Устройство для фильтрации жидкостей - RU2379087C2
Код документа: RU2379087C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к устройству для фильтрации жидкостей согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Под фильтровальными картриджами понимают, с одной стороны, такие вставные устройства, которые имеют ситообразный элемент для механической фильтрации. С другой стороны, под фильтровальными картриджами понимают устройства, которые кроме ситообразного элемента содержат, по меньшей мере, одну фильтрующую среду, например, в виде гранулята, которая служит для химического и/или механического удаления и/или уменьшения органических и/или неорганических загрязнений. Таким образом, выполненные так фильтровальные картриджи обеспечивают немеханическую фильтрацию, которая может быть комбинирована с механической фильтрацией. Эти фильтровальные картриджи используются для оптимизации воды, при этом под оптимизацией понимается механическая и/или немеханическая фильтрация. К этому относится, например, смягчение и освобождение от извести питьевой воды.
Устройства для фильтрации жидкостей известны в различных вариантах выполнения.
Имеются, например, фильтровальные устройства с шарообразными фильтровальными картриджами, которые накручиваются снизу на входную воронку с помощью байонетного соединения, как описано в WO 2004/014519 А2.
Из DE 19905601 А1 известно устройство для обработки жидкостей с входной воронкой, которая имеет приемное отверстие с уплотнением. Фильтровальный картридж также снизу вставляется в приемное отверстие и вдавливается в приемное отверстие с помощью отдельного крепежного кольца. Для этого фильтровальный картридж снабжен под уплотнительной кромкой на верхней части картриджа канавкой, в которую входит крепежное кольцо своим нижним участком. Верхний участок крепежного кольца входит в канавку сформированного у дна воронки патрубка. Установка и снятие фильтровального картриджа сложны и требуют особой сноровки от обслуживающего персонала.
В других вариантах выполнения предусмотрено, что входная воронка в своей донной стенке имеет приемное отверстие, в которое сверху вводится фильтровальный картридж. Фильтровальный картридж имеет, как правило, коническую уплотнительную кромку, которая прилегает к кромке приемного отверстия. При вставке фильтровального картриджа он может перекашиваться, так что не занимается предусмотренное положение уплотнения.
Из DE 19915829 А1 известен фильтровальный картридж и устройство для обработки жидкостей, в котором уплотнительная кромка имеет дополнительные фиксирующие средства, которые взаимодействуют с соответствующими фиксирующими средствами в зоне отверстия дна входной воронки. За счет поворотного движения фиксирующие средства вводятся в зацепление друг с другом.
В этом варианте выполнения фильтровальный картридж удерживается лишь на кромке и находится в фильтрованном пространстве. Если речь идет о кипятильнике для воды, то фильтровальный картридж находится тем самым также в пространстве кипячения, так что во время нагревания отфильтрованной жидкости могут возникать повреждения фильтровального картриджа. Поэтому желательно, чтобы фильтровальный картридж был расположен экранированно от фильтрованного пространства, или соответственно пространства кипячения.
Для решения этой проблемы применяются входные воронки с приемной камерой для фильтровального картриджа. В этом варианте выполнения коническая уплотнительная кромка фильтровального картриджа лежит также на кромке приемного отверстия донной стенки входной воронки.
Периферическая и донная стенка фильтровального картриджа расположена на расстоянии от периферической и донной стенки приемной камеры, так что во время фильтрации в этом промежуточном пространстве хотя и может собираться отфильтрованная жидкость, однако за счет этого не ограничивается пропускная способность. Выпускное отверстие, которое снабжено запирающим элементом, находится в донной стенке приемной камеры.
Из DE 19846583 А1 известно такое устройство для фильтрации воды с приемным сосудом и нагревательным элементом. Входная воронка имеет приемную камеру, в которую сверху вводится фильтровальный картридж. Приемная камера образована фильтрующей вставкой, которая может быть неподвижно соединена с приемной воронкой или которую можно вставлять сверху в приемное отверстие. Фильтрующая вставка согласована с конической формой фильтровального картриджа и образует направляющий элемент для фильтровального картриджа. Поскольку периферическая стенка фильтровального картриджа по всей поверхности прилегает к фильтрующей вставке, то оба компонента можно с трудом разъединять друг от друга, в частности, тогда, когда пользователь вдавливает фильтровальный картридж слишком глубоко в фильтрующую вставку. За счет скольжения друг в друга двух конических поверхностей для пользователя невозможно определить, когда достигнуто конечное положение, которое необходимо для оптимальной посадки фильтровального картриджа и которое задает уплотнительное положение фильтровального картриджа.
Во всех известных фильтровальных устройствах необходимо фильтровальный картридж согласовывать с желаемой величиной пропускания (расходом).
Задачей изобретения является создание фильтровального картриджа и устройства для фильтрации жидкостей, с помощью которого можно простым образом уменьшать и регулировать предусмотренную для фильтровального картриджа величину пропускания.
