RU82575U1

RU82575U1 - LIQUID CLEANING FILTER

Info

Publication number: RU82575U1
Application number: RU2008150542/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Петрович Рак
Original assignee: Виктор Петрович Рак
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2009-05-10

Abstract

Полезная модель относится к фильтрованию, а именно к жидкостным фильтрам, предназначенным для очистки топлив, преимущественно в дизельных двигателях внутреннего сгорания.The utility model relates to filtering, and in particular to liquid filters intended for purification of fuels, mainly in diesel internal combustion engines.

Фильтр для очистки жидкости, преимущественно дизельного топлива в двигателях внутреннего сгорания, содержащий корпус, в котором выполнена внутренняя резьба, на которую наружной резьбой наворачивается колпак, уплотняемый прокладками и в котором расположен фильтрующий элемент и колпак снабжен перегородкой, на которую опирается пружина, прижимающая фильтроэлемент к корпусу, при этом перегородка с боковыми стенками колпака и его днищем образуют отстойник для загрязнений и воды.A filter for cleaning liquid, mainly diesel fuel in internal combustion engines, comprising a housing in which an internal thread is made, onto which an outer cap is screwed, sealed with gaskets and in which the filter element is located and the cap is provided with a baffle on which a spring is supported, pressing the filter element against case, while the partition with the side walls of the cap and its bottom form a sump for contamination and water.

Description

Полезная модель относится к фильтрам для очистки жидкостей, а именно к жидкостным фильтрам, предназначенным, преимущественно, для очистки дизельного топлива в дизельных двигателях внутреннего сгорания.The utility model relates to filters for cleaning liquids, namely to liquid filters intended primarily for cleaning diesel fuel in diesel internal combustion engines.

В дизельных двигателях внутреннего сгорания, как правило, применяется двухступенчатая очистка топлива: предварительная грубая и тонкая. Основная задача фильтра предварительной очистки топлива состоит в том, чтобы удалить из топлива воду. Это особенно становится актуальным в настоящее время. При высоких степенях форсировки двигателей значительно повышается давление впрыскивания и следовательно зазоры в плунжерных парах и форсунках необходимо уменьшать до микронов. Так, например, применение системы топливопадачи Common Rail с давлением впрыскивания 150 МПа, требует практически 100% удаления воды.In internal combustion diesel engines, as a rule, two-stage fuel treatment is used: preliminary rough and fine. The main objective of the fuel pre-filter is to remove water from the fuel. This is especially becoming relevant at present. At high degrees of engine boost, the injection pressure increases significantly, and therefore the gaps in the plunger pairs and nozzles must be reduced to microns. So, for example, the use of a Common Rail fuel system with an injection pressure of 150 MPa requires almost 100% water removal.

Применяемые в настоящее время на большинстве дизельных двигателей фильтры грубой очистки топлива работают по принципу отстойников (см. Глыбин А.И. Автотракторные фильтры. Справочник. Л-Машиностроение.1980, стр.38, 49). Из-за близкой плотности воды и дизельного топлива такие фильтры имеют низкую эффективность: 60-75% и особенно плохо удаляют эмульгированную (растворенную) воду.The coarse fuel filters currently used on most diesel engines operate on the principle of sedimentation tanks (see AI Glybin, Autotractor filters. Handbook. L-Engineering, 1980, p. 38, 49). Due to the close density of water and diesel fuel, such filters have low efficiency: 60-75% and emulsified (dissolved) water is especially poorly removed.

