ES2896270T3

ES2896270T3 - Conjunto de filtro que incluye tapa de flujo

Info

Publication number: ES2896270T3
Application number: ES15828469T
Authority: ES
Inventors: Bryant Alan Morris; Jeffrey R Ries; Iii Darrell L Morehouse; Brian J Sutton
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2035-12-31
Also published as: WO2016122824A1; US10722826B2; MX2017009141A; RU2019130148A; US20160214038A1; EP3250305B1; CA2974640A1; CA2974640C; CN107106945A; EP3250305A1; AU2015380319A1; CN107106945B; RU2017128420A; AU2015380319B2; CL2017001830A1; RU2702570C2; RU2017128420A3; ZA201705262B

Abstract

Un conjunto (10) de filtro que comprende: un bote (14) que tiene un eje longitudinal; un elemento (16) de filtro recibido en el bote (14), incluyendo el elemento (16) de filtro: medios filtrantes (126) configurados para favorecer la separación de un primer fluido de un segundo fluido que tenga características distintas a las del primer fluido, a medida que el fluido atraviesa los medios filtrantes (126); una primera tapa (92) de extremo asociada a un primer extremo de los medios filtrantes (126; una segunda tapa (116) de extremo asociada a un segundo extremo de los medios filtrantes (126); un elemento tubular (114) que se extiende entre la primera y segunda tapas (92, 116) de extremo, en donde el elemento tubular (114) incluye una pluralidad de aberturas (128), y en donde los medios filtrantes (126) se extienden entre la primera tapa (92) de extremo y la segunda tapa (116) de extremo y alrededor de una superficie exterior (130) del elemento tubular (114); y una tapa (32) de flujo asociada a la primera tapa (92) de extremo del elemento (16) de filtro, teniendo la tapa (32) de flujo una sección transversal circular perpendicular a un eje longitudinal de la tapa (32) de flujo e incluyendo la tapa (32) de flujo: un anillo exterior (72) y un anillo interior (74) asociado al anillo exterior (72); una parte (54) de entrada configurada para proporcionar comunicación de flujo entre una abertura (38) de entrada de una base (12) de filtro y el elemento tubular (114) del elemento (16) de filtro, incluyendo la parte (54) de entrada una primera parte del anillo exterior (72); una primera parte del anillo interior (74); y una pluralidad de brazos (84) que se extienden entre la primera parte del anillo exterior (72) y la primera parte del anillo interior (74), definiendo los brazos (84) al menos parcialmente una abertura de entrada configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura (38) de entrada de la base (12) de filtro y la parte interior del elemento (16) de filtro; y una parte (58) de salida configurada para proporcionar comunicación de flujo entre una abertura (40) de salida de la base (12) de filtro y una parte exterior (52) del elemento (16) de filtro, incluyendo la parte (58 de salida una segunda parte del anillo exterior (72), una segunda parte del anillo interior (74) y una placa (86) asociada al anillo interior (86), incluyendo la placa (86) una abertura de salida que proporciona comunicación de flujo entre la abertura (40) de salida de la base (12) de filtro y la parte exterior del elemento de filtro; y una pared (88) que se extiende entre la segunda parte del anillo exterior (72) y la segunda parte del anillo interior (74); en donde la placa (86) y la pared (88) impiden la comunicación de flujo entre el fluido que entra en la parte de entrada y el fluido que entra en la parte de salida, y en donde la parte (54) de entrada de la tapa (32) de flujo y la parte (58) de salida de la tapa (3) de flujo están situadas en posiciones circunferencialmente distintas con respecto a una parte central de la tapa (32) de flujo.

Description

d e s c r ip c ió n

Conjunto de filtro que incluye tapa de flujo

Campo técnico

La presente descripción se refiere a un conjunto de filtro y a un método para separar un primer fluido de un segundo fluido que tenga características distintas de las del primer fluido.

Antecedentes

Los motores, incluidos los motores de ignición por compresión, motores de ignición por chispa, motores de gasolina, motores alimentados con combustible gaseoso y otros motores de combustión interna pueden funcionar con mayor eficacia con combustible del que se han eliminado los contaminantes antes de que el combustible llegue a una cámara de combustión del motor. En particular, los contaminantes del combustible, si no se eliminan, pueden hacer que el motor no funcione de la forma deseada y/o aumentar la velocidad de desgaste de los componentes del motor, tales como los componentes del sistema de combustible.

La eliminación eficaz de contaminantes del sistema de combustible de un motor de ignición por compresión puede ser particularmente importante. En algunos motores de ignición por compresión, el aire se comprime en una cámara de combustión, aumentando así la temperatura y presión del aire, de modo que cuando se suministra combustible a la cámara de combustión, la mezcla de combustible y aire se enciende. Si no se elimina el agua y/u otros contaminantes del combustible, los contaminantes pueden interferir con, y/o dañar, por ejemplo, los inyectores de combustible, que pueden tener orificios fabricados para adaptarse exactamente a las tolerancias y formas para mejorar la eficiencia de combustión y/o reducir las emisiones de escape no deseadas. Además, la presencia de agua en el sistema de combustible puede causar daños considerables al motor y/o corrosión en el sistema de inyección.

Los sistemas de filtración de combustible sirven para eliminar contaminantes del combustible. Por ejemplo, algunos sistemas de combustible convencionales pueden incluir un filtro de combustible que elimina agua y materia en partículas grandes, y otro filtro de combustible que elimina una parte significativa del resto de materia en partículas (p. ej., contaminantes más pequeños), tales como materia en partículas fina. Sin embargo, en determinadas circunstancias puede ser particularmente difícil separar el agua del combustible. Por ejemplo, si el agua se emulsiona en el combustible puede ser relativamente más difícil separarla del combustible. Además, para algunos tipos de combustibles, tales como, por ejemplo, combustible que tenga un biocomponente, puede ser relativamente más difícil separar el agua del combustible. Por lo tanto, puede ser deseable proporcionar un conjunto de filtro que tenga una capacidad mejorada para separar el agua del combustible.

Un intento de proporcionar la filtración deseada se describe en la publicación de solicitud de patente US-2013/0146524 A1 (“ la publicación '524” ) concedida a Veit y col., publicada el 13 de junio de 2013. Específicamente, la publicación '524 describe un filtro de combustible que tiene una carcasa con una entrada de combustible, una salida de combustible para combustible limpio y una salida de agua para agua separada del combustible. Se dispone en la carcasa un elemento de filtro, y que separa la entrada de combustible y la salida de combustible. El elemento de filtro tiene un medio filtrante configurado como un elemento hueco para filtrar el combustible y un medio separador hidrófobo permeable al combustible realizado como un elemento hueco para separar el agua del combustible. El medio separador está dispuesto corriente abajo del medio filtrante y situado dentro del medio filtrante o rodeando el medio filtrante. Entre el medio filtrante y el medio separador se proporciona una ranura de precipitación que tiene una forma cónica y está conectada con la salida de agua.

Aunque el filtro de combustible de la publicación '524 pretende separar el agua del combustible, puede que no proporcione suficiente separación en circunstancias en las que el combustible se emulsione o incluya biocomponentes. Por lo tanto, puede no proporcionar un nivel deseable de filtración de combustible.

En US-2008/0245719, US-2006/0219626 A1 o DE-10 2011 119 868 A1 se describe un aparato y método para filtrar fluidos. El aparato para filtrar fluidos mostrado en la misma es, especialmente del tipo utilizado para el suministro de combustible de un motor o para el sistema de lubricación de un motor. El aparato de filtro conocido sirve, especialmente, para eliminar material particulado y agua del combustible que se suministra a un motor.

