ES2263716T3 - Sistema de sellado de filtro para instalaciones de calefaccion y aire acondicionado. - Google Patents

Abstract

Unidad de filtro de aire para una instalación de ventilación, de calefacción y/o de climatización para vehículos de motor, que comprende un filtro de aire (10) con un elemento filtrante (12, 14) y un marco de filtro (14, 16, 17, 18, 20) al menos parcialmente circundante, así como una caja de filtro de aire (30), en la que la caja de filtro de aire (30) dispone de una abertura para filtro de aire (32), que se puede cerrar por medio de una tapa (40), para poder reemplazar el filtro de aire (10), hallándose asociado al filtro de aire (10) un dispositivo de estanqueidad (20) que, hallándose intercalado entre la caja del filtro de aire (30) y la tapa (40), forma un cierre estanco entre esa caja del filtro de aire y esa tapa, encontrándose la tapa (40) separada del filtro de aire y cubriendo por completo la abertura para el filtro de aire, caracterizada por el hecho de que el filtro de aire (10) forma con el dispositivo de estanqueidad (20) una unidad común recambiable.

Description

Sistema de sellado de filtro para instalaciones de calefacción y aire acondicionado.

La presente invención se refiere a una unidad de filtro de aire tal como se utiliza en una instalación de ventilación, de calefacción y/o de climatización de un vehículo de motor.

Una unidad de filtro de aire de este tipo comprende habitualmente un filtro de aire con un elemento filtrante y un marco de filtro al menos parcialmente circundante, así como una caja de filtro de aire para sostener el filtro de aire en el lugar deseado de la instalación de ventilación, de calefacción y/o de climatización. A la vista de la larga vida útil esperable de los vehículos de motor y de la fuerte contaminación del medio ambiente, es necesario prever el filtro de aire como recambiable. Con este fin la caja del filtro de aire dispone habitualmente de una abertura para filtro de aire que se puede cerrar por medio de una tapa, a fin de poder garantizar un acceso al filtro mismo. Para poder garantizar la estanqueidad de la caja del filtro de aire a pesar de la existencia de una tapa, habitualmente la caja y/o la tapa disponen de manera opcional de una junta estanca que se extiende periféricamente, la cual puede estar, por ejemplo, unida por inyección a la tapa, o conformada en un alojamiento correspondiente de la caja del filtro de aire.

A partir de aquí, sin embargo, se ha comprobado que precisamente en esta zona se producen con frecuencia faltas de estanqueidad, causadas por un envejecimiento del material de la junta estanca o por la suciedad que se puede depositar en la junta estanca, por ej. cuando se recambia el filtro de aire muy sucio.

Por ese motivo es importante que se pueda conformar una unidad de filtro de aire del tipo mencionado al principio, en especial para una instalación de ventilación, de calefacción y/o de climatización para vehículos de motor, que comprenda un filtro de aire con un elemento filtrante y un marco de filtro al menos parcialmente circundante, así como una caja de filtro de aire, disponiendo la caja de filtro de aire de una abertura para filtro de aire, que se puede cerrar por medio de una tapa, para poder reemplazar el filtro de aire, de tal manera que se pueda garantizar un alto grado de estanqueidad. Se muestra esto, por ej., en la patente US-3747772.

Esto se consigue asociando al filtro de aire un dispositivo de estanqueidad para formar un cierre estanco entre la caja del filtro de aire y la tapa, el cual se encuentra intercalado entre la caja del filtro de aire y la tapa. Gracias a la asociación del dispositivo de estanqueidad al filtro de aire, y ya no a la caja del filtro de aire y/o a la tapa, es posible, de una forma especialmente más sencilla y económica, poder garantizar de manera prácticamente ilimitada la estanqueidad entre la caja del filtro de aire y la tapa, no pudiendo tampoco prácticamente causar faltas de estanqueidad un ensuciamiento de la justa estanca, puesto que se reemplaza la junta estanca junto con el filtro sucio.

