ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F01M1/10 B01D35/06 F16N39/06 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению и может найти применение в системах смазки двигателей внутреннего сгорания.

Известны электростатические фильтры, в которые жидкость вводится во входной патрубок фильтра и подвергается электрическому воздействию, после чего через диски из керамического материала проходит в радиальном направлении, отфильтровывается и дополнительно поляризуется после чего, попадая в отстойник фильтра, также очищается от крупных отложений и попадает в результате в систему смазки устройства. /см. проспект фирмы "Гриссуолд" /Англия/, Лондон. 1968, стр.12/.

Данному техническому решению присущь ряд недостатков, обусловленных во-первых, его конструктивной сложностью из-за большого набора комплектующих деталей и не совсем рациональным потоком фильтруемого материала, вынужденным, в силу конструктивного выполнения фильтрующего элемента, проходить не сквозь фильтровальный материал, а между фильтровальными дисками, а во-вторых, малой эффективностью, ввиду нерационального потока фильтровального масла, и возможности попадания грязи в систему смазки.

Частично вышеперечисленные недостатки устранены в техническом решении, описанном в патенте Великобритании N 2042914, кл. F 01 М 1/10, 1980 г. /В 01 D 35/06/, содержащем полый металлический корпус с входным и выходным отверстиями, крышку, связанную с корпусом через прокладку, перфорированный патрубок, фильтрующий элемент, расположенный в перфорированной кассете и установленный в корпусе с образованием первичной и вторичной, по ходу потока масла, камер тонкой очистки и электростатический источник высокого напряжения.

Данное техническое решение, по сравнению с описанным выше, фильтром фирмы "Гриссуолд" является более простым, содержит стандартный фильтрующий элемент, однако в данном фильтре электростатической обработке подвергается поток масла еще не прошедший через фильтровальный материал, т.о. в первичной камере очистки, что в конечном итоге делает данное техническое решение менее эффективным ввиду того, что для сбора поляризованных частиц грязи необходимо электрическое поле либо большой интенсивности, либо переменной интенсивности, т. к. шлам в первичной камере попадается различной величины и не притягивается к стенке за счет поляризации в достаточной мере, что в конечном итоге приводит к быстрой смене фильтровального элемента.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в электростатическом фильтре для двигателя внутреннего сгорания, содержащем полый металлический корпус с входным и выходным отверстиями, крышку, связанную с корпусом через прокладку, перфорированный патрубок, фильтрующий элемент, расположенный в перфорированной кассете и установленный в корпусе с образованием первичной и вторичной, по ходу потока масла, камер тонкой очистки масла и электростатический источник высокого напряжения, перфорированная кассета фильтрующего элемента выполнена из диэлектрического материала и ее наружная стенка электрически связана с анодом электрического источника высокого напряжения, а во вторичной камере тонкой очистки размещен гофрированный стакан.

Кроме того, гофрированный стакан может быть выполнен либо из сетки, либо из перфоленты и размещен в корпусе с зазором относительно кассеты фильтрующего элемента раздельно от нее и контактирует с корпусом фильтра.

Наличие у заявленного изобретения отличительной от прототипа совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения поставленного результата, делает заявленное предложение соответствующим критерию охраноспособности "новизна".

Проведенный, в данной и смежной отраслях техники, патентный поиск не выявил источников информации, которые бы содержали признали отличительной совокупности, на основании чего можно констатировать, что предложенное техническое решение явным образом не вытекает из сушествующего ypoвня техники и обладает изобретательским уровнем.

Возможность при помощи признаков, изложенных в формуле изобретения повысить эффективность фильтра в целом /см. ниже/ делает заявленное изобретение промышленно применимым.

На чертеже, где на фигуре представлен продольный разрез фильтра.

Фильтр содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями, крышку 4, прифланцованную к корпусу 1 через прокладку 5. Концентрично корпусу 1 и внутри него установлен перфорированный патрубок 6 с отверстиями 7 для прохода потока масла и перепускным отверстием 8, которое перекрывается при помощи предохранительного клапана 9 с пружиной 10.