Именно поэтому, в настоящее время, все ведущие фирмы, занимающиеся проблемами очистки топлива в дизельных двигателях, интенсивно разрабатывают фильтры предварительной очистки дизельного топлива со степенью отделения воды 95-99%, например, MANN+HUMMEL, Германия, Parker, Fleetguard, США. Анализ конструкций фильтров этих фирм, предварительной очистки дизельного топлива показывает, что основным элементом разделения воды и дизельного топлива в таких фильтрах является фильтрующий элемент из специального материала на основе целлюлозы, синтетических материалов или смеси целлюлозных и синтетических волокон. Процесс отделения воды от топлива в таких фильтроэлементах происходит за счет того, что, при пересечении такой перегородки смесью дизельного топлива с водой, происходит коагуляция мелких частиц воды в крупные, и которые, за счет разности плотностей воды и топлива, выпадают в отстойник. При этом фильтры, как правило, содержат корпус со штуцером, на который навинчивается фильтр-патрон, содержащий фланец на который завальцовывается колпак и в котором расположен фильтрующий элемент (см. прспект фирмы MANN+HUMMEL). Недостатком такой конструкции является That is why, at present, all the leading companies dealing with the problems of cleaning fuel in diesel engines are intensively developing diesel pre-filters with a water separation of 95-99%, for example, MANN + HUMMEL, Germany, Parker, Fleetguard, USA. An analysis of the filter designs of these companies, pre-treatment of diesel fuel shows that the main element in the separation of water and diesel fuel in such filters is a filter element made of special material based on cellulose, synthetic materials or a mixture of cellulose and synthetic fibers. The process of separating water from fuel in such filter elements occurs due to the fact that, when such a partition is crossed by a mixture of diesel fuel and water, small particles of water coagulate into large particles, and which, due to the difference in the density of water and fuel, fall into the sump. In this case, the filters, as a rule, contain a housing with a fitting onto which a filter cartridge is screwed, containing a flange onto which the cap is rolled and in which the filter element is located (see MANN + HUMMEL prospectus). The disadvantage of this design is

необходимость выполнения специальной герметичной резьбы по чистому топливу на штуцере и фланце вворачиваемого фильтр-патрона. Но основным недостатком конструкции такого фильтра является сложность утилизации фильтр-патрона, его невозможно утилизировать как металлолом или как бумагу. В настоящее время такими фильтр-патронами завалены свалки, территории гаражей, пустыри. Остатки дизельного топлива попадают в реки, из которых мы пьем воду. Это один из наиболее вредных, с точки зрения экологии, продуктов. Многие страны в настоящее время законодательно запрещают выпуск таких фильтров, или обязывают производителей их утилизировать.the need to perform a special tight thread on clean fuel on the fitting and flange of the screw-in filter cartridge. But the main drawback of the design of such a filter is the difficulty of disposing of the filter cartridge, it cannot be disposed of as scrap metal or paper. Currently, such filter cartridges are littered with landfills, garages, vacant lots. The remains of diesel fuel fall into the rivers from which we drink water. This is one of the most harmful products from an environmental point of view. Many countries currently legally prohibit the production of such filters, or oblige manufacturers to dispose of them.

Наиболее близким, по совокупности существенных признаков, является фильтр, содержащий корпус и колпак с фланцем, в котором расположен подпружиненный фильтрующий элемент, прижимаемый к корпусу и в корпусе выполнена внутренняя резьба, а колпак снабжен фланцем, на котором выполнена наружная резьба, и которая вворачивается с корпус с внутренней резьбой и фильтр снабжен уплотнительными прокладками зажимаемыми между корпусом и фланцем колпака (см. патент на полезную модель РФ №33720 МПК И01В 35/14). Недостатком такого фильтра, в том техническом решении в котором он представлен, является низкая эффективность очистки, т.к. вся нагрузка по отделению примесей ложиться на фильтрующую перегородку и нет предварительной очистки примесей и их сбора в отстойник, что особенно важно при отделении воды от дизельного топлива.The closest, in combination of essential features, is a filter containing a housing and a cap with a flange, in which a spring-loaded filter element is located, pressed against the housing and an internal thread is made in the housing, and the cap is equipped with a flange on which the external thread is made, and which is screwed in the case with a female thread and the filter is equipped with sealing gaskets clamped between the case and the cap flange (see patent for utility model of the Russian Federation No. 33720 MPK ИВВ 35/14). The disadvantage of such a filter, in the technical solution in which it is presented, is the low cleaning efficiency, because the entire load on the separation of impurities lies on the filtering partition and there is no preliminary purification of impurities and their collection in the sump, which is especially important when separating water from diesel fuel.

