МАГНИТНЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 1995 года по МПК B01D35/06 

Изобретение относится к очистной технике и может быть использовано для очистки жидких и газообразных веществ от посторонних включений, в первую очередь магнитных примесей, а также для омагничивания очищаемых веществ.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является магнитный фильтр, предназначенный для удаления металлических частиц из горюче-смазочных материалов и содержащий немагнитные крышку и корпус коробчатой формы, в котором закреплены две пары постоянных магнитов. Корпус снабжен входным и выходным штуцерами. Магниты установлены таким образом, что весь поток горюче-смазочной смеси проходит через узкий зазор между полюсами. Удаление примесей из магнитного фильтра производится продувкой сжатым воздухом или липкой лентой после разборки корпуса. Недостатки известного магнитного фильтра заключаются, во-первых, в том, что он задерживает только магнитные частицы (немагнитные частицы он может задерживать только после того, как в зазорах между магнитами накопится достаточное количество магнитных частиц, во-вторых, в сложности очистки магнитного фильтра (магнитные частицы прилипают к поверхности магнитов).

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении степени очистки, упрощении удаления примесей и повышении эффективности омагничивания.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в известный магнитный фильтр, содержащий магниты, корпус и крышку, выполненные из немагнитного материала, входной и выходной штуцеры, внесены следующие усовершенствования: он дополнительно снабжен пористым фильтром, прокладкой, верхним держателем, на котором концентрически закреплены М₁ трубчатых постоянных магнитов, нижним держателем, на котором закреплены М₂ трубчатых постоянных магнитов, корпус снабжен М₂ концентрически расположенными пазами, крышка снабжена М₁ концентрически расположенными пазами, прокладка выполнена из немагнитного материала с М₁ кольцевыми выступами и М₂ кольцевыми пазами и расположена между корпусом и крышкой, входной штуцер закреплен на крышке, выходной штуцер закреплен в нижней части корпуса, а пористый фильтр закреплен в нижней части корпуса перед выходным штуцером.

В отличие от прототипа, в котором магниты расположены внутри корпуса, вследствие чего процесс удаления примесей представляет известные трудности, в заявляемом магнитном фильтре магниты не контактируют непосредственно с очищаемой жидкостью (газом), после удаления магнитов из магнитного фильтра примеси опускаются в нижние части прокладки и корпуса, откуда они могут быть легко удалены, так как примеси не прилипают к ним (корпус и прокладка выполнены из немагнитного материала). Пористый фильтр позволяет задержать также и немагнитные частицы, находящиеся в фильтруемой жидкости (фильтруемом газе).

За счет того, что очищаемое вещество в заявляемом магнитном фильтре имеет большую длину взаимодействия с магнитным полем, повышается степень очистки и эффективность омагничивания.

Следует также отметить, что в системах смазки ряда автомобильных и катерных двигателей фильтр грубой очистки устанавливается последовательно в магистрали, а фильтр тонкой очистки параллельно. При этом за один оборот масла в системе смазки через фильтр тонкой очистки проходит всего 5-10% масла, т. е. значительная часть металлических частиц, образующихся при трении деталей и прошедших через фильтр грубой очистки, направляется к трущимся поверхностям. В этом случае установка заявляемого магнитного фильтра последовательно в масляную магистраль позволит задержать почти все металлические частицы за один оборот масла в системе смазки.

На фиг. 1 приведен магнитный фильтр, разрез; на фиг. 2 ход движения очищаемой жидкости (газа) внутри магнитного фильтра; на фиг. 3 вариант взаимного расположения постоянных магнитов, разрез.

Магнитный фильтр содержит (фиг. 1) входной штуцер 1, закрепленный на выполненной из немагнитного материала крышке 2, в которой выполнены М₁ концентрически расположенные кольцевые пазы 3 (на фиг. 1 для простоты и наглядности изображен вариант, когда М₁ 2, М₂ 2). На верхнем держателе 4 закреплены М₁ трубчатых постоянных магнитов 5. Между крышкой 2 и выполненным из немагнитного материала корпусом 6 расположена прокладка 7, выполненная из немагнитного материала. Корпус 6 снабжен М₂ концентрически расположенными кольцевыми пазами 8, на нижнем держателе 9 закреплены М₂ концентрически расположенных постоянных магнитов 10. Корпус 6 снабжен выходным штуцером 11. Пористый фильтр 12 закреплен в нижней части корпуса 6 перед выходным штуцером.

