ES2205220T3

ES2205220T3 - Dispositivo de filtraje con surcos.

Info

Publication number: ES2205220T3
Application number: ES97923469T
Authority: ES
Inventors: Wayne M. Wagner; Gary R. Gillingham; Joseph C. Tokar; Daniel T. Risch; Jim C. Rothman; Fred H. Wahlquist; Bernard A. Matthys; Stephen W. Sabelko; Bryan D. Patten; Gregory L. Reichter
Original assignee: Donaldson Co Inc
Current assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2004-05-01
Anticipated expiration: 2017-04-25
Also published as: AU722679B2; HK1020265A1; EP0904143A1; KR20000065029A; WO1997040918A1; DE69722933D1; CN1079275C; PL329557A1; EP0904143B1; ATE243062T1; CN1220617A; US20080216654A1; US7329326B2; JP2000509324A; ZA973639B; US8268053B2; US20030121845A1; AU2926697A; JP2008302360A; JP4648433B2

Abstract

MEDIOS DE FILTRADO ACANALADOS QUE INCLUYEN MATERIAL DE FILTRADO (100) CON VARIOS CANALES FORMADOS EN EL MISMO CON EXTREMOS ALTERNOS DE CANALES ADYACENTES CERRADOS (120) PARA EMPUJAR AL FLUIDO A TRAVES DEL MATERIAL DE FILTRADO. UNA PRIMERA REALIZACION DE LA INVENCION INCLUYE CANALES CONICOS CON LOS EXTREMOS DE LOS CANALES ABIERTOS (122) QUE SON MAYORES EN SECCION TRANSVERSAL QUE LOS EXTREMOS CERRADOS (120) EN DONDE LOS ABIERTOS A CONTRACORRIENTE CONVERGEN HACIA EL EXTREMO A FAVOR DE LA CORRIENTE Y LOS CANALES EXTREMOS CERRADOS A CONTRACORRIENTE DIVERGEN HACIA EL EXTREMO A FAVOR DE LA CORRIENTE. UNA SEGUNDA REALIZACION DE LA INVENCION INCLUYE UNOS MEDIOS DE FILTRADO ASIMETRICOS CON SECCIONES TRANSVERSALES DE CANALES CONTRA Y A FAVOR DE LA CORRIENTE CON ABERTURAS DE CANAL MAYORES HACIA EL LADO CONTRACORRIENTE DEL FILTRO. UNA TERCERA REALIZACION INCLUYE MEDIOS DE FILTRADO CON UN BORDE A CONTRACORRIENTE ARRUGADO PARA MEJORAR EL FLUJO EN EL BORDE A CONTRACORRIENTE. UNA CUARTA REALIZACION INCLUYEUNOS MEDIOS DE FILTRADO CON EL MATERIAL DE SELLADO A CONTRACORRIENTE RANURADO DESDE EL BORDE A CONTRACORRIENTE PARA REDUCIR LOS EFECTOS DE LOS ATASCOS EN EL BORDE A CONTRACORRIENTE DEL FILTRO.

Description

Dispositivo de filtraje con surcos.

Campo de la técnica

La presente invención se refiere a elementos ondulados de filtro, que minimizan la restricción del filtro, y al método de fabricación del mismo.

Estado de la técnica

Los filtros de pliegues, que emplean elementos de filtrado para eliminar impurezas de fluidos son comúnmente conocidos y adoptan distintas configuraciones.

Un problema común con estos filtros es la insuficiencia del área de superficie de los mismos. Intentos previos de mejorar el área de superficie de un filtro para un determinado volumen no han sido enteramente satisfactorios. De ahí el uso extendido de los filtros de pliegues que emplean un elemento de filtrado ondulado para superar este obstáculo. Aunque un elemento de filtrado ondulado pueda incrementar el área del filtro, a medida que las ondulaciones se aproximan más y más unas a otras como efecto de colocar más y más elemento de filtrado en un volumen dado, estas ondulaciones se comprimirán restringiendo así el flujo a través de las mismas. Esta restricción puede obligar al flujo a aumentar su velocidad para poder atravesar el elemento de filtrado, incrementando así la presión diferencial del filtro lo cual puede causar problemas adicionales en el sistema.

Los elementos de filtrado más permeables no proporcionan soporte estructural por lo que los filtros necesitan una carcasa exterior para el elemento de filtrado. Esto incrementa los costes de producción así como el peso y tamaño del filtro.

Para reducir la restricción e incrementar el área del elemento de filtrado, así como la eficiencia de retención, puede emplearse la configuración del filtro en ondulaciones. Los filtros ondulados tienen un área de elemento de filtrado mayor por unidad de volumen, así como una restricción menor y una trayectoria de flujo básicamente recta.