Эта задача решена с помощью устройства, в котором между выходным отверстием фильтровального картриджа и выпускным отверстием приемной камеры расположено, по меньшей мере, одно дроссельное устройство.
Величина потока через фильтровальный картридж зависит по существу от вида фильтрующей среды и величины выходного отверстия/отверстий фильтровального картриджа. В зависимости от цели применения, как, например, в фильтровальных системах с высокими требованиями к пропускной способности фильтрующей среды, может быть необходимо уменьшать задаваемую фильтровальным картриджем величину потока. Для реализации этого до настоящего времени выполнялись изменения картриджа, т.е. для каждой желаемой величины потока необходимо было изготавливать и хранить соответствующие фильтровальные картриджи. Преимущество дроссельного устройства состоит, с одной стороны, в том, что необходим лишь один тип фильтровального картриджа, а величину потока можно регулировать посредством выбора соответствующей приемной камеры или соответствующей входной воронки.
С другой стороны, преимуществом такого выполнения является то, что при отсутствии картриджа прибор может работать без ограничения пропускной способности.
Дроссельное устройство предпочтительно выполнено так, что обеспечиваемую фильтровальным картриджем величину потока можно уменьшать на более чем от 0 до 95%, в частности на 10-80%, особенно предпочтительно на 20-70%.
Фильтровальный картридж предпочтительно расположен в зоне между выходным отверстием и выпускным отверстием на расстоянии от периферической (окружной) стенки и/или донной стенки приемной камеры, за счет чего образуется проточный канал. Минимальное поперечное сечение проточного канала образует дроссельное устройство.
В качестве альтернативного решения дроссельное устройство может быть образовано выпускным отверстием или выпускными отверстиями, при этом поперечное сечение выпускного отверстия/выпускных отверстий меньше поперечного сечения выходного отверстия/выходных отверстий фильтровального картриджа.
Выпускное отверстие может быть расположено предпочтительно в зоне дна, в частности в донной стенке приемной камеры.
Дроссельное устройство можно при заданном фильтровальном картридже регулировать за счет выбора приемной камеры с соответствующими размерами или с соответствующим поперечным сечением выпускного отверстия.
Таким образом, желаемую величину потока можно устанавливать с помощью входной воронки, что имеет то преимущество, что приемная воронка в отличие от фильтровального картриджа не является расходным изделием. Расходное изделие - фильтровальный картридж - необходимо изготавливать и хранить лишь в одном исполнении, а посредством выбора входной воронки можно задавать величину потока. За счет этого можно значительно уменьшить стоимость изготовления устройства и стоимость запасных частей.
Выпускное отверстие приемной камеры предпочтительно расположено над выходным отверстием фильтровального картриджа, так что создается система наподобие сифона. Такая сифонообразная система имеет преимущество, в частности, в соединении с дроссельным устройством, состоящее в том, что фильтрующая среда даже при перерывах фильтрации удерживается влажной, и тем самым обеспечивается ее полная готовность к использованию без нового кондиционирования.
Входная воронка предпочтительно имеет под приемным отверстием, по меньшей мере, одно первое фиксирующее средство, а фильтровальный картридж имеет ниже и на расстоянии от уплотнительной кромки, по меньшей мере, одно второе фиксирующее средство, которое при вставке фильтровального картриджа в приемное отверстие взаимодействует с первым фиксирующим средством.
Фильтровальный картридж предпочтительно выполнен с возможностью вставки в приемное отверстие в осевом направлении.
Фиксирующие средства расположены так, что они при взаимодействии задают положение фильтровального картриджа, т.е. когда фиксирующие средства взаимодействуют друг с другом, то, с одной стороны, уплотнительная кромка фильтровального картриджа в своем заданном положении прилегает к кромке приемного отверстия, а с другой стороны, за счет этого задается также поперечное сечение проточного канала и тем самым дроссельное устройство.
Взаимодействие фиксирующих средств связано с ощутимым для пользователя при вставке фильтровального картриджа сопротивлением, которое сигнализирует ему, что достигнуто заданное положение фильтровального картриджа.
Поскольку фиксирующие средства задают положение фильтровального картриджа, является предпочтительным, если расстояние между уплотнительной кромкой и фиксирующими средствами выбрано наибольшим. За счет этого предотвращается перекос или неправильное позиционирование фильтровального картриджа.
Поэтому вторые фиксирующие средства предпочтительно расположены на нижней половине, предпочтительно в нижней трети фильтровального картриджа, в частности в зоне донной стенки фильтровального картриджа.
Первые и/или вторые фиксирующие средства могут быть дистанцирующими, и/или направляющими, и/или стопорными элементами. Это означает, что одно фиксирующее средство может выполнять одну или несколько функций и что в одном устройстве могут быть реализованы также несколько фиксирующих средств с различными вариантами выполнения.
С помощью фиксирующих средств можно точно устанавливать поперечное сечение проточного канала.
В предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что, по меньшей мере, одно фиксирующее средство образует дроссельное устройство. Если, например, сформированный на фильтровальном картридже или на приемной камере дистанцирующий элемент расположен в проточном канале, то поперечное сечение в этом месте уменьшается. За счет размеров одного или нескольких таких дистанцирующих элементов можно простым образом устанавливать или регулировать действие дроссельного устройства.
Фиксирующие средства предпочтительно являются выступами или углублениями. Выступы или углубления могут быть цилиндрическими, сферическими или в виде усеченного конуса. К ним относятся, например, также вдавливания и выпуклости или утолщения.
В случае стопорных элементов предпочтительными являются стопорные кулачки, стопорные углубления или кольцевые утолщения.
В простейшем случае фиксирующие элементы могут быть дистанцирующими элементами. Например, в качестве второго фиксирующего средства на донной стенке фильтровального картриджа может быть предпочтительно отформован, по меньшей мере, один направленный наружу выступ, который при вставке фильтровального картриджа садится на расположенный во входной воронке удерживающий элемент, который образует первое фиксирующее средство.
Первое фиксирующее средство может быть, например, даже донной стенкой, расположенной у входной воронки приемной камеры.
И наоборот, удерживающий элемент, который может образовывать донную стенку приемной камеры, может также, например, иметь направленный внутрь выступ, который взаимодействует с донной стенкой фильтровального картриджа, которая в этом случае образует второе фиксирующее средство.
Фиксирующие средства могут быть также направляющими средствами, что означает, что фильтровальный картридж при вставке направляется в свое предусмотренное положение. Для этого особенно пригодны, например, выступы и углубления, в частности вдавливания, на фильтровальном картридже и на удерживающем элементе, которые могут быть выполнены, например, цилиндрическими, коническими или в виде усеченного конуса.
Согласно другому варианту выполнения фиксирующие средства могут быть также стопорными средствами, которые при взаимодействии входят в зацепление друг с другом. Вход в зацепление или защелкивание связан, как правило, со щелчком, который сигнализирует пользователю, что фильтровальный картридж достиг своего предусмотренного положения.
Фиксирующие средства предпочтительно так согласованы друг с другом, что вставка фильтровального картриджа в осевом направлении является достаточной для сведения друг с другом фиксирующих средств. Поэтому движения поворота, опрокидывания или другие движения фильтровального картриджа так же не нужны, как и дополнительные элементы, такие как крепежные кольца или т.п., что делает вставку фильтровального картриджа в целом более удобной.
Кроме того, фиксирующие элементы так согласованы друг с другом, что их при замене фильтровального картриджа можно без большого усилия отсоединять друг от друга.
Это достигается, среди прочего, за счет того, что соприкасающиеся поверхности фиксирующих средств в случае направляющих элементов выбираются небольшими для исключения зажимания фильтровального картриджа или заклинивания фильтровального картриджа.
Когда фиксирующие средства выполнены в виде стопорных элементов, стопорные или зажимные силы удерживаются такими малыми, чтобы фильтровальный картридж можно было удалять посредством простого вытягивания в осевом направлении из приемного отверстия. Поэтому стопорные элементы предпочтительно выполнены так, что достаточно осевого движения фильтровального картриджа для его вставки и соответственно извлечения.
Первое фиксирующее средство предпочтительно расположено на удерживающем элементе, расположенном на нижней стороне донной стенки воронки. Такой удерживающий элемент может быть выполнен различным образом.
Согласно особому варианту выполнения удерживающий элемент может быть расположен в донной стенке воронки, имеющей, по меньшей мере, одно выпускное отверстие приемной камеры, которая имеет донную стенку и периферическую (окружную) стенку.
Донная стенка приемной камеры предпочтительно имеет, по меньшей мере, первое вдавливание, а донная стенка фильтровального картриджа имеет, по меньшей мере, одно перекрывающее первое вдавливание второе вдавливание. Эти оба вдавливания могут взаимодействовать со скольжением и тем самым образовывать направляющие средства. Кроме того, эти вдавливания могут быть снабжены также стопорными элементами, которые при вставке фильтровального картриджа входят друг в друга.
Вдавливания фильтровального картриджа и приемной камеры расположены, по меньшей мере, в частичных зонах на расстоянии друг от друга, так что между вдавливаниями устанавливается уменьшенное поперечное сечение для потока, которое образует дроссельное устройство.
Первое вдавливание предпочтительно представляет собой отформованное на донной стенке приемной камеры, направленное внутрь и являющееся цилиндрическим или в виде усеченного конуса полым телом, на свободной кромке которого расположено, по меньшей мере, одно освобождающее выпускное отверстие, направленное внутрь и выполненное в виде дуги окружности первое утолщение, при этом во втором вдавливании расположен направленный наружу шип, который при вставке фильтровального картриджа входит в цилиндрическое или в виде усеченного конуса полое тело.
