УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ И МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 1997 года по МПК B01D35/06 C02F1/48 

Изобретение относится к устройствам для магнитной очистки и очистки жидкостей от механических примесей и может быть использовано, в частности, для обработки топлива двигателей внутреннего сгорания.

Известен топливный фильтр, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, фильтрующий элемент и отражатель, размещенный под входным отверстием [1] Недостатком данного фильтра является низкая эффективность задерживания мелких магнитных частиц и, следовательно, невысокое качество фильтрования.

Известен патронный фильтр, включающий два коаксиально установленных цилиндра с фильтрующим элементом и магнитную систему, причем наружный цилиндр выполнен из магнитопроводящего материала с установленными по его торцам постоянными магнитами, а фильтрующий элемент навит спирально в продольном направлении на наружный цилиндр [2]
Недостатком данного технического решения, принятого за прототип, является невысокое качество фильтрования и низкий ресурс работы из-за выполнения фильтровального элемента с одинаковой пористостью по толщине, что приводит к быстрому забиванию пор наружного по потоку фильтровального слоя крупными частицами загрязнителя, сложность изготовления спирально навитого фильтровального элемента, а также неэффективное выполнение магнитной системы, не позволяющее в достаточной степени использовать свойства магнитов для обработки жидкостей.

Недостатками данного технического решения, принятого за прототип, является невысокое качество фильтрования и низкий ресурс работы из-за выполнения фильтровального элемента с одинаковой пористостью по толщине, что приводит к быстрому забиванию пор наружного по потоку фильтровального слоя крупными частицами загрязнителя, сложность изготовления спиральновитого фильтровального элемента, а также неэффективное выполнение магнитной системы, не позволяющее в достаточной степени использовать свойства магнитов для обработки жидкостей.

Цель изобретения упрощение конструкции, увеличение ресурса работы, повышение качества фильтрования и эффективности магнитной обработки жидкостей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве очистки и магнитной обработки жидкостей, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, нижнюю крышку и размещенные между крышкой и корпусом фильтровальный элемент и магнитную систему, фильтровальный элемент выполнен в виде толстостенного цилиндра из взаимосвязанных полимерных микроволокон, уложенных послойно с изменяющейся от центра к периферии плотностью упаковки, корпус и нижняя крышка снабжены кольцевыми выступами, направленными навстречу друг другу и уплотняющими фильтровальный элемент по торцам, внутри фильтровального элемента размещены с зазорами один над другим кольцевые магниты, ось намагниченности которых совпадает с их осевой линией, магниты расположены разноименными полосами навстречу друг другу, а зазоры между магнитами образуют каналы для прохождения жидкости последовательно между всеми магнитами.

Введение в техническое решение нового существенного отличительного признака, заключающегося в том, что "фильтровальный элемент выполнен в виде толстостенного цилиндра из взаимосвязанных полимерных микроволокон, уложенных послойно с изменяющейся от центра к периферии плотностью упаковки" позволяет упростить конструкцию фильтровального элемента и процесс его изготовления, повысить качество фильтрования и ресурс работы за счет того, что выполнение фильтровального элемента с переменной по толщине плотностью упаковки приводит к возникновению так называемого "глубинного эффекта фильтрования", заключающегося в том, что крупные частицы загрязнителя задерживаются в наружных по потоку жидкости, менее плотных слоях фильтровального элемента, а мелкие частицы оседают в более плотных внутренних слоях фильтровального элемента. Тем самым достигается равномерное осаждение частиц загрязнителя по толщине фильтровального элемента, что приводит к повышению качества фильтрования и ресурса работы элемента.

Второй новый существенный отличительный признак ". корпус и нижняя крышка снабжены кольцевыми выступами, направленными навстречу друг другу и уплотняющими фильтровальный элемент по торцам." позволяет упростить процесс сборки-разборки устройства и процесс замены использованного фильтровального элемента при сохранении его надежного уплотнения в корпусе, исключающем перетекание жидкости минуя фильтровальный элемент. Введение третьего нового отличительного признака ". внутри фильтровального элемента размещены с зазорами один над другим кольцевые магниты, ось намагниченности которых совпадает с их осевой линией, магниты расположены разноименными полюсами навстречу друг другу, а зазоры между магнитами образуют каналы для прохождения жидкости последовательно между всеми магнитами" позволяет значительно повысить эффективность магнитной обработки жидкости за счет того, что жидкость, проходя в зазорах между магнитами, где магнитное поле изменяется в пространстве по направлению и интенсивности, подвергается "магнитной вибрации", разрушающей микросгустки молекул жидкости (так называемые "кластеры"), что придает жидкости улучшенные физико-химические свойства. Так, например, топливо, прошедшее магнитную обработку, лучше испаряется и сгорает в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, что позволяет экономить 5.10% топлива, вода, прошедшая магнитную обработку, благотворно влияет на рост и урожайность растений, улучшает саморегулируемость человеческого организма и т.п.