Целью заявляемого технического решения является повышение эффективности очистки дизельного топлива от примесей и особенно, воды, улучшение удобства обслуживания, снижение трудоемкости замены элемента и минимизация загрязнения окружающей среды.The purpose of the proposed technical solution is to increase the efficiency of cleaning diesel fuel from impurities and especially water, improve the ease of maintenance, reduce the complexity of replacing an element and minimize environmental pollution.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтре для очистки жидкости, содержащем корпус с внутренней резьбой на которую наружной резьбой наворачивается колпак, уплотняемый в корпусе прокладками и при этом колпак снабжен перегородкой на которую опирается пружина, прижимающая фильтрующий элемент к корпусу и перегородка со стенками колпака и его днищем образует отстойник для сбора отсепарированных загрязнений и воды. При этом на наружной обечайке фильтрующего элемента могут быть выполнены наклонные просечки, что обеспечивает винтовое движение потока жидкости в зазоре между колпаком и фильтроэлеметом, за счет чего происходит центробежная очистка топлива от примесей и воды.This goal is achieved by the fact that in the filter for cleaning the liquid containing the housing with an internal thread onto which the cap is screwed onto with an external thread, the gaskets are sealed in the housing and the cap is provided with a baffle on which a spring rests, pressing the filter element to the casing and a baffle with cap walls and its bottom forms a sump to collect the separated impurities and water. At the same time, inclined slots can be made on the outer shell of the filter element, which ensures helical movement of the fluid flow in the gap between the cap and the filter element, due to which centrifugal cleaning of the fuel from impurities and water occurs.

В результате проведенного анализа уровня техники, включая поиск по патентам и другим научно-техническим источником информации, аналога, характеризующегося признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого технического решения не выявлено, следовательно, оно соответствует условию «новизны».As a result of the analysis of the prior art, including search by patents and other scientific and technical sources of information, an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed technical solution has not been identified, therefore, it meets the condition of "novelty."

По результатам сопоставительного анализа заявляемого технического решения и наиболее близкого аналога, выявлено, что заявляемое техническое решение имеет совокупность существенных признаков, которые изложены в формуле изобретения.According to the results of a comparative analysis of the claimed technical solution and the closest analogue, it was revealed that the claimed technical solution has a combination of essential features that are set forth in the claims.

Полезная модель поясняется чертежами:The utility model is illustrated by drawings:

Фиг.1 - фильтр для очистки жидкости, общий вид;Figure 1 - filter for cleaning liquids, General view;

Фиг.2 - фильтрующий элемент, общий вид;Figure 2 - filter element, General view;

Фиг.3 - развертка обечайки фильтроэлемента на фиг.2;Figure 3 - scan of the shell of the filter element in figure 2;

Фиг.4 - развертка поверхности В на фиг.1;Figure 4 - scan surface In figure 1;

Фиг.3 - вариант исполнения перегородки на фиг.1, из пружинной стали;Figure 3 - embodiment of the partition in figure 1, of spring steel;

Фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.5;6 is a section bB in figure 5;

Фиг.7 - фильтр для очистки жидкости с составным колпаком: стальной колпак с прозрачным отстойником, общий вид;7 is a filter for cleaning liquid with a composite cap: steel cap with a transparent sump, General view;

Фиг.8 - фильтр для очистки жидкости с цельным прозрачным колпаком, общий вид;Fig - filter for cleaning liquids with a single transparent cap, General view;

Фиг.9 - проспект фильтра PreLine фирмы MANN und HUMMEL;Fig.9 - prospectus filter PreLine company MANN und HUMMEL;