В этом варианте выполнения первый направляющий элемент образован, по меньшей мере, одним дугообразным утолщением, которое скользит по наружной стороне шипа при вдвигании фильтровального картриджа. Утолщение проходит не по всему внутреннему периметру полого тела, так что остается свободное пространство, которое после вставки шипа, который представляет второй направляющий элемент, образует выпускное отверстие. Несколько дугообразных утолщений или утолщенных сегментов могут быть расположены на расстоянии друг от друга в окружном направлении, так что создается несколько выпускных отверстий.
В предпочтительном варианте выполнения предусмотрен такой выбор поперечного сечения заданного утолщением или утолщениями на цилиндрическом или в виде усеченного конуса полом теле выпускного отверстия/выпускных отверстий, чтобы выпускное отверстие/выпускные отверстия проявляли дроссельное действие. Согласно другому варианту выполнения шип имеет на своей наружной стороне, по меньшей мере, одно дугообразное второе утолщение, которое при вставке фильтровального картриджа упирается в первое утолщение. При этом первое и второе утолщения образуют стопорные элементы.
Полое тело и шип предпочтительно расположены каждый центрально. Это расположение имеет то преимущество, что необходимо лишь одно соответствующее фиксирующее средство, поэтому необходимое для фиксирующих средств пространство может быть небольшим, и тем самым остается больший объем для фильтрующей среды.
Приемная камера предпочтительно имеет первое вдавливание в зоне донной и периферической стенки, и фильтровальный картридж имеет второе вдавливание также в донной и периферической стенке.
Первое и второе вдавливания могут быть выполнены предпочтительно в форме параллелепипеда, так что оба вдавливания имеют соответственно по две боковые стенки, торцевую стенку и верхнюю стенку. Оба вдавливания могут быть выполнены в виде направляющих элементов, которые входят друг в друга или скользят друг в друге.
Первое вдавливание предпочтительно имеет на двух боковых стенках первое стопорное средство, а второе вдавливание имеет на двух боковых стенках второе стопорное средство. Этот вариант выполнения имеет то преимущество, что можно реализовать большие стопорные силы, например, в устройствах, в которых нагревают воду. Оба вдавливания могут иметь различные размеры, что имеет то преимущество, что имеется лишь одна возможность позиционирования фильтровального картриджа.
Фиксирующие элементы обеспечивают точное позиционирование фильтровального картриджа, так что обеспечивается не только оптимальное положение уплотнительной кромки на приемном отверстии, но и возможна установка заданного расстояния фильтровального картриджа от стенки приемной камеры. За счет этого можно также целенаправленно устанавливать или настраивать поперечное сечение проточного канала между выходным отверстием фильтровального картриджа и выпускным отверстием приемной камеры.
Наличие фиксирующих средств обеспечивает также новое выполнение уплотнительной кромки фильтровального картриджа, с помощью которой можно дополнительно улучшить правильную посадку фильтровального картриджа и положение герметизации.
Для этого предусмотрено, что уплотнительная кромка является защелкивающейся кромкой, которая через пленочный шарнир соединена с одной из обеих частей картриджа, при этом уплотнительную кромку можно перекидывать из первого нижнего положения защелкивания в верхнее второе положение защелкивания и наоборот, а дно воронки имеет окружающее приемное отверстие уплотнительное седло, в которое защелкивается защелкивающаяся кромка в своем втором положении.
Фильтровальный картридж с находящейся в нижнем положении защелкивания защелкивающейся кромкой вставляют сверху в приемное отверстие и вжимают вниз так далеко, пока защелкивающаяся кромка не откинется вверх и при этом не защелкнется в уплотнительном седле. Уплотнительное седло согласовано с защелкивающейся кромкой так, что при защелкнутой защелкивающейся кромке фильтровальный картридж с герметизацией прилегает к кромке приемного отверстия и фиксируется.
Защелкивание сигнализирует пользователю, что фильтровальный картридж занял свое заданное положение герметизации. При этом исключается как неправильное позиционирование пользователем, так и смещение фильтровального картриджа при транспортировке.
Для извлечения фильтровального картриджа его лишь вытягивают вверх, при этом защелкивающаяся кромка перекидывается в свое нижнее положение защелкивания.
Защелкивающаяся кромка предпочтительно образована проходящей наружу в радиальном направлении плоской краевой полосой.
В этом варианте выполнения достаточны фиксирующие средства в виде направляющих элементов. При этом фиксирующие средства в виде стопорных элементов имеют тот недостаток, что при так называемом двойном стопорении на уплотнительной кромке и, например, в зоне дна из-за подлежащих выдерживанию допусков стоимость изготовления соответственно возрастает.
В фильтровальном картридже, в котором верхняя часть картриджа имеет направленный наружу первый крепежный фланец, а нижняя часть картриджа имеет направленный наружу второй крепежный фланец, с помощью которых обе части картриджа соединяются друг с другом, защелкивающаяся кромка через пленочный шарнир предпочтительно соединена с одним из обоих крепежных фланцев.