En el aparato de filtrado que se muestra en US-2008/0245719 A1, el fluido entra en un espacio abierto en el centro de un paquete de medios internos de un elemento de filtro a través de una abertura en el centro de una primera tapa de extremo, y existe el elemento de filtro a través de una serie de ranuras en la primera tapa de extremo.

En US-2006/0219626 A1, el sistema de filtro mostrado tiene una entrada en forma de anillo y una salida ubicada en el centro de un cabezal receptor.

El aparato de filtro mostrado en DE-102011 119686 A1 tiene su entrada y salida en una parte inferior del aparato de filtro, no dentro de una tapa de flujo.

Los conjuntos de filtros descritos en la presente memoria pueden estar orientados a mitigar o superar uno o más de los posibles inconvenientes expuestos anteriormente.

Resumen

Según un primer aspecto, un conjunto de filtro según la reivindicación 1 comprende un bote que tiene un eje longitudinal y un elemento de filtro recibido en el bote. El elemento de filtro incluye medios filtrantes configurados para favorecer la separación de un primer fluido de un segundo fluido que tenga características distintas a las del primer fluido a medida que el fluido pase a través de los medios filtrantes, una primera tapa de extremo asociada a un primer extremo de los medios filtrantes, una segunda tapa de extremo asociada a un segundo extremo de los medios filtrantes, un elemento tubular que se extiende entre la primera y segunda tapas de extremo. El elemento tubular incluye una pluralidad de aberturas. Los medios filtrantes se extienden entre la primera tapa de extremo y la segunda tapa de extremo y alrededor de una superficie exterior del elemento tubular. Se asocia una tapa de flujo a la primera tapa de extremo del elemento de filtro. La tapa de flujo tiene una sección transversal sustancialmente circular perpendicular a un eje longitudinal de la tapa de flujo. La tapa de flujo incluye una parte de entrada configurada para proporcionar comunicación de flujo entre una abertura de entrada de una base de filtro y el elemento tubular del elemento de filtro y una parte de salida configurada para proporcionar comunicación de flujo entre una abertura de salida de la base de filtro y una parte exterior del elemento de filtro. La parte de entrada de la tapa de flujo y la parte de salida de la tapa de flujo están situadas en posiciones circunferencialmente distintas con respecto a la parte central de la tapa de flujo. La tapa de flujo incluye un anillo exterior y un anillo interior asociado al anillo exterior. La tapa de flujo también incluye una parte de entrada configurada para proporcionar comunicación de flujo entre una abertura de entrada de una base de filtro y una parte interior de un elemento de filtro. La parte de entrada incluye una primera parte del anillo exterior, una primera parte del anillo interior, y una pluralidad de brazos que se extienden entre la primera parte del anillo exterior y la primera parte del anillo interior. Los brazos definen, al menos parcialmente, una abertura de entrada configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura de entrada de la base de filtro y la parte interior del elemento de filtro. La tapa de flujo incluye además una parte de salida configurada para proporcionar comunicación de flujo entre una abertura de salida de la base de filtro y una parte exterior del elemento de filtro. La parte de salida incluye una segunda parte del anillo exterior, una segunda parte del anillo interior y una placa asociada al anillo interior. La placa incluye una abertura de salida que proporciona comunicación de flujo entre la abertura de salida de la base de filtro y la parte exterior del elemento de filtro. La parte de salida incluye además una pared que se extiende entre la segunda parte del anillo exterior y la segunda parte del anillo interior, en donde la placa y la pared evitan la comunicación de flujo entre el fluido que entra en la parte de entrada y el fluido que entra en la parte de salida.

Según un segundo aspecto, un método para separar un primer fluido de un segundo fluido que tenga características distintas a las del primer fluido según la reivindicación 7 comprende proporcionar un conjunto de filtro como se ha definido anteriormente. El método comprende además proporcionar un conjunto (10) de filtro de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores;

recibir fluido desde la abertura de entrada de la base de filtro en la tapa de flujo; dirigir el fluido recibido desde la abertura de entrada hacia la parte interior del elemento de filtro a través de la tapa de flujo;

dirigir el fluido desde la parte interior del elemento de filtro a los medios filtrantes del elemento de filtro;

dirigir el primer fluido desde la parte exterior del elemento de filtro a la abertura de salida de la base de filtro a través de la tapa de flujo; y

dirigir al menos una parte del segundo fluido desde los medios filtrantes al recipiente colector. Dirigir el fluido recibido desde la abertura de entrada hacia la parte interior del elemento de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente hacia una parte central de la tapa de flujo. Dirigir el fluido desde la parte exterior del elemento de filtro a la abertura de salida de la base de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente hacia la parte central de la tapa de flujo.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una realización ilustrativa de un conjunto de filtro.

La Fig. 2 es una vista en sección lateral desde una primera perspectiva de la realización ilustrativa mostrada en la Fig. 1.

La Fig. 3 es una vista en sección lateral desde una segunda perspectiva de la realización ilustrativa mostrada en la Fig. 1.

La Fig. 4 es una vista en sección lateral parcial de la realización ilustrativa mostrada en la Fig. 1.

La Fig. 5 es una vista en sección lateral desde una primera perspectiva de una realización ilustrativa de una tapa de flujo.

La Fig. 6 es una vista en sección lateral desde una segunda perspectiva de la realización ilustrativa de una tapa de flujo mostrada en la Fig. 5.

La Fig. 7 es una vista en perspectiva de una realización ilustrativa de un elemento de filtro.

Descripción detallada

Las Figs. 1-4 muestran una realización ilustrativa de un conjunto 10 de filtro. El conjunto 10 de filtro mostrado en las Figs. 1-4 puede utilizarse para filtrar fluidos tales como, por ejemplo, combustible, lubricantes, refrigerantes y fluido hidráulico utilizados por máquinas. Según algunas realizaciones, el conjunto 10 de filtro puede utilizarse como filtro separador de combustible/agua, como se explica con más detalle a continuación, y/o como filtro de aire. Pueden contemplarse otros usos. Por ejemplo, las Figs. 1-4 muestran una realización ilustrativa del conjunto 10 de filtro que puede proporcionar una separación mejorada de un primer fluido de un segundo fluido que tenga características distintas de las del primer fluido (p. ej., separando agua del combustible).

El conjunto 10 de filtro ilustrativo mostrado en las Figs. 1-4 incluye una base 12 de filtro configurada para acoplar el conjunto 10 de filtro a una máquina, un bote 14 configurado para acoplarse a la base 12 de filtro y un elemento 16 de filtro configurado para alojarse en el bote 14. Según algunas realizaciones, por ejemplo la realización mostrada en las Figs. 1-4, el bote 14 y el elemento 16 de filtro no están formados en una sola pieza. Más bien, el bote 14 y el elemento 16 de filtro son partes separadas, y el elemento 16 de filtro está configurado para poder introducirse y retirarse de forma selectiva dentro del bote 14 “dejándolo caer dentro” o en forma de “cartucho” durante su funcionamiento y/o sustitución.

