Жидкостный фильтр, в частности, для электрических клапанов, применяемых в бытовых приборах и аналогичных устройствах - RU2577269C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к жидкостному фильтру, в частности к впускному фильтру для электрического гидравлического клапана, применяемого в бытовых приборах и аналогичных устройствах.

Конкретнее, изобретение относится к жидкостному фильтру, корпус которого отформован из пластического материала и имеет, по меньшей мере, одну стенку с множеством отверстий, обеспечивающих прохождение потока жидкости.

Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить усовершенствованный жидкостный фильтр указанного выше типа.

Для решения вышеупомянутой и других задач в изобретении предлагается жидкостный фильтр указанного типа, который содержит:

центральный полый чашеобразный участок с продольной осью и

периферийный дискообразный участок, выполненный в виде кольцеобразного фланца, который окружает открытый конец центрального чашеобразного участка и продолжается в радиальном направлении наружу,

причем в боковой стенке центрального участка выполнено множество сквозных отверстий, расположенных, по существу, перпендикулярно продольной оси центрального участка, и в периферийном участке выполнено множество сквозных отверстий, расположенных, по существу, параллельно продольной оси центрального участка.

Средний поперечный размер центрального участка фильтра относительно заданного среднего поперечного размера трубопровода может составлять примерно от 0,4 до примерно 0,8, что является целесообразным при использовании фильтра в трубопроводе с заданным средним поперечным размером.

Кроме того, что также является целесообразным, осевая длина центрального участка фильтра относительно среднего поперечного размера трубопровода больше или равна примерно 0,7.

Указанные диапазоны значений позволяют оптимизировать характеристики фильтра, как будет пояснено более подробно ниже.

Дополнительный отличительный признак изобретения состоит в том, что все отверстия, выполненные в боковой стенке центрального участка фильтра, расположены параллельно друг другу.

В связи с указанным отличительным признаком изобретения, для формовки боковой стенки центрального участка чашеобразной формы достаточно только двух подвижных кареток. Таким образом, значительно упрощается формовочное оборудование.

Другие особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из следующего подробного описания изобретения, раскрытого посредством не ограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 - вид в перспективе жидкостного фильтра согласно настоящему изобретению и двух подвижных кареток формовочного оборудования для формирования боковой стенки центрального чашеобразного участка фильтра.

Фиг. 2 - вид спереди фильтра и формовочных приспособлений, представленных на фиг. 1.

Фиг. 3 - местный вид в перспективе представленного на предшествующих чертежах фильтра с соответствующим формовочным приспособлением.

Фиг. 4 - схематичное изображение в аксиальном разрезе трубопровода, в котором установлен фильтр согласно изобретению.

Фиг. 5 - диаграмма, иллюстрирующая характеристики фильтра согласно настоящему изобретению.

На чертежах ссылочной позицией 1 обозначен жидкостный фильтр в целом.

Фильтр 1 является, например, впускным фильтром для электрического гидравлического клапана, который применяется в бытовом приборе и аналогичных устройствах.

Согласно варианту осуществления изобретения корпус 2 фильтра 1 отформован из пластического материала.

Корпус 2 фильтра имеет центральный полый чашеобразный участок 3, продольная ось которого на фиг. 1 обозначена А-А.

Корпус фильтра также имеет периферийный дискообразный участок 4, выполненный в виде кольцеобразного фланца, который окружает открытый конец центрального чашеобразного участка 3 и продолжается в радиальном направлении наружу.

Согласно варианту осуществления изобретения боковая стенка 3а центрального чашеобразного участка 3 фильтра имеет, по существу, форму усеченного конуса.

Боковая стенка 3а, имеющая форму усеченного конуса, состыкована с плоской торцевой стенкой 3b, которая расположена напротив периферийного дискообразного участка 4 фильтра и параллельна указанному участку 4.

Периферийный дискообразный участок 4 и плоская концевая стенка 3b фильтра содержат множества сквозных отверстий 5, оси которых расположены, по существу, параллельно продольной оси А-А фильтра.

Боковая стенка 3а центрального участка фильтра содержит множество сквозных отверстий 6, оси которых лежат в плоскостях, перпендикулярных продольной оси А-А фильтра (см. конкретно фиг. 1 и 3).

Указанные сквозные отверстия 6, выполненные в боковой стенке 3а, расположены параллельно друг другу, что облегчает их выполнение.

Указанный отличительный признак изобретения весьма упрощает конструкцию оборудования для формования литьем фильтра 1, в частности приспособлений для формирования центрального участка 3 фильтра и боковой стенки 3а.

Таким образом, для формирования боковой стенки 3а чашеобразного участка фильтра, представленного на чертежах, достаточно только двух подвижных кареток, обозначенных на чертежах ссылочными позициями 10 и 11, в совокупности с внутренним формовочным стержнем, конфигурированным, по существу, в виде усеченного конуса (не показано).

Две указанные каретки 10 и 11 имеют соответствующие полости 10а и 11а, которые в процессе формования обращены друг к другу. В указанных полостях расположены группы соответствующих выступов 10b и 11b, которые параллельны друг другу и обеспечивают формирование сквозных отверстий 6 в боковой стенке 3а центрального участка 3 фильтра. Как правило, выступы 10b и 11b отличаются друг от друга по продольной протяженности согласно их угловым позициям и имеют криволинейные торцевые поверхности, которые в совокупности с соответствующим кольцом, расположенным на наружной поверхности стержня, предназначены формировать внутреннюю полость центрального чашеобразного участка 3 фильтра.

