ВОЗДУШНЫЙ ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 1997 года по МПК B01D46/14 B01D27/06 

Изобретение относится к очистке воздуха, поступающего в двигатели внутреннего сгорания, и может быть использовано в области экологии для очистки воздуха от пыли и аэрозолей.

Известен воздушный фильтр для очистки воздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус и герметично связанный с ним посредством прижимного устройства цилиндрический фильтрующий элемент с внутренней полостью и двумя кольцевыми выступами (верхним и нижним), снабженный съемной торцевой крышкой [1]
Недостатком известного устройства является сложность его конструкции и, следовательно, сложность его эксплуатации.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является воздушный фильтрующий элемент, содержащий внутренний и внешний перфорированные цилиндры, расположенную между ними фильтрующую среду из гофрированной бумаги и плоские торцевые крышки, причем внешний перфорированный цилиндр покрыт снаружи слоем полиуретана, выполняющего роль предварительного фильтра и соединенного с торцевыми крышками [2]
Недостатками прототипа являются неизбежность подсоса неочищенного воздуха в двигатель вследствие неплотного прилегания торцевых крышек к подводящему патрубку корпуса и недостаточная надежность в работе как вследствие механических повреждений фильтра при эксплуатации, так и из-за недостаточной эффективности фильтрации пыли.

Целью изобретения является исключение подсоса неочищенного воздуха и повышение надежности работы фильтра.

Поставленная цель достигается предложенным устройством, содержащим внутренний и внешний перфорированные металлические цилиндры, расположенный между ними фильтрующий материал и торцевые крышки, причем торцевые крышки изготовлены из эластичного материала и снабжены кольцевыми пазами и тремя кольцевыми выступами, при этом внутренний и внешний кольцевые выступы выполнены в форме валика и расположены над соответствующими перфорированными цилиндрами, а средний кольцевой выступ выполнен в сечении в форме треугольника, наклонного в сторону внешнего перфорированного цилиндра под углом 25 60^o, и расположен от внутреннего края торцевой крышки на расстоянии, равном 0,15 0,25 ее ширины, фильтрующий материал выполнен в виде гофрированной шторы и введен вместе с перфорированными цилиндрами в торцевые крышки.

Отличие предложенного устройства от прототипа заключается в том, что торцевые крышки изготовлены из эластичного материала и снабжены кольцевыми пазами и тремя кольцевыми выступами, при этом внутренний и внешний кольцевые выступы выполнены в форме валика и расположены над соответствующими перфорированными цилиндрами, а средний кольцевой выступ выполнен в сечении в форме треугольника, наклоненного в сторону внешнего перфорированного цилиндра под углом 25 60^o, и расположен от внутреннего края торцевой крышки на расстоянии, равном 0,15 0,25 ее ширины, фильтрующий материал выполнен в виде гофрированной шторы и введен вместе с перфорированными цилиндрами в торцевые крышки.

Использование указанных признаков в предложенном воздушном фильтрующем элементе позволяет ликвидировать подсос неочищенного воздуха в двигатель и повысить надежность работы элемента при эксплуатации.

Так расположение среднего кольцевого выступа на расстоянии 0,15 0,25 ширины торцевой крышки от ее внутреннего края и выполнение его в сечении в форме треугольника, наклоненного в сторону внешнего перфорированного цилиндра под углом 25 60^o, обеспечивает плотное прилегание фильтрующего элемента к корпусу воздухоочистителя на первых этапах ресурса эксплуатации (до 15000 км), а внутренний и внешний кольцевые выступы, выполненные в форме валика, расположенные над соответствующими перфорированными цилиндрами, обеспечивают плотное прилегание на последующих этапах ресурса эксплуатации. Кольцевые пазы дают жесткость и прочность всей конструкции фильтрующего элемента. Выполнение торцевых крышек фильтрующего элемента из эластичного материала, причем в такой форме, когда гофрированная штора введена вместе с перфорированными цилиндрами в торцевые крышки, исключает растрескивание воздушного фильтрующего элемента в жестких условиях эксплуатации и даже при сильных механических нагрузках.

Расположение фильтрующего материала в виде гофрированной шторы обеспечивает минимальный пропуск пыли при высоких расходах воздуха на двигатель.

Таким образом, поскольку у предложенного устройства появляются новые свойства, последнее обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 приведен общий вид фильтрующего элемента; на фиг. 2 торцевая крышка.