La base 12 de filtro ilustrativa incluye un soporte 18 de montaje que tiene al menos un agujero 20 (p. ej., tres agujeros 20) para alojar una sujeción para acoplar la base 12 de filtro a una máquina. Se contemplan otras configuraciones de acoplamiento. La base 12 de filtro ilustrativa también incluye una extensión 22 y un receptor 24 configurado para acoplarlo al bote 14. La extensión 22 sirve para separar el receptor 24 del soporte 18 de montaje para proporcionar espacio libre para el bote 14 y el elemento 16 de filtro. Por ejemplo, el receptor 24 puede incluir una parte 26 de acoplamiento (p. ej., que incluya una parte roscada) configurada para engranarse con una parte 28 de acoplamiento complementaria (p. ej., que incluya una parte roscada) del bote 14, por ejemplo, como se muestra en la Fig. 4. El receptor 24 ilustrativo de la base 12 de filtro incluye también una parte tubular 30 configurada para su acoplamiento estanco con una parte de una tapa 32 de flujo configurada para colocarla entre el receptor 24 de la base 12 de filtro y el elemento 16 de filtro cuando el elemento 16 de filtro y el bote 14 están acoplados a la base 12 de filtro.

En la realización ilustrativa mostrada, la parte 26 de acoplamiento y la parte tubular 30 del receptor 24 y la tapa 32 de flujo definen una cavidad 34 de entrada (p. ej., una cavidad sustancialmente anular) y una cavidad 36 de salida (p.ej., una cavidad sustancialmente cilíndrica) radialmente interna con respecto a la cavidad 34 de entrada. El receptor 24 ilustrativo de la base 12 de filtro incluye una abertura 38 de entrada configurada para estar en comunicación de flujo con la cavidad 34 de entrada, y una abertura 40 de salida configurada para estar en comunicación de flujo con la cavidad 36 de salida. La abertura 38 de entrada ilustrativa está configurada para estar acoplada a un conducto de fluidos de un sistema de fluidos, tal como, por ejemplo, un sistema de combustible, un sistema de lubricación, un sistema hidráulico o un sistema refrigerante, de modo que reciba fluido para la filtración en el conjunto 10 de filtro. La abertura 40 de salida ilustrativa está configurada para estar acoplada a un conducto de fluido del sistema de fluidos, de modo que el fluido que sale del conjunto 10 de filtro vuelva al sistema de fluidos tras la filtración.

El conjunto 10 de filtro ilustrativo define un eje longitudinal X, y la base 12 de filtro, el bote 14, la tapa 32 de flujo y el elemento 16 de filtro ilustrativos definen ejes longitudinales respectivos que pueden ser sustancialmente paralelos a (p. ej., colineales con) el eje longitudinal X del conjunto 10 de filtro. El bote 14 ilustrativo incluye un primer extremo 42, un segundo extremo 44 dispuesto de forma opuesta y una parte 46 de cuerpo que se extiende entre los mismos. Como se muestra en la Fig. 2, el primer extremo 42 y el segundo extremo 44 son extremos abiertos.

Como se muestra en las Figs. 4-6, la tapa 32 de flujo ilustrativa está configurada para proporcionar una interfaz entre la base 12 de filtro y un primer extremo 48 del elemento 16 de filtro. En particular, la tapa 32 de flujo ilustrativa está configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la base 12 de filtro y una parte interior 50 del elemento 16 de filtro y una parte exterior 52 del elemento 16 de filtro. Como se muestra en las Figs. 4 y 5, la tapa 32 de flujo ilustrativa incluye una parte 54 de entrada configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro y la parte interior 50 del elemento 16 de filtro (p. ej., una cámara interior cilíndrica 56 del elemento 16 de filtro). Como se muestra en las Figs. 4 y 6, la tapa 32 de flujo ilustrativa incluye también una parte 58 de salida configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro y la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro (p. ej., una superficie exterior cilíndrica 60 del elemento 16 de filtro).

Por ejemplo, la tapa 32 de flujo ilustrativa mostrada en las Figs. 2-7 tiene una sección transversal sustancialmente circular perpendicular al eje longitudinal de la tapa 32 de flujo, que es sustancialmente paralelo con respecto (p. ej. colineal con respecto) al eje longitudinal X del conjunto 10 de filtro cuando la tapa 32 de flujo se ensambla con la base 12 de filtro, el bote 14 y el elemento 16 de filtro. Como se muestra, la tapa 32 de flujo incluye una sección 62 de entrada y una sección 64 de salida asociada a la sección 62 de entrada. Por ejemplo, en la realización ilustrativa mostrada, la sección 62 de entrada está situada en una posición circunferencial distinta a la de la sección 64 de salida con respecto a la tapa 32 de flujo. En particular, la sección 62 de entrada corresponde sustancialmente a un primer sector de la tapa 32 de flujo, y una sección 64 de salida corresponde sustancialmente a un segundo sector de la tapa 32 de flujo. Según algunas realizaciones, por ejemplo, como se muestra, la tapa 32 de flujo incluye dos secciones 62 de entrada opuestas circunferencialmente separadas circunferencialmente entre sí por secciones 64 de salida opuestas circunferencialmente. Se contempla que la tapa 32 de flujo puede tener números distintos de secciones 62 de entrada y/o secciones 64 de salida sobre la base de, por ejemplo, diversos aspectos del flujo y características de flujo deseadas.

En la tapa 32 de flujo ilustrativa mostrada (véanse las Figs. 4 y 5), la parte 54 de entrada de la tapa 32 de flujo está definida por la sección 62 de entrada, y la parte 54 de entrada está configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro y la parte interior 50 del elemento 16 de filtro. Por ejemplo, la parte 54 de entrada ilustrativa incluye una abertura 68 de entrada configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro y la parte interior 50 del elemento 16 de filtro. Como se muestra en las Figs. 4 y 6, la parte 58 de salida ilustrativa de la tapa 32 de flujo está definida por la sección 64 de salida, y la parte 58 de salida está configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro y la parte exterior 60 del elemento 16 de filtro. Por ejemplo, la parte 58 de salida ilustrativa incluye una abertura 70 de salida que proporciona comunicación de flujo entre la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro y la parte exterior 60 del elemento 16 de filtro. En la realización ilustrativa mostrada, la parte 54 de entrada de la tapa 32 de flujo está configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro y la parte interior 50 del elemento 16 de filtro en una dirección sustancialmente hacia la parte central 66 de la tapa 32 de flujo. De forma similar, la parte 58 de salida ilustrativa de la tapa 32 de flujo está configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro y la parte exterior 52 del elemento 12 de filtro en una dirección sustancialmente hacia la parte central 66 de la tapa 32 de flujo.

Como se muestra, la tapa 32 de flujo ilustrativa incluye un anillo exterior 72 y un anillo interior 74 asociado al anillo exterior 72 e interior con respecto al anillo exterior 72 (p. ej., radialmente interior con respecto al anillo exterior 72). La parte 54 de entrada de la tapa 32 de flujo incluye una primera parte 76 del anillo exterior 72 y una primera parte 78 del anillo interior 74. La parte 58 de salida de la tapa 32 de flujo incluye una segunda parte 80 del anillo exterior 72 y una segunda parte 82 del anillo interior 74.

