ФИЛЬТР, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ САЛОНА АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к фильтрам из гофрированного фильтрующего материала, преимущественно для систем вентиляции транспортных средств частности, салонов автомобилей.
Из уровня техники известны фильтры из гофрированного фильтрующего материала для систем вентиляции транспортных средств, преимущественно вентиляции салонов автомобилей.
Из описания полезной модели к патенту РФ №45299, МПК В 01 D 46/52, В 60 Н 3/06, дата публикации 10.05.2005 г, [1], известен фильтр, преимущественно для системы вентиляции салона автомобиля, который содержит фильтрующий элемент, выполненный из фильтрующего материала со складками в виде гофра, поверхность, по меньшей мере, одного крайнего гофра, выполнена контактирующей со стенкой воздуховода. При интенсивном попадании воды в воздуховод, в котором установлен фильтр, например, при ливневом дожде, во время мойки автомобиля и т.п., в месте стыка рамки фильтра со стенкой воздуховода в силу гидрофобности и водонепроницаемости материала фильтра скапливается вода, которая перекрывает сечение фильтра. При этом снижается рабочая площадь фильтра, через которую проходит воздух, особенно, и сопротивление аэродинамическое эффективность фильтра может увеличиться в 10 раз. В результате снижается эффективность вентиляции, что приводит к запотеванию стекол и неудовлетворительной системе вентиляции и очистке подаваемого воздуха.
Известный из полезной модели [1] фильтр принят за наиболее близкий аналог полезной модели.
Решаемой технической задачей является повышение эффективности вентиляции автомобиля в условиях интенсивного подвода воды в воздуховод, в котором установлен фильтр. Технический результат заключается в отводе воды из места стыка материала фильтра с рамкой фильтра, а также в увеличении рабочей площади фильтра.
Раскрытие полезной модели.
Фильтр, предназначенный преимущественно для системы вентиляции салона автомобиля, как и в наиболее близком аналоге [1], содержит рамку, фильтрующий элемент, выполненный из фильтрующего материала со складками в виде гофра, торцы гофр, по меньшей мере, на одной стороне фильтрующего элемента соединены с рамкой, но в отличие от наиболее близкого аналога [1], соединение торцев гофр фильтрующего элемента с рамкой выполнено дискретным.
Фильтр характеризуется тем, что поверхность, по меньшей мере, одного крайнего гофра фильтрующего элемента выполнена контактирующей со стенкой воздуховода, причем ребро, образованное крайней и прилегающей к ней сторонами гофра, расположено по потоку сзади кромки крайнего гофра, а ширина стороны крайнего гофра, контактирующего со стенкой воздуховода, составляет 0,8...1,2 ширины стороны гофра, смежного с крайним гофром.
Фильтр характеризуется тем, что вершины гофр лежат на цилиндрической поверхности, а рамка, с которой соединены торцы гофр по указанной цилиндрической поверхности, выполнена в виде заглушки.
При этом вершины гофр соединены с полоской из фильтрующего материала.
Фильтр характеризуется тем, что, по меньшей мере, один из гофр выполнен со складками разной ширины.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 показан фильтр при виде в плане.
На фиг.2 представлен разрез А-А на фиг.1.
На фиг.3 показан разрез А-А на фиг.1 при выполнении фильтра с цилиндрической поверхностью.
На фиг.4 показан выносной элемент Б на фиг.1.
На фиг.5 показан выносной элемент В на фиг.2 и на фиг.3.
На фиг.6 показан фильтр при виде в плане при наличии полоски.
На фиг.7 показан разрез А-А на фиг.1 при выполнении фильтра с цилиндрической поверхностью при выполнении гофра со складками разно ширины.
Реализация полезной модели.
Фильтр содержит фильтрующий элемент, выполненный из фильтрующего материала с параллельными складками 1 в виде гофр (фиг.1), ребра 2 (вершины) которых лежат на плоской 3 (фиг.2), цилиндрической поверхности 4 (фиг.3) или иной поверхности. Гофры по торцам 5 плоской поверхности 3 соединены с рамкой 6 (фиг.1, 2), которая при выполнении поверхности 4 цилиндрической выполнены в виде заглушек 7 (фиг.3). Соединение торцев 5 с рамкой 6 или заглушкой 7 выполняется, как правило, посредством склеивания или пайки при нагреве и последующем плавлении материала фильтрующего элемента и рамки 6. Для удаления накопившейся воды соединение выполняется дискретным, т.е. слой 8 клея (или участки пайки) наносится на торцы 5 дискретно, с промежутками 9. (фиг.4).
Для увеличении рабочей площади фильтра ребро 10 крайнего гофра, образованное крайней складкой 11 и прилегающей к ней складкой 1, расположено по потоку сзади кромки 12 крайней складки 11 (фиг.2). Для обеспечения плотного прилегания кромки 12 крайней складки 11 к стенке воздуховода 13 кромка 12 может выполняться по дуге (на фиг. не показано), или с большей жесткостью, например, за счет соединения складки 11 с проволокой 14 (фиг.5), увеличения толщины материала (фиг.5), и т.п. Для поддержания формы внешние ребра 2 гофров могут соединяться с полоской
15 из фильтрующего материала, которая может выполняться при виде в плане с прямолинейными кромками (фиг.6), с криволинейными и другой формой кромками (на фиг. не показано).