Фильтрующий элемент 11, например хлопчато-бумажная набивка, расположен в кассете 12 из диэлектрического материала, внутренняя 13 и наружная 14 стенки которой выполнены также из диэлектрика с отверстиями для протока масла, и образующими первую /х/б набивка/ камеру тонкой очистки и последовательно ей вторичную камеру тонкой очистки масла. Причем во вторичной камере внутри корпуса с зазором относительно кассеты фильтрующего элемента и отдельно от нее установлен гофрированный стакан, выполненный либо из сетки, либо из перфоленты.

Наружная 14 стенка кассеты фильтрующего элемента электрически через высоковольтный вывод 16 связана с источником высокого напряжения. Преимущественно разъем прерывателя системы зажигания двигателя внутреннего сгораниями образует анодный концентратор.

Устройство работает следующим образом.

Поток масла системы смазки двигателя внутреннего сгорания /условно не показано/ поступает во впускное отверстие 2 и далее по перфорированному патрубку 6 через отверстия 7 и отверстия во внутренней стенке 13 кассеты 12 на фильтрующий элемент 11, т.е. в первичную камеру тонкой очистки, где и происходит предварительная оплетка масла от макропримесей. Одновременно на наружную 14 стенку камеры 11 подается высоковольтное напряжение, через высоковольтный вывод 16, под воздействием напряжения происходит перемещение полярных частиц эагрязнений в электрическом поле, создаваемым электродом. Полярные частицы загрязнений перемещаются к противоположному электроду - гофрированному стакану и оседают на его поверхности, чем обеспечивается дополнительная очистка потока масла во вторичной камере тонкой очистки.

При чрезмерном загрязнении фильтрующего элемента 11 и повышении давления масла в фильтре выше допустимого, открывается предохранительный клапан 9 и масло через отверстие 8, минуя фильтрующий элемент, попадает во вторичную камеру очистки, где частично, под действием электрического поля очищается от магнитных примесей.

В отличии от фильтра-прототипа, предложенное техническое решение позволяет независимо работать обеим камерам тонкой очистки и при выходе из строя другой камеры одна из них все-таки производит очистку масла, что в конечном итоге в значительной мере повышает эффективность работы фильтра в целом.

Использование: системы смазки двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: фильтрующий элемент 11, коаксиально установленный в корпусе 1, заключен в перфорированную кассету 12 с наружной и внутренней перфорированными стенками 14 и 13 из диэлектрического материала, наружная стенка 14 образует анодный концентратор путем подключения к высоковольтному источнику напряжения. Последовательно потоку масла за фильтрующим элементом 11 установлен перфорированный, гофрированный стакан 15. Образование в данной конструкции двух, по существу независимых, в случае выхода одной из камер очистки масла значительно увеличивает эффективность фильтра, а размещение стакана именно во вторичной камере уменьшает вероятность попадания в двигатель частиц загрязнения, в особенности механических микрочастиц. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Электростатический фильтр для двигателя внутреннего сгорания, содержащий полый металлический корпус с входным и выходным отверстиями, крышку, связанную с корпусом через прокладку, перфорированный патрубок, фильтрующий элемент, расположенный в перфорированной кассете и установленный в корпусе с образованием первичной и вторичной, по ходу потока масла, камер тонкой очистки, и электростатический источник высокого напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки масла, перфорированная кассета фильтрующего элемента выполнена из диэлектрического материала и ее наружная стенка электрически связана с анодом электрического источника высокого напряжения, а во вторичной камере тонкой очистки размещен гофрированный стакан. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что гофрированный стакан выполнен из сетки. 3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что гофрированный стакан выполнен из перфоленты. 4. Фильтр по пп.1-3, отличающийся тем, что гофрированный стакан размещен в корпусе с зазором относительно кассеты фильтрующего элемента и раздельно от нее и контактирует с корпусом фильтра.