La parte 54 de entrada ilustrativa de la tapa 32 de flujo incluye una pluralidad de brazos 84 que se extienden entre la primera parte 76 del anillo exterior 72 y la primera parte 78 del anillo interior 74. Los brazos 84 definen, al menos parcialmente, una o más aberturas 68 de entrada configuradas para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro y la parte interior 50 del elemento 16 de filtro. La tapa 32 de flujo ilustrativa incluye también una placa 86 asociada al anillo interior 74, y la placa 86 incluye una abertura 70 de salida más de la parte 58 de salida. La parte 58 de salida incluye también una pared 88 que se extiende entre la segunda parte 80 del anillo exterior 72 y la segunda parte 82 del anillo interior 74. En el ejemplo mostrado en la Fig. 4, la placa 86 es un disco sustancialmente circular, y la abertura 70 de salida es una abertura en forma de sector a través del espesor de la placa 86 (p. ej., el espesor en la dirección del eje longitudinal de la tapa 32 de flujo). Según la realización ilustrativa mostrada, la placa 86 y la pared 88 impiden la comunicación de flujo entre el fluido que entra en la parte 54 de entrada de la tapa 32 de flujo y el fluido que entra en la parte 58 de salida de la tapa 32 de flujo.

Según la realización ilustrativa mostrada, la tapa 32 de flujo tiene una sección transversal sustancialmente circular perpendicular a un eje longitudinal de la tapa 32 de flujo, y los brazos 84 de la parte 54 de entrada se extienden radialmente entre la primera parte 76 del anillo exterior 72 y la primera parte del anillo interior 74. De forma similar, la pared 88 ilustrativa de la parte 58 de salida se extiende radialmente entre la segunda parte 80 del anillo exterior 72 y la segunda parte 82 del anillo interior 74 (p. ej., y de forma oblicua con respecto al eje longitudinal de la tapa 32 de flujo).

Según algunas realizaciones, la primera parte 76 del anillo exterior 72 incluye una parte interior 90 configurada para colindar con una primera tapa 92 de extremo asociada al elemento 16 de filtro (véase la Fig. 4). La parte interior 90 está configurada para impedir la comunicación de flujo entre la abertura 68 de entrada y la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro. Según la realización ilustrativa mostrada, la segunda parte 80 del anillo exterior 72 no incluye una parte interior correspondiente del anillo exterior 72, y se proporciona comunicación de flujo entre la abertura 70 de salida y la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro.

En la realización ilustrativa mostrada, la placa 86 define parcialmente la cavidad 36 de salida (p. ej., con la parte tubular 30 de la base 12 de filtro), que está en comunicación de flujo con la abertura 70 de salida en la placa 86. La tapa 32 de flujo incluye además un borde 94 (p. ej., formando una pared sustancialmente cilíndrica) que se extiende desde un lado de la placa 86 opuesta a la cavidad 36 de salida, y el borde 94 impide la comunicación de flujo entre el fluido que entra a la parte interior 50 del elemento 16 de filtro y el fluido que fluye a través de la abertura 70 de salida hacia la cavidad 36 de salida. El borde 94 también está configurado para separar la placa 86 de la primera tapa 92 de extremo asociada al elemento 16 de filtro. Según la realización ilustrativa mostrada, el borde 94 incluye una o más aberturas 96 configuradas para proporcionar comunicación de flujo entre una o más de las aberturas 68 de entrada y la parte interior 50 del elemento 16 de filtro.

El conjunto 10 de filtro ilustrativo incluye también un elemento 98 de sellado (p. ej., un sello de junta tórica anular) asociado al anillo exterior 72 de la tapa 32 de flujo y configurado para proporcionar un sellado de fluidos entre el anillo exterior 72 y, al menos, o bien la base 12 de filtro o bien un bote 14. Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 4, el anillo exterior 72 incluye una extensión 100 que se extiende hacia fuera desde el anillo exterior 72 (p. ej., radialmente hacia fuera), y el elemento 98 de sellado incluye un rebaje 102 configurado para alojar la extensión 100. En la realización ilustrativa mostrada, el elemento 98 de sellado está intercalado entre una parte de la base 12 de filtro y una parte de extremo correspondiente del bote 14 cuando el elemento 16 de filtro y la tapa 32 de flujo se ensamblan entre sí y se alojan en el bote 14 y el bote 14 se acopla a la base 12 de filtro.

El conjunto 10 de filtro ilustrativo incluye también un elemento 104 de sellado asociado al anillo interior 74 de la tapa 32 de flujo y configurado para evitar el flujo de fluido entre la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro y la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro a menos que el fluido pase a través el elemento 16 de filtro, por ejemplo, a medida que el fluido fluya desde la abertura 38 de entrada, a la cavidad 34 de entrada, a través de la abertura 68 de entrada, a la parte interior 50 del elemento 16 de filtro, a través del elemento 16 de filtro hacia la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro, a través de la abertura 70 de salida de la tapa 32 de flujo, a la cavidad 36 de salida, y a través de la abertura 40 de salida (véanse las Figs. 2 y 3). El elemento 104 de sellado ilustrativo es un sello sustancialmente cilíndrico intercalado entre una superficie interior del anillo interior 74 de la tapa 32 de flujo y una superficie exterior de la parte tubular 30 de la base 12 de filtro. Según algunas realizaciones, el elemento 104 de sellado puede moldearse sobre una superficie interior del anillo interior 74, y/o la superficie interior puede incluir uno o más rebajes 106 (véanse las Figs. 6 y 7) configurados para alojar las partes correspondientes del elemento 104 de sellado.

Según algunas realizaciones, la tapa 32 de flujo puede utilizarse para dirigir el flujo de fluido dentro y fuera del elemento 16 de filtro. Por ejemplo, como se muestra mediante las flechas en las Figs. 2 y 3, un método para dirigir fluido a través del elemento 16 de filtro a través de la tapa 32 de flujo puede incluir recibir fluido desde la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro en la tapa 32 de flujo, y dirigir el fluido recibido desde la abertura 38 de entrada hacia la parte interior 50 del elemento 16 de filtro a través de la tapa 32 de flujo. El método puede incluir además dirigir el fluido desde la parte interior 50 del elemento 16 de filtro a través del elemento 16 de filtro hacia la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro, y dirigir el fluido desde la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro hacia la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro a través de la tapa 32 de flujo, en donde dirigir el fluido recibido desde la abertura 38 de entrada hacia la parte interior 50 del elemento 16 de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente hacia la parte central 66 de la tapa 32 de flujo. Según algunas realizaciones, dirigir el fluido desde la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro hacia la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro incluye también dirigir el fluido sustancialmente hacia la parte central 66 de la tapa 32 de flujo.

Como se ha indicado anteriormente, algunas realizaciones de la tapa 32 de flujo tienen una sección transversal sustancialmente circular perpendicular a un eje longitudinal de la tapa 32 de flujo, y dirigir el fluido hacia la parte central 66 de la tapa 32 de flujo incluye dirigir el fluido sustancialmente de forma radial hacia la parte central 66 de la tapa 32 de flujo.

Según algunas realizaciones del método, dirigir el fluido hacia la parte interior 50 del elemento 16 de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente en una primera dirección, y dirigir el fluido desde la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente en una segunda dirección diferente a la primera dirección. Por ejemplo, la primera y la segunda dirección pueden estar opuestas entre sí, o la primera y la segunda dirección pueden estar en ángulo entre sí (p. ej., oblicuas o perpendiculares). Según algunas realizaciones, el método también puede incluir evitar la comunicación de flujo entre el fluido recibido desde la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro y el fluido recibido en la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro a menos que el fluido atraviese el elemento 16 de filtro. La realización ilustrativa del conjunto 10 de filtro mostrado en las Figs. 1 -7 podría utilizarse para realizar estos métodos ilustrativos.