Каретки 10 и 11 расположены напротив друг друга и могут перемещаться по одной траектории навстречу друг к другу и друг от друга.

Как сквозные отверстия 5, так и сквозные отверстия 6 фильтра 1 в поперечном сечении имеют, по существу, четырехугольную форму и предпочтительно прямоугольную форму.

Хотя центральный чашеобразный участок 3 фильтра 1, который представлен на чертежах, имеет, по существу, форму усеченного конуса, согласно другим возможным вариантам осуществления изобретения, указанный центральный участок фильтра может иметь форму усеченной пирамиды, цилиндрическую или призматическую форму (не показано).

Согласно другим возможным вариантам осуществления изобретения, которые не проиллюстрированы, центральный чашеобразный участок 3 фильтра может иметь, по существу, коническую или пирамидальную форму.

Эксперименты показали, что для оптимальной эксплуатации фильтра, описанного выше типа, средний диаметр центрального участка чашеобразной формы 3 относительно диаметра периферийного дискообразного участка 4, т.е. диаметра трубопровода, в котором установлен фильтр, должен составлять примерно от 0,4 до примерно 0,8, и это условие сохраняется, фактически, для центрального участка 3 любой осевой протяженности.

Ниже приводится «теоретическое» обоснование полученных экспериментальных данных.

Математическое описание фильтра 1 согласно изобретению в первом приближении будет приведено ниже со ссылкой на фиг. 4.

На фиг. 4 схематично изображен круглый цилиндрический трубопровод С, имеющий радиус R, в котором установлен описанный выше фильтр 1, при этом центральный чашеобразный участок 3 фильтра имеет осевую длину Н и средний радиус r

Направление потока фильтруемой жидкости при использовании указанного фильтра показано стрелкой F.

Когда r=R, центральный участок 3 фильтра, имеющий высоту Н, занимает в трубопроводе максимальный объем V_p, выражаемый формулой

Центральный участок 3 фильтра (если принимать, что центральный участок является круглым цилиндрическим и rf, выражаемый формулой

Центральный участок 3 фильтра (если принимать, что центральный участок является круглым цилиндрическим и r=R) имеет максимальную площадь поверхности S_P, выражаемую формулой

Центральный участок 3 фильтра (если принимать, что центральный участок является круглым цилиндрическим и rf, выражаемую формулой

В фильтре 1 объем V_s, предусмотренный для задержанных, осаждающихся твердых частиц, выражается формулой

Из уравнений (5) и (1) следует, что

Кроме того, из уравнений (4) и (3) следует, что

На фиг. 5 показаны изменения отношений V_s/V_p и S_f/S_p в зависимости от отношения r/R, отложенного по горизонтальной оси.

Очевидно, что изменения указанных отношений имеют противоположную направленность. На графике можно определить область, обозначенную, к примеру О, в которой оптимальны вышеупомянутые отношения (или оптимальны, соответственно, коэффициент объема и коэффициент площади поверхности).

Указанная область соответствует оптимальному диапазону величин отношения r/R, составляющему примерно от 0,4 до 0,80.

Указанные расчетные результаты, по существу, согласуются с экспериментальными результатами, описанными выше.

Если трубопровод и центральный участок фильтра имеют некруглое поперечное сечение, вышеупомянутые результаты остаются справедливыми для средних поперечных размеров трубопровода и центрального участка фильтра.

Также было установлено, что при осевой длине Н центрального участка 3 фильтра 1, по существу, равной или превышающей 0,7 среднего поперечного размера R трубопровода С, твердые частицы, задержанные ниже по ходу фильтра 1, распределяются оптимально, т.е. распределяются с «наклоном», относительно угла трения указанных твердых частиц, при этом в верхней периферийной области фильтра значительная площадь поверхности остается свободной.

Безусловно, принцип изобретения сохраняется, несмотря на то, что варианты осуществления изобретения и конструктивные детали могут значительно отличаться от тех, которые описаны и проиллюстрированы исключительно в качестве примера, не отступая, таким образом, от объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле.

Реферат

Изобретение предназначено для фильтрования. Жидкостный фильтр (1), в частности впускной фильтр (1) для электрических гидравлических клапанов, применяемых в бытовых приборах, имеет корпус, отформованный из пластического материала и содержащий центральный полый чашеобразный участок (3) с продольной осью (А-А), периферийный дискообразный участок (4), выполненный в виде кольцеобразного фланца, который окружает открытый конец центрального чашеобразного участка (3) и продолжается в радиальном направлении наружу. В боковой стенке (3а) центрального чашеобразного участка (3) фильтра выполнено множество сквозных отверстий (6), оси которых расположены, по существу, перпендикулярно продольной оси (А-А), и в периферийном дискообразном участке (4) фильтра выполнено множество сквозных отверстий (5), оси которых расположены, по существу, параллельно продольной оси (А-А). Технический результат: упрощение формовочного оборудования. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула