Воздушный фильтр Советский патент 1980 года по МПК F02M35/02 B01D25/02 

1

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам пдя очисчки воздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания.

Известны конструкции воздушных фильтров, содержащие два последовательно расположенных слоя объемных фильтрующих материалов l.

К недостаткам таких воздушных фильтров относится невысокая пылеемкость, что обусловлено небольшой величиной рабочей поверхности слоев, я повышенная трудоемкость проведения технологического обслуживания слоев материала в связи с тем, что трудно удалять частицы пыли, приникшие и осевшие в глубике слоев объемных фильтрующих материалов.

Известны также воздушные фильтры, содержащие два фильтрующих элемента, один из которых выполнен из материала типа бумаги, а другой - в виде слоя объемно-пористого эластичного материала t2l .

В подобных фильтрах слой объемнопористого материала выполняет рюль предфильтра, снижающего концентрацию пылевых частиц, поступающих на фильтрующий элемент. При этом крупные частицы, как правило, задерживаются слоем, а бопее мелкие беЬпрепятственно проникают, на элемент.

К недостаткам известных воздушных фильтров относится повышенное гидрав10лическое сопротивление воздухоочистителя, вызываемое относительно высоким сопротивлением объемно-пористого элас тичного материала, особенно при осаждении на последнем частиц пыли. Кроме

15 тотх, фильтр обладает недостаточной пылеемкостью, что обусловлено как забивкой пылью объемно-пористого слоя, так и повышенной скоростью роста сопротивления (}нльтрующетю элемента из-за осаждения

20 на нем сравнительно мелких частиц, и повышенной трудоемкостью технического обслуживания воздушного фипьтра, вслед-. ствие образования Трудноупаляемых пьт37левых отложений в слое объем - 1Ористо го материала, а также из-за наличия на фильтрующем элементе мелких частиц пы ли, обладающих высокой адгезионной спо собностью. Цепь изобретения - уменьшение гидравлического сопротивления воздушного фильтра и повышение его пылеемкости, а также снижение трудоемкости техничес кого обслуживания. Указанная цель достигается тем, что слой объемно-пористого материала .выполнен с площадью рабочей поверхйости 0,05-0,06 от площади рабочей поверхности элемента из материала типа бу-маги, с пористостью 20-36 пор/см и толщиной, в 2,7-3,6 раза большей сред него диаметра пор. На фиг. 1 изображен предлагаемый во душный фильтр, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - вариант выполнения воздушного фильтра. Воздушнътй фильтр состоит из корпуса 1с входным 2 и выходным 3 патрубками, фильтрующего элемента 4 из материала типа бумаги и расположенного непосредственно перед элементом 4 слоя 5 объемно-пористого эластичного материала,, преимущественно пенополиуретана, с площадью рабочей поверхности 0,050,06 от площади рабочей поверхности эл мента 4 из материала типа бумаги, с пористостью 20-36 пор/см и толщиной, в 2,7-3,6 раза большей, среднего-диаметра пор. Воздушный фильтр работает следующим образом. Запыленный воздух под действием разрежения, создаваемого двигателем внутреннего сгорания (на чертеже не показан), поступает через патру бок 2 в корпус 1, просасывается через слой 5, элемент 4 и направляется в двигатель через патрубок 3. Крупные частицы пыли (свыше 5 мкм), находящиеся в б воздухе, под действием сил инергши и ё пагодаря выбранным соотношениям размеров слоя 5 практически полностью проходят через него на элемент 4. Более мелкие частипы за счет диффузии оседают на волокнистых стенках пор сдоя 5. По мере работы воздушного фильтра уже осевшие мелкие частицы обрастают вновь поступающими и образуют конгломераты. Под действием потока воздуха, создаваемого двигателем за счет деформации поверхности слоя 5 объемно-пористого материала, а также вследствие собственной накопленной массы, указанные конгломераты периодически срываются с волокнистых стенок пор слоя 5 и поступают на элемент 4. Таким образом, на элементе 4, выполненном из материала типа бумаги, образуются цылевые отложения из частиц и конгломератов с размерами более 5 мкм, вызывающие менее быстрый рост сопротивления элемента 4, чем в случае поступления на него мелких частиц, что с- бствует повышению пылеемкости воздушного фильтра. Кроме того, начальное гидравлическое сопротивление слоя 5 благодаря предложенным соотноше1шям его размеров, составляет не более 3-5% от сопротивления элемента 4 и в связи с отсутствием на слое 5 стабильных пылевых отложений незначительно увеличивается в процессе работы. . Фильтрующий элемент, выполненный в виде слоя объемно-пористого эластичного материала, за счет выбранных параметров выполняет роль коагулятора мелких частиц пыли, поступивших на элемент выполненный из материалатипа бумаги, не оказывая на шх непосредственно фильтрующего воздействия. Сравнительные результаты лабораторных исследований материалов, имеющих различньте сочетания рабочих характеристик приведены в таблице.

4,3

40

6

1,4

3,3

28

1,8

0,055

92,6

0,055

0,96

108,4 Удаление пыпевых отложений из частиц и конгломератов размерами более 5 мкм с поверхности фильтрующего элемента из материала типа бумаги, а также очистка слоя объемно-пористого элас тичного материала, в котором отсутствуют стабильные пылевые отложения, тр буют значительно меньших трудозатрат, чем у известных фильтров. Благодаря выбранным параметрам во душный фильтр имеет низкое начальное Гидравлическое сопротивление и повышенную пылеемкость. формула изобретения Воздушный фильтр, например, для дви гателя внутреннего сгорания, содержащий два фильтрующих элемента один из

Продолжение таблицы которых выполнен из материала типа бумаги, а другой - в виде слоя объемнопористого эластичного материала, отличающийся тем, что, с цепью уменьшения гидравлического сопротивления и повышения пылеемкости, слой объемно-пористого материала выполнен с плгацадью рабочей поверхности 0,050,06 от площади рабочей поверхности элемента из материала типа бумаги, с пористостью 20-36 пор/см , и толщиной, в 2,7-3,6 раза большей среднего диаметра пор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент франции 2О21246 кп. Р 02 М 35/00, опублик. 1970. 2.Патент Великобритании № Ц5О896, кл. В Г Т, опублик. 1969.

/