Aunque los filtros ondulados presentan mejoras respecto de las características del flujo y la eficiencia de retención frente a modelos anteriores, estos filtros todavía pueden ser mejorados respecto a estas características. Los extremos sellados corriente arriba de las ondulaciones bloquean una parte sustancial del flujo entrante y esto, combinado con el material del filtro tiene como resultado el bloqueo de más de la mitad del área transversal de flujo disponible. Diseños de filtro con un área transversal de flujo mayor poseen mejores características de flujo y menor restricción.

Ejemplos de filtros ondulados previos pueden encontrarse en US-A-4, 310, 419, US-A-3, 025,9-63, y EP-A1-0630672. Por la primera de estas patentes se conoce un elemento de filtrado con una porción plana y una porción ondulada. Las ondulaciones junto con partes de una porción plana forman las ondas. Debido a una técnica de ondulación concreta las ondas tienen una altura decreciente. Por la patente US-A-3,025,963 se conoce un método para la fabricación del elemento de filtrado para los filtros ondulados por el que el elemento de filtrado se introduce entre la junta de dos rodillos ondulados. Una red de elemento de filtrado plano se adhiere a una red ondulada y una sustancia adhesiva se emplea para crear una serie de ondulaciones o pliegues que se cierran alternativamente en uno y otro extremo del filtro.

Por el documento EP-A1-0630672 se conoce un elemento de filtrado para un filtro ondulado. Una vez más, redes onduladas y planas se adhieren unas a otras para formar ondulaciones. Los picos de las ondas son relativamente agudos comparados con las amplias acanaladuras que se forman entre las ondulaciones.

Por el documento US-A-4, 925, 561 se conoce un elemento de filtrado compuesto por una lámina ondulada cubierta por una lámina de elemento de filtrado plano. Las ondas adoptan una configuración rectangular por la que se forman segmentos alternos de forma aproximadamente triangular en las partes superior e inferior, los segmentos se estrechan en una dirección en la parte superior y en la contraria en la parte inferior. Como resultado de lo anterior la parte corriente arriba del conjunto del elemento de filtrado que recibe la entrada del flujo proporciona una enorme área de entrada rectangular comparada con el área transversal del extremo anterior del elemento de filtrado.

Podemos ver que se necesitan nuevos y mejores filtros con soporte estructural, una restricción reducida, mejores características de flujo, una mayor eficiencia de retención y bajos costes de producción. En especial los filtros ondulados deberían tener un extremo corriente arriba con una resistencia menor y que ocupase una parte más reducida del área transversal de flujo que los diseños de filtros ondulados corrientes. Además, el área transversal del elemento de filtrado y los extremos sellados de las ondulaciones en el extremo corriente arriba deberían ser más pequeños que los extremos abiertos de los mismos. Dichas mejoras al diseño de los filtros también deberían ser de fácil fabricación, sin añadir nuevos pasos al proceso. La presente invención aborda estos y otros problemas relacionados con el diseño de filtros.

Exposición de la invención

La presente invención consiste en un filtro ondulado, y en concreto en un elemento de filtrado ondulado con características de flujo mejoradas y un método de fabricación de dicho filtro ondulado.

Según una primera realización de la invención el elemento de filtrado ondulado consiste en una lámina central ondulada entre una lámina superior y otra inferior. Puede apreciarse que el elemento de filtrado puede estar enrollado o de alguna forma apilado de modo que sólo hará falta adherir una lámina lisa a la lámina ondulada ya que las láminas adyacentes les servirán bien como lámina superior, bien como lámina inferior. Además las láminas pueden estar enrolladas en espiral. Los extremos alternos de las cámaras adyacentes formadas por el elemento ondulado se cerrarán en la parte corriente arriba o corriente abajo. Ésta invención aguzará las ondas que se ensancharán por su base. Las cámaras onduladas tendrán un extremo corriente arriba cerrado que se ensanchará hacia un borde posterior abierto. De forma similar los extremos corriente abajo cerrados se ensancharán hacia los bordes anteriores abiertos.

Puede apreciarse que, con esta configuración, el área del elemento de filtrado transversal al flujo corriente arriba incluye una gran porción abierta hacia las cámaras para recibir el flujo. Al filtrarse el flujo a través de varias láminas de elemento de filtrado, el fluido filtrado también pasará por un extremo corriente abajo ensanchado. De esta forma la restricción del filtro disminuye considerablemente respecto de los elementos de filtrado ondulados comunes. Además el porcentaje de material de molduras así como el extremo corriente arriba de las láminas del filtro es considerablemente inferior al área abierta que recibe el flujo corriente arriba.

