ITMI980461A1

ITMI980461A1 - SEPARATOR

Info

Publication number: ITMI980461A1
Application number: IT98MI000461A
Authority: IT
Inventors: Wolbgang Soyer; Otto Roessler
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 1999-09-06
Also published as: IT1298601B1; KR19980080029A; FR2760383A1; DE19709781A1; JPH10263326A; BR9800858A; FR2760383B1

Description

"Separatore" "Separator"

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

Stato dell'arte State of the art

L'invenzione riguarda un separatore atto a separare particelle di sporco da un liquido che lo attraversa. The invention relates to a separator adapted to separate dirt particles from a liquid passing through it.

In un gruppo convenzionale per il convogliamento di carburante da un serbatoio di carburante con una pompa azionata da un motore elettrico (Brevetto Tedesco N° DE 4444 854 Al), per la riduzione del carico di sporcizia della pompa di alimentazione quest'ultima è inserita in un coppa di filtro contenente un prefiltro e un filtro principale per carburante. La pompa di alimentazione aspira, tramite il suo bocchello di aspirazione disposto immediatamente a valle del prefiltro, combustibile da una scatola di alloggiamento del gruppo che cinge la coppa del filtro e che la innesta a pressione, tramite il filtro principale, in un condotto di alimentazione facente capo al motore a combustione interna. Nella circostanza, il prefiltro trattiene le particelle di sporco contenute nel carburante riducendo così l'usura della pompa di alimentazione. In a conventional unit for conveying fuel from a fuel tank with a pump driven by an electric motor (German Patent No. a filter pan containing a prefilter and a main fuel filter. The feed pump sucks fuel, through its suction nozzle placed immediately downstream of the prefilter, from a housing box of the unit that surrounds the filter bowl and that engages it under pressure, through the main filter, into a supply duct. headed by the internal combustion engine. In this circumstance, the prefilter retains the dirt particles contained in the fuel thus reducing wear on the fuel pump.

Vantaggi dell'invenzione Advantages of the invention

Il separatore inventivo con le peculiarità qualificanti della rivendicazione 1 presenta il vantaggio che vengono separate dal liquido anche particelle di sporco di dimensioni relativamente piccole non intercettabili con i filtri di aspirazione e con i prefiltri ordinariamente impiegati. Il separatore, che funziona secondo il principiò della centrifugazione, intercetta le particelle di sporco senza che si abbia una rilevante riduzione di pressione nella zona aspirazione di una pompa di alimentazione. Quando il separatore inventivo viene impiegato nel noto gruppo di alimentazione carburante, si ha un notevole miglioramento della caratteristica di usura della pompa di alimentazione, che è una pompa di tipo idraulico ed è quindi particolarmente sensibile all'ingresso di particelle di sporco. Il separatore inventivo può essere in tal caso integrato nel prefiltro della coppa oppure può essere sistemato sull'entrata della scatola della coppa. The inventive separator with the qualifying peculiarities of claim 1 has the advantage that even relatively small dirt particles that cannot be intercepted with the suction filters and with the prefilters ordinarily used are separated from the liquid. The separator, which works according to the principle of centrifugation, intercepts the dirt particles without a significant reduction in pressure in the suction area of a feed pump. When the inventive separator is used in the known fuel supply unit, there is a considerable improvement in the wear characteristic of the feed pump, which is a pump of the hydraulic type and is therefore particularly sensitive to the ingress of dirt particles. The inventive separator can then be integrated into the sump prefilter or can be arranged on the inlet of the sump box.

Con gli accorgimenti riportati nelle ulteriori rivendicazioni sono possibili vantaggiosi perfezionamenti e miglioramenti del separatore indicato nella rivendicazione 1. Advantageous improvements and improvements of the separator indicated in claim 1 are possible with the expedients reported in the further claims.

