Самоочищающийся фильтр Советский патент 1983 года по МПК B01D27/12 B01D29/38 

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам машиностроения и предназначено для очистки жидкостей, в частности для фильтрования топлива и масла в двигателях внутреннего сгорания. Известен самоочищающийся фильтр, содержащий корпус, фильтрующий элемент, устройство для его регенерации, состоящее из камеры гидроаккумулятора cV-образной трубкой, и патрубки входа и выхода жидкости 1. Известен также самоочищающийся фильтр, содержащий корпус с несколькими фильтровальными камерами, имеющими общие патрубки подвода, вывода жидкости, спуска загрязнений, воздущный аккумулятор, поворотный распределительный механизм для вывода, фильтровальных камер из цикла фильтрования с золотником для пот дачи сжатого воздуха в фильтровальную камеру, размещенным во втулке распределительного механизма. Распределительный механизм делит корпус фильтра на полости очищенной и неочищенной жидкости и имеет два радиальных отверстия, расположенных на разных уровнях 2. Недостатком фильтра является низкое качество фильтрования и малый срок автономной (необслуживаемой) работы фильтра, что обусловлено неполной регенерацией фильтрующих элементов при их промывке обратным потоком. В результате, увеличивается вероятность проскоса частиц загрязнений опасных размеров в фильтрат с дальнейшим их проникновением в пары трения двигателя. Кроме того, при неполном воестановлении фильтровальных и гидравлических свойств перегородки цикл регенерации возобновляется через постоянно сокращающийся промежуток времени, что приводит к увеличению потерь фильтрата, которые неизбежны при промывке фильтрующих элементов. Работоспособность фильтра снижается и для ее восстановления необходима разборка фильтра и ручная очистка (мойка) фильтрующих элементов. Цель изобретения - увеличение срока автономной работы фильтра путем повышения эффективности регенерации фильтрующих элементов. Указанная цель достигается тем, что в самоочищающемся фильтре, содержащем корпус с несколькими фильтровальными камерами с фильтрующими элементами, патрубки подвода, вывода жидкости и спуска загрязнений, воздушный аккумулятор, поворотный распределительный механизм с верхним и нижним радиальными отверстиями и золотником во внутренней полости, при этом распределительный механизм делит корпус фильтра на полости Очищенной и неочищенной жидкости, оси верхнего и нижнего отверстий распределительного механизма размещены в одной вертикальной плоскости, а золотник снабжен поворотным устройством, и выполнен с верхним и нижним диаметральными каналами, входные отверстия которых в режиме регенерации совмещены соответственно с верхним и нижним отверстиями распределительного механизма, а выходные отверстия размещены в полости очищенной жидкости, при этом каналы золотника выполнены с разными диаметрами и в проекции на горизонтальную плоскость пересекаются. Такая конструкция золотника обеспечивает качественно новую организацию цикла регенерации фильтрующих элементов, что обеспечивает полное восстановление их филь тровальных и гидравлических свойств. На фиг. 1 приведен фильтр в режиме фильтрования, продольный разрез; на фиг. 2 фильтр при первой фазе цикла регенерации - продувке фильтрующих элементов сжатым воздухом, продольный разрез; на фиг. 3 - фильтр при второй фазе цикла регенерации - промывке фильтрующих элементов вязкой жидкостью - фильтратом, продольный разрез. Фильтр содержит корпус с несколькими фильтровальными камерами 1, воздущный аккумулятор 2, распределительный механизм 3 для вывода фильтровальных камер из цикла фильтрования с поворотным механизмом 4, золотник 5 для организации процесса регенерации фильтрующих элементов б, расположенный во внутренней полости распределительного механизма 3, патрубки подвода 7, вывода 8 рабочей жидкости и спуска загрязнений 9. Для организации двухфазного цикла регенерации в золотнике выполнены на разных уровнях два сквозных, диаметральных канала 10 и 11, имеющих в проекции на горизонтальную плоскость пересекающиеся оси. В нижнем положении золотника каналы закрыты для прохода жид кости или воздуха стенкой втулки распределительного механизма, а в верхнем положении золотника входное отверстие верхнего канала 10 совмещается с отверстием 12 втулки распределительного механизма. размещенным в зоне воздушного аккумулятора 2, а входное отверстие нижнего канала 11 совмещается с отверстием 13 втулки распределительного механизма, расположенным в полости неочищенной жидкости. Выходные отверстия каналов 10 и 11 золотника 5 находятся (при верхнем положении золотника) на уровне кольцевой полости очищенной жидкости 14 распределительного механизма 3. Золотник имеет поворотный механизм 15 для передачи золотнику вращательного движения и клапан 16, который закрывает отверстие 17 для сброса загрязнений во время цикла регенерации фильтрующих элементов. В фильтровальной камере 1 имеются две полости: полость 18 для прохода загрязненной рабочей жидкости к фильтрующему элементу 6 и полость 19 - для очищенной На золотнике 5 выполнены буртики 20, которые обеспечивают подъем золотника вверх. Полости загрязненной жидкости 21 и 22 сообщаются с патрубком 9.