Según la primera realización, el extremo anterior del elemento de filtrado incluye molduras que cierran cámaras alternas de las ondulaciones del filtro. El extremo corriente arriba de las molduras y la lámina ondulada están orientados de forma que un extremo ensanchado intercepta el flujo y se orienta hacia el extremo corriente abajo. Cuando el flujo intercepta al extremo corriente arriba, sólo el extremo de la lámina anterior entra en contacto con el flujo corriente arriba y la moldura y la lámina ondulada se orientan hacia atrás. Con esta configuración, la resistencia y proporción del elemento de filtrado que intercepta el flujo corriente arriba en el extremo anterior del filtro se reduce. Así se consigue una mejora en el flujo que aumenta la eficiencia de retención y disminuye la restricción a lo largo del filtro.

Ésta y otras ventajas e innovaciones que caracterizan a la invención se detallan en profundidad en las reivindicaciones formuladas en el anexo y que forman parte del presente documento. Sin embargo, para una mejor comprensión de la invención, las ventajas, y objetos que se obtienen con su uso, debe hacerse referencia a los dibujos que hacen parte del presente documento, y del texto descriptivo que los acompaña, en el que se ilustra y describe la realización preferente de la invención.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos, donde las letras y números designan elementos correspondientes desde distintas perspectivas:

La figura nº 1 ilustra una representación en perspectiva de una primera realización de un elemento de filtrado ondulado de doble cara con ondulaciones cónicas según los principios de la presente invención;

Las figuras nºs 2A y 2B ilustran diagramas del proceso de fabricación del elemento de filtrado ilustrado en la figura nº 1;

La figura nº 3 ilustra un alzado frontal del elemento de filtrado ilustrado en la figura nº 1;

La figura nº 4 ilustra un alzado frontal de uno de los rodillos para formar el elemento de filtrado ilustrado en la figura nº 1;

La figura nº 5 ilustra un alzado frontal de los dientes para el rodillo ilustrado en la figura nº 4;

La figura nº 6 ilustra una representación en perspectiva de una segunda realización del elemento de filtrado con ondulaciones asimétricas de acuerdo con los principios de la presente invención;

La figura nº 7 ilustra un alzado frontal del elemento de filtrado ilustrado en la figura nº 6;

La figura nº 8 ilustra un alzado frontal de un rodillo para formar el medio filtrante ilustrado en la figura nº 6;

La figura nº 9 ilustra una representación en perspectiva de una tercera realización del elemento de filtrado habiendo prensado el extremo anterior de las ondulaciones de acuerdo con los principios de la presente invención;

La figura nº 10 ilustra un alzado frontal del elemento de filtrado ilustrado en la figura nº 9;

La figura nº 11 ilustra una sección transversal del extremo anterior del elemento filtrante ilustrado en la figura nº 9;

La figura nº 12 ilustra una gráfica de perdida de presión del filtro contra flujo de aire a través del filtro para varios diseños distintos de filtros ondulados;

La figura nº 13 ilustra una gráfica de perdida de presión contra obturación por polvo para varios diseños distintos de filtro ondulado;

La figura nº 14 ilustra una sección de una cuarta realización del elemento de filtrado con ondas selladas corriente arriba con una porción sellada empotrada contra el extremo corriente arriba del elemento de filtrado según los principios de la presente invención;

La figura nº 15 ilustra un alzado lateral de un método para la formación del extremo anterior del elemento de filtrado ilustrado en las figuras nºs 9-11; y,

La figura nº 16 ilustra un alzado lateral de una lámina de elemento de filtrado cortada en tiras empleando el método ilustrado en la figura nº 15.

Ejemplo de realización de la invención

Refiriéndonos ahora a los dibujos, y en especial a la figura nº 1, allí se nos muestra una porción de una capa de elemento de filtrado ondulado permeable de dos caras, que designaremos como 100. La primera realización del elemento de filtrado ondulado 100 incluye múltiples cámaras onduladas cónicas 102. Las cámaras onduladas 102 están formadas por una lámina ondulada central 108 que forma picos alternos 104 y acanaladuras 106 entre láminas cara a ella 110, incluidas una primera lámina cara a ella 112 y una segunda lámina cara a ella 114. Las acanaladuras 106 y los picos 104 dividen las ondulaciones 102 en una fila superior y otra inferior. En la configuración ilustrada en la figura nº 1, las ondulaciones superiores forman cámaras onduladas 122 cerradas en su extremo corriente abajo, mientras que en la fila inferior se forman las cámaras que se cierran en su extremo corriente arriba 120. Las cámaras onduladas 120 están cerradas por la primera moldura empezando por el final 124 llenando por completo la sección del extremo corriente arriba de la ondulación que se encuentra entre la lámina ondulada central 108 y la segunda lámina cara a ella 114. De forma similar, una segunda moldura empezando por el final 126 cierra el extremo corriente abajo de ondulaciones alternas 102. Masillas adhesivas conectan los picos 104 y las acanaladuras 106 de las ondulaciones 102 a las láminas cara a la central 112 y 114. Las ondulaciones 102 y molduras finales 124 y 126 dan lugar a un elemento de filtrado que tiene soporte estructural sin necesidad de una carcasa.

