SK3422004A3 - Palivový filter so samovyhrievacím zariadením - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka palivového filtra pre dieselove motory.

Doterajší stav techniky

Palivo, používané v dieselových motoroch obsahuje také zložky, ako sú napríklad parafín, ktoré majú tendenciu pri nízkej teplote hustnúť alebo tuhnúť až k bodu tuhnutia.

Prítomnosť fitra je podstatná pre účely odstraňovania nečistôt, obsiahnutých v palive, než je toto palivo privádzané do vstrekovacieho zariadenia, pričom pokial zostane motor v neaktívnom stave po určitú dobu pri veľmi nízkej teplote, ktorá je nižšia, než -25 °C, tak potom nie je možné motor naštartovať, pretože je filter paliva zablokovaný horeuvedenými zložkami.

K problému zablokovania fitra paliva v dôsledku nízkej teploty dochádza len pri štartovaní motora, lebo motorová nafta, čerpaná pri vysokom tlaku, je podrobená dostatočnému vlastnému ohrievaniu pre zabránenie oddeľovania zložiek v tuhom stave, ako je napríklad uvedený parafín.

Problém, ktorý má byč odstránený prostredníctvom predmetu tohoto vynálezu je tak obmedzený len na palivo, ktoré sa v dobe kludu motora nachádza vo vlastnom palivovom filtri paliva a v potrubí medzi palivovým čerpadlom a filtrom paliva.

Množstvo tohoto paliva obvykle predstavuje radovo zhruba 30 cm³ a 1 300 až 1 600 cm³.

Za účelom zabezpečenia správneho naštartovania motora musí byt toto palivo uvedené na teplotu, ktorá nie je menšia, ako -10 °C.

Pokial je teplota tak nízka, že neumožňuje naštartovanie motora, je z doterajšieho stavu techniky známe ohrievať filter paliva zvonku s využitím externých prostriedkov, ako je napríklad horúca voda, čo umožňuje využiť tu obsiahnutú motorovú naftu.

Pri štartovaní motora sú uvedené do prevádzky vyhrievacie prostriedky, obsiahnuté v kryte filtra paliva, tieto prostriedky obvykle pozostávajú z odporového prvku, napájaného akumulátorom vozidla.

Po krátkom období prevádzky, obvykle od 30 do 50 s, sú uvedené prostriedky vypnuté, po čom motor beží obvyklým spôsobom.

Vyhrievacie prostriedky môžu byť uvedené do prevádzky len po naštartovaní motora, lebo spotreba elektrického prúdu je taká, že by došlo k rýchlemu vybitiu akumulátora, pokial by motor nebežal.

Podstata vynálezu

Úlohou predmetu tohto vynálezu je odstrániť uvedený nedostatok prostredníctvom jednoduchého a hospodárneho riešenia.

Uvedená úloha bola splnená tým, že v súlade s predmetom tohoto vynálezu bol vyvinutý filter paliva, obsahujúci kalíškovité vonkajšie puzdro, usporiadané v jeho stene s palivovým výstupným kanálom a uzatvorené vekom, opatreným osovým palivovým prívodným kanálom, s ktorým je združená filtračná vložka prstencovitého tvaru, ktorá je súosá s uvedeným osovým kanálom a je na ňom utesnene usporiadaná. Palivový filter obsahuje podlhovastú nádobku, ktorá zasahuje do vnútra filtračnej vložky, pričom v uvedenej nádobke je umiestnená látka, schopná vyvinúť exotermickú reakciu.

Látkou schopnou vyvinúť exotermickú reakciu je s výhodou presýtený roztok trihydrátu octanu sodného.

Uvedená nádobka je s výhodou rozdelená na spodnú komoru pre uloženie prvej tuhej reagujúcej látky a na hornú komoru na uloženie kvapalnej reagujúcej látky, pričom uvedené komory sú oddelené membránou, ktorá môže byť prelomená z vonkajšej strany, pričom uvedené reagujúce látky sú také, že spôsobujú exotermickú reakciu.