Предложенный воздушный фильтрующий элемент включает внутренний перфорированный цилиндр 1, внешний перфорированный цилиндр 2, фильтрующий материал в виде гофрированной шторы 3, торцевые крышки 4 и 5 из эластичного материала, кольцевые пазы 6 8, внутренний кольцевой выступ в виде валика 9, внешний кольцевой выступ в виде валика 10, средний кольцевой выступ в виде треугольника 11.

Торцевая крышка снабжена пазами 6 8 и выступами 9 11, причем средний кольцевой выступ 11 выполнен в форме треугольника, наклоненного в сторону внешнего перфорированного цилиндра под углом 25 60^o и расположенного от внутреннего края торцевой крышки на расстоянии H₁, равном 0,15 0,25 ширины Н торцевой крышки. Торцевые крышки облегают перфорированные цилиндры 1 и 2 с обеих сторон.

Внутренний 1 и внешний 2 перфорированные цилиндры изготовляются из стальной ленты толщиной 0,25 0,50 мм. Фильтрующий материал 3 в виде гофрированной шторы может быть бумажным, картонным, из полимерных волокон и иной. Однако лучшие эксплуатационные характеристики дает фильтрующий материал АФИМ, представляющий собой смесь вискозного волокна, хлорированного волокна и стекловолокна. Важным является то обстоятельство, что торцевые крышки 4 и 5 выполняются из эластичного материала (пластизоля марки Д-34А и т.п.), что позволяет в процессе сборки ввести в него гофрированную штору 3 и перфорированные цилиндры 1 и 2, обеспечив, таким образом, наибольшую герметичность и плотность соединения. В данной конструкции отношение высоты воздушной фильтрующего элемента в сборке H к его диаметру d составляет 4,0 4,5.

Предлагаемый элемент работает следующим образом.

Воздушный фильтрующий элемент устанавливается в корпусе и закрепляется в нем. В процессе работы двигателя атмосферный воздух проходит через наружный перфорированный цилиндр 2, затем внутренний перфорированный цилиндр 1 и поступает в карбюратор автомобиля. При установке фильтрующего элемента в корпус средний кольцевой выступ 11 обеспечивает плотное прижатие элемента, а в процессе эксплуатации (после пробега в 15000 км, когда средний кольцевой выступ в форме треугольника 11 частично деформируется) внутренний 9 и внешний 10 кольцевые выступы в форме валика вступают в работу и обеспечивают плотность прижатия элемента. Кольцевые пазы 6 8 обеспечивают дополнительную жесткость конструкции элемента.

Таким образом, предложенный элемент позволяет исключить подсос неочищенного воздуха в двигатель и повышает надежность работы всего фильтра, что обеспечивает долговременную эксплуатацию двигателя автомобиля.

Использование: для очистки воздуха, поступающего в двигатели внутреннего сгорания, и в области экологии для очистки воздуха от пыли и аэрозолей. Сущность изобретения: фильтрующий элемент содержит внутренний и внешний перфорированные металлические цилиндры, расположенные между ними фильтрующий материал и торцевые крышки, причем торцевые крышки изготовлены из эластичного материала и снабжены кольцевыми пазами и тремя кольцевыми выступами, при этом внутренний и внешний кольцевые выступы выполнены в форме валика и расположены над соответствующими перфорированными цилиндрами, а средний кольцевой выступ выполнен в сечении в форме треугольника, наклоненного в сторону внешнего перфорированного цилиндра под углом 25 - 60^o, и расположен от внутреннего края торцевой крышки на расстоянии 0,15 - 0,25 ее ширины, причем фильтрующий материал выполнен в виде гофрированной шторы и введен вместе с перфорированными цилиндрами в торцевые крышки, фильтрующий элемент позволяет исключить подсос неочищенного воздуха в двигатель и повышает надежность работы всего фильтра, что обеспечивает долговременную эксплуатацию двигателя автомобиля. 2 ил.

Воздушный фильтрующий элемент, содержащий внутренний и внешний перфорированные металлические цилиндры, расположенный между ними фильтрующий материал и торцевые крышки, отличающийся тем, что торцевые крышки изготовлены из эластичного материала и снабжены кольцевыми пазами и тремя кольцевыми выступами, при этом внутренний и внешний кольцевые выступы выполнены в форме валика и расположены над соответствующими перфорированными цилиндрами, а средний кольцевой выступ имеет в сечении форму треугольника, наклоненного в сторону внешнего перфорированного цилиндра под углом 25 60^o и расположен от внутреннего края торцевой крышки на расстоянии 0,15 0,25 ее ширины, причем фильтрующий материал выполнен в виде гофрированной шторы и введен вместе с перфорированными цилиндрами в торцевые крышки.