Магнитный фильтр работает следующим образом. Очищаемое вещество (жидкость или газ) проходит внутри магнитного фильтра и подвергается воздействию постоянного магнитного поля, которое задерживает магнитные примеси на внутренних поверхностях крышки 2 и корпуса 6. При этом часть немагнитных примесей оседает в нижней части кольцевых выступов прокладки 7 и в нижней части корпуса 6. Одновременно с очисткой при проходе через магнитный фильтр происходит омагничивание очищаемого вещества. Вследствие того, что длина взаимодействия очищаемого вещества с магнитным полем оказывается значительной, то степень очистки и эффективность омагничивания повышается по сравнению с прототипом.

Как известно, омагничивание оказывается наиболее эффективным в случае, когда на жидкость воздействует циклически изменяющееся магнитное поле, в частном случае, когда жидкость последовательно протекает вначале вблизи северного полюса постоянного магнита, затем южного полюса, затем снова северного полюса и т.д. Такой вариант может быть реализован, например, с помощью трубчатых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, что изображено на фиг. 3, на котором для простоты и наглядности принято М₁ 2, М₂ 2. В этом варианте на верхнем держателе 4 закрепляются трубчатые постоянные магниты 5 таким образом, что магнитные моменты концентрически расположенных соседних магнитов противоположны, а на нижнем держателе 9 закрепляются трубчатые постоянные магниты таким же образом, а именно магнитные моменты концентрически расположенных соседних трубчатых постоянных магнитов 10 противоположны, причем магнитный момент трубчатого постоянного магнита 10, закрепленного к нижнему держателю 9 и имеющего минимальный диаметр, противоположен магнитному моменту постоянного трубчатого магнита 5, закрепленного к верхнему держателю и имеющего минимальный диаметр. В этом случае очищаемое и омагничиваемое вещество проходит мимо полюсов трубчатых постоянных магнитов 5 и 10 в следующей последовательности (перечисляются только ближайшие к движущемуся веществу полюса): N, S, N, S, N, S, N, S, N, S, N, S и далее проходит через пористый фильтр 12. Таким образом, описанный выше и приведенный на фиг. 3 вариант конкретного выполнения магнитного фильтра обеспечивает многократное последовательное изменение полярности воздействующего на очищаемое вещество магнитного поля, что повышает эффективность омагничивания.

Очистку магнитного фильтра от задержанных примесей осуществляют следующим образом. Вначале снимают верхний 4 и нижний 9 держатели вместе с закрепленными на них трубчатыми постоянными магнитами 5 и 10 соответственно, после чего задержанные магнитные примеси опускаются в нижние части корпуса 6 и прокладки 7. Затем снимают крышку 2 и вынимают из корпуса 6 прокладку 7. После промывки корпуса 6, пористого фильтра 12 и прокладки 7 магнитный фильтр собирают в следующей последовательности: в корпус 6 последовательно устанавливают пористый фильтр 12 и прокладку 7, затем крышку 2 соединяют с корпусом 6, после чего устанавливают на свои места верхний 4 и нижний 9 держатели вместе с закрепленными на них трубчатыми постоянными магнитами 5 и 10 соответственно.

Использование: очистка жидких и газообразных веществ от посторонних включений, в первую очередь от магнитных примесей, а также омагничивание очищаемых веществ. Сущность изобретения заключается в обеспечении многократного прохождения очищаемой жидкости (газа) между полюсами трубчатых постоянных магнитов, установленных в пазах крышки и в пазах корпуса. 3 ил.

МАГНИТНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий корпус и крышку, выполненные из немагнитного материала, входной и выходной штуцеры, а также магниты, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен пористым фильтром, прокладкой, верхним держателем, на котором закреплены М₁ концентрически расположенных трубчатых постоянных магнитов, нижним держателем, на котором закреплены М₂ концентрически расположенных трубчатых постоянных магнитов, корпус снабжен М₂ концентрически расположенными кольцевыми пазами, крышка снабжена М₁ концентрически расположенными кольцевыми пазами, прокладка выполнена из немагнитного материала с М₁ кольцевыми выступами и М₂ кольцевыми пазами и расположена между корпусом и крышкой, входной штуцер закреплен на крышке, выходной штуцер закрплен в нижней части корпуса, а пористый фильтр закреплен в нижней части корпуса перед выходным штуцером.