СПОСОБ МОБИЛЬНОЙ ОЧИСТКИ И МОДУЛЬ МОБИЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ТЕКУЧИХ СРЕД
METHOD OF MOBILE CLEANING AND FLUID MOBILE CLEANING MODULE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу очистки текучих сред согласно пункту 1 формулы изобретения и к модулю мобильной очистки текучих сред согласно пункту 9 формулы изобретения.
Уровень техники
В уровне техники имеется очень большое разнообразие способов очистки текучих сред в мобильных устройствах.
Например, легковой автомобиль содержит масляный фильтр, который расположен в масляном контуре и поэтому непрерывно фильтрует смазочное масло во время работы. Преимуществом этого типа фильтрации является то, что смазка фильтруется непрерывно. Однако недостатком является то, что фильтр со временем сильно засоряется и, если его вовремя не заменить, возвращает в смазку нежелательные частицы, например, тяжелые металлические частицы.
Кроме того, всю смазку необходимо периодически заменять. В процессе замены старую смазку извлекают из смазочного контура и заменяют новой смазкой.
Недостатком в данном случае является то, что текучая среда, извлеченная из контура текучей среды, подлежит утилизации.
Раскрытие изобретения
Исходя из уровня техники, изобретение имеет целью создание устройства и способа, которые устраняют недостатки уровня техники. В частности, задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа, с помощью которых текучая среда из контура текучей среды мобильного устройства может периодически очищаться, при этом очистка осуществляется за пределами этого контура текучей среды.
Эта задача решена способом согласно пункту 1 формулы изобретения. В этом пункте раскрыт способ очистки текучих сред из контура текучей среды мобильного устройства с помощью модуля мобильной очистки, содержащего по меньшей мере один соединительный элемент для присоединения к контуру текучей среды таким образом, что текучая среда может быть извлечена из контура текучей среды, по меньшей мере один фильтрующий блок для очистки текучей среды и соединительный элемент для присоединения к контуру текучей среды таким образом, что текучая среда может быть подана обратно в контур текучей среды.
На первом этапе способа модуль мобильной очистки присоединяют к контуру текучей среды посредством соединительного элемента. На следующем этапе текучую среду, по меньшей мере частично, но предпочтительно полностью, извлекают из контура текучей среды. Далее текучую среду нагревают или охлаждают предпочтительно до заранее определенной температуры, а после достижения этой заранее определенной температуры текучую среду направляют через фильтрующий блок. На последнем этапе очищенную текучую среду подают обратно в контур текучей среды мобильного устройства. Предпочтительно, выше и/или ниже по потоку от фильтрующего блока определяют физические свойства и/или химические свойства текучей среды.
Предпочтительно, определение свойств включает измерение текущего значения вязкости посредством вискозиметра, причем указанное текущее значение сравнивают с заранее определенным требуемым значением, при этом, если при измерении вязкости ниже по потоку от фильтрующего блока заранее определенная разность между текущим значением и требуемым значением превышена, то вязкость корректируют путем добавления в текучую среду добавки и/или текучей среды такого же типа, или, если при измерении вязкости ниже по потоку от фильтрующего блока заранее определенная разность между текущим значением и требуемым значением превышена, то текучую среду направляют в бак модуля мобильной очистки, а в мобильное устройство подают свежую текучую среду.
Предпочтительно, определение свойств включает определение количества металлических частиц в текучей среде, при этом, если при определении выше по потоку от фильтрующего блока количество обнаруженных частиц больше заранее определенного значения, то генерируют предупреждающий сигнал, оповещающий пользователя о дефекте в мобильном устройстве, или, если при определении ниже по потоку от фильтрующего блока заранее определенная разность между текущим количеством и требуемым количеством превышена, то текучую среду направляют в бак модуля мобильной очистки, а в мобильное устройство подают свежую текучую среду.
Определение химических и/или физических свойств является выгодным, поскольку оно позволяет делать выводы о качестве очистки и/или об износе в мобильном устройстве.
Текучую среду доводят до заранее определенной температуры нагревом или охлаждением, наиболее предпочтительно в области соединительных элементов.
Выше и/или ниже по потоку от фильтрующего блока заранее определенный объем текучей среды предпочтительно направляют через запорный элемент в по меньшей мере одну внешнюю емкость, при этом извлеченный объем компенсируют свежей текучей средой, подаваемой до возвращения текучей среды в контур текучей среды. Извлеченный объем затем сохраняют во внешней емкости, и последнюю могут изъять для последующего анализа.
Предпочтительно, во время или после извлечения текучей среды из контура текучей среды определяют извлеченный объем текучей среды. После этого определяют недостающий объем до заранее определенного требуемого объема. Недостающий объем текучей среды затем подают в контур текучей среды, в частности, в виде новой или свежей текучей среды.
Предпочтительно, новую или свежую текучую среду непрерывно добавляют в текучую среду, извлеченную из контура текучей среды, до ее возвращения в контур текучей среды. Во время возвращения или до возвращения в контур текучей среды определяют возвращенный объем. Это выполняют до тех пор, пока возвращенный объем не будет соответствовать заранее определенному требуемому объему. Во время или после извлечения текучей среды из контура текучей среды могут также определять извлеченный объем текучей среды.
Модуль мобильной очистки для осуществления описанного способа содержит по меньшей мере одну точку соединения для присоединения к по меньшей мере одной точке соединения мобильного устройства, по меньшей мере одно измерительное средство для определения по меньшей мере одного физического свойства и/или по меньшей мере одного химического свойства текучей среды и фильтрующий блок, который соединен с по меньшей мере одной соединительной точкой посредством трубопроводной системы.
Предпочтительно, предусмотрен регулирующий температуру элемент, выполненный с возможностью нагрева или охлаждения текучей среды, извлеченной из контура текучей среды, до заранее определенной температуры. Текучая среда может быть извлечена из контура текучей среды мобильного устройства через соединение точек соединения мобильного устройства с точками соединения модуля мобильной очистки. Текучая среда может быть направлена через фильтрующий блок и очищена. Очищенная текучая среда может быть подана обратно в контур текучей среды через указанное соединение.
Модуль мобильной очистки предпочтительно также содержит насос, посредством которого текучая среда может быть извлечена из контура текучей среды, и/или посредством которого может осуществляться циркуляция текучей среды в модуле мобильной очистки.
Измерительные средства предпочтительно представляют собой вискозиметр, который расположен ниже по потоку от фильтрующего блока, и с помощью которого может быть определено текущее значение вязкости текучей среды, причем указанное текущее значение может сравниваться с заранее определенным требуемым значением, при этом, если заранее определенная разность между текущим значением и требуемым значением превышена, то вязкость может быть скорректирована путем добавления в текучую среду добавки и/или текучей среды такого же типа из накопительной емкости, которая присоединена к трубопроводной системе и имеет дозирующее устройство, или, что не является обязательным, если заранее определенная разность между текущим значением и требуемым значением превышена, то текучая среда может быть направлена в бак модуля мобильной очистки, а в мобильное устройство подана свежая текучая среда.
Измерительные средства предпочтительно представляют собой по меньшей мере один датчик качества, который расположен выше и/или ниже по потоку от фильтрующего блока, и с помощью которого могут быть обнаружены металлические частицы в текучей среде, при этом, если при измерении выше по потоку от фильтрующего блока количество обнаруженных частиц больше заранее определенного значения, то генерируется предупреждающий сигнал, оповещающий пользователя о дефекте в мобильном устройстве, или, если при измерении ниже по потоку от фильтрующего блока заранее определенная разность между текущим количеством и требуемым количеством превышена, то текучая среда может быть направлена в бак модуля мобильной очистки, а в мобильное устройство подана свежая текучая среда.
Датчик качества и вискозиметр могут быть установлены с возможностью одновременного использования, либо может быть использован только один из них.
Регулирующий температуру элемент предпочтительно расположен в области точки соединения, в частности в передней области штуцера. В этом случае текучая среда может быть нагрета или охлаждена до заранее определенной температуры уже во время извлечения.
Модуль мобильной очистки предпочтительно содержит дополнительную емкость для приема очищенной текучей среды и/или новой (т.е. свежей) текучей среды и/или добавки. Текучая среда из дополнительной емкости может быть подана в контур текучей среды мобильного устройства.
Другие предпочтительные варианты осуществления охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Далее предпочтительные примеры осуществления описаны более подробно со ссылками на чертежи, из которых:
фигура 1 показывает упрощенную схему модуля мобильной очистки согласно настоящему изобретению для извлечения текучей среды из мобильного устройства, ее обработки и возвращения в мобильное устройство,
фигура 2 показывает упрощенную схему еще одного модуля мобильной очистки для извлечения текучей среды из мобильного устройства, ее обработки и возвращения в мобильное устройство,
фигура 3 показывает более подробную версию схемы с фигуры 2,
фигура 4 показывает подробную схему контура для извлечения текучей среды из контура текучей среды,
фигура 5 показывает подробную схему контура для нагрева/охлаждения извлеченной текучей среды,
фигура 6 показывает подробную схему контура для очистки извлеченной текучей среды,
фигура 7 показывает подробную схему контура для возвращения очищенной текучей среды в контур текучей среды и
фигура 8 показывает подробную схему модуля мобильной очистки согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения для извлечения текучей среды из мобильного устройства, ее обработки и возвращения в мобильное устройство.
Осуществление изобретения
Возможные примеры осуществления описаны со ссылками на чертежи. Чертежи и описание показывают предпочтительные примеры осуществления и не должны истолковываться как ограничивающие изобретение, объем которого определен лишь формулой.
Фигура 1 показывает схему системы согласно настоящему изобретению. Система, по существу, содержит модуль 1 мобильной очистки, который выполнен с возможностью присоединения к мобильному устройству 2. Модуль 1 мобильной очистки может быть присоединен к мобильному устройству 2 таким образом, что грязная текучая среда может извлекаться из контура 31 текучей среды мобильного устройства 2, далее грязная текучая среда может обрабатываться и очищаться в модуле 1 мобильной очистки, и обработанная текучая среда может подаваться обратно в контур 31 текучей среды.
Под мобильным устройством 2 подразумевается устройство любого типа, которое способно перемещать некоторую массу в вертикальном и/или горизонтальном направлении посредством привода. В качестве примеров могут быть названы: легковой автомобиль, грузовой автомобиль, грузовой лифт, судно и т.д. Все эти мобильные устройства содержат по меньшей мере один контур 31 текучей среды, в котором циркулирует текучая среда. В случае с легковым автомобилем контурами 31 текучей среды являются смазывающий контур, в котором циркулирует смазочное масло, и контуры тормозов, в которых имеется тормозная жидкость. Другими контурами текучей среды являются, например, контуры хладагента в системе кондиционирования воздуха, расположенной на мобильном устройстве. Контур 31 текучей среды обычно содержит по меньшей мере два соединительных элемента 4а, 5а, к которым может быть присоединен модуль 1 мобильной очистки. Грязная текучая среда может извлекаться из контура 31 текучей среды через один соединительный элемент 5а, а текучая среда, обработанная или очищенная модулем 1 мобильной очистки, может подаваться обратно в контур 31 текучей среды через другой соединительный элемент 4а.
Модуль 1 мобильной очистки в данном случае по существу содержит два соединительных элемента 4b, 5b, по меньшей мере один фильтрующий блок 27 и насос 10. Трубопроводная система 32 соединяет соединительные элементы 4b, 5b с фильтрующим блоком 27 и насосом 10, которые расположены последовательно. Кроме того, модуль 1 мобильной очистки содержит подходящие средства ввода и регулировочные устройства для запуска операции очистки и приведения насоса 10 в действие. Средства ввода могут содержать, например, пульт управления с различными рабочими элементами, такими как кнопки и т.п., или сенсорный экран. В данном случае регулировочное устройство снабжается электрической энергией от некоторого источника тока и служит для регулировки насоса или другого элемента, необходимого для работы. Кроме того, может быть предусмотрен дисплей, который предоставляет пользователю информацию, относящуюся к протеканию операции очистки.
Два соединительных элемента 4b, 5b выполнены с возможностью присоединения к соответствующим соединительным элементам 4а, 5а мобильного устройства 2. Для этой цели могут быть предусмотрены, например, соответствующие быстродействующие соединительные приспособления.
Фильтрующий блок 27 состоит из по меньшей мере одного фильтра, предпочтительно из по меньшей мере двух фильтров, расположенных параллельно. Использование четырех расположенных параллельно фильтров является наиболее предпочтительным. Альтернативно и в зависимости от степени чистоты, которую требуется получить, могут быть использованы три, пять, шесть или более фильтров. Фильтрующий блок 27 предпочтительно присоединен к трубопроводной системе 32 быстродействующими соединительными приспособлениями, что позволяет быстро заменять засорившиеся фильтры.
Для того чтобы повысить пропускную способность и, следовательно, очистительную производительность модуля 1 мобильной очистки, два или более фильтрующих блоков 27 могут быть расположены рядом друг с другом, т.е. параллельно. Альтернативно фильтрующие блоки 27 могут также быть расположены друг за другом, т.е. последовательно, при этом предпочтительно используются разные фильтры. Последнее из названных расположений предпочтительно выбирается, если требования, касающиеся степени фильтрации текучей среды, являются более жесткими.
В случае очистки масла могут быть использованы, например, бумажные фильтры. Возможно также использование и других фильтров, например металлических фильтров или стекловолоконных фильтров.
Насос 10 приводится в действие электродвигателем (в данном случае не показан). Насос 10 может представлять собой, например, самозаполняющийся лопастной насос. Однако, в зависимости от того, какая текучая среда содержится в контуре текучей среды, могут быть выбраны другие насосы.
После того как модуль 1 мобильной очистки был присоединен к контуру 31 текучей среды, насос 10 может быть приведен в действие. В данном случае текучая среда извлекается из контура текучей среды через соединение 5а-5b. Текучая среда подводится к фильтрующему блоку 27 трубопроводной системой 32. Текучая среда очищается фильтрующим блоком 27. Иными словами, включения, например тяжелые металлические частицы, частицы пыли и т.п., остаются в фильтрующем блоке 27. Текучая среда выходит из фильтрующего блока 27 в очищенном и, соответственно, пригодном для использования или готовом для использования виде. Насос 10 затем используется для подачи текучей среды в контур 31 текучей среды через трубопроводную систему 32 и соединение 4а-4b. Соединительный элемент может представлять собой, например, отверстие для маслосливной пробки или отверстие для масломерного щупа.
В легковом автомобиле или грузовом автомобиле, например, втулка масломерного щупа может быть использована в качестве одного элемента соединения 5. В этом случае второй элемент соединения 5 имеет форму штуцера, который может быть введен внутрь этой втулки. Штуцер может иметь, например, универсальное или специальное исполнение. Универсальное исполнение является предпочтительным, если один штуцер предполагается использовать в разных легковых автомобилях. Штуцер имеет по существу цилиндрическое исполнение и имеет отверстие, которое проходит через всю его длину, и через которое может извлекаться масло.
Наружный диаметр штуцера может находиться внутри диапазона 5-15 мм. Предпочтительно, может быть предусмотрен набор штуцеров, имеющих последовательно увеличивающиеся диаметры: 5, 6, 7, 8 и 12 мм. Кроме того, на наружном диаметре штуцера может быть предусмотрен уплотнительный элемент, например уплотнительное кольцо, который обеспечивает уплотнение между штуцером и втулкой.
Во время извлечения текучей среды эта текучая среда извлекается по возможности полностью из контура текучей среды мобильного устройства. В модуле мобильной очистки имеется емкость для приема этой текучей среды, обозначенная позицией 24 на фигурах 2-8.
В альтернативном варианте осуществления извлечение текучей среды из мобильного устройства может осуществляться без насоса. В этом альтернативном варианте осуществления масло извлекается из масляного контура мобильного устройства не через втулку масломерного щупа, а, например, через маслосливное отверстие (отверстие маслосливной пробки) и движется из мобильного устройства под действием силы гравитации. Тем не менее, в дальнейшем циркуляция текучей среды в модуле мобильной очистки осуществляется с помощью насоса. В этом случае вместо прямого возврата имеет место непрямой возврат, при котором масло временно хранится в баке, расположенном в мобильном устройстве.
В еще одном варианте осуществления текучая среда может сначала поступать в накопительный бак, расположенный на мобильном устройстве. В этом случае соединительный элемент для извлечения текучей среды сформирован на этом накопительном баке за одно целое с ним, а модуль 1 мобильной очистки может быть присоединен к этому соединительному элементу. В этом варианте осуществления накопительный бак следует рассматривать как часть контура текучей среды.
Альтернативно модуль мобильной очистки может также содержать дополнительную емкость, которая заполнена новой или свежей текучей средой такого же типа, что и текучая среда в контуре 31 текучей среды, и/или добавкой. Указанная новая текучая среда и/или добавка может подаваться в контур текучей среды. Благодаря этому имеется возможность компенсировать, например, потери от утечки, которые могут происходить в контуре 31 текучей среды со временем.
Масло, извлекаемое для его очистки из легкового автомобиля, предпочтительно имеет температуру приблизительно 60°С, поскольку при такой температуре масло обладает подходящей вязкостью для течения, во-первых, через штуцер и, во-вторых, через фильтрующий блок 27. В случае с легковым автомобилем для пользователя удобным является то, что не нужно охлаждать двигатель легкового автомобиля перед началом операции очистки. Тем не менее, для того чтобы придать устройству согласно настоящему изобретению максимальную универсальность, регулирующий температуру элемент 28 может быть дополнительно предусмотрен до фильтрующего блока 27. Этот регулирующий температуру элемент 28 служит для нагрева или охлаждения текучей среды до рабочей температуры фильтрующего блока 27. В качестве регулирующего температуру элемента могут быть использованы, например, нагревательные элементы патронного типа. Было установлено, что модуль мобильной очистки может работать наиболее эффективно, если смазочное масло имеет температуру из диапазона, например, 40-90°С, в частности 45-75°С, наиболее предпочтительно выше по меньшей мере 50°С.