Уплотнительное седло у входной воронки подогнано к этой защелкивающейся кромке. Уплотнительное седло предпочтительно переходит в конически выступающий краевой участок с открытым внутрь упорным участком, в который входит наружный край защелкивающейся кромки.
Упорный участок может быть канавкой или ступенькой, по меньшей мере, с одной наклонной поверхностью.
Фильтровальный картридж, который предназначен для вставки в приемную воронку и имеет верхнюю часть картриджа с, по меньшей мере, одним входным отверстием, нижнюю часть картриджа с, по меньшей мере, одним выходным отверстием и уплотнительную кромку, характеризуется тем, что имеет, по меньшей мере, одно фиксирующее средство, которое расположено под уплотнительной кромкой и на расстоянии от нее.
Фиксирующее средство на фильтровальном картридже предпочтительно является дистанцирующим, и/или направляющим, и/или стопорным элементом. Фиксирующие средства могут быть углублениями и выступами, при этом выступы или углубления предпочтительно выполнены цилиндрическими, коническими или в виде усеченного конуса. Стопорный элемент может быть стопорным кулачком, стопорным углублением или кольцевым утолщением.
Фиксирующее средство предпочтительно расположено в зоне нижней половины фильтровального картриджа, предпочтительно в зоне нижней трети, в частности в зоне донной стенки фильтровального картриджа.
Нижняя часть картриджа имеет, по меньшей мере, одно вдавливание, при этом во вдавливании предпочтительно расположен направленный наружу шип.
Согласно другому варианту выполнения вдавливание может быть выполнено в форме параллелепипеда.
Уплотнительная кромка предпочтительно является защелкивающейся кромкой, которая через пленочный шарнир соединена с одной из обеих частей картриджа, при этом защелкивающаяся кромка выполнена с возможностью перекидывания из первого, нижнего, положения защелкивания в верхнее, второе, положение защелкивания и наоборот.
Когда фильтровальный картридж на своей верхней и нижней части имеет соответствующий крепежный фланец, то защелкивающаяся кромка предпочтительно соединена через пленочный шарнир с одним из обоих крепежных фланцев.
Защелкивающаяся кромка предпочтительно образована направленной радиально наружу плоской краевой полосой.
Ниже приводится подробное описание примерных вариантов выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 и 2 - вертикальные разрезы входной воронки с установленным фильтровальным картриджем согласно двум вариантам выполнения;
фиг.3 - вертикальный разрез входной воронки с установленным фильтровальным картриджем согласно другому варианту выполнения, при этом фильтровальный картридж еще не находится в своем конечном положении;
фиг.4 - разрез по линии F-F на фиг.3;
фиг.5 - разрез зоны обоих вдавливаний согласно фиг.3 в увеличенном масштабе;
фиг.6 - разрез зоны обоих вдавливаний после вставки и позиционирования фильтровального картриджа в увеличенном масштабе;
фиг.7а - полое тело в форме усеченного конуса согласно фиг.3 на виде сверху;
фиг.7b - полое тело в форме усеченного конуса согласно другому варианту выполнения на виде сверху;
фиг.8 - вертикальный разрез имеющего форму усеченного корпуса полого тела по линии Н-Н на фиг.7b;
фиг.9 - разрез нижней зоны обоих вдавливаний согласно другому варианту выполнения по линии G-G имеющего форму усеченного корпуса полого тела на фиг.7а;
фиг.10 - вертикальный разрез фильтровального картриджа;
фиг.11 - фильтровальный картридж, показанный на фиг.10, на виде сверху;
фиг.12 - разрез краевой зоны показанного на фиг.10 и 11 фильтровального картриджа в увеличенном масштабе;
фиг.13 - разрез зоны приемного отверстия входной воронки в увеличенном масштабе;
фиг.14 - разрез зоны приемного отверстия входной воронки с приставленной защелкивающейся кромкой фильтровального картриджа в увеличенном масштабе;
фиг.15 - увеличенное представление области приемного отверстия входной воронки с защелкнутой защелкивающейся кромкой фильтровального картриджа;
фиг.16 - вертикальный разрез зоны приемного отверстия входной воронки согласно другому варианту выполнения;
фиг.17 - вертикальный разрез входной воронки со вставленным фильтровальным картриджем согласно другому варианту выполнения;
фиг.18 - разрез по линии В-В показанного на фиг.17 устройства;
фиг.19 - разрез зоны выпускного отверстия показанного на фиг.17 устройства в увеличенном масштабе.
На фиг.1 показан вертикальный разрез входной воронки 10 со вставленным фильтровальным картриджем 100. Входная воронка 10 имеет периферическую стенку 11, которая переходит в донную стенку 12 воронки, которая имеет приемное отверстие 13. От приемного отверстия 13 вниз в качестве удерживающего элемента 20 проходит приемная камера 14, которая в свою очередь имеет периферическую стенку 15 и нижнюю стенку 16.
