Воздухоочиститель
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к воздухоочистителям для двигателей наземной техники. Воздухоочиститель содержит моноблочный корпус 1 и расположенные в нем сепарационные отверстия 2, в каждом из которых со стороны входа размещен завихритель потока загрязненного воздуха 3, а на выходе выполнен кольцевой бурт 4. К корпусу 1 присоединен пылесборный поддон 5 с патрубком отсоса пыли 6 и приемными устройствами для очищенного воздуха 7. Каждое приемное устройство для очищенного воздуха 7 размещено с зазором внутри выходного участка сепарационного отверстия 2 с образованием кольцевого канала 8 для сброса пыли в пылесборный поддон 5. Высота воздухоочистителя определена в зависимости от диаметра сепарационного отверстия 2 и от наружного диаметра приемного устройства для очищенного воздуха 7 в зоне пылесборного поддона 5 по формуле Нв.о.=(2,55÷2,76)⋅(D+d), где Нв.о. - высота воздухоочистителя, D - диаметр сепарационного отверстия 2, a d - наружный диаметр устройства для очищенного воздуха 7 в зоне пылесборного поддона 5. При этом кольцевой бурт 4, выполненный на выходе из каждого сепарационного отверстия 2, сопряжен со стенкой сепарационного отверстия 2 конусной поверхностью 9 между диаметром сепарационного отверстия 2 и внутренним диаметром кольцевого бурта 4. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к воздухоочистителям для двигателей наземной техники.
Известен воздухоочиститель, описанный в патенте РФ №2319855, опубликованном 20.03.2008 г. Известный воздухоочиститель содержит корпус и расположенные в нем сепарационные отверстия. В каждом из сепарационных отверстий со стороны входа размещен завихритель потока загрязненного воздуха. Воздухоочиститель содержит также присоединенный к корпусу пылесборный поддон с патрубком отсоса пыли и приемными конусами - приемными устройствами для очищенного воздуха. Каждое приемное устройство для очищенного воздуха размещено с зазором внутри выходного участка сепарационного отверстия с образованием кольцевого канала для сброса пыли в пылесборный поддон.
Около каждого сепарационного отверстия со стороны основания выполнено окно с пересечением стенки сепарационного отверстия, таким образом сепарационное отверстие корпуса связано с пылесборным поддоном. Приемное устройство для очищенного воздуха воздухоочистителя выполнено в виде конуса, вершина которого связана с завихрителем потока загрязненного воздуха. В верхней части конуса выполнены щели для прохода очищенного воздуха внутрь приемного устройства для очищенного воздуха. Недостатком известного технического решения является высокая трудоемкость исполнения воздухоочистителя.
Более простую конструкцию и выбранный вследствие этого за прототип имеет воздухоочиститель, описанный в патенте РФ №2042857, опубликованном 27.08.1995 г. Известный воздухоочиститель содержит моноблочный корпус и расположенные в нем сепарационные отверстия. В каждом из сепарационных отверстий со стороны входа размещен завихритель потока загрязненного воздуха, а на выходе выполнен кольцевой бурт. Воздухоочиститель содержит также присоединенный к корпусу пылесборный поддон с патрубком отсоса пыли и приемными патрубками для отвода очищенного воздуха - приемными устройствами для очищенного воздуха. Каждое приемное устройство для очищенного воздуха размещено с зазором внутри выходного участка сепарационного отверстия с образованием кольцевого канала для сброса пыли в пылесборный поддон. Приемное устройство для очищенного воздуха выполнено в виде усеченного конуса. В моноблочном корпусе со стороны основания в общих стенках по меньшей мере трех соседних сепарационных отверстий выполнены дополнительные глухие каналы и щелевые сквозные пазы, расположенные тангенциально к сепарационным отверстиям, которые сообщены с дополнительными глухими каналами через щелевые сквозные пазы. Таким образом, сепарационное отверстие связано с пылесборным поддоном.
Недостатком известного воздухоочистителя является низкая степень очистки воздуха при высокой трудоемкости исполнения воздухоочистителя.
Основной технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение трудоемкости изготовления воздухоочистителя при минимальных размерах воздухоочистителя и оптимальной степени очистки воздуха.
Дополнительной технической задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости изготовления воздухоочистителя путем упрощения конструкции воздухоочистителя.