Сепаратор 34 металла, который показан на фигуре 1 и содержит магнитный элемент, может также быть предусмотрен перед регулирующим температуру элементом 28. В этом случае металлические элементы, находящиеся в текучей среде, остаются притянутыми к магнитному элементу. Сепаратор 34 металла предпочтительно выполнен с возможностью его извлечения из модуля мобильной очистки с целью замены или очистки.
В альтернативном варианте осуществления регулирующий температуру элемент 28 может быть расположен непосредственно в передней области штуцера. Этот вариант осуществления является выгодным, поскольку температура текучей среды регулируется непосредственно в месте извлечения, что обеспечивает лучшее течение через штуцер. Кроме того, текучая среда входит внутрь модуля 1 мобильной очистки, уже имея требуемую температуру.
Вариант осуществления, показанный на фигуре 1, является особенно выгодным, поскольку, например, может быть обеспечена непрерывная очистка текучей среды. Иными словами, в случае с легковым автомобилем модуль 1 мобильной очистки соответствующим образом присоединяется к легковому автомобилю 2, а затем текучая среда непрерывно перемещается через контур 31 текучей среды легкового автомобиля и контур модуля 1 мобильной очистки. Это выполняется до тех пор, пока не будет достигнута требуемая степень чистоты. Альтернативно вся текучая среда может извлекаться из контура легкового автомобиля 2, а затем храниться в модуле 1 мобильной очистки.
Фигура 2 показывает упрощенную схему второго варианта осуществления системы согласно настоящему изобретению. Аналогичные элементы в данном случае обозначены такими же позициями. Компоненты модуля 1 мобильной очистки обведены пунктирной линией. Мобильное устройство 2 тоже обведено пунктирной линией.
Мобильное устройство 2 в этом случае тоже содержит контур 31 текучей среды, который в этом варианте осуществления содержит не являющийся обязательным накопительный бак 30. Кроме того, мобильное устройство имеет сливное приспособление 29, через которое текучая среда может извлекаться из контура 31.
В этом варианте осуществления модуль 1 мобильной очистки тоже содержит фильтрующий блок 27, насос 10 с приводом 16 и не являющийся обязательным регулирующий температуру элемент 28. Кроме того, модуль мобильной очистки содержит накопительную емкость 24 для неочищенной текучей среды и накопительную емкость 25 для очищенной текучей среды.
Этот вариант осуществления далее описан более подробно со ссылками на другие чертежи. В частности, второй вариант осуществления является подходящим для большего количества текучей среды, которое имеет место, например, в грузовом автомобиле. Однако с помощью него могут с легкостью обрабатываться и относительно небольшие количества текучей среды. В отличие от первого варианта осуществления второй вариант осуществления предпочтительно не работает непрерывно. Однако здесь необходимо отметить, что и первый вариант осуществления в его альтернативных исполнениях тоже может не работать непрерывно. Иными словами, на первом этапе текучая среда извлекается из контура 31 текучей среды мобильного устройства 2. На втором этапе выполняется очистка или обработка текучей среды модулем 1 мобильной очистки. На последнем этапе выполняется возвращение в контур текучей среды.
Фигура 3 показывает подробную схему модуля мобильной очистки согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Фигуры 4-7 показывают подробные схемы частей этого модуля, которые будут описаны ниже.
Фигура 4 иллюстрирует извлечение текучей среды из мобильного устройства. В этом случае модуль мобильной очистки имеет два рабочих режима.
В первом рабочем режиме модуль 1 мобильной очистки присоединен к мобильному устройству 2 через соединение 5. Он присоединен, в частности, к накопительному баку 30, в который текучая среда может течь через сливное приспособление 29 на мобильном устройстве 2. Накопительный бак 30 может быть частью мобильного устройства 2 или частью модуля 1 мобильной очистки. Текучая среда далее течет через трубопроводную систему 32 в емкость 24, которая временно хранит эту текучую среду. В этом рабочем режиме текучая среда течет в емкость 24 под действием силы гравитации.