В эту приемную камеру 14 сверху в осевом направлении вставлен фильтровальный картридж 100, который имеет верхнюю часть 101 картриджа и нижнюю часть 110 картриджа. Верхняя часть 101 картриджа выполнена куполообразной и имеет входные отверстия 102. В зоне соединения верхней части 101 картриджа и нижней части 110 картриджа предусмотрена уплотнительная кромка 160, которая в зоне приемного отверстия 13 прилегает к уплотнительному седлу 60 приемной воронки 10.
Нижняя часть 110 фильтровального картриджа 100 имеет периферическую стенку 111 и донную стенку 112, в которой расположены выходные отверстия 113.
Приемная камера 14 выполнена так, что периферическая стенка 111 фильтровального картриджа 100 расположена на расстоянии от периферической стенки 15 и донной стенки 16. Таким образом, отфильтрованная жидкость собирается в нижней зоне приемной камеры 14 и стекает через изображенные справа и слева выпускные отверстия 17.
Приемная камера 14 с периферической стенкой 15 и донной стенкой 16 образует удерживающий элемент 20 для фильтровального картриджа 100. На донной стенке 112 фильтровального картриджа 100 по центру отформовано второе фиксирующее средство 130, которое в показанном здесь варианте выполнения является дистанционным элементом. Этот второй фиксирующий элемент 130 прилегает к внутренней стороне донной стенки 16, которая выполняет тем самым функцию первого фиксирующего элемента 30.
Фильтровальный картридж 100 вставляется в приемную камеру или соответственно извлекается из нее в осевом направлении, как показано двойной стрелкой. Когда при вставке достигается предусмотренное конечное положение, второе фиксирующее средство 130 прилегает к первому фиксирующему средству 30, т.е. к донной стенке 16 приемной камеры 14. Пользователь замечает это за счет возникающего при этом сопротивления, что сигнализирует пользователю о достижении конечного положения. В этом конечном положении уплотнительная кромка 160 герметично прилегает к уплотнительному седлу 60 приемного отверстия 13. Тем самым достигается оптимальное положение фильтровального картриджа 100.
На фиг.2 показан другой вариант выполнения устройства, которое отличается от показанного на фиг.1 устройства тем, что на внутренней стороне донной стенки 16 сформированы два первых фиксирующих средства 30 в виде вдавливаний 31, которые выполнены в качестве дистанцирующих элементов. Донная стенка 112 фильтровального картриджа 100 прилегает к этим обоим дистанцирующим элементам 30. В этом варианте выполнения донная стенка 112 выполняет функцию второго фиксирующего средства 130.
Оба первых фиксирующих средства 30 расположены в проточном канале 201 между выходными отверстиями 113 и выпускными отверстиями 17 и уменьшают в этом месте проточное поперечное сечение. В зависимости от выполнения и размера фиксирующие элементы 30 образуют дроссельное устройство 200.
На фиг.3 показан вертикальный разрез другого варианта выполнения устройства. Входная воронка 10, у которой для ясности не изображена верхняя часть, имеет в своей донной стенке 16 в среднем положении первое вдавливание 31, которое выполнено в виде имеющего форму усеченного конуса полого тела 32. На свободной кромке 33 полого тела 32 сформировано расположенное внутри дугообразное утолщение 34, которое, как показано на фиг.7а, не образует замкнутое кольцо, а имеет свободное пространство 18, которое после вставки фильтровального картриджа образует выпускное отверстие 17.
Фильтровальный картридж 100 также имеет в своей донной стенке 112 вдавливание 131, в котором сформирован шип 132, который проходит вертикально вниз. Когда фильтровальный картридж 100 вставляется в приемную камеру 14, шип 132 входит в имеющее форму усеченного корпуса полое тело 32, при этом наружная поверхность 133 шипа 132 скользит по утолщению 34. В этом варианте выполнения шип 132 и утолщение 34 образуют первое и второе фиксирующие средства 30, 130, которые служат в качестве направляющих элементов. Между наружной поверхностью 133 шипа 132 и стенкой 35 полого тела 32 образуется выпускное отверстие 17.
На фиг.3 показан фильтровальный картридж 100 в начале процесса вставки. Поэтому уплотнительная кромка 160, которая в показанном здесь варианте выполнения образована в виде защелкивающейся кромки 161, еще не находится в своем конечном положении. Описание защелкивающейся кромки 161 будет приведено отдельно.
На фиг.4 показан разрез по линии F-F показанного на фиг.3 устройства. Можно видеть, что шип 132 прилегает к дугообразному утолщению 34 и образует в этом месте до выпускного отверстия 17 (не изображено на фиг.4) также уплотнение.