В режиме фильтрования золотник 5 распределительного механизма 3 занимает крайнее нижнее положение, закрывая отверстие 17 для спуска продуктов цикла.регенерации и отверстия 12 и 13 распределительного механизма.

Самоочищающийся фильтр в режиме фильтрования работает следующим образом.

Фильтруемая среда подается насосом к патрубку подвода 7 жидкости, откуда через полости 21 и 22 (либо через одну из них) проходит мимо распределительного механизма 3 в полость 18. По полости 18 жидкость проходит в фильтровальную камеру 1, где расположен фильтрующий элемент 6. Проходя в направлении снаружи внутрь через фильтрующую перегородку, жидкость очищается и по полости 19 мимо втулки распределительного механизма 3 проходит к патрубку вывода 8 фильтрата.

Когда задержанные на поверхности фильтрующих элементов частицы загрязнений создадут значительное гидравлическое сопротивление, по сигналу датчика-манометра (датчики и блок управления фильтра не показаны) поворотный механизм 4 вра-, щает распределительный механизм 3, который достигает ближайщей фильтровальной камеры и отсоединяет ее от цикла фильтрования. После этого начинается цикл регенерации данной фильтровальной камеры. При этом золотник 5 под действием сжатого воздуха, воздействующего на буртики 20, поднимается вверх. Открывается отверстие 17 спуска загрязнений, входное отверстие канала 10 совмещается с отверстием 12 распределительного механизма 3, входное отверстие канала 11 совмещается с отверстит ем 13 распределительного механизма 3, выходные отверстия каналов 10 и 11 размещаются в кольцевой- полости очищенной жидкости 14 распределительного механизма 3 и золотник 5 вращается поворотным механизмом 15. При вращении золотника входное отверстие канала 10 совмещается с отверстием 12 распределительного механизма. Через эти совмещенные отверстия канал 10, кольцевую очищенную полость 14 распределительного механизма, полость очищенной жидкости 19 в фильтровальную камеру 1 устремляется сжатый воздух для обратной продувки фильтрующего элемента 6. Отверстие 13 распределительного механизма и канал 11 золотника при этом закрыты. Так как золотник 5 вращается, то через некоторое время отверстия каналов 12 и 10 выходят из совмещения и подача сжатого воздуха в камеру прекращается. При дальнейщем вращении золотника совмещаются отверстия 13 распределительного механизма и входное отверстие канала 11. Через эти совмещенные отверстия, канал 11, кольцевую полость очищенной жидкости 14 распределительного механизма и полость очищенной жидкости 19 в фильтровальную камеру 1 устремляется поток фильтрата для обратной промывки фильтрующих элементов 6. Затем через некоторое время и эти отверстия выходят из совмещения, а совмещаются отверстия 12 и 10. Так цикл регенерации повторяется несколько раз, в зависимости от степени загрязнения моторного масла, его сорта, типов и характеристик двигателя и фильтра. После окончания цикла регенерации по сигналу датчика- золотник опускается в исходное положение. Фильтровальная камера готова к работе и распределительный механизм начинает вращение к следующей и все действия повторяются. Таким образом очищаются все камеры. Воздействовать на процесс регенерации фильрующих элементов можно изменением соотнощения диаметров каналов 10 и 11, что увеличивает или уменьщает подачу сжатого воздуха или фильтрата. Оптимальное сотношение диаметров каналов выбирается в зависимости от .структуры осадка. Для того фильтр может быть укомплектован набором золотников, имеющих различное сотнощение диаметров каналов.

Использование самоочищающегося фильра позволяет повысить качество регенераии фильтрующих элементов и увеличить рок автономной работы фильтра.

САМООЧИЩАЮЩИЙСЯ ФИЛЬТР, содержащий корпус с размещенными в нем несколькими фильтровальньши камерами с фильтрующими элементами, патрубки подвода, вывода жидкости и спуска загрязнений, воздущный аккумулятор, поворотный распределительный механизм с верхним и нижним радиальнымн отверстиями и размещенным внутри него золотнрком, при этом распределительный механизм делит корпус на полости очищенной и неочищенной жидкости, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока автономной работы фильтра путем повыщения эффективности регенерации фильтрующих элементов, оси верхнего и нижнего отверстий распределительного механизма размещены в одной вертикальной плоскости, а золотник снабжен поворотным устройством и выполнен с верхним и нижним диаметральными каналами, входные отверстия которых в режиме регенерации совмещены соответственно с верхним и нижним отверстиями распределительного механизма, а выходные отверстия размещены в полости очищенной жидкости, при этом каналы золотника § выполненУ с разными диаметрами и в про(Л екции на горизонтальную плоскость пересекаются. 1C 00