Como se muestra en la Fig. 2, el conjunto 10 de filtro ilustrativo incluye un recipiente colector 108 acoplado al segundo extremo 44 del bote 14 lejos de la tapa 32 de flujo. El recipiente colector 108 está configurado para recibir al menos una parte de un fluido separado de otro fluido a medida que el fluido atraviesa el elemento 16 de filtro (p. ej., agua separada del combustible). Según algunas realizaciones, un elemento 109 de sellado puede presionarse contra el recipiente colector 108 cuando el elemento 16 de filtro se acopla al recipiente colector 108 a través del bote 14 para proporcionar una barrera estanca a los fluidos entre el bote 14 y el recipiente colector 108.

El bote 14, el elemento 16 de filtro y/o la tapa 32 de flujo ilustrativos pueden definir una sección transversal que sea sustancialmente circular, sustancialmente ovalada y/o sustancialmente poligonal. Según algunas realizaciones, las secciones transversales pueden ser sustancialmente constantes a lo largo de la longitud longitudinal del bote 14 y/o del elemento 16 de filtro. Según algunas realizaciones, las secciones transversales pueden variar a lo largo de la longitud longitudinal del bote 14 y/o del elemento 16 de filtro. Las secciones transversales se pueden elegir en base a varias consideraciones, tales como, por ejemplo, el tamaño y la forma del espacio disponible en una ubicación de una máquina que reciba el conjunto 10 de filtro.

Como se muestra en las Figs. 2-4, el conjunto 10 de filtro ilustrativo incluye una primera tapa 92 de extremo acoplada a un primer elemento 16 de filtro de extremo. Por ejemplo, la primera tapa 92 de extremo incluye una placa superior 110, y la placa superior 110 se acopla a un primer extremo 112 de un elemento tubular 114 del elemento 16 de filtro. El elemento 16 de filtro ilustrativo incluye también una segunda tapa 116 de extremo que incluye una placa inferior 118 acoplada a un segundo extremo 120 del elemento tubular 114. Por ejemplo, la primera tapa 92 de extremo incluye un borde 122 configurado para engranarlo al primer extremo 112 del elemento tubular 114, y la segunda tapa 116 de extremo incluye un borde 124 configurado para engranarlo al segundo extremo 120 del elemento tubular 114. En la realización ilustrativa mostrada, el elemento tubular 114 se extiende a través de la parte interior 50 del elemento 16 de filtro.

En la realización ilustrativa del conjunto 10 de filtro mostrado, el elemento 16 de filtro ilustrativo incluye medios filtrantes 126 configurados para favorecer la separación de un primer fluido de un segundo fluido que tiene características diferentes al primer fluido a medida que el fluido atraviesa los medios filtrantes 126. Según algunas realizaciones, la primera tapa 92 de extremo está asociada a un primer extremo de los medios filtrantes 126 (p. ej., la primera tapa 92 de extremo está acoplada a un primer extremo de los medios filtrantes 126), y la segunda tapa 116 de extremo está asociada a un segundo extremo de los medios filtrantes 126 (p. ej., la segunda tapa 116 de extremo está acoplada a un segundo extremo de los medios filtrantes 126). El elemento 116 de filtro ilustrativo incluye un elemento tubular 114, por ejemplo como se muestra en las Figs. 2-4, que se extiende entre la primera tapa 92 de extremo y la segunda tapa 116 de extremo, en donde el elemento tubular 114 incluye una pluralidad de aberturas 128 que proporcionan comunicación de flujo entre la parte interior 50 del elemento 16 de filtro y los medios filtrantes 126. Como se muestra, los medios filtrantes 126 se extienden entre la primera tapa 92 de extremo y la segunda tapa 116 de extremo y alrededor de una superficie exterior 130 del elemento tubular 114. En el conjunto 10 de filtro ilustrativo mostrado, la tapa 32 de flujo se asocia a una primera tapa 92 de extremo del elemento 16 de filtro. La parte 54 de entrada de la tapa 32 de flujo está configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro y el elemento tubular 114 del elemento 16 de filtro. La parte 58 de salida de la tapa 32 de flujo está configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro y la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro.

En la realización ilustrativa mostrada, el elemento tubular 114 tiene un eje longitudinal y se extiende entre la primera tapa 92 de extremo y la segunda tapa 116 de extremo, y el eje longitudinal del elemento tubular 92 es sustancialmente paralelo a (p. ej., sustancialmente colineal con) el eje longitudinal X del conjunto 10 de filtro.

En la realización ilustrativa mostrada en las Figs. 2-7, los medios filtrantes 126 se configuran para favorecer la separación de un primer fluido de un segundo fluido que tiene características diferentes al primer fluido a medida que el fluido atraviesa los medios filtrantes 126. Por ejemplo, los medios filtrantes 126 pueden configurarse para favorecer la separación del agua del combustible cuando el combustible, con al menos un pequeño porcentaje de agua, atraviesa los medios filtrantes 126. Por ejemplo, los medios filtrantes 126 pueden incluir una sustancia de filtración que tiende a fusionar agua dado que el fluido que contiene agua pasa de la parte interior 50 a la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro (p. ej., cuando el fluido que contiene agua pasa de una superficie cilíndrica a otra). Por ejemplo, los medios filtrantes 126 pueden incluir materiales a base de papel o espuma, que pueden incluir pliegues. Según algunas realizaciones, los medios filtrantes 126 pueden configurarse para captar materia en partículas en los fluidos que entran en el elemento 16 de filtro desde la base 12 de filtro. Según algunas realizaciones, el elemento 16 de filtro puede incluir una banda 132 (p. ej., envuelta en forma espiral) configurada ^{para asegurar los medios filtrantes}126 ^{contra el elemento tubular 114. Aunque la realización ilustrativa mostrada}incluye una banda 132 enrollada en espiral, se contemplan formas alternativas para acoplar los medios filtrantes 126 al elemento tubular 114.

Como se muestra en las Figs. 2 y 3, los medios 126 filtrantes ilustrativos se extienden entre la primera tapa 92 de extremo y la segunda tapa 116 de extremo y alrededor de una superficie exterior 130 del elemento tubular 114, de modo que existe un espacio 134 (p. ej., un espacio anular) entre una superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126 y una superficie interior 138 del bote 14 cuando el elemento 16 de filtro se aloja en el bote 14. En la realización ilustrativa mostrada, el fluido que entra en el elemento 16 de filtro fluye a la parte interior 50 del elemento 16 de filtro (p. ej., al elemento tubular 114). A continuación el fluido entra en los medios filtrantes 126 (p. ej., a través de las aberturas 128 del elemento tubular 114), a través de los medios filtrantes 126 hacia la superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126. Seguidamente, el fluido entra en el espacio 134 entre la superficie interior 138 del bote 14 y la superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126.