На фиг.5 показана нижняя зона фильтровального картриджа 100 и приемной камеры 14, при этом показано установочное состояние согласно фиг.3. Второе вдавливание 131 имеет донную стенку 134а и кольцевую стенку 134b, которая проходит вверх от донной стенки 112. На нижней стороне донной стенки 134а отформованы дистанцирующие ребра 139.
На фиг.6 фильтровальный картридж 100 достиг своего конечного положения и тем самым положения герметизации. Между донной стенкой 112 фильтровального картриджа 100 и донной стенкой приемной камеры 14 образован проточный канал 201, который в зоне обоих вдавливаний 31, 131 переходит в поднимающийся кольцевой канал 202, который образован между стенкой 35 полого тела 32 и кольцевой стенкой 134b. Поперечное сечение кольцевого канала 202 меньше поперечного сечения проточного канала 201, так что образуется дроссельное устройство 200'.
Однако кольцевой канал 202 образует дроссельное устройство 200' лишь тогда, когда выпускное отверстие 17 имеет заметно большее поперечное сечение. В показанном здесь варианте выполнения предусмотрено лишь одно единственное выпускное отверстие 17, которое имеет меньшее поперечное сечение потока, чем поперечное сечение кольцевого канала 202, так что выпускное отверстие 17 похоже на дроссельное устройство 200'. Таким образом, оба фиксирующих элемента 30, 130 в виде кольцевого утолщения 34 и в виде шипа 132 образуют в собранном состоянии дроссельное устройство 200. Дистанцирующие ребра 139 прилегают к торцевой поверхности 39 полого тела 32 и поэтому образуют в качестве дистанцирующих элементов вторые фиксирующие средства 130.
На фиг.7b показан другой вариант выполнения полого тела 32, который отличается от показанного на фиг.7а варианта выполнения тем, что в целом на расстоянии друг от друга расположено четыре дугообразных утолщения 34, так что между утолщениями 34 остаются соответствующие свободные пространства 18 для выпускных отверстий 17. Образуют ли эти выпускные отверстия в совокупности дроссельное устройство 200, зависит от размеров поперечного сечения проточного канала, в частности кольцевого канала 202 в зоне имеющего форму усеченного конуса полого тела 32.
На фиг.8 показан вертикальный разрез полого тела 32 по линии Н-Н на фиг.7b. Треугольная форма дугообразных утолщений 34 имеет то преимущество, что контактная поверхность с подлежащим введению шипом является минимальной, так что соответственно небольшими являются силы трения и обеспечивают легкую вставку и извлечение фильтровального картриджа.
На фиг.9 показан другой вариант выполнения, в котором шип 132 на своей наружной поверхности также снабжен утолщением (вторым утолщением) 135. При этом разрез проходит через имеющее форму усеченного конуса полое тело 32 по линии G-G на фиг.7а. При вставке фильтровального картриджа 100 шип 132 входит в полое тело 32, при этом кольцеобразное утолщение 135 упирается в утолщение 34, когда дистанцирующие ребра 139 прилегают к торцевой поверхности 39. Между дистанцирующими ребрами 139 имеются свободные пространства (здесь не видны), так что жидкость может протекать к выпускному отверстию 17. В этом варианте выполнения утолщения 34 и 135 образуют стопорные элементы, а дистанцирующие ребра 139 - дистанцирующие элементы, при этом торцевая поверхность 39 полого тела 32 образует упор в качестве первого фиксирующего средства 30.
На фиг.10 показан вертикальный разрез фильтровального картриджа 100 для пояснения функции уплотнительной кромки 160 со ссылками на последующие чертежи. Верхняя часть 101 картриджа имеет крепежный фланец 120, который соединен с крепежным фланцем 121 нижней части 110 картриджа, предпочтительно сварен. Крепежный фланец 120 проходит радиально наружу и имеет пленочный шарнир 162, через который шарнирно присоединена защелкивающаяся кромка 161. Защелкивающаяся кромка 161 образована направленной радиально наружу плоской краевой полосой.
На фиг.10 защелкивающаяся кромка 161 изображена в своем нижнем положении. Защелкивающаяся кромка 161 выполнена, как показано на фиг.11, окружной и замкнутой, так же как пленочный шарнир 162. При этом при перекидывании из нижнего в верхнее положение защелкивания необходимо преодолевать мертвую точку.
На фиг.12 защелкивающаяся кромка 161 показана в увеличенном масштабе. Пленочный шарнир 162 выполнен в виде окружной канавки 163 на нижней стороне крепежного фланца 120.
На фиг.13 показано в увеличенном масштабе и в разрезе соответствующее приемное отверстие 13. Уплотнительное седло 60, с которым взаимодействует защелкивающаяся кромка 161 при вставке фильтровального картриджа, имеет конически выступающий краевой участок 61, который переходит в упорный участок 62, который в показанном на фиг.13 варианте выполнения выполнен в виде канавки 63. Канавка 63 открыта радиально внутрь, так что в нее может входить защелкивающаяся кромка 161, как это будет показано на фиг.14 и 15.
