Комбинированный воздушный фильтр Российский патент 2022 года по МПК F02M35/08 B01D35/06 

Предлагаемое изобретение относится к системам очистки воздуха двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано в ДВС разных типов.

Известен фильтр [Патент РФ №2449162, МПК F02M 35/024, В60Н 3/00, опубл. 27.04.2012, БИ №12] содержащий корпус, крышки, которые выполнены с оребрениями на их внешней поверхности. Корпус выполнен из полимерного материала. Профиль основания выполнен остроугольного и/или сложнофасонного профиля с округлениями. На входе и выходе из фильтра установлены упругие патрубки для воздуха, который подают через соединительный патрубок и воздуховод. Воздушный фильтр имеет гибкие шланги, впускную трубу, прокладки акустические, элементы фильтрующие, патрубок соединительный, воздуховод, заглушку технологическую, винты крепления, втулку уплотнительную, хомут винтовой, болты, шайбы, прокладку акустическую переднюю.

Недостатками данного являются невысокое качество очистки воздуха.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является комбинированный воздушный фильтр содержащий корпус с входным и выходным патрубками, расположенный в корпусе фильтрующий элемент, крепление корпуса к двигателю, узел зарядки частиц, представляющая собой однозонный электрофильтр, и устройство регенерации [Разработка высокоресурсного самоочищающегося электрофильтра П.М. Смирнов, А.А. Павлов // Семьдесят четвертая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием. Сборник материалов конференции. Ярославль. ЯГТУ 2021. Ч. 1. С. 505-507].

Недостатком данного фильтра является невысокое качество очистки воздуха, вызванное неравномерным распределением запыленного воздуха в зоне зарядки и малоэффективной системой регенерации.

Задачей данного изобретения является создание комбинированного воздушного фильтра обладающего высоким качеством очистки воздуха.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается комбинированный воздушный фильтр, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, расположенный в корпусе фильтрующий элемент, крепление корпуса к двигателю, узел зарядки частиц, представляющий собой однозонный электрофильтр, и устройство регенерации.

Конструктивными особенностями комбинированного воздушного фильтра является то, что на входе в узел зарядки частиц расположена распределительная камера, с направляющими пластинами, наклоненными к продольной оси корпуса, а устройство регенерации сообщается при помощи патрубков с компрессором двигателя и снабжено устройством включения подачи газа, причем патрубки равномерно расположены по периметру корпуса в зоне фильтрующего элемента.

На фиг. 1 изображена схема комбинированного воздушного фильтра.

Комбинированный воздушный фильтр содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 расположен фильтрующий элемент 4. Комбинированный воздушный фильтр устанавливается на двигатель при помощи крепления корпуса 5. В корпусе 1 расположен узел зарядки частиц 6, представляющий собой однозонный электрофильтр. Для очистки фильтрующего элемента 4 комбинированный воздушный фильтр снабжен устройством регенерации 7.

На входе в узел зарядки частиц 6 расположена распределительная камера 8, с направляющими пластинами 9, наклоненными к продольной оси корпуса 1. Устройство регенерации 7 сообщается при помощи патрубков 10 с компрессором двигателя, снабжено устройством включения подачи газа 11, причем патрубки 10 равномерно расположены по периметру корпуса 1 в зоне фильтрующего элемента 4.

Комбинированный воздушный фильтр работает следующим образом.

Воздух из внешней среды (содержащий пыли и другие твердые частицы, представляющие опасность для цилиндро-поршневой группы двигателя внутреннего сгорания), засасываемый двигателем поступает во внутренний объем корпуса 1 через входной патрубок 2 и попадает в распределительную камеру 8, в которой, проходя через направляющие пластины 9, наклоненные к продольной оси корпуса 1 равномерно распределяется.

Далее, равномерно распределенный по сечению, воздух попадает узел зарядки частиц 6, представляющий собой однозонный электрофильтр. Здесь частицы заряжаются отрицательным зарядом и осаждаются на фильтрующем элементе 4. Так как частицы заряжены одним и тем же зарядом, происходит их взаимное отталкивание, что позволяет сформировать рыхлый слой на поверхности фильтрующего элемента 4.

При возрастании гидравлического сопротивления вследствие заполнения фильтрующего элемента 4, происходит его регенерация сжатым воздухом. Процесс регенерации заключается в следующем. Устройство включения подачи газа 11 направляет сжатый газ из компрессора двигателя в патрубки 10, равномерно расположенные по периметру корпуса 1 в зоне фильтрующего элемента 4. При этом происходит выдувание частиц с фильтрующего элемента 4.

Благодаря тому, что на входе в узел зарядки частиц 6 расположена распределительная камера 8, с направляющими пластинами 9, наклоненными к продольной оси корпуса 1 удается обеспечить равномерное распределение запыленного воздуха в узле зарядки частиц 6. Это позволяет обеспечить наиболее эффективную зарядку частиц, за счет задействования всей поверхностей электродов, что приводит к улучшению процесса очистки.

За счет того, что устройство регенерации 7 сообщается при помощи патрубков 10 с компрессором двигателя и снабжено устройством включения подачи газа 11 обеспечивается возможность регенерировать фильтрующий элемент при помощи двигателя, без использования дополнительных устройств.

Равномерное расположение патрубков 9 по периметру корпуса 1 в зоне фильтрующего элемента 4 позволяет обеспечить наиболее эффективную регенерацию за счет продувки фильтрующего элемента 4 одновременно с разных сторон.

Предлагаемая конструкция комбинированного воздушного фильтра обладает высоким качеством очистки воздуха.

Изобретение может быть использовано в системах очистки воздуха двигателей внутреннего сгорания. Комбинированный воздушный фильтр содержит корпус (1) с входным и выходным патрубками (2) и (3), расположенный в корпусе фильтрующий элемент (4), крепление (5) корпуса к двигателю, узел (6) зарядки частиц, представляющий собой однозонный электрофильтр, и устройство (7) регенерации. На входе в узел (6) зарядки частиц расположена распределительная камера (8) с направляющими пластинами (9), наклоненными к продольной оси корпуса (1). Устройство (7) регенерации сообщается при помощи патрубков (10) с компрессором двигателя и снабжено устройством (11) включения подачи газа. Патрубки (10) равномерно расположены по периметру корпуса (1) в зоне фильтрующего элемента (4). Технический результат заключается в улучшении процесса очистки воздуха. 1 ил.

Комбинированный воздушный фильтр, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, расположенный в корпусе фильтрующий элемент, крепление корпуса к двигателю, узел зарядки частиц, представляющий собой однозонный электрофильтр, и устройство регенерации, отличающийся тем, что на входе в узел зарядки частиц расположена распределительная камера с направляющими пластинами, наклоненными к продольной оси корпуса, а устройство регенерации сообщается при помощи патрубков с компрессором двигателя и снабжено устройством включения подачи газа, причем патрубки равномерно расположены по периметру корпуса в зоне фильтрующего элемента.