Патент на изобретение №2237509

(54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение предназначено для очистки жидкостей, смазочных материалов, газов. Фильтр для очистки жидкостей содержит проточную полость, образованную коническим каркасом, спираль, установленную во внутренней полости каркаса. Конический каркас установлен в корпусе, выполненном в виде цилиндрического стакана с выходным штуцером для фильтрата, и оба герметично соединены с фланцем, причем корпус герметично закрыт крышкой, выполненной с выходным штуцером, а конический каркас выполнен в виде стакана с отверстиями на боковой поверхности для выхода фильтрата. Внутри каркаса установлены фильтрующий элемент и коническая подпружиненная пробка, а проточная полость образована спиралью, установленной между фильтрующим элементом и внешней боковой поверхностью конической пробки и жестко на ней закрепленной. Технический результат: снижение трудоемкости монтажа элементов фильтра и повышение качества фильтрации. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей, смазочных материалов, а также газов и может быть использовано в масляных системах, установках для разделения суспензий и очистки воздушных потоков от пыли

Известен фильтр для очистки жидкостей (авт. свид. СССР №1680264, В 01 D 24/32, 1991 г.), содержащий корпус, установленный в нем с возможностью вращения фильтрующий элемент, патрубок для подачи очищенной среды на наружную поверхность фильтрующего элемента и патрубки для отвода фильтрата и шлама. Фильтр снабжен сборником фильтрата в виде перевернутого конуса, установленного под фильтрующим элементом и соединенного с патрубком для отвода фильтрата, и фильтрующий элемент выполнен в виде сетчатого конуса, заполненного зернистым фильтрующим материалом.

Недостатком известного фильтра является невозможность его применения для фильтрации жидкости, находящейся под давлением, что требует герметизации соединения неподвижного конуса для сбора фильтрата и вращающегося фильтрующего элемента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является селективный газогидродинамический фильтр (патент РФ №2060783, B 01 D 29/48, 46/52, 1996), содержащий проточную полость в виде корпуса из продольно растянутых ребер, зажатых между фланцами, входного и выходного патрубков с равномерно натянутой на него металлической и неметаллической проволочной намоткой, образующей лабиринтный фильтрующий слой и пылесборник. Фильтр снабжен спиралью, установленной во внутренней полости каркаса, выполненного коническим, и втулками, расположенными между витками спирали, при этом намотка выполнена в виде лент или нитей, а ребра в виде струн. Фильтр снабжен кольцами, установленными во внутренней полости каркаса.

Недостатком известного фильтра является высокая трудоемкость его изготовления, определяемая необходимостью предварительного натяжения струн, сложностью установки спирали внутри полости каркаса и разделение ее втулками. Намотку фильтрующих лент или нитей также необходимо производить при предварительно натянутых струнах.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости монтажа элементов фильтра и повышения качества фильтрации путем придания потоку жидкости (газа) движения по конической проточной полости, что обеспечивает действие на механические примеси тангенциальных и центробежных сил, ускоряющих их осаждение на поверхности фильтрующего элемента и унос с поверхности под действием тангенциальных сил.

Поставленная задача решается тем, что в фильтре для очистки жидкостей, содержащем проточную полость, образованную коническим каркасом, спираль, установленную во внутренней полости каркаса, согласно изобретению конический каркас установлен в корпусе, выполненном в виде цилиндрического стакана с выходным штуцером для фильтрата, и оба герметично соединены с фланцем, причем корпус герметично закрыт крышкой, выполненной с выходным штуцером, а конический каркас выполнен в виде стакана с отверстиями на боковой поверхности для выхода фильтрата, внутри каркаса установлены фильтрующие элементы и коническая подпружиненная пробка, а проточная полость образована спиралью, установленной между фильтрующим элементом и внешней боковой поверхностью конической пробки и жестко на ней закрепленной.

Заявленный фильтр для очистки жидкостей обладает следующими отличительными признаками.