Secondo un'ulteriore vantaggiosa forma di attuazione dell'invenzione, l'almeno un canale di flusso sbocca in uno spazio morto che è formato nella scatola, con distanziamento dalla stessa, a valle (osservando nella direzione di flusso) dell'apertura che immette nella camera centrale. Poiché le particelle di sporco hanno una densità maggiore, esse vengono pressate per forza centrifuga contro la parete esterna del ricurvo canale di flusso e, poiché possono essere deviate con maggiore difficoltà rispetto alle particelle di carburante, esse scorrono via davanti all'apertura di collegamento che immette nella camera centrale e giungono nel punto morto, dove vanno a depositarsi . According to a further advantageous embodiment of the invention, the at least one flow channel opens into a dead space which is formed in the box, spaced from it, downstream (observing in the direction of flow) of the opening that leads into the central chamber. Since the dirt particles have a higher density, they are pressed by centrifugal force against the outer wall of the curved flow channel and, as they can be deflected with greater difficulty than the fuel particles, they flow away in front of the connecting opening which it enters the central chamber and reaches the dead point, where they are deposited.

Secondo una vantaggiosa forma di attuazione dell'invenzione, nello spazio morto una griglia a reticella estendentesi al disotto della bocca del canale delimita a divisorio una camera di sedimentazione in cui, attraverso la griglia, vanno a finire le particelle di sporco. La griglia a reticella impedisce che le particelle di sporco ivi depositate vengano di nuovo asportate da avverse correnti operanti nello spazio morto. According to an advantageous embodiment of the invention, in the dead space a mesh grid extending below the mouth of the channel dividing a sedimentation chamber into which the dirt particles end up through the grid. The mesh grille prevents dirt particles deposited there from being removed again by adverse currents operating in the dead space.

Secondo una preferita forma di attuazione della invenzione, la camera centrale è realizzata in forma cilindrica e presenta due aperture di'collegamento diametralmente opposte orientate verso uno di due canali di flusso formati in modo identico nella scatola. Due spazi morti aventi sezione trasversale falcata sono disposti attorno alla camera centrale sovrapponendosi in parte tra di loro e, nella zona di parziale sovrapposizione, delimitano fra di loro i due canali di flusso i quali sfociano, ognuno all'incirca centralmente, in uno degli spazi morti a forma di falce. Le entrate che conducono ai canali di flusso sono anch'esse disposte sulla scatola in opposizione diametrale. Con una tale configurazione della loro struttura, si ottiene un separatore a poco ingombro e ad elevato volume di flusso, il quale risalta per una resistenza al flusso particolarmente bassa . According to a preferred embodiment of the invention, the central chamber is made in a cylindrical shape and has two diametrically opposite connection openings oriented towards one of two flow channels formed identically in the box. Two dead spaces with a crescent cross section are arranged around the central chamber overlapping in part with each other and, in the area of partial overlapping, they delimit the two flow channels between them which flow, each approximately centrally, into one of the spaces sickle-shaped dead. The entrances leading to the flow channels are also arranged on the box in diametrical opposition. With such a configuration of their structure, a space-saving separator with a high flow volume is obtained, which stands out for its particularly low flow resistance.

Secondo una vantaggiosa forma di attuazione dell'invenzione, nello spazio morto è disposto un magnete su ciascuno sbocco dei canali di flusso e precisamente sulla parete posteriore del canale di flusso la quale delimita lo spazio morto. Con tali magneti, nello spazio morto vengono trattenute in modo affidabile particelle di ferro, ad es. perle di saldatura, particolarmente dannose per la pompa di alimentazione. According to an advantageous embodiment of the invention, in the dead space a magnet is arranged on each outlet of the flow channels and precisely on the rear wall of the flow channel which delimits the dead space. With such magnets, iron particles are reliably retained in the dead space, e.g. welding beads, which are particularly harmful to the fuel pump.