Во втором рабочем режиме модуль 1 мобильной очистки присоединен к мобильному устройству 2 посредством соединения 6. В этом рабочем режиме текучая среда активно откачивается из контура 31 текучей среды мобильного устройства 2 посредством насоса 10. Текучая среда проходит соединение 4 и перемещается насосом 10 через клапан 13, который переведен в надлежащую рабочую позицию, а также через расходомер 9 в емкость 24. Трубопроводная секция 35 может также использоваться для отведения текучей среды в случае ее избытка в мобильном устройстве.
Здесь необходимо отметить, что средство 23 отслеживания уровня может быть предусмотрено в емкости 24, принимающей текучую среду, которую требуется очистить, причем средство отслеживания уровня не только отслеживает уровень наполнения этой емкости, но также измеряет объем текучей среды, извлеченной из контура текучей среды. Этот объем может также определяться с помощью расходомеров. Объем текучей среды, извлеченной из контура текучей среды, может также быть назван извлеченным объемом.
Кроме того, емкость 24 имеет отдушину 20, которая при возникновении избыточного давления в системе может сбрасывать его.
Фигура 5 показывает подробную схему контура для нагрева или охлаждения текучей среды, которая извлечена извлекающим контуром согласно фигуре 4 и которую требуется очистить. В этом случае текучая среда, которую требуется очистить, подается в регулирующий температуру элемент 28 через надлежащим образом переключенный клапан 13 и насос 10. На маршруте между насосом и регулирующим температуру элементом 28 может быть предусмотрен, например, расходомер 9, датчик 18 давления и/или датчик 17 температуры. Регулирующие направление клапаны 14, 15 переключены таким образом, что текучая среда может подаваться в регулирующий температуру элемент 28. Понижающий давление клапан 7 предотвращает обратное течение в контур текучей среды мобильного устройства 2. Регулирующий температуру элемент 28 служит для нагрева или для охлаждения текучей среды, которую требуется очистить, до рабочей температуры фильтрующего блока 27. Температура текучей среды может отслеживаться либо датчиком температуры в области регулирующего температуру элемента 28, либо с помощью датчика 17 температуры. После регулирующего температуру элемента 28 текучая среда, которую требуется очистить, вновь подается внутрь емкости 24. Текучая среда циркулирует в контуре, который был только что описан, до тех пор, пока не будет иметь требуемую температуру. Предпочтительные температуры уже назывались выше при описании первого примера осуществления.
Если текучая среда достигла надлежащей температуры, то на следующем этапе может быть включен очищающий контур. Фигура 6 показывает этот контур подробно. Начальной точкой в данном случае тоже является емкость 24, содержащая текучую среду, которую требуется очистить. В этом случае текучая среда циркулирует под действием насоса 10 и на первом этапе проходит через обратный клапан 12 и надлежащим образом переключенный регулирующий направление клапан 13. На втором этапе текучая среда проходит через насос 10 и следующие не являющиеся обязательными элементы: расходомер 9, датчик 17 температуры и датчик 18 давления. Далее текучая среда проходит через регулирующие направление клапаны 14, 15 и, наконец, подводится к фильтрующему блоку 27. В этом примере осуществления параллельно с фильтрующим блоком 27 подключен датчик 19 разности давлений. После того как текучая среда прошла через фильтрующий блок, она поступает в емкость 25, которая временно хранит очищенную текучую среду.
Элемент, обозначенный позицией 8, представляет собой перепускной элемент, который в случае засорения фильтра возвращает текучую среду обратно в емкость 24. При этом пользователь оповещается о необходимости очистки или замены фильтрующего блока 27.
Фигура 7 изображает возвращение очищенной текучей среды в контур текучей среды мобильного устройства 2. В этом случае текучая среда покидает емкость 25 через запорный клапан 26 и соединение 3. После этого текучая среда снова поступает в контур текучей среды.
Альтернативные исполнения, упомянутые при описании первого примера осуществления, могут быть применены и ко второму примеру осуществления. В частности, например, может быть предусмотрена третья емкость, содержащая новую текучую среду такого же типа и/или добавку, которые могут добавляться в очищенную текучую среду.
Во всех примерах осуществления возможно отслеживание объемных расходов с помощью измерительных средств. Например, может определяться извлеченный объем V1 (текущий объем) текучей среды во время или после ее извлечения из контура 31 текучей среды. После этого может вычисляться недостающий объем DV до заранее определенного требуемого объема V2. Далее недостающий объем DV может подаваться в виде свежей текучей среды в контур текучей среды. Подача недостающего объема может осуществляться, например, после или во время возвращения текущего объема V1.