La patente FR-A-2741568 describe una unidad de filtro de aire con las características del preámbulo de la reivindicación 1. En la unidad de filtro de aire descrita se describe un cartucho de filtro al que se encuentran asociados, formando una sola pieza con él, una junta estanca y un elemento de tapa. Al introducir el cartucho de filtro se introduce en la abertura para el filtro de aire la junta estanca por medio de la tapa, hasta que una parte de la junta estanca se sujeta por detrás en un saliente hacia atrás, mientras que otra parte de la junta estanca se apoya en forma de faldas obturadoras en la zona de la embocadura. La unidad de filtro de aire conocida tiene por una parte la desventaja de que cuando se reemplaza el cartucho de filtro hay que sustituir también la tapa, mientras que por otra parte el efecto estanqueizador conseguido no resulta satisfactorio. Se tiene que ver otro inconveniente esencial de la unidad anteriormente conocida en el hecho de que la caja de la instalación de ventilación, de calefacción y/o de climatización del vehículo de motor se encuentra debilitada en la zona de la abertura para el filtro de aire y la utilización de una tapa de dimensiones más pequeñas que la abertura para el filtro de aire no puede proporcionar en esa zona ningún refuerzo estructural.

Constituye por ello el objetivo de la presente invención el de perfeccionar una unidad de filtro de aire como la que se conoce por la patente FR-A-2741568 de tal manera que se pueda facilitar un ahorro económico y se dé la posibilidad de proporcionar una estanqueidad mejorada, así como también la de poder proporcionar una mejora de la integridad estructural en la zona de la abertura para el filtro de aire.

Conforme a la invención se consigue este objetivo por medio de una unidad de filtro de aire con las características de la reivindicación 1, hallándose presente la tapa como parte independiente con respecto al filtro de aire y cubriendo por completo la abertura para el filtro de aire, de manera que cuando se reemplaza el elemento filtrante se puede volver a utilizar la tapa misma, y la tapa puede, apoyándose desde fuera sobre la caja, sujetar la junta estanca asociada al filtro de aire, con lo que se puede garantizar una elevada estanqueidad y se mejora la integridad estructural de la caja de la instalación de ventilación, de calefacción y/o de climatización del vehículo de motor.

En un ejemplo preferido de construcción, el dispositivo de estanqueidad forma una parte, al menos parcialmente deformable elásticamente, del marco del filtro. De esta manera se pueda fabricar la unidad de filtro de aire conforme a la invención de un modo especialmente sencillo y económico, por ej. por medio de la técnica de dos componentes, uniendo por inyección el material elásticamente deformable del dispositivo de estanqueidad al marco del filtro.

De manera ventajosa el elemento filtrante dispone de una prolongación que se puede disponer entre la caja del filtro de aire y la tapa. Por medio de esta conformación es posible, a modo de ejemplo, fijar el elemento filtrante mismo, por ej. en forma de banda filtrante plegada en el marco, siguiendo toda la longitud de la tapa, sin que sea necesaria la correspondiente adhesión por separado, ya que la prolongación se puede sujetar de forma simple con el dispositivo de estanqueidad entre la tapa y la caja del filtro de aire, o puede formar parte de ese dispositivo de
estanqueidad.

De manera ventajosa el dispositivo de estanqueidad, en particular la parte elásticamente deformable y/o la prolongación, puede cubrir o solapar por completo la abertura para el filtro de aire. Dicho de otra manera, el dispositivo de estanqueidad puede formar también una tapa blanda, que entonces puede ser sostenida por la tapa propiamente dicha y comprimida con la caja del filtro de aire.

Con el fin de que sea necesaria la menor cantidad de material posible, se prefiere que el dispositivo de estanqueidad, en particular la parte elásticamente deformable y/o la prolongación, se corresponda esencialmente con la forma y/o las dimensiones de la tapa. Otra ventaja consiste en que el dispositivo de estanqueidad queda completamente protegido por la tapa dispuesta encima de él.