Disegni Drawings

L'invenzione viene illustrata in maniera particolareggiata nella descrizione che segue sulla scorta di un esempio di attuazione rappresentato nei disegni. In rappresentazione schematica: The invention is illustrated in detail in the following description on the basis of an embodiment shown in the drawings. In schematic representation:

la fig. 1 presenta una sezione trasversale di un separatore lungo la linea di intersezione I-I della fig. 2, fig. 1 shows a cross section of a separator along the line of intersection I-I of fig. 2,

la fig. 2 è una sezione eseguita lungo la linea II-II della fig. 1, fig. 2 is a section taken along the line II-II of fig. 1,

la fig. 3 rappresenta, in forma frammentaria, una struttura a griglia modificata negli spazi morti del separatore della fig. 1. fig. 3 shows, in fragmentary form, a modified grid structure in the dead spaces of the separator of fig. 1.

Descrizione dell'esempio di realizzazione Description of the example of realization

Il separatore rappresentato in sezione trasversale nella fig. 1 e destinato a separare particelle di sporco da un liquido che lo attraversa è preferenzialmente impiegato in un gruppo di alimentazione destinato a convogliare carburante da un serbatoio di carburante con una pompa di alimentazione azionata da un motore elettrico ed è disposto sul lato aspirazione della pompa a motore elettrico per carburante indicata nela figura 2 con il numerale di riferimento 10. Esso presenta una scatola 11, di preferenza realizzata in materiale sintetico, con due entrate 12, 13 diametralmente opposte e con uno scarico 14 per il liquido che lo attraversa. Lo scarico 14 è circondato da un bocchello 15 il quale consente di calzare la scatola 11 sul bocchello di aspirazione 101 della pompa carburante 10 azionata da un motore elettrico. All'interno della scatola 11 è formata una camera centrale 16 di forma cilindrica collegata allo scarico 14. A ciascuna entrata 12, 13 è raccordato un canale di flusso 17, 18 che è formato nella scatola 11 e che procede con andamento curvo a forma di arco in direzione della camera centrale 16 sboccando in uno spazio morto 19, 20. I due spazi morti 19, 20 hanno sezione falcata e sono disposti attorno alla camera centrale 16 e in tale disposizione detti spazi morti 19, 20 si sovrappongono parzialmente tra di loro ognuno delimitando nelle zone di sovrapposizione, fra le contrapposte pareti, uno dei due canali di flusso 17, 18. Lo sbocco 171, 181 di ciascun canale di flusso 17, 18 si trova all'incirca al centro dello spazio morto a forma di falce 19, 20, per cui l'altra metà dello spazio morto si estende lungo la parete esterna della camera centrale 16. Distanziata dalla bocca 171, 181 di ciascun canale è prevista, sulla parete interna 172, 182 del rispettivo canale di flusso di forma arcuata 17, 18, un'apertura di collegamento 21, 22 che immette nella camera centrale 16 in maniera tale che la propria perpendicolare o il proprio asse centrale abbiano orientamento all'incirca radiale relativamente all'asse longitudinale del canale. In ogni spazio morto 19, 20 si estende una griglia reticolare 23, 24 disposta ad angolo retto rispetto all'asse della scatola e parallela al fondo piano 191, 201 dello spazio morto 19, 20 (fig. 2). Per chiarezza di rappresentazione, nella fig. 1 è rappresentata, soltanto come frammento, la griglia 24 dello spazio morto 20. Negli spazi morti 19, 20, dette griglie 23, 24 delimitano a divisorio una rispettiva sottostante camera di sedimentazione 25, 26 prevista per le particelle di sporco che si immettono, assieme al liquido, negli spazi morti 19, 20. Le griglie 23, 24 possono avere struttura diversa, per esempio anche a nido d'api come rappresentato nella figura 3. Su ciascuna bocca 171, 