Durante el proceso de filtrado, fluido sin filtrar entra en las cámaras onduladas 122 cuyo extremo corriente arriba está abierto como indican las flechas sombreadas. Cuando el fluido sin filtrar entra en las cámaras onduladas se topa con la segunda moldura empezando por el final 126 en el extremo corriente abajo. Así pues el fluido se ve obligado a continuar a través de la lámina ondulada 108 o la lámina cara a ella 110. Al pasar por cualquiera de las dos láminas el fluido se filtra a través de las láminas de elemento de filtrado, como se indica por la flecha sin sombrear. El fluido es entonces libre para entrar en las cámaras onduladas 120, que tienen su extremo corriente arriba cerrado, y salir por el extremo corriente abajo atravesando el elemento de filtrado 100. Con la configuración ilustrada, el fluido sin filtrar puede filtrarse a través de la lámina ondulada 108, la lámina sobre ella 112 o la lámina bajo ella 114, hacia la cámara ondulada 120 cerrada en su extremo corriente arriba.

Refiriéndonos ahora a las figuras nºs 2A-2B, el proceso de fabricación para el elemento de filtrado ondulado, que puede ser apilado o enrollado para formar el dispositivo filtrante, se explica ahora tal y como se ilustra. Puede observarse que cuando el elemento de filtrado se enrolla o apila, con capas adyacentes tocándose unas a otras, sólo una lámina cara a ella 110 es necesaria ya que sirve como cubierta para una lámina ondulada y como base para otra. Así puede verse que a la lámina ondulada 108 solo debe encarársele una lámina 110 cuando las capas están apiladas o enrolladas.

Como se ve en la figura nº 2A, una primera lámina de elemento de filtrado 30 pasa por una serie de rodillos y sale a una junta de rodillos ondulantes 44. Estos rodillos 44 tienen una superficie dentada en forma de ondas para ondular la primera lámina 30 mientras pasa entre los rodillos 44. Como se puede observar en la figura nº 2B, la primera lámina 30, ahora corrugada, y una segunda lámina plana de elemento de filtrado 32 se introducen juntas en una segunda junta formada por rodillos ondulantes 44 y un rodillo cara a ellos 45. Un aplicador 47 aplica un sellador 46 a lo largo de la superficie superior de la segunda lámina 32 antes de que se introduzca en la junta formada por el rodillo ondulado 44 y el rodillo cara a ellos 45. Al principio de la cadena de montaje, cuando la primera lámina 30 y la segunda lámina 32 atraviesen los rodillos 44 y 45, las láminas se desprenderán. Sin embargo, la aplicación del sellador 46, hará que se forme una primera moldura empezando por el final 38 entre la lámina ondulada 30 y la lamina cara a ella 32. A los picos 26 y las acanaladuras 28 se les aplican molduras de masilla rodeando cada vértice y, en esta u otra manera, son adheridas a la lámina cara a ellas 32 para formar cámaras onduladas 34. La estructura resultante de una lámina encarada 32 unida por un extremo a una lámina ondulada 30 es una capa de elemento de filtrado de una sola cara. Si distintas capas son apiladas o enrolladas en espiral, una segunda moldura deberá aplicarse al otro extremo de la lámina ondulada 30. Si las capas no están apiladas ni enrolladas en espiral se aplicará una segunda moldura en el otro extremo y se le unirá una segunda lámina cara a ella.

Refiriéndonos de nuevo a la figura nº 1, puede verse que las ondas 102 se estrechan. Las cámaras onduladas 120 tienen su extremo corriente arriba cerrado, se ensanchan a lo largo de la acanaladura hasta una abertura corriente abajo agrandada, como se ve en la figura nº 3. De forma similar, las cámaras 122 tienen una abertura agrandada corriente arriba, que también puede verse en la figura nº 3, y se estrechan hasta su extremo cerrado. De esta forma la parte del elemento de filtrado que intercepta el flujo corriente arriba que está abierta se incrementa considerablemente. Además, cuando el fluido fluye a través de las ondas y atraviesa las paredes de elemento de filtrado, ya sea la lámina central 108 o cualquiera de las láminas opuestas 112 ó 114, el fluido saldrá por un extremo agrandado en el lado corriente abajo del filtro.