Uvedená prvá reagujúca látka je s výhodou vybraná zo skupiny obsahujúcej chlorid vápenatý CaCl₂, síran meďnatý CuSO₄ a síran horečnatý MgSO₄, pričom uvedenou druhou reagujúcou látkou je s výhodou vodný roztok, majúci teplotu tuhnutia nižšiu ako -40° C.

Uvedenou druhou reagujúcou látkou je s výhodou zmes vody a glykolu.

Filter paliva podlá tohto vynálezu s výhodou obsahuje od 24 g do 44 g chloridu vápenatého CaCl₂ a od 20 cm³ do 40 cm³ vody.

V uvedenej nádobke je s výhodou umiestnená deformovatelná stena, prístupná zvonka.

V uvedenej nádobke je rovnako s výhodou umiestnený mechanický dutý razník v blízkosti membrány, ktorý je ovládateľný z vonku.

Takže filter paliva podlá tohto vynálezu v podstate obsahuje nádobku podlhovastého tvaru, ktorá je určená na vloženie stredovým otvorom vo veku filtra a k upevneniu na mieste.

Uvedená nádobka je určená na vloženie do stredovej valcovej dutiny filtračnej vložky tak, aby zaberala v podstate jej osovú časť.

Nádoba obsahuje aspoň jednu dvojicu komôr, oddelených od seba membránou, ktorá môže byt pretrhnutá pomocú vonkajšieho pôsobenia.

Jedna z uvedených komôr obsahuje prvú tuhú reagujúcu látku, ako je napríklad chlorid vápenatý CaCl₂, schopnú vyvíjat silno exotermickú reakciu, pokiai je uvedená do styku s druhou kvapalinovou reagujúcou látkou, obsiahnutou v ďalšej komore, ktorou je napríklad vodný roztok majúci nízky bod mrazu alebo nízku teplotu tuhnutia.

Uvedená reakcia vyvíja množstvo tepla,ktoré je postačujúce k rozrušeniu filmu stuhnutej alebo čiastočne stuhnutej zložky, ako je napríklad parafín, ktorá bola usadená na povrchu filtra pokial bol motor v klude.

Membrána, ktorá oddeluje dve komory z každej dvojice komôr je pretrhnutá a pomocou pôsobenia zvonku, ako už bolo hore uvedené.

U tohto uskutočnenia pokial bola nádobka už raz využitá, tak je odstránená, po čom je nová nádobka vložená do dutiny usporiadanej vo filtri paliva.

Predmet tohto vynálezu rovnako poskytuje nádobku, ktorá môže byt neobmedzene opätovne využitelná. V takom prípade je využívané presýtených prechladených kvapalných roztokov na vyvíjanie výrazného množstva tepla pri prechode z kvapalného stavu do kryštalického stavu.

Roztok trihydrátu octanu sodného (CH-jCOONa-SI^O) sa osvedčil ako obzvlášt výhodný, lebo tuhne pri teplote zhruba 58° C, takže zostáva stále v kvapalinovom stave pri teplote motorovej nafty počas bežnej prevádzky motora.

Prehlad obrázkov na výkresoch

Vynález bude ďalej podrobnejšie objasnený na príklade jeho konkrétneho uskutočnenia, ktorého opis bude podaný s prihliadnutím k priloženému jedinému obrázku výkresov, ktorý znázorňuje pohlaď v osovom reze na filter paliva podlá tohto vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Filter paliva 1 obsahuje obvyklé kalíškovité vonkajšie puzdro 2, opatrené výstupným kanálom 21 pre vyčistené palivo a rebrami 22 na podopieranie filtračnej vložky 3.

Filtračná vložka 3. má prstencovitý tvar a je opatrená vonkajšou stenou 21, ktorá je nepriepustná pre palivo, a základňou 32., opatrenou sériou obvodových otvorov 33, ktoré zodpovedajú základni 32 filtračnej vložky.

Vonkajšie puzdro 2 je zhora uzavreté profilovaným vekom 4, ktoré je tesne naskrutkované na vonkajšie puzdro 2.

Veko 4 je opatrené osovým kanálom 41, ktorý prebieha smerom nadol od komory 42., usporiadanej v telese veka 4.