Como se muestra en las Figs. 2 y 3, el bote 14 y la segunda tapa 116 de extremo están configurados de modo que al menos una parte del fluido separado del fluido que entra en el conjunto 10 de filtro fluya desde un primer lado 140 de la segunda tapa 116 de extremo hasta un segundo lado 142 de la segunda tapa 116 de extremo opuesto a la primera tapa 92 de extremo. Por ejemplo, una separación entre la segunda tapa 116 de extremo y el bote 14 puede proporcionar una abertura anular o uno o más pasajes que proporcionan comunicación de flujo entre el primer lado 140 y el segundo lado 142 de la segunda tapa 116 de extremo. Por ejemplo, a medida que el fluido fluye a través de los medios filtrantes 126, una parte del fluido puede tender a fusionarse y quedar separado del resto del fluido (p. ej., el agua puede tender a fusionarse y quedar separada del combustible). La parte separada del resto del fluido puede fluir pasando por la segunda tapa 116 de extremo y recogerse en el recipiente colector 108. El resto del fluido filtrado, o una segunda parte del fluido filtrado, puede fluir al espacio 134 y hacia la primera tapa 92 de extremo, y a la cavidad 36 de salida de la tapa 32 de flujo (véanse las Figs. 4 y 6) a través de la abertura 70 de salida en la placa 86. Una vez en la cavidad 36 de salida, el fluido filtrado fluye a la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro. Como resultado de esta configuración ilustrativa, la primera parte del fluido (p. ej., el agua) fluye desde el primer lado 140 de la segunda tapa 116 de extremo hasta el segundo lado 142 de la segunda tapa 116, pero no fluye a la tapa 32 de flujo a través del espacio 134. En su lugar, esta parte de fluido fluye al recipiente colector 108 para su recogida. La segunda parte del fluido fluye desde el espacio 134 hacia la primera tapa 92 de extremo, a través de la parte 58 de salida de la tapa 32 de flujo, a través de la abertura 40 de salida y, por ejemplo, de vuelta a un sistema de combustible asociado a una máquina.

Como se muestra en las Figs. 2 y 3, el segundo extremo 44 del bote 14 incluye una parte roscada 144 configurada para acoplarse a una parte roscada complementaria 146 del recipiente colector 108. El elemento 109 de sellado se presiona contra el recipiente colector 108 cuando el bote 14 se acopla al recipiente colector 108 para proporcionar una barrera estanca a los fluidos entre el bote 14 y el recipiente colector 108.

Según algunas realizaciones, el conjunto 10 de filtro puede incluir una capa exterior 148 que cubra, al menos parcialmente, la superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126 (véase Fig. 7). Por ejemplo, la capa exterior 148 puede envolverse alrededor de la superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126. Según algunas realizaciones, la capa exterior 148 puede cubrir la fibra 132 en realizaciones que tienen una fibra 132. En algunas realizaciones, la fibra 132 puede ser radialmente exterior con respecto a la capa exterior 148, por ejemplo manteniendo la capa exterior 148 en su lugar. La capa exterior 148 puede configurarse para permitir el paso de un primer fluido (p. ej., combustible) a través de la capa exterior 148 y favorecer la separación y/o coalescencia adicional de un segundo fluido (p. ej., agua), por ejemplo de modo que el segundo fluido no atraviese sustancialmente la capa exterior 148.

Según algunas realizaciones, la capa exterior 148 puede incluir uno o más tipos distintos de material. Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 7, una parte superior de la capa exterior 148 puede incluir una capa 149 de barrera configurada para permitir sustancialmente que el primer fluido la atraviese mientras que impida sustancialmente que el segundo fluido atraviese la misma. Una parte inferior de la capa exterior 148 puede incluir un tipo distinto de material. Por ejemplo, la parte inferior de la capa exterior 148 puede incluir una capa 151 de coalescencia configurada para favorecer la separación y/o coalescencia adicional del primer fluido respecto del segundo fluido. Según algunas realizaciones, al menos una parte de (p. ej., toda) la capa exterior 148 puede incluir un material de malla, por ejemplo, configurado para favorecer la separación adicional de un primer fluido respecto de un segundo fluido que tenga características distintas de las del primer fluido a medida que el fluido atraviesa la capa exterior 148. El material de malla puede tener, por ejemplo, un tamaño de malla que varíe de 50 micrómetros a 500 micrómetros. Según algunas realizaciones, al menos una parte de la capa exterior 148 incluye material de medios filtrantes tal como, por ejemplo, papel de filtro y/o espuma de filtro. Según algunas realizaciones, al menos una parte de la capa exterior 148 puede incluir medios sintéticos de eficiencia ultraalta. Según algunas realizaciones, al menos una parte de la capa exterior 148 puede incluir medios fóbicos configurados para favorecer la separación mutua del primer fluido y el segundo fluido. Por ejemplo, la capa exterior 148 puede configurarse para que sea hidrófoba, tendiendo así a separar agua de otro fluido tal como, por ejemplo, combustible.

Como se muestra en la Fig. 7, algunas realizaciones de la capa exterior 148 pueden cubrir menos que la extensión total de la superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126. Por ejemplo, la capa exterior 148 puede cubrir al menos el 90 %, al menos el 80 %, al menos el 75 %, al menos el 50 %, al menos el 25 %, al menos el 20 % o al menos el 10 % de la superficie exterior 136. En la realización ilustrativa mostrada en la Fig. 7, una primera parte de la capa exterior 148 (p. ej., la capa 149 de barrera) está asociada a la superficie exterior 136, de modo que la capa 149 de barrera se extiende aproximadamente un 80 % desde la primera tapa 92 de extremo hacia la segunda tapa 116 de extremo, pero no se extiende hasta la segunda tapa 116 de extremo. La capa 151 de coalescencia se extiende el 20 % restante hasta la segunda tapa 116 de extremo. Se contempla que la capa exterior 148 pueda extenderse desde la segunda tapa 116 de extremo hacia la primera tapa 92 de extremo, pero no hasta la primera tapa 92 de extremo. Según algunas realizaciones, la capa exterior 148 puede extenderse entre la primera tapa 92 de extremo y la segunda tapa 116 de extremo, sin llegar ni a la primera tapa 92 de extremo ni a la segunda tapa 116 de extremo. El grado en que la capa exterior 148 cubre la superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126 puede adaptarse para lograr un nivel deseado de separación del primer fluido respecto del segundo fluido. Según algunas realizaciones, la capa exterior 148 puede cubrir la extensión total de la superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126. Según algunas realizaciones, la capa exterior 148 puede incluir más de una capa de material. Se contempla que las distintas capas de la capa exterior 148 pueden ser del mismo material o pueden ser de distintos tipos de material.

Según algunas realizaciones, el elemento 16 de filtro se configura de modo que el fluido que entra en el elemento tubular 114 a través de la tapa 32 de flujo fluya en una primera dirección longitudinalmente hacia la segunda tapa 116 de extremo y luego a los medios filtrantes 126. Después de que el fluido entre en los medios filtrantes 126, el primer fluido (p. ej., combustible) fluye a través de los medios filtrantes 126 y la capa exterior 148 (si existe) y, a continuación en una segunda dirección entre la superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126 y el bote 14 en el espacio 134 longitudinalmente hacia la tapa 32 de flujo. Según la realización ilustrativa mostrada, el elemento 16 de filtro está configurado de modo que, después de que el fluido haya entrado en los medios filtrantes 126, el segundo fluido (p. ej., el fluido separado del primer fluido) fluya sustancialmente en la primera dirección hacia el recipiente colector 108.