Фильтр для очистки жидкости состоит из корпуса 1, колпака 2, в котором установлен фильтрующий элемент 3. Колпак с фланцем наружной резьбой вворачивается в корпус по внутренней резьбе. Уплотнение соединения достигается за счет прокладок 4 и 5, зажимаемыми между корпусом и фланцем. Колпак 2 снабжен перегородкой 6, на которую опирается пружина 7, прижимающая фильтрующий элемент 3 к корпусу 1. В перегородке 6 выполнены отверстия 8 для прохода отделенных частиц загрязнений и воды в отстойник 9, образованный перегородкой 6, стенками колпака 2 и его днищем. Перегородка 6 устанавливается на выступы 10, выполненные на боковой стенке колпака 2 и может сниматься при техническом обслуживании фильтра. В нижней части колпак 2 снабжен сливным краником 11.The filter for cleaning liquid consists of a housing 1, a cap 2, in which a filter element 3 is installed. A cap with a flange of an external thread is screwed into the housing by an internal thread. The joint seal is achieved by gaskets 4 and 5, clamped between the housing and the flange. The cap 2 is equipped with a partition 6, on which a spring 7 rests, pressing the filter element 3 against the housing 1. In the partition 6, holes 8 are made for passage of separated particles of contaminants and water into the sump 9 formed by the partition 6, the walls of the cap 2 and its bottom. The partition 6 is installed on the protrusions 10 made on the side wall of the cap 2 and can be removed during maintenance of the filter. In the lower part of the cap 2 is equipped with a drain cock 11.

На наружной обечайке 12 фильтрующего элемента 3 в нижней его части выполнены наклонные просечки 13, под определенным углом «» к оси фильтрующего элемента, при этом верхняя часть обечайки элемента выполнена закрытой (глухой), как показано на фиг.3.On the outer shell 12 of the filter element 3 in its lower part there are inclined notches 13, at a certain angle »To the axis of the filter element, while the upper part of the shell of the element is made closed (blind), as shown in Fig.3.

На внутренней поверхности верхней прокладки 4 могут выполняться наклонные лопатки 14, под углом «β» к оси элемента и которые перекрывают зазор между корпусо и фильтрующим элементом, при этом верхняя часть обечайки 12 элемента выполнена закрытой (глухой).On the inner surface of the upper gasket 4, inclined blades 14 can be made at an angle “β” to the axis of the element and which cover the gap between the housing and the filter element, while the upper part of the element shell 12 is closed (blind).

Перегородка 6, может выполняться из пружинной стали и в ней выполнены просечкой, отогнутые в сторону фильтрующего элемента пружинные лапки 15, которые прижимают элемент к корпусу фильтра.The partition 6 can be made of spring steel and it has a notch, spring legs 15 bent towards the filter element, which press the element to the filter housing.

Колпак 2 может изготавливаться составным: верхняя часть металлической 16 с резьбовым фланцем, нижняя 17, из прозрачной пластмассы и которые соединяются между собой и герметично уплотняются кольцом 18.The cap 2 can be made composite: the upper part of the metal 16 with a threaded flange, the bottom 17, made of transparent plastic and which are interconnected and hermetically sealed by the ring 18.

Колпак 2 может изготавливаться цельным, из прозрачной или полупрозрачной пластмассы с наружной резьбой, вворачиваемой в корпус.The cap 2 can be made whole, from a transparent or translucent plastic with an external thread screwed into the housing.

Работает фильтр для очистки жидкости по заявляемому техническому решению следующим образом.The filter for cleaning the liquid according to the claimed technical solution as follows.