Komora 42 je opatrená kanálom 43., ktorý je otvorený na vonkajšiu stranu a ktorým je privádzané palivo, ktoré má byt čistené.

Z vonkajšej strany osového kanála 41 je usporiadaná séria sústredných pätiek, usporiadaných tak, že spočívajú na hornej strane filtračnej vložky 2 za účelom ich udržiavania v riadnej polohe.

Filtračná vložka 3 je opatrená horným osovým kanálom 34, ktorý je utesnene upevnený na vonkajšej strane osového kanála

41.

V strede veka 4 je usporiadané závitové uloženie 45, do ktorého je utesnene vložená válcová nádobka 5 , rozdelená na dve komory 51 a 52 prostredníctvom stredovej membrány 53.

Válcová nádobka je obvykle vyhotovená z nylonu.

Stredová membrána 53 je v tvare tenkého pásika z hliníka, prilepeného na mieste.

Válcová nádobka 5 je na hornej strane opatrená širokou hornou častou 54., nad ktorou je umiestnená deformovateľná stena 55.

Spodná komora 52 obsahuje tuhý chlorid vápenatý CaCl₂, zatial čo horná komora 51 obsahuje destilovanú vodu, v ktorej je rozpustená soľ, ako je napríklad chlorid sodný NaCl, a to v takej koncentrácii, aby došlo k zníženiu teploty tuhnutia čiže bodu mrazu na hodnotu nižšiu ako -45 °C.

U bežného filtra paliva u ktorého je kapacita osovej dutiny filtračnej vložky radovo 30 cm³, potom spodná komora 52 obsahuje od 24 do 44 g chloridu vápenatého CaCl₂, zatiaľ čo horná komora 51 obsahuje od 20 do 40 cm³ slanej vody alebo vody obsahujúcej vhodnú mrazuvzdornú látku.

Pokiaľ má byt motor opätovne naštartovaný po dlhšom období kľudu pri teplote s hodnotou radovo -40 °C, tak vodič nutne zatlačí na deformovateľnú stenu 55, čím spôsobí pretrhnutie stredovej membrány 53., takže voda klesá do spodnej komory 52 a prichádza do styku s chloridom vápenatým CaCl₂.

Exotermická reakcia medzi vodou a chloridom vápenatým CaCl₂ spôsobí vyvinutie takého množstva tepla, ktoré je postačujúce na to, aby došlo vo velmi krátkej dobe v rade niekolkých sekúnd ku zvýšeniu teploty paliva obsiahnutého v stredovej komore filtra paliva, na teplotu s hodnotou radovo + 10 °C.

To umožňuje, aby mohol byt motor naštartovaný a aby bežal do tej doby, než dôjde k tomu, že sa palivo, obsiahnuté v potrubí medzi čerpadlom a filtrom paliva, rozptýli a zmieša s palivom, obsiahnutým vo filtri paliva, čím dôjde ku zníženiu jeho teploty na hodnotu, ktorá nie je nižšia, ako -10 °C, čo je postačujúce na zabránenie oddeľovania parafínovej zložky.

Palcová nádobka 5 je určená na jedno použitie a je vymenitelná, takže môže byt po použití rýchle nahradená novou nádobkou.

Okrem chloridu sodného NaCI je možné rovnako použit ďalšie soli, ako je napríklad chlorid vápenatý CaCl₂, síran meďnatý CuS0₄ a síran horečnatý MgSO₄.

V nasledujúcej tabulke sú uvedené fyzikálne chemické charakteristiky uvedených solí prostredníctvom hydratácie.

Sol	Hydratačné teplo (J/g)	Rozpustnost (G v 100 ml H20 pri 20 °C)
Chlorid vápenatý	678,7	74,5
Síran meďnatý	416,8	20,7
Síran horečnatý	706,8	26,2

Doporučované množstvá reagujúcich látok na získanie roztokov v blízkosti nasýtenia a na maximalizáciu obsahu rozpúšťanej látky, ktorá môže byť rozpúšťaná pri teplote

20° C, sú nasledújúce :

CaCl₂ vo vode MgSO₄ vo vode CuSO₄ vo vode % hmotnostných 20 % hmotnostných 16 % hmotnostných

Je rovnako doporučované používať mrazuvzdornú zmes v zložení 50 % vody a 50 % glykolu namiesto samotnej vody, a to so súčasným znížením množstva soli.