Puede observarse que para fabricar las ondulaciones cónicas 102 se requiere de un rodillo especial 144 que se ilustra en la figura nº 4. El rodillo 144 incluye una superficie periférica con múltiples dientes alineados 146 que se forman a continuación. Los dientes 146 se aguzan a partir de una base ancha. De esta forma, cuando la lámina cara a la lámina central 108 se introduce en la junta de los rodillos complementarios 144, el elemento de filtrado se ondula para formar picos 104 y acanaladuras 106 que se estrechan en direcciones opuestas en toda su longitud. Puede verse que las cápsulas 124 y 126 proporcionan al elemento de filtrado un soporte estructural autosuficiente.

Como puede observarse en la figura nº 3, el elemento de filtrado resultante 100 incluye cámaras onduladas cónicas 120 que tienen un extremo corriente arriba cerrado y cámaras onduladas 122 con un extremo corriente arriba abierto. Puede observarse con ondulaciones que se estrechan 102 las cámaras onduladas 122 tienen un área transversal respecto al flujo mayor que las cámaras 120 que tienen su extremo corriente arriba cerrado. También puede observarse que el área transversal relativa al flujo de las cámaras onduladas 120 es mayor que el área transversal de las cámaras cerradas 122 y los extremos de las láminas 108, 112 y 114. De esta manera el elemento de filtrado (100) intercepta un flujo mayor con menor resistencia. Como las cámaras onduladas 120 y 122 se estrechan en sentido inverso una y otra, sus extremos corriente abajo también tendrán un tamaño inversamente proporcional. Con esta configuración puede observarse que las cámaras onduladas 120 tienen una sección transversal en su extremo sellado corriente arriba mucho más pequeña que las cámaras onduladas 122. Por eso el flujo pasa por las aberturas más grandes de las cámaras 120 y sale por el extremo corriente abajo agrandado de las cámaras onduladas 122. Con esta configuración el flujo atraviesa el elemento de filtrado encontrando muchos más espacios abiertos con menos resistencia pero que proporcionan un área suficiente de elemento de filtrado en el mismo volumen.

Refiriéndonos ahora a la figura nº 6, se nos ilustra una segunda realización del elemento de filtrado, comúnmente designado 200, y que posee ondulaciones asimétricas de acuerdo con los principios de la presente invención. El elemento de filtrado 200 incluye ondulaciones asimétricas que forman picos considerablemente más agudos 204 y acanaladuras ensanchadas en forma de arco 206. El radio del arco de los picos 204 es menor que el radio del arco de las acanaladuras 206 de las ondas asimétricas. El elemento de filtrado 200 incluye una lámina central 208 y láminas cara a ella 210, incluyendo una primera lámina sobre ella 212 y una segunda lámina bajo ella 214.

Las láminas cara a ella 210 están conectadas por molduras corriente arriba 224 y molduras corriente abajo 226. De esta forma, las láminas 208, 212 y 214 forman cámaras 220 con el extremo corriente arriba cerrado y cámaras 222 con el extremo corriente abajo cerrado.

Puede observarse que con la configuración ilustrada en la figura nº 6, la parte corriente arriba del elemento de filtrado 200 que intercepta el flujo incluye una abertura agrandada para la cámara 222. De esta forma cada vez más flujo es interceptado por la cámara ondulada 222 pasando a fluir por las láminas 208, 212 y 214 y a través de las cámaras 220. Además, el elemento de filtrado dispuesto en ondulaciones asimétricas 200 tiene un soporte estructural autosuficiente.

Refiriéndonos ahora a la figura nº 7, el extremo abierto de las cámaras 222 es considerablemente mayor que la moldura 224 en el extremo corriente arriba y que el área transversal al flujo de las láminas 208, 212 y 214. Esta configuración reduce la restricción en la entrada del filtro y proporciona un flujo mejorado y una mayor capacidad de retención de polvo.

Refiriéndonos ahora a la figura nº 8, el rodillo 244 para formar el elemento de filtrado ondulado asimétrico 200 incluye múltiples dientes 246 alrededor de su área periférica. Los dientes 246 de un primer rodillo 244 tienen una superficie externa cónica con una acanaladura estrecha formada entre ellos. El rodillo complementario tendría dientes estrechos con una acanaladura ensanchada en el centro para acoplarse a los dientes 246. Puede observarse que cuando los rodillos entran en contacto con el elemento de filtrado introducido entre ellos, se forman picos y acanaladuras asimétricas en el elemento de filtrado ondulado.