Таким образом, одновременное использование в предлагаемом устройстве всех новых существенных отличительных признаков позволяет придать объекту изобретения новые свойства, которые невозможно получить при использовании известных решений на современном уровне развития техники, свидетельствует об изобретательском уровне предложенного устройства.

Подобная взаимосвязь признаков при сопоставительном анализе аналогов не обнаружена, что свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен в разрезе один из возможных вариантов исполнения устройства очистки и магнитной обработки жидкостей, на фиг.2 представлена в изометрии разделительная втулка, а на фиг.3 показан магнит с указанием расположения его полюсов.

Устройство очистки и магнитной обработки жидкостей содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, нижнюю крышку 4, выполненную заодно со стяжной шпилькой 5, гайку 6, стягивающую между собой через уплотнительные прокладки 7 и 8 корпус 1 и нижнюю крышку 4, фильтровальный элемент 9, размещенный между корпусом 1 и крышкой 4 и уплотняемый по торцам кольцевыми выступами 10 и 11, выполненными на крышке 4, и корпус 1. Внутри фильтровального элемента 9 вокруг стяжной шпильки 5 размещены один над другим через разделительные втулки 12 кольцевые постоянные магниты 13. Втулки 12 имеют пазы 14 для прохождения жидкости. В сборе между корпусом 1, стяжной шпилькой 5, разделительными втулками 12 и магнитами 12 образуется зазоры 15, служащие каналами для прохождения фильтруемой жидкости последовательно через все магниты 13. Кольцевые магниты 13 размещены разноименными полюсами навстречу друг другу.

Устройство очистки и магнитной обработки жидкостей работает следующим образом.

Фильтруемая жидкость через входной патрубок 2 поступает внутрь корпуса 1, где, последовательно проходя по каналам 15 между магнитами 13, образующими в пространстве каналов 15 изменяющееся по направлению и интенсивности магнитное поле, жидкость подвергается "магнитной вибрации", разрушающей микросгустки молекул жидкости, что придает последней улучшенные физико-химические свойства. Далее, жидкость проходит сквозь толщину фильтровального элемента 9, выполненного в виде толстостенного цилиндра из полимерных микроволокон, уложенных послойно с увеличивающейся от центра к периферии плотностью упаковки, где очищается от механических примесей. При этом благодаря изменяющейся по толщине плотности фильтровального элемента 9 крупные частицы оседают во внутренних более рыхлых слоях, а мелкие частицы во внешних, более плотных слоях фильтровального элемента 9, происходит равномерное осаждение частиц загрязнителя по толщине фильтровального элемента 9, что способствует повышению его ресурса работы и качеству фильтрования. Пройдя сквозь фильтровальный элемент 9 и очистившись на нем от механических примесей, отфильтрованная и отработанная магнитным полем жидкость через выходной патрубок 3 поступает к потребителю.

Благодаря простой форме фильтровального элемента 9 повышается технологичность его изготовления, а наличие в корпусе 1 и нижней крышке 4 кольцевых выступов 10 и 11, уплотняющих фильтровальный элемент 9 по его торцам, значительно упрощает процесс сборки разборки и смены отработанного фильтрованного элемента 9.

Таким образом, данное устройство для очистки и магнитной обработки жидкостей характеризуется простотой конструкции, высокой точностью изготовления, высоким ресурсом работы, повышенным качеством фильтрования и эффективностью магнитной обработки жидкостей.

Применение: очистка жидкостей от механических примесей магнитной обработкой. Сущность изобретения: фильтровальный элемент выполнен в виде толстостенного цилиндра из полимерных микроволокон, уложенный послойно и изменяющейся от центра к периферии плотностью упаковки, корпус и нижняя крышка снабжены кольцевыми выступами, направленными навстречу друг другу и уплотняющими фильтровальный элемент по торцам, внутри фильтровального элемента размещены с зазорами один над другим кольцевые магниты, ось намагниченности которых совпадает с их осевой линией, а зазоры между магнитами образуют каналы для прохождения жидкости последовательно между всеми магнитами. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство очистки и магнитной обработки жидкостей, содержащее корпус с выходным и входным патрубками, нижнюю крышку и размещенные между крышкой и корпусом фильтровальный элемент и магнитную систему, отличающееся тем, что фильтровальный элемент выполнен в виде толстостенного цилиндра из взаимосвязанных полимерных микроволокон, уложенных послойно с изменяющейся от центра к периферии плотностью упаковки, корпус и нижняя крышка снабжены кольцевыми выступами, направленными навстречу друг другу и уплотняющими фильтровальный элемент по торцам, внутри фильтровального элемента размещены с зазорами один над другим кольцевые магниты, ось намагниченности которых совпадает с их осевой линией, а зазоры между магнитами образуют каналы для прохождения жидкости последовательно между всеми магнитами. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что магниты расположены разноименными полюсами навстречу друг другу.