Según algunas realizaciones, el conjunto 10 de filtro puede utilizarse para separar un primer fluido de un segundo fluido. Por ejemplo, un método para separar un primer fluido de un segundo fluido que tenga características distintas a las del primer fluido puede incluir recibir fluido desde la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro en la tapa 32 de flujo. El método también puede incluir dirigir el fluido recibido desde la abertura 38 de entrada hacia la parte interior 50 del elemento 16 de filtro a través de la tapa 32 de flujo. El método puede incluir también dirigir el fluido desde la parte interior 50 del elemento 16 de filtro a los medios filtrantes 126 del elemento 16 de filtro, en donde los medios filtrantes 126 están configurados para favorecer la separación del primer fluido respecto del segundo fluido a medida que el fluido atraviesa los medios filtrantes 126 hasta la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro. El método puede incluir también dirigir el primer fluido desde la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro hasta la abertura 38 de salida de la base 12 de filtro a través de la tapa 32 de flujo. El método puede incluir también dirigir al menos una parte del segundo fluido desde los medios filtrantes 126 hasta el recipiente colector 108. Según algunas realizaciones del método, dirigir el fluido recibido desde la abertura 38 de entrada hacia la parte interior 50 del elemento 16 de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente hacia la parte central 66 de la tapa 32 de flujo, y dirigir el fluido desde la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro hasta la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente hacia la parte central 66 de la tapa de flujo.

Según algunas realizaciones del método, la tapa 32 de flujo tiene una sección transversal sustancialmente circular perpendicular a un eje longitudinal de la tapa 32 de flujo, y dirigir el fluido hacia la parte central 66 de la tapa 32 de flujo incluye dirigir el fluido sustancialmente de forma radial hacia la parte central 66 de la tapa 32 de flujo. Según algunas realizaciones del método, dirigir el fluido hacia la parte interior 50 del elemento 16 de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente en una primera dirección, y dirigir el fluido desde la parte exterior 52 del elemento 16 de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente en una segunda dirección distinta de la primera dirección (p. ej., en una dirección opuesta). La realización ilustrativa del conjunto 10 de filtro mostrado en las Figs. 1-7 podría utilizarse para realizar estos métodos ilustrativos.

Como se muestra en las Figs. 2 y 3, el conjunto 10 de filtro, el bote 14 y el elemento 16 de filtro ilustrativos pueden estar configurados para eliminar al menos una parte de agua (y del material en partículas) del combustible que atraviesa el elemento 16 de filtro. Por ejemplo, el fluido para filtrar entra en el elemento 16 de filtro a través de la abertura 38 de entrada de la base 12 de filtro y la cavidad 34 de entrada, y fluyendo a continuación a través de una o más aberturas 68 de entrada de una o más partes 54 de entrada de la tapa 32 de flujo. Las aberturas 68 de entrada están configuradas para dirigir el fluido dentro de la parte interior 50 del elemento 16 de filtro. Por ejemplo, las aberturas 68 de entrada pueden estar configuradas para dirigir fluido dentro del elemento tubular 114 y a través de aberturas 128 del elemento tubular 114 y dentro de los medios filtrantes 126, lo que favorece la separación del agua del combustible en el fluido (p. ej., coalesce el agua a medida que atraviesa los medios filtrantes 126). El combustible sale de los medios filtrantes 126 y entra en el espacio 134 entre la superficie exterior 136 de los medios filtrantes 126 y la superficie interior 138 del bote 14. Según algunas realizaciones, el combustible atraviesa la capa exterior 148, que está configurada para coalescer cualquier agua que no coalesció a través de los medios filtrantes 126. El agua del fluido coalesce, al menos parcialmente, en gotículas de agua y cae entre la segunda tapa 116 de extremo del elemento 16 de filtro y el bote 14, donde se recoge en el recipiente colector 108. El combustible separado del fluido se desplaza en el espacio 134 hacia y a la parte 58 de salida de la tapa 32 de flujo, donde pasa a través de una o más de las aberturas 70 de salida a la cavidad 36 de salida. Después de eso, el combustible filtrado fluye a través de la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro y de vuelta al sistema de combustible de la máquina.

Como se muestra en las Figs. 1-3, al menos partes del recipiente colector 108 pueden estar configuradas de modo que sea posible determinar el nivel del fluido en el recipiente colector 108. Por ejemplo, al menos una parte del recipiente colector 108 (p. ej., todo el recipiente colector 108) puede ser transparente o translúcida, de modo que sea posible determinar el nivel de agua en el recipiente colector 108. Esto puede permitir a un operario o a un técnico de mantenimiento determinar si podría ser aconsejable extraer el fluido del recipiente colector 108. Esto puede impedir sustancialmente que se acumule agua suficiente en el recipiente colector 108 para ser llevada al espacio 134, a través de las aberturas 70 de salida de la tapa 32 de flujo y la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro, y al sistema de combustible aguas abajo del conjunto 10 de filtro. Según algunas realizaciones, puede proporcionarse un sensor 150 para detectar si debe sacarse agua del recipiente colector 108. El sensor 150 puede sustituirse por un tapón. Algunas realizaciones del conjunto 10 de filtro pueden incluir un drenaje 152 que incluya un agujero 154 de drenaje y un tapón 156 de drenaje configurados para facilitar la eliminación del fluido (p. ej., agua) del recipiente colector 108.

Según algunas realizaciones, la tapa 32 de flujo o la primera tapa 92 de extremo pueden no estar acoplados directamente a los medios filtrantes 126 y/o al elemento tubular 114. Por ejemplo, realizaciones consistentes en realizaciones ilustrativas mostradas en las Figs. 1-7 pueden incluir cualquier aparato o dispositivo configurado para establecer sellos de fluidos entre el elemento 16 de filtro y la abertura 40 de salida de la base 12 de filtro tales como, por ejemplo, un adaptador configurado para acoplar un elemento de filtro de tipo “giratorio” con la base 12 de filtro mediante una conexión giratoria roscada. Por ejemplo, la tapa 32 de flujo puede estar modificada para incluir un manguito roscado configurado para engranarlo a una parte superior de un elemento de filtro giratorio y de este modo acoplar el elemento de filtro giratorio a la base 12 de filtro de una forma al menos similar a la de la tapa 32 de flujo ilustrativa.

Aplicabilidad Industrial

Las tapas de flujo y los conjuntos de filtro ilustrativos de la presente descripción pueden ser aplicables a una variedad de sistemas de fluidos. Por ejemplo, las tapas de flujo y los conjuntos de filtro pueden ser aplicables a sistemas de alimentación tales como, por ejemplo, motores de ignición-compresión, motores de gasolina, motores alimentados con combustible gaseoso, y otros motores de combustión interna conocidos en la técnica. Por ejemplo, las tapas de flujo y los conjuntos de filtro pueden utilizarse en un sistema de combustible para, por ejemplo, separar agua del combustible y/o eliminar materia en partículas del combustible antes de suministrarlo a un motor. El uso de las tapas de flujo y de los conjuntos de filtro descritos puede dar lugar a un nivel más deseable de filtración y/o separación de agua del combustible, incluso en circunstancias en las que pueda ser especialmente difícil separar el agua del combustible.

Según algunas realizaciones, el conjunto 10 de filtro que incluye el elemento 16 de filtro y la tapa 32 de flujo puede proporcionar una mejor separación en virtud de, por ejemplo, las trayectorias de flujo de la mezcla de combustible y agua y el combustible y el agua separados. Por ejemplo, según algunas realizaciones, los medios filtrantes 126 pueden actuar para coalescer el agua cuando el combustible que incluye al menos un pequeño porcentaje de agua atraviesa los medios filtrantes 126 y, según algunas realizaciones, la capa exterior 148. A continuación, las gotículas de agua fusionadas y el combustible pueden fluir en direcciones sustancialmente opuestas, fluyendo el combustible hacia la tapa 32 de flujo y el agua separada del combustible fluyendo hacia el recipiente colector 108. Como resultado del flujo en direcciones opuestas, al menos en parte, puede favorecerse la separación adicional del agua del combustible a medida que el agua se desplaza bajando al recipiente colector 108. Además, en realizaciones que incluyen la capa exterior 148, la capa exterior 148 sirve para favorecer más la separación de cualquier agua que quede en el combustible a medida que el combustible atraviesa la capa exterior 148 tras el paso a través de los medios filtrantes 126. Por ejemplo, la capa exterior 148 puede ser hidrófoba y, por tanto, puede tender a impedir que el agua atraviese la capa exterior 148 al tiempo que permite que el combustible la atraviese más fácilmente.