V prípade chloridu vápenatého činí jeho obsah v zmesi s výhodou 27 % hmotnostných.

Pre účely prerazenia membrány môžu byt rovnako usporiadané mechanické prostriedky, ako je napríklad dutý razník, známy u balenia dvojzložkových liečivých prípravkov.

Pevná reagujúca látka môže byť s výhodou umiestnená vo vnútri dutého razníka, pričom základňa tohoto dutého razníka môže byť uzavretá s pomocou hliníkovej pásky.

Pokial sú používané presýtené a prechladené kvapalné roztoky trihydrátu octanu sodného (CH₃COONa-3H₂O), nie je nutné používať prostriedky na prerazenie membrány vo vymeniteľnej vložke, lebo vyvíjanie tepla pri štartovaní motora je automatické, ako už bolo hore uvedené.

Úspešne sa používal roztok 90 % hmotnostný trihydrátu octanu sodného v 10 % hmotnostných vody.

Zmes je pripravovaná prostredníctvom ohrievania reagujúcich látok na teplotu menšiu, ako je bod varu vody, t.j. na teplotu zhruba 80° C.

Nádobka na roztok je s výhodou prevedená z polyetylénu, pričom obsahuje tenký kovový pásik, ktorý uľahčuje spúšťanie premeny kvapaliny na tuhú látku, pretože pôsobí ako kryštalizačné očko.

Fyzikálne chemické sodného sú nasledujúce :	charakteristiky	trihydrátu octanu
teplo tavenia	264	(J/g)
teplo kryštalizácie	144	(J/g)
rozpustnost soli	46	,5 g/100 g H2o

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Filter paliva, obsahujúci kalíškovité vonkajšie puzdro usporiadané v jeho stene s palivovým výstupným kanálom a uzatvorené vekom, opatreným osovým palivovým prívodným kanálom, s ktorým je združená filtračná vložka prstencovitého tvaru, ktorá je súosá s uvedeným osovým kanálom a je na ňom utesnene usporiadaná, vyznačujú sa tým, že obsahuje podlhovastú nádobku, ktorá zasahuje do vnútra filtračnej vložky, pričom v uvedenej nádobke je umiestnená látka, schopná vyvinúť exoternmickú reakciu.
2. 2. Filter paliva podlá nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že látkou, schopnou vyvinúť exotermickú reakciu je presýtený roztok trihydrátu octanu sodného.
3. 3. Filter paliva podlá nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že uvedená nádobka je rozdelená na spodnú komoru na uloženie prvej tuhej reagujúcej látky a na hornú komoru na uloženie kvapalnej reagujúcej látky, pričom uvedené komory sú oddelené membránou, ktorá môže byť prelomená z vonkajšej strany, pričom uvedené reagujúce látky sú také, že spôsobujú exotermickú reakciu.
4. 4. Filter paliva podlá nároku 3, vyznačujúci sa t ý m, že uvedená prvá reagujúca látka je vybraná zo skupiny, obsahujúcej chlorid vápenatý CaCl₂, síran meďnatý CuSO₄ a síran horečnatý MgSO^, pričom uvedenou druhou reagujúcou látkou je vodný roztok majúci teplotu tuhnutia nižšiu, ako -40 °C.
5. 5. Filter paliva podlá nároku 4, vyznačujúci sa t ý m, že uvedenou druhou reagujúcou látkou je zmes vody a glykolu.
6. 6. Filter paliva podlá nároku 4, vyznačujúci sa t ý m, že obsahuje od 24 g do 44 g chloridu vápenatého CaCl₂ a od 20 cm³ do 40 cm³ vody.
7. 7. Filter paliva podlá nároku 3, vyznačujúci sa t ý m,že v uvedenej nádobke je umiestnená deformovatelná stena, prístupná zvonka.
8. 8. Filter paliva podía nároku 3, vyznačujúci sa tým, že v uvedenej nádobke je umiestnený mechanický dutý razník v blízkosti membrány, ktorý je ovládateľný zvonka