de apoyo (11) y el cerco interior (8) por inyección simultánea en el mismo molde de inyección.


 

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