Альтернативно новая или свежая текучая среда может также непрерывно добавляться в очищенную текучую среду перед возвращением в контур текучей среды. В этом случае, что не является обязательным, извлеченный объем V1 (текущий объем) текучей среды определяется во время или после ее извлечения из контура текучей среды. Возвращенный объем V2 определяется во время возвращения очищенной текучей среды вместе с новой текучей средой. Свежая текучая среда добавляется до тех пор, пока возвращенный объем V2 не будет равен заранее определенному требуемому объему. Этот рабочий режим предоставляет простой способ для доведения объема текучей среды в контуре текучей среды до требуемого значения.
Фигура 8 показывает еще один вариант осуществления, который имеет по существу такое же конструктивное исполнение, что и описанные выше примеры осуществления, поэтому аналогичные элементы обозначены такими же позициями.
Этот вариант осуществления дополнительно содержит первый вискозиметр 36 и/или датчик 37 качества, а также по меньшей мере одну накопительную емкость 38 для по меньшей мере одной добавки с соответствующим дозирующим клапаном 39. Вискозиметр 36 и датчик 37 качества могут также быть названы измерительными средствами; они расположены после фильтрующего блока 27, если смотреть в направлении течения текучей среды, которую требуется очистить. Иными словами, вискозиметр 36 и датчик 37 качества определяют соответствующие параметры текучей среды после фильтрации. Альтернативно или дополнительно вискозиметр 36 и/или датчик 37 качества могут быть расположены выше по потоку от фильтрующего блока 27. В случае дополнительного расположения может определяться разница между состоянием до очистки и состоянием после очистки.
Кроме того, выше по потоку от фильтрующего блока 27 может быть расположен второй вискозиметр 44, который измеряет вязкость текучей среды перед фильтрацией. Второй вискозиметр 44 предпочтительно расположен в области после насоса 10, как показано на фигуре 8, или вблизи фильтрующего блока 27.
Емкость, в которой хранится очищенная текучая среда, предпочтительно расположена ниже по потоку от фильтрующего блока, как и в вариантах осуществления, описанных выше.
С помощью вискозиметра 36, расположенного ниже по потоку от фильтрующего блока, может быть определена эффективная вязкость очищенной текучей среды, т.е. вязкость текучей среды, которая возвращается в контур мобильного устройства. Это текущее значение может затем быть сравнено с заранее определенным требуемым значением вязкости, которое указано в техническом паспорте мобильного устройства, т.е., например, легкового автомобиля или грузового автомобиля. Если текущее значение в данный момент соответствует требуемому значению или лежит внутри заранее определенного диапазона допустимых значений, то очищенная текучая среда подается обратно в контур мобильного устройства 2 через запорный клапан 26 и соединение 3. Если текущее значение в данный момент отличается от требуемого значения или лежит за пределами диапазона допустимых значений, то в очищенную текучую среду подается добавка, как описано ниже, из содержащей добавку емкости 38 через дозирующий клапан 39, так что текущее значение вязкости текучей среды, которую требуется вернуть, корректируется до значения, лежащего внутри диапазона допустимых значений.
В данном контексте под термином «добавка» может подразумеваться текучая среда такого же типа, что и очищаемая текучая среда, и/или текучая среда другого типа по сравнению с очищаемой текучей средой, т.е. этот термин может истолковываться в более узком смысле. Если необходимо добавлять как добавку, так и текучую среду такого же типа, то могут иметься две отдельные накопительные емкости, которые вводят свое содержимое в очищенную текучую среду либо совместно через единственный дозирующий клапан 39, либо через разные дозирующие клапаны.
В альтернативном варианте осуществления могут также иметься несколько емкостей с текучей средой такого же типа, причем эти текучие среды имеют разные вязкости. Текучая среда, имеющая требуемую вязкость, может быть получена примешиванием этих текучих сред. В этом случае текущие значения вязкости, которые являются слишком низкими, могут быть скорректированы с помощью текучей среды, имеющей высокую вязкость, а текущие значения вязкости, которые являются слишком высокими, могут быть скорректированы с помощью текучей среды, имеющей низкую вязкость.
Соответственно, если текущее значение отличается от требуемого значения или от диапазона допустимых значений, то текучая среда такого же типа и/или добавка добавляются и/или добавляется в очищенную текучую среду для улучшения ее состояния.
В этом случае объем добавляемой части (текучей среды такого же типа или добавки) определяется на основании измерения объема текучей среды, извлеченной из масляного контура, а состав добавляемой части определяется на основании разности между требуемым значением и текущим значением.
