ФИЛЬТР-ВЛАГООТДЕЛИТЕЛЬ Российский патент 2009 года по МПК B01D17/38 

Изобретение относится к устройствам для очистки топлива от свободной воды и механических примесей, а также для обеспечения бесперебойной подачи топлива через фильтр в топливных системах при минусовых температурах, когда кристаллами парафина закупориваются фильтрующие элементы и топливные каналы.

Известен фильтр-влагоотделитель, включающий связанные между собой герметично посредством стяжки крышку, корпус с входным и выходным отверстиями для поступления и отвода отфильтрованного топлива и прозрачную колбу, выполненные с обеспечением возможности образования емкости для размещения воронки, имеющей цилиндрическую часть с полостью с расположенными коническим отводными каналами в полость под крышкой и конусообразную часть с полостью с отверстием на свободном конце для стекания топлива в зону отстоя (см., например, патент ПМ по заявке №2005139979/22, 2005 - аналог и прототип).

Недостатком известного фильтра-влагоотделителя является низкая текучесть топлива при запуске двигателя пои низких температурах.

Техническим результатом изобретения является повышение текучести топлива при запуске двигателя при низких температурах с одновременным устранением перегрева нагревательных элементов.

Достигается это тем, что фильтр имеет установленные на выполненных на внешней поверхности конусообразной части воронки приливах по ее периметру сьемные модули из саморегулируемых нагревательных элементов для равномерного нагрева через воронку топлива с обеспечением возможности удаления кристаллов парафина и замерзшей влаги из топлива, каждый из которых содержит смонтированные посредством сепараторов и связанные с источником питания посредством токоввода токосъемную пластину и терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления структуры с эффектом точки переключения, выполненный в виде пластины.

Пластина терморезостора выполнена в виде цилиндра.

Пластина тероморезистора выполнена в сечении в виде прямоугольника.

Пластина терморезистора выполнена в сечении в виде квадрата.

В качестве источника питания использован источник переменного или постоянного тока.

Фильтр имеет установленный на колбе под зоной отстоя сливной кран.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:

Фиг.1 изображен фильтр-влагоотделитель, в сборе,

Фиг.2 - сечение А-А,

Фиг.3 - съемный модуль из саморегулируемых нагревательных элементов (их всего четыре единицы).

Фильтр-влагоотделитель содержит связанные между собой герметично посредством стяжки 1 крышку 2, корпус 3 с входным 4 и выходным 5 отверстиями для поступления и отвода отфильтрованного топлива и прозрачную колбу 6, выполненные с обеспечением возможности образования емкости 7 для размещения воронки 8 (и ее закрепления), имеющей цилиндрическую часть 9 с полостью с расположенными коническими 10 отводными каналами 11 в полость под крышкой 2 и конусообразную 12 часть с полостью с отверстием 13 на свободном конце для стекания топлива 14 в зону 15 отстоя.

Фильтр имеет установленные на выполненных на внешней поверхности конусообразной 12 части воронки 8 приливах 16 по ее периметру съемные модули 17 из саморегулируемых нагревательных 13 элементов для равномерного нагрева через воронку 8 топлива 14 с обеспечением возможности удаления кристаллов парафина и замерзшей влаги из топлива 14, каждый из которых содержит смонтированные посредством сепараторов 19 и связанные с источником питания посредством токоввода 20 токосъемную 21 пластину и терморезистор 22 с положительным температурным коэффициентом сопротивления структуры с эффектом точки переключения, выполненный в виде пластины.

Пластина терморезистора 22 выполнена в виде цилиндра.

Пластина терморезистора 22 выполнена в сечении, в виде прямоугольника.

Пластина терморезостора 22 выполнена в сечении в виде квадрата.

В качестве источника питания использован источник переменного или постоянного тока.

Фильтр имеет установленный на колбе 6 под зоной 15 отстоя сливной кран 23.

Позицией 24 обозначены винты крепления.

Функционирует фильтр-влагоотделитель следующим образом.