СКЛ
СКЛ
СКЛ
Образующая цилиндрической поверхности 4 может выполняться в виде дуги окружности (фиг.3, 6), эллипса, ломаной линии и любой другой формы (на фиг. не показано). Ширина В складок 1, образующих гофр, может быть как одинаковой, так разной. При равной ширине В складок 1 соответствующих гофр биссектрисы 16 угла между складками 1 в поперечном сечении фильтра проходят через центр дуги цилиндрической поверхности 4 (фиг.3). При разной ширине В складок 1 соответствующих гофр биссектриса 16 между соседними складками 1 в поперечном сечении фильтра не проходит через центр дуги, и в предпочтительном варианте выполнения фильтра биссектрисы 16 параллельны между собой (фиг.7).
Фильтр работает следующим образом.
При интенсивных (ливневых) осадках вода попадает в воздуховод, в котором размещается фильтр. Вследствие гидрофобности материала фильтрующего элемента вода скапливается в месте соединения рамки 6 или заглушки 7 с торцами 5 гофра, которая перекрывает рабочее сечение фильтра. При этом снижается рабочая площадь фильтра, через которую проходит воздух, повышается аэродинамическое сопротивление, сопровождающееся увеличением аэродинамического давления, и снижается эффективность вентиляции, что приводит к запотеванию стекол и неудовлетворительной системе вентиляции и очистке подаваемого воздуха.
Накопившаяся в месте соединения гофров с рамкой 6 или заглушкой 7 вода создает давление на них. Под действием давления воды повышенного аэродинамического давления в промежутках 9 между слоями 8 клея стороны 1 (и торцы 5) гофров, и/или рамка 6 (заглушка 7) деформируется (пунктирные линии на фиг.4), и через образовавшийся зазор вода выходит из фильтра. После удаления воды форма поверхности рамки 6 (заглушки 7)
и/или стороны 1 (торцев 5) гофра восстанавливается. В результате восстанавливается рабочая площадь фильтра и повышается эффективность вентиляции. Деформация в области торцев 5 гофр и рамки 6 (заглушки 7) и дальнейшее восстановление их формы происходит подобно работе обратного клапана.
Кроме того, увеличение рабочей площади фильтра обеспечивается за счет прилегания одной или всех складок 11 крайнего гофра к стенкам 13 воздуховода при размещении фильтра в воздуховоде. Выполнение кромки 12 крайней складки 11 крайнего гофра с элементом с большей жесткостью по сравнению со складкой 1 соседнего гофра приводит к увеличению силы прижатия складки 11 к стенке 13 воздуховода за счет сил упругости, возникающих при деформации проволоки (на фиг. не показано), соединенной (например, вплавленной) с кромкой 12 складки 11.
В случае выполнения кромки 12 крайней складки 11 по дуге (на фиг. не показано) при установке фильтра в воздуховод под действием скоростного напора воздушного потока происходит прижим складки 11 к стенке 13 воздуховода. При увеличении скоростного напора происходит деформация крайней складки 11 с образованием полости (в виде пазухи). При этом полость крайнего гофра наполняется, и кромка 12, прижатая аэродинамической силой потока и упругой силой проволоки 14 к стенке 13 воздуховода, перемещается по потоку, приближаясь по форме к прямой линии.
Протекающий в воздуховоде воздушный поток проходит через фильтрующий элемент. При этом за счет торможения потока перед фильтрующим элементом, возникающим вследствие аэродинамического сопротивления при прохождении через фильтрующий материал, создается избыточное давление, действующее перпендикулярно поверхности складок 1 и 11 гофров. Давление на поверхность складки 11 с кромкой 12, расположенной по потоку впереди ребра 10 последнего гофра, обеспечивает более плотное прижатие складок 11 к стенке 13 воздуховода. После
прохождения воздуха через фильтрующий материал за фильтром у стенки 13 воздуховода в месте примыкания к ней складки 11 скорость воздушного потока практически совпадает со скоростью воздушного потока в средней части фильтрующего элемента. Это снижает аэродинамические потери потока и, следовательно, уменьшает энергозатраты на вентиляцию автомобильного салона. Расположение ребер 2 гофров вдоль цилиндрической поверхности увеличивает длину пути прохождения воздуха через фильтрующий материал, что увеличивает степень очистки воздуха. При выполнении складок 1 с разной шириной век и параллельном (или примерно параллельном) положении биссектрис 16 углов, образованных смежными складками 1, обеспечивается снижение аэродинамического сопротивления при прохождении воздуха через фильтрующий материал. Прижатие, по меньшей мере, одной складки 11 к стенке 13 воздуховода увеличивает используемую фильтром площадь поперечного сечения воздуховода при повышении степени очистки воздуха.
Полнота раскрытия представленного в описании полезной модели фильтра позволяет изготовить его на любом специализированном по выпуску фильтров предприятии.