Refiriéndonos ahora a la figura nº 9, se ilustra otra realización de la presente invención con un elemento de filtrado prensado, que designaremos 300. El elemento de filtrado prensado incluye ondulaciones 302 con un extremo corriente arriba prensado 316. Las ondulaciones incluyen picos 304 y acanaladuras 306 formadas por una lámina ondulada central 308. Láminas encaradas 310 comprimen la lámina central 308 para formar cámaras onduladas 320 y 322. Una primera lámina encarada 312 toca la superficie superior de las ondas, mientras que una lámina bajo ellas 314 toca su parte inferior. El elemento de filtrado 300 incluye una moldura corriente arriba 324 y una moldura corriente abajo 326. La sección transversal de las ondulaciones del extremo corriente abajo aparece como se ve reflejado en la figura nº 10. La vista de la sección transversal desde el extremo corriente arriba estaría invertida respecto a la que se ilustra con las partes abiertas y cerradas, estando enfrente.

Como se ilustra en la figura nº 11, el lado corriente arriba del elemento de filtrado 300 incluye un extremo prensado 316 a lo largo de la moldura corriente arriba 324. Esto forma una superficie sesgada 328 con la moldura 324 y la lámina central 308 que recibe el flujo. Esta superficie sesgada ofrece una menor resistencia a la vez que un incremento de flujo, para que la restricción a través del elemento de filtrado se reduzca. Puede observarse que el área abierta que intercepta el flujo es mayor que el material de filtrado y moldura situados en el extremo que reciben el flujo, esto mejora el flujo y la eficacia de retención.

El extremo inclinado puede formarse mediante una diversidad de métodos, sin embargo el método preferente se ilustra en las figuras nºs 15 y 16. Un cuerpo arqueado o redondo 350 se comprime contra la moldura de sellador corriente arriba antes de que ésta se endurezca para formar superficies inclinadas 328 de una forma rápida y fácil como puede verse en la figura nº 15. La herramienta 350 puede ser una esfera que se hace rodar a lo largo de la moldura corriente arriba 324 o un rodillo o cilindro que se presione contra el elemento de filtrado 300. Después de crear esta acanaladura, el elemento de filtrado 300 se corta con un filo 360 u otra herramienta cortante en la moldura corriente arriba 324, formando así dos tiras de elemento de filtrado 300 con un extremo corriente arriba sesgado 330, como se ilustra en la figura nº 16. Puede observarse que un número de juegos de molduras ensanchadas alternas 324 y 326 puede aplicarse a una lámina de elemento de filtrado. Las molduras corriente arriba 324 son entonces prensadas como se ve en la figura nº 15. Cuando el sellador de las molduras 324 y 326 se endurece, la lámina de elemento de filtrado se corta por las molduras 324 y 326 para formar múltiples láminas de elemento de filtrado 300 con sus extremos corriente arriba prensados 300.

Refiriéndonos ahora a la figura nº 14, se ilustra una cuarta realización de la presente invención con elemento de filtrado ondulado 400. El elemento de filtrado ondulado 400 es similar a otros elementos de filtrado ondulados, pero el elemento de filtrado ondulado 400 tiene un extremo corriente arriba y una configuración de las molduras modificados como se explica a continuación. Como se ilustra en la figura nº 14, el elemento de filtrado ondulado 400 incluye ondulaciones 402 con picos y acanaladuras con ondulaciones 420 selladas corriente arriba y ondulaciones 422 selladas corriente abajo. Sin embargo, a diferencia de otros filtros ondulados que tienen cámaras alternas selladas en el extremo de la cara corriente arriba del elemento de filtrado, las ondulaciones 420 incluyen una moldura 424 que sella la cámara ondulada que está empotrada contra el extremo corriente arriba del elemento de filtrado 400. Las ondulaciones 422 tienen molduras 426 situadas en su extremo corriente abajo.

El elemento de filtrado 400 ofrece ventajas en su rendimiento ya que puede observarse que partículas grandes 1000 pueden acumularse en la cara corriente arriba del elemento de filtrado. Como se ilustra en la figura nº 14, si las partículas 1000 son lo suficientemente grandes, algunas de las ondulaciones pueden bloquearse por completo. Con elementos filtrantes previos, si varias ondulaciones se bloquean, el bloqueo 1000 tendrá un mayor impacto ya que las ondulaciones alternas que lo rodean están selladas en su lado corriente arriba, incrementando la redirección del flujo alrededor de las ondulaciones bloqueadas. Sin embargo, como puede observarse en la figura nº 14, cuando las ondulaciones 420 están selladas en su lado corriente arriba en 424 y empotradas contra el extremo corriente arriba, un bloqueo 1000 de una ondulación adyacente sellada en su extremo corriente abajo 422 permite que el flujo pase por los extremos corriente arriba de las ondulaciones 420 y a través de las láminas onduladas o de otro elemento de filtrado corriente arriba del sello 424. De esta manera, el fluido fluye hacia dentro de la ondulación 422 donde se ve forzado a retroceder a través del elemento filtrante hasta las ondulaciones 420 que están abiertas en su lado corriente abajo. Esto reduce el riesgo de obturación y proporciona una mejora en el flujo sin provocar aumentos de presión ni afectar adversamente en ninguna forma el rendimiento del filtro. En una realización preferente, las molduras sellantes corriente arriba 424 están empotradas desde aproximadamente 6 a 25 mm hasta su extremo corriente arriba. De esta manera, el elemento de filtrado ondulado todavía posee un soporte estructural autosuficiente y a la vez reduce el riesgo de obturación en la cara corriente arriba del elemento de filtrado 400.