Выполнение фильтра с конической проточной полостью, образованной фильтрующим элементом, установленным внутри конического каркаса, выполненного с отверстиями на боковой поверхности, и конической подпружиненной пробкой, между которыми размещена спираль, жестко закрепленная на боковой поверхности пробки, обеспечивает действие на механические примеси в жидкости тангенциальных и центробежных сил, которые их осаждают на поверхность фильтрующего элемента и уносят с поверхности под действием тангенциальных сил, что направленно на решение поставленной задачи – повышение качества фильтрации.

Установка конического каркаса в корпусе, выполненного в виде полого цилиндрического стакана с выходным штуцером для фильтрата, и герметичное соединение каркаса и корпуса с фланцем, который герметично закрыт крышкой, выполненной с выходным штуцером, обеспечивает сбор и отвод фильтрата и направлено на решение поставленной задачи – снижение трудоемкости монтажа элементов фильтра.

На чертеже показан общий вид фильтра (продольный разрез)

Фильтр для очистки жидкостей (см. чертеж) состоит из корпуса, выполненного в виде цилиндрического стакана 1 с выходным штуцером 2 для отвода фильтрата, герметично соединенного с фланцем 3. В днище стакана 1 герметично установлен конический каркас 4, выполненный в виде стакана с отверстиями 5 на боковой поверхности для выхода фильтрата, который герметично соединен с фланцем 3. В днище каркаса 4 установлен входной штуцер 6, а на внутренней поверхности конического каркаса 4 установлен фильтрующий элемент 7 (толстостенный или многослойный, цельный или ленточный, бумажный или матерчатый). Внутри каркаса 4 установлена коническая пробка 8, подпружиненная пружиной 9, между фильтрующим элементом 7 и пробкой 8 установлена спираль 10, образующая проточную полость для прохождения потока фильтрующей жидкости.

К фланцу 3 корпуса 1 герметично крепится крышка 11 с помощью болтов 12 и прокладки 13, выполненная с выходным штуцером 14.

Фильтр для очистки жидкостей работает следующим образом.

Подлежащий очистке смазочный материал (жидкость или воздушный поток) подается с помощью насоса через входной штуцер 6 в конический каркас 4, где по проточной полости, созданной спиралью 10, установленной между фильтрующим элементом 7 и конической пробкой 8, приобретает вращательное движение со скоростью 3 м/с.

За счет вращательного движения потока смазочного материала механические примеси испытывают действие центробежных и тангенциальных сил, прижимающих их к поверхности фильтрующего элемента 7, а очищенный смазочный материал через фильтрующий элемент 7 под действием этих сил и давления проходит через отверстия 5 в коническом каркасе 4 к выходному штуцеру 2.

Примеси, осевшие на фильтрующем элементе 7 под действием тангенциальных сил потока смазочного материала, уносятся вместе с ним к выходному штуцеру 14 в емкость для очищаемого смазочного материала. При загрязнении фильтрующего элемента 7 на выходе из штуцера 2 уменьшается расход, который регистрируется датчиком расхода.

Регенерация загрязненного фильтрующего элемента 7 производится его стиркой в растворителе.

Преимущества предлагаемого фильтра заключаются в сочетании двух видов очистки: фильтрования и центрифугирования. Он может быть использован в качестве насадки для глушителей автомобилей и очистки воздуха в помещениях.

Формула изобретения

Фильтр для очистки жидкостей, содержащий проточную полость, образованную коническим каркасом, спираль, установленную во внутренней полости каркаса, отличающийся тем, что конический каркас установлен в корпусе, выполненном в виде цилиндрического стакана с выходным штуцером для фильтрата и оба герметично соединены с фланцем, причем корпус герметично закрыт крышкой, выполненной с выходным штуцером, а конический каркас выполнен в виде стакана с отверстиями на боковой поверхности для выхода фильтрата, внутри каркаса установлены фильтрующий элемент и коническая подпружиненная пробка, а проточная полость образована спиралью, установленной между фильтрующим элементом и внешней боковой поверхностью конической пробки и жестко на ней закрепленной.

РИСУНКИ