Para poder garantizar un encaje entre la tapa y la caja del filtro de aire se prefiere que el dispositivo de estanqueidad y/o la prolongación presenten como mínimo una escotadura, comprendiendo esa escotadura en especial como mínimo un agujero oblongo, de manera que se puede describir un movimiento relativo entre la tapa y la caja del filtro de aire sin que resulten dañados el dispositivo de estanqueidad y/o la
prolongación.

Para el encaje entre la tapa y la caja del filtro de aire se encuentran previstos ventajosamente medios de enclavamiento. En lo referente a los medios de enclavamiento se puede tratar, a modo de ejemplo, de los de tal tipo que, cuando se coloca la tapa provocan ellos mismos un enclavamiento, o ventajosamente de los de tal tipo que solamente causan un enclavamiento después de un movimiento relativo en estado comprimido o introducido a presión. Precisamente en este último caso mencionado es deseable guiar los medios de enclavamiento en el elemento de estanqueidad y/o en la prolongación por medio de escotaduras o agujeros oblongos, de manera que además de la función de enclavamiento entre la caja del filtro de aire y la tapa también se consigue una guía y una fijación adicional del elemento de estanqueidad y de la prolongación.

De manera adicional o alternativa es posible prever un dispositivo de seguridad para, por ej., impedir que de manera involuntaria se pierda el encaje entre la tapa y la caja del filtro de aire. Un medio de seguridad especialmente sencillo está formado por dos aberturas que se pueden alinear y en las que se puede introducir un elemento de seguridad, como por ej. un tornillo.

Finalmente se prefiere que la tapa comprenda elementos de refuerzo. Previendo elementos de refuerzo es posible, en especial, dotar a la tapa de las correspondientes propiedades estructurales, tal como se dan en la caja del filtro de aire. Los elementos de refuerzo pueden estar conformados, por ej., a modo de nervios de refuerzo o similares.

Otras ventajas y características de la presente invención se deducen además, y sólo a modo de ejemplo, de la descripción de una forma de construcción preferida actualmente, en la que se hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

La fig. 1 muestra en representación en perspectiva una unidad de filtro de aire conforme a la forma de construcción preferida, durante el montaje del filtro de aire.

La fig. 2 muestra una vista en corte a través de la unidad de filtro de aire que se muestra en la fig. 1, después del montaje.

La fig. 3 muestra, en una vista en corte perpendicular a la representación de la fig. 2, la unidad de filtro de aire que se muestra en la fig. 1 en estado montado.

En el extremo inferior de la fig. 1 se encuentra representada una caja de filtro de aire 30, la cual puede ser parte, por ej., de una caja de un dispositivo de conducción de aire de una instalación de ventilación, de calefacción y/o de climatización de un vehículo de motor. La caja del dispositivo de conducción de aire 30 está provista de una abertura para el filtro de aire 32, limitada por un borde periférico 34, 36. La abertura para el filtro de aire sirve para introducir un filtro de aire, tal como se indica por medio de la flecha.

El filtro de aire mismo se encuentra indicado con el signo de referencia 10, y comprende secciones 16 y 18, mutuamente opuestas, que se encuentran unidas en un extremo del filtro de aire por medio de otra sección del marco del filtro 17. En el espacio definido por las tres secciones 16, 17 y 18 se encuentra dispuesto un elemento filtrante, que en el ejemplo de construcción que se muestra es un papel de filtro 12 dispuesto de forma plegada. El elemento filtrante 12 tiene, en el ejemplo de construcción que se muestra, una prolongación 14, que se extiende más allá de las secciones laterales del marco del filtro 16 y 18, así como sobre el plano definido por las correspondientes crestas de los pliegues. Por encima de la prolongación 14 se completa el marco del filtro de aire por medio de un elemento de estanqueidad 20 elásticamente deformable, que en el ejemplo de construcción que se muestra es una estructura plana de un material relativamente blando. La prolongación puede formar también ella misma el elemento de estanqueidad, o estar prevista como parte integral de éste. Tanto la prolongación 14 como asimismo el dispositivo de estanqueidad 20 está provistos de escotaduras 14a y 20a en forma de agujeros oblongos, cuya función se describe más adelante de manera detallada. Los agujeros oblongos 14a y 20a se encuentran previstos en secciones que se corresponden con zonas 34 que sobresalen hacia atrás del borde periférico de la abertura para filtro de aire 32.