Como se ilustra en la figura nº 12, la caída de presión por flujo de aire compara elemento de filtrado con las ondulaciones de tamaño B con el medio filtrante cónico 100 también con ondulaciones de un tamaño B standard. Además, un elemento de filtrado ondulado con ondulaciones de tamaño A se compara con el elemento de filtrado cónico prensado 300 con ondulaciones de tamaño A. Puede observarse que la caída de presión del filtro es, en ambos casos, más baja que en el caso del filtro standard a pesar de tener el mismo volumen y tamaño nominal de las ondulaciones.

Además, como se ilustra en la figura nº 13, a medida que el elemento de filtrado se obtura con polvo, puede observarse que la ondulación típica B tiene una caída de presión mucho más alta que una ondulación B con elemento de filtrado cónico 100. Además, una ondulación de tamaño A para el elemento de filtrado 300 con un extremo anterior prensado tiene una caída de presión inicial considerablemente menor que la ondulación A típica.

Puede observarse que en la presente invención el elemento de filtrado ofrecido tiene un área abierta transversal al flujo que intercepta el flujo considerablemente mayor. Como resultado la eficiencia de retención incrementa y la restricción disminuye.

Claims

1. Una disposición del filtro que incluye:

(a): un elemento de filtrado (100) que incluye al menos una lámina de elemento de filtrado corrugado (108) con un extremo corriente arriba y un extremo corriente abajo;

(i): dicha lámina de elemento de filtrado corrugado comprende picos redondeados alternos y acanaladuras redondeadas que forman:

(A): un primer juego de ondulaciones espaciadas (122) en un lado de la lámina de elemento de filtrado corrugado; cada ondulación de dicho juego de ondulaciones tiene una dirección de extensión longitudinal que se extiende generalmente a lo largo de dicha lámina entre su extremo corriente abajo y está sellado en su extremo corriente abajo; y

(B): un segundo juego de ondulaciones espaciadas (120) en un segundo lado de la lámina de elemento de filtrado corrugado; cada ondulación de dicho segundo juego de ondulaciones tiene una dirección de extensión longitudinal que se extiende generalmente a lo largo de dicha lámina entre su extremo corriente abajo y está sellado en su extremo corriente arriba;

(b): al menos una lámina adicional de elemento de filtrado no corrugado (112, 114) estando adyacente a al menos una lámina de elemento de filtrado corrugado,

dicha disposición se caracteriza por el hecho de que cada ondulación de dicho primer juego de ondulaciones que se aguza en dirección hacia abajo a lo largo su extensión longitudinal, desde un punto adyacente al extremo corriente arriba a un punto adyacente al extremo corriente abajo; y

cada ondulación de dicho segundo juego de ondulaciones que se aguza en dirección hacia abajo, a lo largo de su extensión longitudinal, desde un punto adyacente al extremo corriente abajo a un punto adyacente al extremo corriente arriba.

2. Una disposición del filtro en función de la reivindicación 1, en la que se dispone que al menos una lámina de elemento de filtrado corrugado (108) comprende elemento de filtrado que ha sido corrugado por el efecto de pasar entre un par de rodillos corrugantes (144, 145) cada uno de los cuales tiene dientes estrechos (146); la cuña de los dientes del primero de los dos rodillos corrugados se estrecha en dirección opuesta a la cuña de los dientes del segundo de los dos rodillos corrugados.

3. Una disposición del filtro de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2 que también incluya:

: Una primera moldura de sellador uniendo al menos una lámina de elemento de filtrado no corrugado a al menos una lámina de elemento de filtrado corrugada.

4. Una disposición del filtro según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 por la que:

: El elemento de filtrado comprenda al menos una lámina de elemento de filtrado corrugado adherida a al menos una lámina de elemento de filtrado no corrugado y enroscada en forma de espiral.