Como resultado de ello, según algunas realizaciones, las tapas de flujo y los conjuntos de filtro descritos pueden mejorar la separación de agua del combustible, por ejemplo, cuando el agua está emulsionada en el combustible y/o cuando el combustible contiene biocomponentes. Según algunas realizaciones, los métodos pueden servir para un propósito similar.

Claims

r e iv in d ic a c io n e s

Un conjunto (10) de filtro que comprende:

un bote (14) que tiene un eje longitudinal;

un elemento (16) de filtro recibido en el bote (14), incluyendo el elemento (16) de filtro:

medios filtrantes (126) configurados para favorecer la separación de un primer fluido de un segundo fluido que tenga características distintas a las del primer fluido, a medida que el fluido atraviesa los medios filtrantes (126);

una primera tapa (92) de extremo asociada a un primer extremo de los medios filtrantes (126;

una segunda tapa (116) de extremo asociada a un segundo extremo de los medios filtrantes (126);

un elemento tubular (114) que se extiende entre la primera y segunda tapas (92, 116) de extremo, en donde el elemento tubular (114) incluye una pluralidad de aberturas (128), y en donde los medios filtrantes (126) se extienden entre la primera tapa (92) de extremo y la segunda tapa (116) de extremo y alrededor de una superficie exterior (130) del elemento tubular (114); y

una tapa (32) de flujo asociada a la primera tapa (92) de extremo del elemento (16) de filtro, teniendo la tapa (32) de flujo una sección transversal circular perpendicular a un eje longitudinal de la tapa (32) de flujo e incluyendo la tapa (32) de flujo:

un anillo exterior (72) y un anillo interior (74) asociado al anillo exterior (72); una parte (54) de entrada configurada para proporcionar comunicación de flujo entre una abertura (38) de entrada de una base (12) de filtro y el elemento tubular (114) del elemento (16) de filtro, incluyendo la parte (54) de entrada una primera parte del anillo exterior (72);

una primera parte del anillo interior (74); y

una pluralidad de brazos (84) que se extienden entre la primera parte del anillo exterior (72) y la primera parte del anillo interior (74), definiendo los brazos (84) al menos parcialmente una abertura de entrada configurada para proporcionar comunicación de flujo entre la abertura (38) de entrada de la base (12) de filtro y la parte interior del elemento (16) de filtro; y

una parte (58) de salida configurada para proporcionar comunicación de flujo entre una abertura (40) de salida de la base (12) de filtro y una parte exterior (52) del elemento (16) de filtro,

incluyendo la parte (58 de salida

una segunda parte del anillo exterior (72), una segunda parte del anillo interior (74) y una placa (86) asociada al anillo interior (86), incluyendo la placa (86) una abertura de salida que proporciona comunicación de flujo entre la abertura (40) de salida de la base (12) de filtro y la parte exterior del elemento de filtro; y una pared (88) que se extiende entre la segunda parte del anillo exterior (72) y la segunda parte del anillo interior (74);

en donde la placa (86) y la pared (88) impiden la comunicación de flujo entre el fluido que entra en la parte de entrada y el fluido que entra en la parte de salida, y en donde la parte (54) de entrada de la tapa (32) de flujo y la parte (58) de salida de la tapa (3) de flujo están situadas en posiciones circunferencialmente distintas con respecto a una parte central de la tapa (32) de flujo.

El conjunto de filtro de la reivindicación 1, que incluye además una capa exterior (148) que cubre al menos parcialmente una superficie exterior (136) de los medios filtrantes, en donde la capa exterior (148) se configura para permitir el paso del primer fluido a través de la capa exterior (148) y favorecer la separación del segundo fluido, de modo que el segundo fluido no pase sustancialmente a través de la capa exterior (148).

El conjunto de filtro de la reivindicación 2, en donde los medios filtrantes (126) incluyen medios filtrantes plegados, y la capa exterior (148) incluye al menos uno de una capa de barrera, una capa coalescente, una capa de malla, medios filtrantes, medios sintéticos de eficacia ultra alta, y medios fóbicos configurados para favorecer la separación del primer fluido y el segundo fluido entre sí.

El conjunto de filtro de la reivindicación 1, que incluye además un recipiente colector (108) acoplado a un extremo del bote (14) lejos de la tapa (32) de flujo, en donde el recipiente colector (108)a está configurado para recibir al menos una parte del segundo fluido.

El conjunto de filtro de la reivindicación 4, en donde el elemento (16) de filtro está configurado de modo que el fluido que entra en el elemento tubular (114) a través de la tapa (32) de flujo, fluya en una primera dirección longitudinalmente hacia la segunda tapa (116) de extremo y, después de eso, a los medios filtrantes (126), y en donde después de que el fluido pase a los medios filtrantes (126), el primer fluido fluya en una segunda dirección entre el exterior de los medios filtrantes (126) y el bote (14) longitudinalmente hacia la tapa (32) de flujo.

El conjunto de filtro de la reivindicación 5, en donde el elemento (16) de filtro está configurado de modo que después de que el fluido pasa a los medios filtrantes (126), el segundo fluido fluye sustancialmente en la primera dirección hacia el recipiente colector (108).

Un método para separar un primer fluido de un segundo fluido que tenga características distintas a las del primer fluido, comprendiendo el método:

proporcionar un conjunto (10) de filtro de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores; recibir fluido desde la abertura (38) de entrada de la base (12) de filtro en la tapa (32) de flujo; dirigir el fluido recibido desde la abertura (38) de entrada hacia la parte interior (50) del elemento (16) de filtro a través de la tapa (32) de flujo;

dirigir el fluido desde la parte interior (50) del elemento (16) de filtro a los medios filtrantes (126) del elemento (16) de filtro;

dirigir el primer fluido desde la parte exterior (52) del elemento (16) de filtro a la abertura (40) de salida de la base (12) de filtro a través de la tapa (32) de flujo; y

dirigir al menos una parte del segundo fluido de los medios filtrantes (126) al recipiente colector (108),

en donde dirigir el fluido recibido desde la abertura (38) de entrada hacia la parte interior (50) del elemento (16) de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente hacia una parte central (66) de la tapa (32) de flujo, y

en donde dirigir el fluido desde la parte exterior (52) del elemento (16) de filtro hasta la abertura (40) de salida de la base (12) de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente hacia la parte central (66) de la tapa (32) de flujo.

El método de la reivindicación 7, en donde dirigir el fluido hacia la parte central (66) de la tapa (32) de flujo incluye dirigir el fluido de forma sustancialmente radial hacia la parte central (66) de la tapa (32) de flujo.

El método de la reivindicación 7, en donde dirigir el fluido hacia la parte interior (50) del elemento (16) de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente en una primera dirección, y dirigir el fluido desde la parte exterior (52) del elemento (16) de filtro incluye dirigir el fluido sustancialmente en una segunda dirección distinta de la de la primera dirección.