La unidad de filtro de aire representada se completa con una tapa 40, que en estado montado forma una unidad estructural con la caja del filtro de aire 30, y sirve para bloquear la prolongación 14, así como el dispositivo de estanqueidad 20, con la caja del filtro de aire 30, de manera que queden garantizados una fijación del elemento filtrante y un cierre estanco.

En el ejemplo de construcción que se muestra, la tapa 40 dispone de ganchos de enclavamiento 42, que pueden pasar a través de las escotaduras 14a y 20a existentes en el dispositivo de estanqueidad 20 y en la prolongación 14 con el fin de poder sujetar por detrás con enclavamiento, en el recorrido de un movimiento de traslación de la tapa 40, el borde periférico 34, 36 de la abertura para filtro de aire. Además, la tapa 40 comprende nervios de refuerzo 46, así como orejas de fijación 44, que como elemento de seguridad disponen de una abertura, las cuales se pueden alinear respectivamente con aberturas 31 de la caja del filtro de aire, de manera que es posible una fijación por medio, por ej., de tornillos.

Tal como se puede percibir claramente en conjunto, el dispositivo de estanqueidad 20 y la prolongación 14 se corresponden esencialmente en cuanto a forma y tamaño con la tapa 40, de manera que en estado montado quedan cubiertos completamente por la tapa, siendo de esa manera protegidos por ella. Al mismo tiempo, la prolongación 14 y la parte 20 elásticamente deformable se encuentran conformadas de tal manera que cubren o solapan por completo la abertura para el filtro de aire 32, de manera que pueden descansar horizontalmente sobre una superficie que hay en la caja del filtro de aire más allá del borde periférico 34, 36.

Aunque en la representación de la fig. 1 la prolongación 14 y el elemento de estanqueidad 20 han sido representados, a los fines de la representación, como distantes entre sí, también es posible preverlos apoyándose el uno contra el otro. Como ampliación es posible asimismo apoyar la prolongación 14 de manera deslizante en las secciones laterales 16, 18 del marco del filtro, de manera que en el montaje la prolongación 14 puede ser acercada al elemento de estanqueidad 20. En otra alternativa más se encuentra conformada una sección de puente entre la prolongación 14 y el elemento de estanqueidad 20, el cual es también deformable, tal como el elemento de estanqueidad 20 mismo.

En el montaje de la unidad de filtro de aire representada, por lo tanto, se introduce el filtro de aire conforme a la flecha mostrada en la fig. 1 hasta que la prolongación 14 entra en contacto con la caja del filtro de aire. A continuación se ejerce una ligera presión sobre el dispositivo de estanqueidad 20, por ej. por medio de la tapa o también de otra herramienta apropiada, con el fin de eliminar, en la medida en que exista, la separación entre la prolongación 14 y el dispositivo de estanqueidad 20. Si la presión se ejerce por medio de la tapa misma, los talones de enclavamiento 42 garantizan que cuando se hace presión hacia abajo se mantenga el alineamiento del dispositivo de estanqueidad 20 y la prolongación 14, puesto que los talones de enclavamiento 42 encajan en los correspondientes agujeros oblongos 20a y 14a. Con ello se llega a la configuración que se muestra en la fig. 2, en la que contra la caja del filtro de aire descansa la prolongación 14, contra la cual descansa el dispositivo de estanqueidad 20, apoyándose horizontalmente la tapa 40 sobre el elemento de estanqueidad.

Tal como se puede percibir claramente en la fig. 2, con ello se prepara una construcción tipo sandwich en la zona del borde en torno a la abertura para el filtro de aire, la cual crea un cierre estanco efectivo, y eso en cada caso con un elemento de estanqueidad sin ensuciar, el cual tiene las características de deformación deseadas, puesto que todavía no ha comenzado un proceso de envejecimiento.