Является выгодным, если вискозиметр 36 измеряет вязкость на протяжении всей операции очистки и при этом определяет среднее значение, которое сравнивается с требуемым значением. На основании результата этого сравнения и объема извлеченной текучей среды затем определяется объем, который требуется добавить. Альтернативно вязкость может измеряться в течение определенного промежутка времени, который является частью всего времени операции очистки, с последующим определением среднего значения на основании этого измерения.
Добавляемая часть предпочтительно содержит 1-5%, наиболее предпочтительно - 2-3%, добавок и 99-95%, наиболее предпочтительно - 98-97%, текучей среды такого же типа.
Главное преимущество этого способа определения вязкости и последующей корректировки до требуемого значения заключается в его простоте. Сложное измерительное оборудование не нужно, поскольку в данном случае необходимо определить лишь вязкость и объем извлеченной текучей среды, и на их основании могут быть определены:
- объем, который требуется добавить, и
- состав добавляемого, который определяет вязкость.
Следующий пример поясняет этот способ. Согласно техническим требованиям производителя, масло в масляном контуре легкового автомобиля должно иметь вязкость 5W30. В процессе работы вязкость может измениться, например, до 5W40, что определяется вискозиметром 36. Путем добавления свежего масла вязкость очищенного масла, которое требуется вернуть, может быть восстановлена. В то же самое время, может также быть добавлена добавка, которая тоже оказывает положительное влияние на вязкость и/или придает маслу, которое требуется вернуть, дополнительные свойства.
Если корректировка вязкости невозможна ввиду слишком больших отклонений, то текучая среда извлекается из системы через трубопровод, расположенный до отверстия дозирующего клапана 39, и сливается внутрь некоторого бака. Далее эта текучая среда утилизируется. После того как текучая среда была извлечена, свежая текучая среда подается из накопительной емкости 38 через дозирующий клапан и через модуль мобильной очистки внутрь мобильного устройства.
Посредством вискозиметра 44, расположенного выше по потоку от фильтрующего блока, может быть измерена вязкость выше по потоку от фильтрующего блока, и это измерение позволяет делать выводы о возможном повреждении мобильного устройства.
В настоящем варианте осуществления датчик 37 качества, который может быть установлен дополнительно к вискозиметру или вместо вискозиметра, служит, например, для обнаружения частиц, по-прежнему остающихся в текучей среде, при этом, если некоторое предельное значение превышено, пользователю рекомендуется заменить фильтр.
Альтернативно или дополнительно датчик качества может также быть расположен выше по потоку от фильтра, что позволяет определять содержание частиц в неочищенной текучей среде. В этом случае на основании количества и/или типа частиц могут быть сделаны выводы об износе двигателя.
Если с помощью вискозиметра 36 или с помощью датчика 37 качества выявлен значительный недостаток качества текучей среды, которую требуется вернуть, то запорный клапан 26 закрывается и не позволяет текучей среде, имеющей недостаток качества, проходить обратно внутрь контура мобильного устройства. После этого мобильное устройство заполняется свежей текучей средой.
Описанные в настоящей заявке варианты осуществления модуля мобильной очистки могут дополнительно быть оборудованы передающим блоком, который передает данные, относящиеся к состоянию модуля мобильной очистки, в центральный компьютер. Данные могут также содержать информацию о точном местоположении, которое определяется с помощью GPS-устройства (не показано на чертежах).
Перечень позиций
1 - модуль мобильной очистки
2 - мобильное устройство
3 - точка соединения
4 - точка соединения
5 - точка соединения
6 - точка соединения
7 - понижающий давление клапан
8 - понижающий давление клапан
9 - расходомер
10 - насос
11 - обратный клапан
12 - обратный клапан
13 - регулирующий направление клапан
14 - регулирующий направление клапан
15 - регулирующий направление клапан
16 - привод
17 - датчик температуры
18 - датчик давления
19 - датчик разности давлений, подключенный параллельно фильтру
20 - отдушина
21 - отдушина
22 - отдушина
23 - средство отслеживания уровня
24 - емкость для текучей среды, которую требуется очистить
25 - емкость для очищенной текучей среды
26 - запорный клапан
27 - фильтрующий блок
28 - регулирующий температуру элемент
29 - сливное приспособление на мобильном устройстве
30 - накопительный бак
31 - контур текучей среды
32 - трубопроводная система
33 - накопительный бак
34 - сепаратор металла
35 - трубопроводная секция
36 - вискозиметр
37 - датчик качества
38 - накопительная емкость для добавок
39 - дозирующий клапан
40 - подвод сжатого воздуха
41 - обратный клапан
42 - датчик температуры
43 - сливной клапан
44 - второй вискозиметр
45 - бак
46 - клапан