Очищаемое топливо поступает в корпус 1 и поток жидкости движется в кольцевом зазоре между колпаком 2 и фильтрующим элементом 3 по направлению вниз и поступает на фильтрующую перегородку элемента 3. Часть примесей и вода за счет действия гравитационной силы опускаются вниз и через отверстия 8 в перегородке 6 собираются в отстойнике 9. Далее, при пересечении потоком топлива фильтрующей перегородки элемента, происходит коогуляция мелких частиц воды в крупные и они также поступают в отстойник 9, как и частицы загрязнений. При техническом обслуживании фильтра колпак 2 отворачивается, фильтрующий элемент 3 заменяется на новый, перегородка 6 при этом может сниматься и отстойник 9 очищается от воды и примесей. При этом трудоемкость обслуживания минимальная и меньше, чем обслуживание фильтра патрона, например, фильтра PreLine фирмы MANN und HUMMEL и загрязнение окружающей среды также минимальное, т.к. утилизации подлежит только фильтрующий элемент.The cleaned fuel enters the housing 1 and the fluid flow moves in the annular gap between the cap 2 and the filter element 3 in a downward direction and enters the filter baffle of the element 3. Part of the impurities and water are lowered by gravity and are collected through the holes 8 in the baffle 6 in the sump 9. Further, when the fuel stream crosses the filtering partition of the element, coagulation of small particles of water into large particles occurs and they also enter the sump 9, as well as pollution particles. During maintenance of the filter, the cap 2 is turned away, the filter element 3 is replaced with a new one, the partition 6 can be removed and the sump 9 is cleaned of water and impurities. At the same time, the complexity of maintenance is minimal and less than the maintenance of a cartridge filter, for example, a PreLine filter from MANN und HUMMEL, and environmental pollution is also minimal, because Only the filter element must be disposed of.

Для повышения эффективности отделения воды и загрязнений от топлива на наружной обечайке 12 фильтрующего элемента 3 со стороны перегородки выполняются просечки 13, под определенным углом «α» к оси элемента, а верхняя часть обечайки выполняется закрытой (глухой). За счет такого исполнения элемента, поток топлива получает, в кольцевом зазоре колпак-элемент, вращательное винтовое движение, и к гравитационной силе действующей на частицы загрязнений и воды, добавляется действие центробежной силы и загрязнения (примеси) и вода, чьи плотности больше плотности дизельного топлива отбрасываются к стенкам колпака и сгоняются в отстойник 9. Степень очистки топлива при этом значительно повышается, снижается нагрузка на фильтрующий элемент, увеличивается срок его службы.To increase the efficiency of separating water and contaminants from fuel on the outer shell 12 of the filter element 3 from the septum side, grooves 13 are made at a certain angle “α” to the axis of the element, and the upper part of the shell is closed (blank). Due to this design of the element, the fuel flow receives, in the annular gap, the cap-element, a rotational screw movement, and the action of centrifugal force and pollution (impurities) and water, whose densities are higher than the density of diesel fuel, are added to the gravitational force acting on particles of contaminants and water discarded to the walls of the hood and drove into the sump 9. The degree of fuel purification is significantly increased, the load on the filter element is reduced, and its service life is increased.

Также для повышения эффективности отделения воды и загрязнений от топлива на внутренней поверхности верхней прокладки 4 внутренней поверхности верхней прокладки выполнены наклонные под углом «β» к оси элемента лопатки 14 и которые, перекрывают зазор между корпусом и Also, to increase the efficiency of separating water and contaminants from fuel on the inner surface of the upper gasket 4, the inner surface of the upper gasket, blades 14 are inclined at an angle “β” to the axis of the element and cover the gap between the body

фильтрующим элементом, а верхняя часть обечайки фильтрующего элемента выполнена закрытой (глухой). За счет лопаток 14, поток топлива получает, в кольцевом зазоре колпак-элемент, вращательное винтовое движение, и к гравитационной силе действующей на частицы загрязнений и воды, добавляется действие центробежной силы и загрязнения (примеси) и вода, чьи плотности больше плотности дизельного топлива отбрасываются к стенкам колпака и сгоняются в отстойник 9. Степень очистки топлива при этом значительно повышается, снижается нагрузка на фильтрующий элемент, увеличивается срок его службы.filter element, and the upper part of the shell of the filter element is closed (deaf). Due to the blades 14, the fuel flow receives, in the annular gap of the cap-element, a rotational screw movement, and the action of centrifugal force and pollution (impurities) and water, whose densities are higher than the density of diesel fuel, are discarded to the gravitational force acting on particles of pollution and water to the walls of the cap and are driven into the sump 9. The degree of fuel purification is significantly increased, the load on the filter element is reduced, and its service life is increased.