Tan pronto se ha alcanzado la configuración de la fig. 2, basta un movimiento de traslación de la tapa 40 en el plano del elemento filtrante para alcanzar la configuración, como se muestra en la fig. 3. Tal como se puede percibir allí con claridad, los talones de enclavamiento 42 sujetan por detrás las secciones sobresalientes 36 del borde periférico de la abertura para el filtro de aire, que en el ejemplo de construcción que se muestra disponen adicionalmente de salientes de enclavamiento 35. Como se puede percibir claramente, por medio de los talones de enclavamiento 42 se comprimen el elemento de estanqueidad 20 y la prolongación 14 entre la tapa 40 y la caja del filtro de aire 30, de manera que queda garantizada una estanqueidad a lo largo del contorno. En la vista de la fig. 3 el especialista percibe inmediatamente por qué las escotaduras 20a y 14a están conformadas como agujeros oblongos, a saber, para poder garantizar el correspondiente movimiento de traslación. En la configuración que se muestra en la fig. 3 es posible, en conclusión, hacer pasar un tornillo a través de la oreja de fijación 44, a fin de hacerla encajar con la abertura 31, que se encuentra alineada con la oreja de fijación 44 después del movimiento de traslación para impedir que la tapa se suelte involuntariamente.

Cada vez que ahora se ha de reemplazar el filtro de aire, basta con seguir en orden inverso las etapas antes indicadas. Una vez se ha conseguido desmontar el filtro de aire, se introduce un nuevo filtro de aire con un nuevo dispositivo de estanqueidad sin ensuciar asociado a él, por ej. conformado en una sola pieza con él, y una vez conseguido el nuevo montaje se da un cierre estanco que en la práctica no se distingue de un primer montaje.

Aunque previamente se ha abordado el hecho de que en la zona de la abertura para el filtro de aire se encuentra prevista una estructura tipo sandwich, hay que entender que el marco del filtro puede estar estructurado por secciones, o también en su totalidad, en base a dos capas con diferentes características del material. Es posible, en especial, sostener el medio filtrante en un bastidor textil conformador, envuelto en forma de sandwich por un material esponjoso o un no tejido textil con el fin de poder proporcionar en el interior de la caja un cierre estanco a lo largo de todo el contorno. Utilizando un no tejido textil o un material esponjoso se puede preparar tanto un cierre estanco en la dirección de la corriente como también en la dirección de extensión del medio filtrante, previéndose, por ej., un exceso apropiado. Por supuesto, la parte elásticamente deformable, tal como se la denomina en el detalle de las formas de construcción descritas, también puede estar formada por un material no tejido o un material esponjoso.

Aunque la presente invención ha sido descrita antes de manera completa y a modo de ejemplo con referencia a una forma de construcción actualmente preferida, el especialista debería entender que son posibles las más diferentes variaciones y modificaciones en el marco de las reivindicaciones. Hay que entender, así, que se podría prescindir de los medios de enclavamiento, por ejemplo, con el fin de proporcionar una superficie de apoyo aún más homogénea y extensa sobre la que poder sujetar el dispositivo de estanqueidad 20 y/o la prolongación 14 entre la caja del filtro de aire y la tapa. Es esencial, después de todo, que frente a los planteamientos tradicionales se propone una unidad de filtro de aire en la que cada reemplazo del filtro de aire lleva consigo automáticamente un reemplazo de la junta estanca, ya que la junta estanca se halla asociada al elemento filtrante mismo.