Для выполнения указанной технической задачи в воздухоочистителе, содержащем, по крайней мере, один моноблочный корпус и расположенные в нем сепарационные отверстия, в каждом из которых со стороны входа размещен завихритель потока загрязненного воздуха, а на выходе выполнен кольцевой бурт, при этом к корпусу присоединен пылесборный поддон с патрубком отсоса пыли и приемными устройствами для очищенного воздуха, причем каждое приемное устройство для очищенного воздуха размещено с зазором внутри выходного участка сепарационного отверстия с образованием кольцевого канала для сброса пыли в пылесборный поддон, согласно изобретению высота воздухоочистителя определена в зависимости от диаметра сепарационного отверстия и наружного диаметра приемного устройства для очищенного воздуха в зоне пылесборного поддона по формуле: Нв.о.=(2,55÷2,76)⋅(D+d), где Hв.о. - высота воздухоочистителя, D - диаметр сепарационного отверстия, d - наружный диаметр приемного устройства для очищенного воздуха в зоне пылесборного поддона.
Кроме того, кольцевой бурт, выполненный на выходе из каждого сепарационного отверстия, сопряжен со стенкой сепарационного отверстия конусной поверхностью между диаметром сепарационного отверстия и внутренним диаметром кольцевого бурта.
Снижение трудоемкости изготовления воздухоочистителя достигается за счет минимальных размеров воздухоочистителя при выполнении высоты воздухоочистителя в пределах (2,55÷2,76) суммы диаметра сепарационного отверстия и наружного диаметра приемного устройства в зоне пылесборного поддона. При минимальных размерах сохраняется оптимальная степень очистки воздуха. В то же время, используя формулу определения высоты воздухоочистителя, можно расширить типоразмерный ряд воздухоочистителей и этим увеличить ассортимент воздухоочистителей с оптимальными параметрами, что особенно важно при эскизном проектировании новых изделий, в которые входят воздухоочистители.
Конструкция кольцевого бурта, предложенная во втором пункте формулы предлагаемого изобретения, позволяет уменьшить трудоемкость изготовления воздухоочистителя за счет упрощения его конструкции. Кроме того, такая конструкция кольцевого бурта обеспечивает легкое скатывание пыли с конусной поверхности кольцевого бурта при работе воздухоочистителя, что уменьшает трудоемкость обслуживания воздухоочистителя.
Для пояснения сущности предлагаемого изобретения приведены чертежи, где на фиг. 1 показан общий вид воздухоочистителя с вырывами для показа в разрезе сепарационного отверстия с завихрителем потока загрязненного воздуха и приемным устройством для очищенного воздуха. На фиг. 2 и на фиг. 3 показаны общие виды воздухоочистителя с вариантами выполнения приемных устройств для очищенного воздуха. На фиг. 4 показан разрез по А-А на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, а на фиг. 5 показано выполнение кольцевого бурта в увеличенном масштабе.
Воздухоочиститель содержит моноблочный корпус 1 и расположенные в нем сепарационные отверстия 2, в каждом из которых со стороны входа размещен завихритель потока загрязненного воздуха 3, а на выходе выполнен кольцевой бурт 4. К корпусу 1 присоединен пылесборный поддон 5 с патрубком отсоса пыли 6 и приемными устройствами для очищенного воздуха 7. Каждое приемное устройство для очищенного воздуха 7 размещено с зазором внутри выходного участка сепарационного отверстия 2 с образованием кольцевого канала 8 для сброса пыли в пылесборный поддон 5. Завихритель потока загрязненного воздуха 3 выполнен лопаточным и установлен в корпусе 1 с помощью резьбового соединения, если корпус 1 воздухоочистителя выполнен из пластмассы, и с помощью кернения, если корпус 1 выполнен из металла. Пылесборный поддон 5 присоединен к корпусу 1 при помощи шпилек и гаек, которые на чертеже не показаны. Приемные устройства для очищенного воздуха 7 прикреплены к пылесборному поддону 5 сваркой, если выполнены из металла, и клеем, если выполнены из пластмассы.