Для визуального контроля за накоплением загрязнений и воды колпак может изготавливать составным или цельным с отстойником из прозрачной или полупрозрачной пластмассы. При этом визуально видно накопление осадка и по мере заполнения отстойника 9 загрязнениями и водой, открывается сливной краник 11 и отстой сливается, т.е. при этом не требуется разборка фильтра.For visual monitoring of the accumulation of contaminants and water, the hood can be made composite or integral with a sump made of transparent or translucent plastic. At the same time, sediment accumulation is visually visible and, as the sump 9 is filled with contaminants and water, the drain cock 11 opens and the sludge merges, i.e. no filter disassembly is required.

Выполнение перегородки 6 из пружинной стали с лапками 11, отогнутыми в сторону элемента позволяет прижимать последний к корпусу при этом уменьшаются габариты фильтра и снижается трудоемкость его изготовления.The implementation of the partition 6 of spring steel with tabs 11, bent towards the element allows you to press the latter to the housing while reducing the dimensions of the filter and reduces the complexity of its manufacture.

Таким образом, вышеизложенные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемой полезной модели следующей совокупности условий:Thus, the above data indicate the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed utility model:

-средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования его в промышленности, а именно в машиностроении, преимущественно для очистки топлива в двигателях внутреннего сгорания;- a tool embodying the claimed utility model in its implementation, is intended for use in industry, namely in mechanical engineering, mainly for cleaning fuel in internal combustion engines;

-для заявляемого устройства, в том виде, как оно охарактеризовано в изложенной формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке, или известных до даты приоритета средств;-for the inventive device, in the form as described in the stated utility model formula, the possibility of its implementation using the methods described in the application or known before the priority date means is confirmed;

-средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем результата.- a tool embodying the claimed utility model in its implementation, is able to ensure the achievement of the result perceived by the applicant.

Следовательно, предлагаемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».Therefore, the proposed utility model meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. A filter for cleaning a liquid, mainly diesel fuel, in internal combustion engines, comprising a housing in which an internal thread is made, onto which a cap with a flange is screwed, and gaskets are clamped between the cap and the housing, and a filter element is located in the cap, characterized in that the cap is equipped with a partition with holes on which a spring rests, pressing the filter element to the housing, and the partition with the walls of the cap and its bottom forms a settling tank for collecting separated dirt and water.

2. The filter for cleaning liquid according to claim 1, characterized in that on the outer shell of the filter element from the septum side, notches are made at an angle to the axis of the element, and the upper part of the shell is closed (blank).

3. The filter for cleaning liquid according to claim 1, characterized in that on the inner surface of the upper gasket there are blades that are inclined at an angle to the axis of the element and overlap the gap between the housing and the filter element, and the upper part of the shell of the filter element is closed (blank).

4. The filter for cleaning liquid according to claim 1, characterized in that the partition is removable and rests on the protrusions on the side wall of the cap.

5. The filter for cleaning liquid according to claim 1, characterized in that the partition is made of spring steel and is equipped with tabs bent towards the filter element and pressing the latter to the housing.

6. The filter for cleaning liquid according to claim 1, characterized in that the cap is made integral, the upper part is made of metal, and the sump is made of transparent material, and are tightly interconnected.

7. The filter for cleaning liquid according to claim 1, characterized in that the cap is made whole from a transparent material, for example from organic glass, with an external thread and a flange and screwed into the internal thread of the housing.