ES2217363T3 - Filtro de combustible, en particular para combustible diesel. - Google Patents

Abstract

FILTRO FORMADO POR UNA PRIMERA CAMARA (31) QUE SE COMUNICA CON LA ENTRADA DE COMBUSTIBLE; UNA SEGUNDA CAMARA (32), CORRIENTE ABAJO DE LA PRIMERA CAMARA (31), EN LA QUE ENTRA EL COMBUSTIBLE FILTRADO Y QUE SE COMUNICA CON LA SALIDA (12); UN ELEMENTO DE FILTRO (20) PARA FILTRAR Y ELIMINAR LAS IMPUREZAS QUE SEPARA LA SEGUNDA CAMARA (32) DE LA PRIMERA CAMARA (31); Y UNA TERCERA CAMARA (33) DONDE SE RECOGE LA PARTE DE COMBUSTIBLE ELIMINADA POR EL ELEMENTO DE FILTRO (20). EL FILTRO INCLUYE ASIMISMO UNA SUPERFICIE DE MALLA (40) QUE SEPARA LA SEGUNDA CAMARA (32) DE LA PRIMERA CAMARA (31) Y QUE ESTA RECUBIERTA POR UNA SUSTANCIA TAL COMO POLITETRAFLUOROETILENO (PTFE), SILICONA O SIMILAR, CUYOS POROS DE PASO PRESENTAN UN DIAMETRO NO SUPERIOR A 200 MICRONES APROXIMADAMENTE PARA INTERCEPTAR LAS PARTES DE AGUA PRESENTES EN EL COMBUSTIBLE.

Description

Filtro de combustible, en particular para combustible diesel.

La presente invención se refiere al filtrado de combustible, en particular combustible (generalmente conocido como gasoil) para motores diesel.

En este sector, la sofisticación del equipo de inyección requiere un filtrado extremadamente cuidadoso para evitar que las impurezas que se hallan presentes en el combustible provoquen daños y fallos de funcionamiento en el delicado equipo de inyección.

Un problema técnico que aún no ha sido resuelto en su totalidad es provocado por la presencia de partes de agua en el combustible, que no son interceptadas por los cartuchos de los filtros normales (diseñados para interceptar partes más sólidas) y debido a ello alcanzan los elementos mecánicos aguas abajo, dando como resultado problemas de oxidación y de rotura de los mismos.

Para solucionar este problema, se inserta agua arriba del cartucho una superficie inclinada generalmente de forma troncocónica, a lo largo de la cual pasa el flujo de combustible que entra antes de alcanzar el cartucho del filtro.

Debido a que el agua presenta una mayor gravedad específica que el combustible, ésta tiende a desplazarse hacia la superficie inclinada, en la que se desacelera su recorrido, con el resultado de que las partículas de agua tienden a unirse para formar gotas de agua relativamente grandes, que a continuación caen a la base del filtro, donde se recogen sin pasar a través del cartucho del filtro.

Un filtro de combustible que presenta las características mencionadas anteriormente se da a conocer en el documento EP-A-0412210.

En la patente GB-A-2138693 se da a conocer un filtro de combustible que, con el fin de separar el agua, está provisto de un elemento separador, que comprende elementos de pantalla hidrófobos, que evitan que las gotas de agua pasen a través, pero que es permeable al combustible. Sin embargo, estas soluciones no resultan totalmente satisfactorias, ya que en general por lo menos una fracción de agua no se separa y alcanza la salida provocando los problemas descritos anteriormente.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un filtro capaz de separar de forma más efectiva el agua que se halla presente en el combustible, en particular en combustible diesel, y posiblemente conseguir la separación completa.

Este y otros objetivos se alcanzan por medio de la presente invención, tal como se caracteriza en las reivindicaciones.

La invención se basa en la idea de añadir al cartucho de filtro habitual, en el interior de un filtro de un tipo conocido, una superficie de malla a través de la cual pase la totalidad del flujo de combustible. Dicha malla está recubierta con una sustancia como por ejemplo politetrafluoruro de etileno (PTFE), silicona u otras sustancias equivalentes similares, y presenta poros de paso de un diámetro que no sea mayor de unas 200 micras, lo cual ha demostrado ser capaz de evitar el paso de partes de agua que se hallan presentes en el combustible. Dicha superficie de malla está situada preferentemente (pero no necesariamente) aguas abajo de una superficie inclinada para la pre-separación del agua.

La invención se describe en detalle a continuación con la ayuda de las figuras adjuntas, que ilustran una forma de realización no exclusiva de la misma.

La Figura 1 es una vista en alzado vertical del filtro que se muestra parcialmente seccionado en un plano axial.

La Figura 2 es una sección por el plano I-I de la Figura 1.