5. Una disposición del filtro según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 por la cual:

(a): cada ondulación de dicho primer juego de ondulaciones está cerrada, para canalizar el fluido sin filtrar desde allí a un punto adyacente a su extremo corriente abajo; y

(b): cada ondulación de dicho segundo juego de ondulaciones está cerrada, para canalizar el fluido sin filtrar a un punto adyacente a su extremo corriente arriba.

6. Una disposición del filtro según la reivindicación nº 5 por la cual:

(a): cada ondulación de dicho primer juego de ondulaciones está sellada por dicha primera moldura de sellador situada adyacente al extremo corriente abajo; y

(b): cada ondulación de dicho segundo juego de ondulaciones está sellada por dicha primera moldura de sellador situada adyacente al extremo corriente arriba.

7. Una disposición del filtro según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 por la cual:

(a): dicho elemento de filtrado comprende una pila de láminas corrugadas cada una de las cuales está situada entre dos láminas planas de elemento de filtrado;

(i): cada lámina corrugada de dicha pila de láminas corrugadas comprende picos y acanaladuras alternos que forman:

(A): un primer juego de ondulaciones en un lado de la lámina de elemento de filtrado corrugado; y

(B): un segundo juego de ondulaciones en un segundo lado de la lámina de elemento de filtrado corrugado;

(ii): cada ondulación de dicho primer juego de ondulaciones se aguza en dirección hacia abajo a lo largo de su extensión longitudinal, desde un punto adyacente a su extremo corriente arriba hasta a un punto adyacente a su extremo corriente abajo; y

(iii): cada ondulación de dicho segundo juego de ondulaciones se aguza en dirección hacia abajo desde un punto adyacente a su extremo corriente abajo hasta un punto adyacente a su extremo corriente arriba.

8. Una disposición del filtro según la reivindicación 8 por la cual:

9. Un método para disponer los distintos elementos del filtro; el método comprende:

(a): Formar elemento de filtrado corrugado pasando el elemento de filtrado entre un par de rodillos corrugados, cada uno de los cuales tiene dientes cónicos; los dientes del primero de los dos rodillos corrugados se estrechan en sentido opuesto a los dientes del segundo;

(i): el elemento de filtrado corrugado tiene un extremo corriente arriba y un extremo corriente abajo; el elemento de filtrado corrugado comprende picos redondeados alternos y acanaladuras redondeadas que forman:

(A): un primer juego de ondulaciones espaciadas en un lado de la lámina de elemento de filtrado corrugado; cada ondulación de dicho juego de ondulaciones tiene una dirección de extensión longitudinal que se extiende generalmente a lo largo de dicha lámina entre su extremo corriente abajo y está sellado en su extremo corriente abajo; y

(B): un segundo juego de ondulaciones espaciadas en un segundo lado de la lámina de elemento de filtrado corrugado; cada ondulación de dicho segundo juego de ondulaciones tiene una dirección de extensión longitudinal que se extiende generalmente a lo largo de dicha lámina entre su extremo corriente abajo y está sellado en su extremo corriente arriba;

(ii): cada ondulación del primer juego de ondulaciones que se estrechan hacia abajo a lo largo de su dirección de extensión longitudinal, desde un punto adyacente al extremo corriente arriba a un punto adyacente al extremo corriente abajo; y

(iii): cada ondulación del segundo juego de ondulaciones que se estrechan hacia abajo, a lo largo de su dirección de extensión longitudinal, desde un punto adyacente al extremo corriente abajo a un punto adyacente al extremo corriente arriba.

(b): orientar al menos una lámina de elemento de filtrado no corrugado adyacente al elemento de filtrado corrugado; y

(c): adherir el elemento de filtrado no corrugado a al menos una lámina de elemento de filtrado corrugado.

10. Un método según la reivindicación nº 9 por el cual:

: Dicho paso de adhesión incluya adherir el elemento de filtrado no corrugado a al menos una lámina de elemento de filtrado corrugado con una primera moldura de sellador.

11. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10 que además incluya:

: Enrollar el medio de filtrado corrugado adherido a al menos una lámina de elemento de filtrado no corrugado en forma de espiral.

12. Un método según la reivindicación nº 10 que además incluya:

(a): sellar cada ondulación del primer juego de ondulaciones cerradas por la primera moldura de sellador situada adyacente al extremo corriente abajo; y

(b): sellar cada ondulación del segundo juego de ondulaciones cerradas por una segunda moldura de sellador situada adyacente al extremo corriente arriba.

13. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 que además incluya:

: prensar cada ondulación del segundo juego de ondulaciones cerradas adyacentes a un extremo seleccionado del elemento de filtrado.

14. Un método según la reivindicación 13 según el cual:

: Dicha operación de prensado incluya prensar cada ondulación del segundo juego de ondulaciones cerradas adyacentes al extremo corriente arriba del elemento de filtrado.