181 dei canali di flusso 17, 18 è disposto, nello spazio morto 19, un magnete 27, 28. Il magnete 27 è configurato come magnete a sbarra tonda ed è applicato sullo spigolo frontale della parete esterna 173 del canale 1, il quale spigolo delimita la bocca del canale. Il magnete 28 è realizzato come magnete a sbarra di sezione poligonale ed è alloggiato in una tasca 29 formata sulla faccia posteriore della parete esterna 183 del canale. Naturalmente i due magneti 27, 28 possono avere forma uguale. Quando è impiegata per un gruppo di alimentazione di carburante, l'intera scatola 11 è integrata in un filtro di aspirazione a reticella 30 del gruppo di alimentazione, come è accennato nella fig. 2. The separator shown in cross section in FIG. 1 and intended to separate dirt particles from a liquid passing through it is preferentially used in a power supply unit intended to convey fuel from a fuel tank with a feed pump driven by an electric motor and is arranged on the suction side of the pump at electric motor for fuel indicated in figure 2 with the reference numeral 10. It has a box 11, preferably made of synthetic material, with two diametrically opposite inlets 12, 13 and with a drain 14 for the liquid that passes through it. The exhaust 14 is surrounded by a nozzle 15 which allows the box 11 to be fitted onto the intake nozzle 101 of the fuel pump 10 driven by an electric motor. Inside the box 11 there is a central chamber 16 of cylindrical shape connected to the outlet 14. A flow channel 17, 18 is connected to each inlet 12, 13 which is formed in the box 11 and which proceeds with a curved shape in the shape of a arch towards the central chamber 16 opening into a dead space 19, 20. The two dead spaces 19, 20 have a crescent section and are arranged around the central chamber 16 and in this arrangement said dead spaces 19, 20 partially overlap each other each delimiting in the overlapping areas, between the opposite walls, one of the two flow channels 17, 18. The outlet 171, 181 of each flow channel 17, 18 is located approximately in the center of the sickle-shaped dead space 19 , 20, whereby the other half of the dead space extends along the outer wall of the central chamber 16. Spaced from the mouth 171, 181 of each channel is provided, on the inner wall 172, 182 of the respective arc-shaped flow channel. ata 17, 18, a connecting opening 21, 22 which leads into the central chamber 16 in such a way that its perpendicular or its central axis is oriented approximately radially relative to the longitudinal axis of the channel. In each dead space 19, 20 extends a reticular grid 23, 24 arranged at right angles to the axis of the box and parallel to the flat bottom 191, 201 of the dead space 19, 20 (fig. 2). For clarity of representation, in fig. 1 shows, only as a fragment, the grid 24 of the dead space 20. In the dead spaces 19, 20, said grids 23, 24 dividing a respective underlying sedimentation chamber 25, 26 provided for the dirt particles that enter, together with the liquid, in the dead spaces 19, 20. The grids 23, 24 can have a different structure, for example also honeycomb as shown in Figure 3. On each mouth 171, 181 of the flow channels 17, 18 is arranged , in the dead space 19, a magnet 27, 28. The magnet 27 is configured as a round bar magnet and is applied to the front edge of the outer wall 173 of the channel 1, which edge delimits the mouth of the channel. The magnet 28 is made as a bar magnet with a polygonal section and is housed in a pocket 29 formed on the rear face of the outer wall 183 of the channel. Of course, the two magnets 27, 28 can have the same shape. When used for a fuel supply unit, the entire box 11 is integrated into a mesh intake filter 30 of the supply unit, as hinted at in FIG. 2.