La Figura 3 es una sección por el plano II-II de la Figura 1.

El filtro comprende un contenedor exterior 10 de eje vertical A, que en particular presenta una forma sustancialmente cilíndrica con una ligera concavidad final inferior.

La entrada y la salida del combustible están situadas en la cubierta superior 14 del contenedor 10. Específicamente, la entrada está definida por una pluralidad de aberturas 11 distribuidas regularmente a lo largo de una circunferencia con su centro en el eje A, siendo la salida una única abertura con su centro en el eje A.

En el interior del contenedor 10 se dispone un cartucho de filtro 20 de un tipo conocido, cuya sección transversal presenta la forma de una corona circular, sustancialmente coaxial con el contenedor 10. El cartucho 20 define el medio de filtro para el filtrado de las impurezas que se hallan presentes en el combustible.

El diámetro y la altura exterior del cartucho 20 son ligeramente menores que las dimensiones correspondientes del contenedor 10. Como consecuencia, la superficie cilíndrica exterior del cartucho 20 está separada de la superficie interior del contenedor exterior 10, y su superficie inferior está separada de la base 13 del contenedor 10.

La zona exterior del cartucho, sobre y alrededor de su superficie lateral, define una primera cámara 31 que se comunica con los puertos de admisión de combustible 11.

La zona interior del cartucho 20 define una segunda cámara 32 que se encuentra separada de la cámara 31 por medio del propio cartucho.

La zona situada debajo del cartucho 20 define una tercera cámara 33 que se comunica con la primera cámara 31.

El extremo superior del cartucho 20 y su extremo inferior están cerrados respectivamente por un disco superior 21 y por un disco inferior 22 que están unidos a los extremos respectivos. En la superficie lateral interior del cartucho 20 se fija un tubo de soporte perforado 26, cuyos extremos se encuentran acoplados al disco superior 21 y al disco inferior 22 respectivamente.

Entre el disco superior 21 y la cubierta 14 se dispone un conducto 24 que se encuentra unido a la misma y que conecta la cámara interior 32 con la abertura de salida 12. Se interpone un resorte 16 entre la base 13 y el disco inferior 22 para mantener el cartucho (con los discos respectivos 21 y 22) presionado contra el conducto 24 y éste, contra la cubierta 14.

El paso entre la primera cámara 31 y la segunda cámara 32 tiene lugar únicamente a través de la superficie lateral del cartucho 20, en una dirección sustancialmente radial.

El disco inferior 22 está provisto de aberturas 22a en su periferia para proporcionar el libre paso entre la primera cámara 31 y la tercera cámara 33.

La cámara 31 está dividida en una porción superior 31a situada sobre el cartucho 20, y una parte inferior 31b que se comunica libremente con la parte 31a y situada alrededor de la superficie lateral del cartucho 20.

La parte superior 31a se comunica directamente con las aberturas de entrada 11. En dicha parte superior se proporciona un elemento troncocónico 25 acoplado al conducto 24 y que se extiende por debajo de las aberturas 11, el cual está inclinado hacia afuera y hacia abajo. Dicho elemento 25 define una superficie inclinada a lo largo de la cual desciende el flujo antes de pasar a través del cartucho 20, y sirve para proporcionar la separación inicial de la parte de agua del combustible.

Según la invención, se proporciona una superficie de malla 40 que separa la primera cámara 31 de la segunda cámara 32 y que está recubierta con una sustancia como por ejemplo politetrafluoruro de etileno (PTFE, normalmente conocido como teflon®), silicona, u otra sustancia similar, y presenta poros de paso de un diámetro que no excede las 200 micras, capaz de interceptar las partes de agua que se hallan presentes en el combustible, y está situada contra y cubriendo la superficie lateral del cartucho 20.

Según una forma de realización preferida, dicha superficiie de malla 40 está situada d forma coaxial al cartucho 20 y está dispuesta para interceptar la totalidad del flujo que, en su paso desde la primera cámara 31 a la segunda cámara 32, atraviesa el cartucho 20.

Según una forma de realización preferida, la superficie de malla 40 está formada de un tejido de una sola hebra, cuyo diámetro del hebra varía de 0,02 a 0,2 mm.

Preferentemente, la superficie de la malla es de acero inoxidable, de nylon, o de poliamida.

Preferentemente, el grosor del recubrimiento es de 2 a 8 micras.

En la práctica, el PTFE se aplica a ambos lados de la superficie 40, o sólo a un lado, por medio del rociado seguido por el tratamiento en un horno.

De forma alternativa, se aplica silicona a uno o a ambos lados de la superficie 40.