Claims (18)

1. Unidad de filtro de aire para una instalación de ventilación, de calefacción y/o de climatización para vehículos de motor, que comprende un filtro de aire (10) con un elemento filtrante (12, 14) y un marco de filtro (14, 16, 17, 18, 20) al menos parcialmente circundante, así como una caja de filtro de aire (30), en la que la caja de filtro de aire (30) dispone de una abertura para filtro de aire (32), que se puede cerrar por medio de una tapa (40), para poder reemplazar el filtro de aire (10), hallándose asociado al filtro de aire (10) un dispositivo de estanqueidad (20) que, hallándose intercalado entre la caja del filtro de aire (30) y la tapa (40), forma un cierre estanco entre esa caja del filtro de aire y esa tapa, encontrándose la tapa (40) separada del filtro de aire y cubriendo por completo la abertura para el filtro de aire, caracterizada por el hecho de que el filtro de aire (10) forma con el dispositivo de estanqueidad (20) una unidad común recambiable.

2. Unidad de filtro de aire según la reivindicación 1, en la que el dispositivo de estanqueidad forma una parte, al menos en parte elásticamente deformable, del marco del filtro (14, 16, 17, 18, 20).

3. Unidad de filtro de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que el elemento filtrante (12) tiene una prolongación (14) que se puede disponer entre la caja del filtro de aire (30) y la tapa (40), pudiendo formar la prolongación el dispositivo de estanqueidad, o estar prevista como parte integral de éste.

4. Unidad de filtro de aire según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que el dispositivo de estanqueidad (20), en particular la parte elásticamente deformable (20) y/o la prolongación (14), puede cubrir por completo la abertura para el filtro de aire (32).

5. Unidad de filtro de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que el dispositivo de estanqueidad (20), en particular la parte elásticamente deformable (20) y/o la prolongación (14), se corresponde esencialmente con la forma y/o con las dimensiones de la tapa.

6. Unidad de filtro de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que el dispositivo de estanqueidad (20), en particular la parte elásticamente deformable (20) y/o la prolongación (14), presenta como mínimo una escotadura (14a, 20a) que permite o permiten un encaje entre la tapa (40) y la caja del filtro de aire (30).

7. Unidad de filtro de aire según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que la escotadura o escotaduras (14a, 20a) comprende o comprenden como mínimo un agujero oblongo.

8. Unidad de filtro de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que para el encaje entre la tapa y la caja del filtro de aire se hallan previstos medios de enclavamiento (42, 35).

9. Unidad de filtro de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que se encuentra previsto un dispositivo de seguridad (44, 31).

10. Unidad de filtro de aire según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que la tapa (40) comprende un elemento de refuerzo (46).

11. Filtro de aire de una unidad de filtro de aire según una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende un elemento filtrante (12, 14) y un marco de filtro (14, 16, 17, 18, 20) al menos parcialmente circundante, así como un dispositivo de estanqueidad (20) asociado para formar un cierre estanco entre la caja del filtro de aire (30) y la tapa (40), presentando el dispositivo de estanqueidad (20) como mínimo una escotadura (14a, 20a) que permite o permiten un encaje entre la tapa (40) y la caja del filtro de aire (30).

12. Filtro de aire según la reivindicación 11, en el que el dispositivo de estanqueidad forma una parte, al menos en parte elásticamente deformable, del marco del filtro (14, 16, 17, 18, 20).

13. Filtro de aire según las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de estanqueidad (20), en particular la parte elásticamente deformable (20), puede cubrir por completo la abertura para el filtro de aire (32).

14. Filtro de aire según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de estanqueidad (20), en particular la parte elásticamente deformable (20) se corresponde esencialmente con la forma y/o con las dimensiones de la tapa.

15. Filtro de aire según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado por el hecho de que el elemento filtrante está provisto de una prolongación que se puede disponer entre la caja del filtro de aire y la tapa.

16. Filtro de aire según una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado por el hecho de que la prolongación (14) presenta como mínimo una escotadura (14a, 20a) que permite o permiten un encaje entre la tapa (40) y la caja del filtro de aire (30).

17. Filtro de aire según una de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizado por el hecho de que la prolongación forma en parte o en su totalidad el dispositivo de estanqueidad, o al menos está construida formando una sola pieza con él.

18. Filtro de aire según una de las reivindicaciones 11-17, caracterizado por el hecho de que la escotadura o escotaduras (14a, 20a) comprende o comprenden como mínimo un agujero oblongo.