Il modo in cui il descritto separatore funziona, in associazione con la pompa di alimentazione a motore elettrico 10, è il seguente: The way in which the described separator works, in association with the electric motor fuel pump 10, is as follows:

Il carburante, aspirato tramite il bocchello di aspirazione 101 dalla pompa d'alimentazione 10 azionata da motore elettrico, si immette, attraverso le entrate 12 e 13, nella scatola 11 del separatore e scorre con traiettoria curva nei canali di flusso 17, 18. Poiché le particelle di sporco hanno densità maggiore delle particelle di carburante, nella traiettoria curva esse vengono pressate dalla forza centrifuga contro le pareti esterne 173, 183 dei canali di flusso 17, 18 e anche ricevono un impulso maggiore rispetto alle particelle di carburante. A monte dell'estremità dei canali di flusso 17, 18 il carburante subisce una forte deviazione in corrispondenza delle aperture di collegamento 21, 22. Per il fatto che le particelle di sporco si trovano sulle pareti esterne 173, 183 dei canali e hanno un impulso maggiore, esse sono più difficilmente deviabili e quindi rimangono sulla traiettoria originale e su tale traiettoria giungono negli spazi morti 19,20. Le particelle metalliche .vengono attirate dai magneti 27, 28 e trattenute. Le rimanenti particelle di sporco scendono attraverso le griglie 23, 24 e si depositano nelle camere di sedimentazione 24, 26. Le griglie 23, 24 impediscono che le particelle di sporco, anche in caso di correnti avverse presenti negli spazi morti 19, 20, si risollevino a vortice o addirittura vengano portate via. The fuel, sucked through the suction nozzle 101 by the feed pump 10 driven by an electric motor, enters, through the inlets 12 and 13, into the separator box 11 and flows with a curved trajectory into the flow channels 17, 18. Since the dirt particles have a higher density than the fuel particles, in the curved trajectory they are pressed by the centrifugal force against the outer walls 173, 183 of the flow channels 17, 18 and also receive a greater impulse than the fuel particles. Upstream of the end of the flow channels 17, 18 the fuel undergoes a strong deflection at the connecting openings 21, 22. Due to the fact that the dirt particles are located on the outer walls 173, 183 of the channels and have a pulse greater, they are more difficult to deviate and therefore remain on the original trajectory and on this trajectory they reach the dead spaces 19,20. The metallic particles are attracted by the magnets 27, 28 and retained. The remaining dirt particles descend through the grids 23, 24 and are deposited in the sedimentation chambers 24, 26. The grids 23, 24 prevent the dirt particles, even in the event of adverse currents present in the dead spaces 19, 20, rise up in a vortex or even be carried away.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Separator for separating dirt particles from a liquid flowing through it, characterized in that a central chamber (16 ) connected to the drain (14) and at least one flow channel (17, 18) in the shape of an arc, curved in the direction of the central chamber (16) and connected to at least one inlet (12, 13), and by the fact that , in the inner wall (172, 182) of the curved flow channel (17, 18), a connecting opening (21, 22) leading into the central chamber (16) is provided in such a way that its perpendicular has approximately radial orientation relative to the longitudinal axis of the canal.

Separator according to claim 1, characterized in that the at least one flow channel (17, 18) opens into a dead space (19, 20) formed in the housing (11) and in that the connecting opening ( 21, 22) is located upstream of the mouth (171, 181) of the canal and spaced from it.

3. Separator according to claim 2, characterized in that in the dead space (19, 20) a mesh grid (23, 24) extending below the mouth (171, 181) of the channel divides a sedimentation chamber (25 , 26) for dirt particles flowing into the dead space (19, 20).

4. Separator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the central chamber (16) is made in the form of a cylinder and has two connection openings (21, 22) which lead into one of two flow channels (17, 18 ) formats in the box (10).

5. Separator according to claim 4, characterized in that around the central chamber are arranged concentrically, partially overlapping each other, two dead spaces having a crescent cross-section and in each overlapping zone they enclose, respectively, one of the two channels of flow (17, 18) that flow centrally into the respective sickle-shaped dead spaces (19, 20).

6. Separator according to claim 4 or 5, characterized in that the two inlets (12, 13) leading to the flow channels (17, 18) are arranged in diametrical opposition in the box (1).

Separator according to one of claims 1 to 6, characterized in that a magnet ( 27, 28).

8. Separator according to claim 7, characterized in that the magnet (27, 28) provided in the dead space (19, 20) is arranged on the rear wall of the flow channel (17, 18) which delimits the dead space (19 , 20);

9. Separator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the drain (14) is surrounded by a nozzle (15) coaxial to the central chamber (16), which nozzle is made so as to be applied on a suction nozzle (101) of a liquid feed pump, preferably a fuel pump (10) driven by an electric motor.

Separator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the housing (11) is fitted into a suction filter (30).