En funcionamiento, en primer lugar entra el combustible a la parte superior 31a de la primera cámara 31 a través de la abertura 11, y a continuación, fluye a lo largo de la superficie del elemento troncocónico 25 para pasar al interior de la parte inferior 31b.

El elemento 25 (tal como se conoce) desacelera el recorrido de las partículas de agua y tiende a agregarlas en gotas relativamente grandes que tienden a caer directamente en la tercera cámara 33, cuyo objetivo es recoger las partes separadas del combustible.

Las partes de agua que no han sido separadas por la superficie inclinada son detenidas, en cualquier caso, por la superficie de la malla 40 según la invención.

A este respecto se ha descubierto experimentalmente que la superficie 40, presentando las características mencionadas, sustancialmente evita en su totalidad o por lo menos limita enormemente el paso del agua a través de la misma, mientras que no supone ningún obstáculo para el paso del combustible existente.

Presumiblemente, este fenómeno favorable es provocado por una tensión superficial diferente de las partículas de agua que, en presencia de la malla recubierta de silicona o de teflon 40, rompen los enlaces con las moléculas de combustible, a continuación se aglomeran mutuamente y no son capaces de pasar a través de dicha malla; y por este motivo, caen hacia abajo en la cámara de recogida 33 de la que se extraen periódicamente.

Obviamente, mientras más pequeño sea el diámetro del poro de la superficie 40, mayor será la acción de interceptación de las partículas de agua. En la práctica, a un diámetro aproximado de 20 micras se intercepta la totalidad de las partículas de agua.

Se pueden realizar numerosas modificaciones a la parte del filtro excluyendo la superficie de malla 40.

Claims (8)

1. Filtro de fluido, en particular para combustible diesel, que comprende:

un contenedor exterior provisto de una entrada y de una salida;

una primera cámara (31) en el interior del contenedor exterior que comunica con la entrada de combustible;

una segunda cámara (32) en el interior del contenedor exterior aguas abajo de la primera cámara (31), en la que entra el combustible filtrado y que comunica con la salida (12);

un medio de filtrado (20) combinado con una superficie de malla (40) para el filtrado de las impurezas del combustible, que separa la segunda cámara (32) de la primera cámara (31), y una tercera cámara (33) en la que se recoge dicha parte de combustible repelida por el medio de filtrado (20);

caracterizado porque dicha superficie de malla (40) está recubierta con politetrafluoruro de etileno (PTFE) o silicona u otras sustancias equivalentes, estando la misma provista de poros de paso que presentan un diámetro no mayor de 200 micras aproximadamente, para interceptar las partes de agua que se hallan presentes en el combustible, y se encuentra situada contra y cubriendo la superficie lateral del medio de filtrado (20).

2. Filtro de combustible según la reivindicación 1, caracterizado porque se forma una superficie de malla (40) a partir de tejido de una sola hebra cuyo diámetro de hebra varía de 0,02 a 0,2 mm.

3. Filtro de combustible según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de malla (40) es de acero inoxidable.

4. Filtro de combustible según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de malla (40) es de nylon.

5. Filtro de combustible según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de malla es de poliamida.

6. Filtro de combustible según la reivindicación 1, caracterizado porque el espesor del recubrimiento es de 2 a 8 micras.

7. Filtro de combustible según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende:

un contenedor exterior (10) de eje vertical provisto de una entrada (11) y de una salida (12),

un cartucho de filtro (20) de sección transversal que presenta la forma de una corona circular, sustancialmente coaxial con el contenedor exterior (10) y cuya superficie cilíndrica exterior se encuentra separada de la superficie interior del contenedor exterior (10) y su superficie inferior se encuentra separada de la base (13) del contenedor exterior (10),

un conducto (24) para la comunicación entre la zona (32) en el cartucho del filtro (20) y la salida (12), y

medios (21, 22, 24) para cerrar el extremo inferior del cartucho (20) así como su extremo superior, de manera que el único paso entre la zona (31) exterior al cartucho y la cámara interior (32) es a través de la superficie lateral del cartucho (20),

estando dicha primera cámara (31) definida por la zona que se encuentra sobre y alrededor del cartucho (20), estando dicha segunda cámara (32) definida por la zona en dicho cartucho (20) y estando dicha tercera cámara (33) definida por la zona que se encuentra debajo del cartucho (20), estando dicha superficie de malla (40) situada de forma coaxial a dicho cartucho (20) y estando dispuesta para interceptar la totalidad del flujo que atraviesa la superficie lateral del cartucho (20).

8. Filtro de combustible según la reivindicación 7, caracterizado porque sobre la superficie lateral del cartucho (20) está dispuesta una superficie inclinada (25) a lo largo de la cual desciende el flujo antes de pasar a través del cartucho (20), permitiendo dicha superficie (25) una separación inicial de la parte de agua del combustible.