На фигурах 1, 2 и 3, где показаны варианты выполнения приемных устройств для очищенного воздуха 7, Нв.о. - высота воздухоочистителя, D - диаметр сепарационного отверстия 2, d - наружный диаметр приемного устройства для очищенного воздуха 7 в зоне пылесборного поддона 5. Воздухоочиститель, изображенный на фиг. 1, имеет самую простую конструкцию приемного устройства для очищенного воздуха 7, но использовать воздухоочиститель с таким приемным устройством для очищенного воздуха рекомендуется при средней или небольшой запыленности воздуха. Воздухоочиститель, имеющий приемное устройство для очищенного воздуха 7 конусного типа, изображен на фиг. 2. Его использование эффективно при средней или небольшой запыленности воздуха или при кратковременной высокой запыленности воздуха. Воздухоочиститель, выполненный в соответствии с фиг. 3, используют при высокой запыленности воздуха. Независимо от варианта выполнения приемного устройства для очищенного воздуха 7 воздухоочистителя воздухоочиститель выполнен с высотой, находящейся в пределах (2,55÷2,76) суммы диаметра сепарационного отверстия 2 и наружного диаметра приемного устройства для очищенного воздуха 7 в зоне пылесборного поддона 5. При выходе за границы указанных пределов степень очистки воздуха снижается. При выходе за нижний предел степень очистки снижается за счет попадания мелких фракций в очищенный воздух, при выходе за верхний предел степень очистки снижается за счет большого количества пыли, находящейся в нижней зоне сепарационного отверстия 2 корпуса 1 воздухоочистителя. При этом необоснованно увеличена трудоемкость исполнения воздухоочистителя. На фиг. 5 показано выполнение кольцевого бурта 4, который сопряжен со стенкой сепарационного отверстия 2 конусной поверхностью 9 между диаметром сепарационного отверстия 2 и внутренним диаметром кольцевого бурта 4.
Работа воздухоочистителя осуществляется следующим образом. Загрязненный воздух, подлежащий очистке, поступает в сепарационные отверстия 2, в каждом из которых, проходя через завихритель потока загрязненного воздуха 3, приобретает вращательно-поступательное движение и перемещается к его выходу. За счет возникновения в потоке инерционных сил составные фракции загрязнителя: крупные и мелкие частицы пыли, и другие примеси отбрасываются к стенке сепарационного отверстия 2 воздухоочистителя, попадают на конусную поверхность 9 кольцевого бурта 4, скатываются по нему к кольцевому каналу 8 и продолжают движение через этот канал, при этом они сбрасываются в пылесборный поддон 5 и из последнего удаляются через патрубок отсоса пыли 6. Очищенный воздух поступает внутрь приемного устройства для очищенного воздуха 7, затем очищенный воздух направляется в двигатель (не показан).
Предлагаемый воздухоочиститель обладает оптимальной степенью очистки воздуха для дальнейшего его использования при одновременном снижении трудоемкости исполнения воздухоочистителя, что особенно важно при серийном изготовлении воздухоочистителя. В результате использования технического решения в соответствии с предлагаемым изобретением, возможно увеличение ассортимента воздухоочистителей. Кроме того, использование конструкции кольцевого бурта, выполненного на выходе из сепарационного отверстия, в соответствии с предлагаемым изобретением, упрощает конструкцию воздухоочистителя, уменьшает трудоемкость его изготовления и использования.
1. Воздухоочиститель, содержащий, по крайней мере, один моноблочный корпус и расположенные в нем сепарационные отверстия, в каждом из которых со стороны входа размещен завихритель потока загрязненного воздуха, а на выходе выполнен кольцевой бурт, при этом к корпусу присоединен пылесборный поддон с патрубком отсоса пыли и приемными устройствами для очищенного воздуха, причем каждое приемное устройство для очищенного воздуха размещено с зазором внутри выходного участка сепарационного отверстия с образованием кольцевого канала для сброса пыли в пылесборный поддон, отличающийся тем, что высота воздухоочистителя определена в зависимости от диаметра сепарационного отверстия и от наружного диаметра приемного устройства для очищенного воздуха в зоне пылесборного поддона по формуле:
Hв.o.=(2,55÷2,76)⋅(D+d),
где
Нв.о. - высота воздухоочистителя,
D - диаметр сепарационного отверстия,
d - наружный диаметр приемного устройства для очищенного воздуха в зоне пылесборного поддона.
2. Воздухоочиститель по п. 1, отличающийся тем, что кольцевой бурт, выполненный на выходе из каждого сепарационного отверстия, сопряжен со стенкой сепарационного отверстия конусной поверхностью между диаметром сепарационного отверстия и внутренним диаметром кольцевого бурта.