На фиг.14 показано начало процесса защелкивания. Защелкивающаяся кромка 161 все еще находится в своем нижнем положении и прилегает к конически выступающему краевому участку 61.
При увеличивающемся погружении фильтровального картриджа 100 защелкивающаяся кромка 161 перемещается в свое верхнее положение, при этом наружный край 164 защелкивающейся кромки 161 входит в канавку 63, как это показано на фиг.15. Полного прилегания к поверхности 61 не требуется. Герметизация происходит в зоне канавки 63.
На фиг.16 показано альтернативное решение к канавке 63. Упорный участок 62 состоит из ступеньки 64, которая имеет по существу горизонтальную поверхность 66 и наклоненную внутрь поверхность 65.
На фиг.17 показан вертикальный разрез приемной воронки 10 со вставленным фильтровальным картриджем 100 согласно другому варианту выполнения. Фильтровальный картридж 100 имеет обычную уплотнительную кромку 160, которая в зоне премного отверстия 13 прилегает к уплотнительному седлу 60. В периферической стенке 15 и донной стенке 16 приемной камеры 14 сформированы два имеющих форму параллелепипеда вдавливания 36 и 37. Эти вдавливания 36, 37 имеют каждый две боковые стенки 40, 41 (не видны): торцевую стенку 42 и верхнюю стенку 43. В торцевой стенке 42 находится выпускное отверстие 17.
Соответствующие вдавливания 136 и 137, которые также имеют форму параллелепипеда с боковыми стенками 140, 141 (не видны на фиг.17), торцевой стенкой 142 и верхней стенкой 143, имеет также картридж 100, при этом соответствующие стенки картриджа и приемной камеры расположены на расстоянии друг от друга, так что между стенками образованы проточные каналы 201.
На фиг.18 показан разрез по линии В-В. В обеих боковых стенках 40, 41, 140, 141, имеющих форму параллелепипедов вдавливаний 36, 136 предусмотрены фиксирующие средства 30, 130 в виде стопорных элементов. Стопорные элементы являются стопорными кулачками 38, которые входят в соответствующие стопорные углубления 138.
Такое выполнение стопорных элементов предусмотрено на обоих имеющих форму параллелепипеда вдавливаниях 36, 37, 136, 137.
На фиг.19 показаны в увеличенном масштабе имеющие форму параллелепипеда вдавливания 37, 137.
Перечень позиций
10 Входная воронка
11 Периферическая стенка
12 Донная стенка воронки
13 Приемное отверстие
14 Приемная камера
15 Периферическая стенка
16 Донная стенка
17 Выпускное отверстие
18 Свободное пространство
20 Удерживающий элемент
30 Первое фиксирующее средство
31 Первое вдавливание
32 Имеющее форму усеченного конуса полое тело
33 Свободная кромка
34 Дугообразное утолщение
35 Стенка полого тела
36 Имеющее форму параллелепипеда вдавливание
37 Имеющее форму параллелепипеда вдавливание
38 Стопорный кулачок
39 Торцевая поверхность
40 Боковая стенка
41 Боковая стенка
42 Торцевая стенка
43 Верхняя стенка
60 Уплотнительное седло
61 Конически выступающий краевой участок
62 Упорный участок
63 Канавка
64 Ступенька
65 Наклонная поверхность
66 Горизонтальная поверхность
100 Фильтровальный картридж
101 Верхняя часть картриджа
102 Входное отверстие
110 Нижняя часть картриджа
111 Периферическая стенка
112 Донная стенка
113 Выходное отверстие
120 Крепежный фланец верхней части
121 Крепежный фланец нижней части
130 Второе фиксирующее средство
131 Второе вдавливание
132 Шип
133 Наружная поверхность
134а Донная стенка
134b Кольцевая стенка
135 Второе утолщение
136 Имеющее форму параллелепипеда вдавливание
137 Имеющее форму параллелепипеда вдавливание
138 Стопорное углубление
139 Дистанцирующее ребро
140 Боковая стенка
141 Боковая стенка
142 Торцевая стенка
143 Верхняя стенка
160 Уплотнительная кромка
161 Защелкивающаяся кромка
162 Пленочный шарнир
163 Окружная канавка
164 Наружный край
200, 200' Дроссельное устройство
201 Проточный канал
202 Кольцевой канал
Реферат
Заявлено устройство для фильтрации жидкостей и относящийся к нему фильтровальный картридж (100). Устройство характеризуется тем, что между выходным отверстием (113) фильтровального картриджа (100) и выпускным отверстием (17) приемной камеры (14) расположено, по меньшей мере, одно дроссельное устройство (200, 200'). С помощью фильтровального картриджа можно уменьшать и регулировать простым образом величину потока, обеспечиваемую фильтровальным картриджем. 24 з.п. ф-лы, 20 ил.