Топливо 14, загрязненное водой, механическими примесями и в присутствии парафина (его кристаллов) поступает через входное отверстие 4 корпуса 3 через профилированные каналы (не показаны) тангенциально в полость цилиндрической части 9 по винтовой линии. Затем топливо 14 поступает в конические отводные каналы 10, а за счет увеличения скорости (тангенциальной) по мере уменьшения радиуса вращения происходит разделение жидкости на "легкую" - в центральной части потока и на "тяжелую" - на периферии потока.

Часть жидкости с большой плотностью (крупные капли воды, механические примеси) под действием центробежных сил отбрасывается к конусообразной части 12 воронки 8 и под действием силы тяжести стекает через отверстие 13 в зону 15 отстоя, а основная часть жидкости (топлива) у вершин конических каналов 10 изменяет направление и, образуя внутренний восходящий поток, удаляется через канал 11 в полость под крышкой 2 для отвода отфильтрованного топлива 14, а из нее подается через выходное отверстие 5 в систему работы двигателя.

Поскольку эксплуатация двигателя осуществляется при минусовых температурах, одновременно с вышеописанным при подаче тока на саморегулируемые нагревательные элементы 18 нагреваются терморезисторы 22 до расчетной температуры - точки переключения, после чего нагревательный элемент 18 "запирается", потребление тока падает до минимума, при этом генерация тепла сокращается, а модули 17 разогревают воронку 8 и, следовательно, топливо 14, находящееся в полости фильтра, удаляя при этом кристаллы парафина и замерзшую влагу в составе топлива 14.

При запуске двигателя увеличиваются потери тепла вследствие поступления холодного топлива в полость фильтра.

Температура воронки 8, модулей 17 и на нагревательных элементах 18 становится ниже точки переключения, генерирование тепла возрастает, компенсируя потери тепла.

Это и обеспечивает эффект саморегулирования.

При этом нагревательный элемент 18 не может нагреться выше точки переключения, следовательно, вероятность перегрева исключается, обеспечивая пожаробезопасность фильтра.

Таким образом, изобретение повышает текучесть топлива при запуске двигателя при низких температурах с одновременным устранением перегрева нагревательных элементов.

Промышленная применимость

Изобретение может быть использовано в эксплуатации дизельной техники различного назначения не только для обеспечения устойчивой работы двигателя, но и для снижения токсичности выхлопных газов, что позволяет выйти на требования Евростандартов.

Изобретение относится к устройствам для очистки топлива от свободной воды и механических примесей и может использоваться для бесперебойной подачи топлива через фильтр в топливных системах при минусовой температуре. Фильтр имеет крышку, корпус, прозрачную колбу, образующие емкость для размещения воронки. На внешней стороне конусообразной части воронки выполнены приливы. На приливах по периметру воронки установлены съемные модули из саморегулируемых нагревательных элементов для нагрева топлива через стенку воронки. Каждый модуль содержит терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления структуры с эффектом точки переключения, выполненный в виде пластины. Технический результат состоит в повышении текучести топлива без перегрева нагревательных элементов. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Фильтр-влагоотделитель, включающий связанные между собой герметично посредством стяжки крышку, корпус с входным и выходным отверстиями для поступления и отвода отфильтрованного топлива и прозрачную колбу, выполненные с обеспечением возможности образования емкости для размещения воронки, имеющей цилиндрическую часть с полостью с отводными каналами в полость под крышкой и конусообразную часть с полостью с отверстием на свободном конце для стекания топлива в зону отстоя, отличающийся тем, что он имеет установленные на выполненных на внешней стороне конусообразной части воронки приливах по ее периметру съемные модули из саморегулируемых нагревательных элементов для равномерного нагрева через воронку топлива, исключения перегрева, с обеспечением удаления кристаллов парафина и замерзшей влаги из топлива, каждый из которых содержит терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления структуры с эффектом точки переключения, выполненный в виде пластины.2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что пластина терморезистора выполнена в виде цилиндра.3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что пластина терморезистора выполнена в сечении в виде прямоугольника.4. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что пластина терморезистора выполнена в сечении в виде квадрата.5. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника питания использован источник переменного или постоянного тока.6. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что он имеет установленный в колбе под зоной отстоя сливной кран.