CN100394016C - 油水分离、精密过滤燃油滤清器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滤清器技术领域，特征一种油水分离、精密过滤燃油滤清器。其包括有本体，本体中空，其两端分别结合有进油口及出油口，本体内中部顺沿油流方向依次设置有镍合金泡沫金属纳米超亲水滤网、油水分离滤层及燃油滤纸网，本体底部设有沉降收集空间。应用本技术方案设计的油水分离、精密过滤燃油滤清器，具有结构简单、分离效果好、不改变原有燃油滤清器外形尺寸的特点，达到有效去除燃油中含有的水分和胶质、固体污染物，保护发动机安全，延长使用寿命，降低排放，节省燃油，保护环境的效果。

Description

油水分离、精密过滤燃油滤清器

技术领域：

本发明涉及滤清器技术领域，特指一种油水分离、精密过滤燃油滤清器。

背景技术：

目前的汽车发动机几乎全部采用电子控制燃油喷射技术(电喷发动机)，对燃油的品质要求日趋提高，据统计，因汽油中含水、胶质等杂质造成的发动机损害，占损坏原因的80％。燃油就像汽车的血液，而供油系统就是汽车的心脏，为发动机提供高品质的燃油十分重要。汽油中的主要杂质为水、胶质物(含硫化合物)、固体颗粒。固体颗粒杂质主要来源于储运和使用过程中油罐、管道、油箱的内壁腐蚀脱落和混入。水、胶质物杂质的来源比较复杂，主要有以下途径：油品品质不良，特别是小型炼油厂、走私油中水和胶质物含量较高；储运、装卸、加油过程中混入；储油罐、汽车油箱因温度变化产生的内壁冷凝水流入油中；汽油自身氧化，产生胶质物，含水会加速氧化过程等。其中的杂质主要是固体颗粒和水、胶质物，固体颗粒可以造成活塞环和气缸壁、喷油器等组件的磨损，引起发动机加速不良、起动困难、怠速发抖和发喘等故障，而水、胶质物加速机件的腐蚀，降低燃油的品质。它们对发动机损害极大，使发动机容易积碳，加剧发动机磨损，主要表现为发动机声音、振动变大；而且可能造成油嘴堵塞，加速无力，油耗升高，排放超标。

显然，造成燃油污染的各个环节难以避免，因此，在燃油最终进入发动机之前除去所含杂质是最好的解决办法。

发明内容：

本发明的目的是：利用纳米界面分离材料、亲水材料、燃油过滤滤纸制成专用结构，分离出燃油中含有的水分、胶质物和固体颗粒，根据燃油和水分的物理化学特性，应用不同物理、化学性能的纳米界面材料表面对水、燃油的亲和、疏拒作用，通过合理的结构布置，达到有效分离油水和高精度过滤固体污染物的目的。

为了达到上述目的，本发明包括有本体，本体中空，其两端分别结合有进油口及出油口，本体内中部顺沿油流方向依次设置有镍合金泡沫金属纳米超亲水滤网、油水分离滤层及燃油滤纸网，本体底部设有沉降收集空间。

所述之油水分离滤层为200～300目的表面经特殊涂装技术涂布的低表面能纳米材料构成。

所述之进油口设有呈喇叭型的开口管。

所述之沉降收集空间设有排污阀。

应用本技术方案设计的油水分离、精密过滤燃油滤清器，具有结构简单、分离效果好、不改变原有燃油滤清器外形尺寸的特点，达到有效去除燃油中含有的水分和胶质、固体污染物，保护发动机安全，延长使用寿命，降低排放，节省燃油，保护环境的效果。

附图说明：

附图为本发明的剖视图。

具体实施方式：

见附图，本发明包括有本体10，本体10为中空，其两端分别结合有进油口11及出油口12，本体10内中部顺沿油流方向依次设置有镍合金泡沫金属纳米超亲水滤网20、油水分离滤层30及燃油滤纸网40，本体10底部设有沉降收集空间50。

工作时，燃油经下部进油口10进入燃油滤清器，经喇叭型开口管111增大径流截面，降低流速。

燃油以层流方式进入镍合金泡沫金属纳米超亲水滤网20，油中含有的微粒水分与滤网亲和团聚，逐渐变大，同时油流经过具有三维多孔结构的镍合金泡沫金属纳米超亲水滤网20进一步降低流速，流出的油流流速雷诺数小于800。此层滤网使用耐油双组分胶与上部封盖，底部台肩粘接密封。

降低流速并已经将微粒水团聚的燃油，进入油水分离滤层30，油水分离层30为不锈钢筛布，表面经特殊工艺涂有低表面能纳米材料，具有极好的亲油性能，表面会迅速与燃油结合形成油膜，对水和燃油中所含的胶质物有极好的疏拒作用，使水和胶质物不能流过，并沉降到底部的沉降收集空间50。此层滤网使用耐油双组分胶与上部封盖，底部台肩粘接密封。

油水分离滤层30使用了200～300目的，表面经特殊涂装技术涂布了低表面能纳米材料(纳米界面分离材料)，具备良好的亲油疏水性能，可以让燃油轻松通过，而水因为表面张力作用被分离并沉降。

经过油水分离层30除去水分和胶质物的燃油，进入采用专业燃油滤纸折叠的燃油滤纸网40，彻底除去燃油中所含的固体颗粒。由于没有水和胶质物的影响，燃油滤纸的固体颗粒分离效率大为提高。

沉降于底部的水和胶质成分，由底部的镍合金泡沫金属纳米超亲水滤网20吸附，避免重新进入燃油。

燃油滤清器底部设有排污阀51，阀门设计成单向凡尔式压入阀，避免产生泄露，必要时可以打开排污阀51，泄出分离出的水和胶质物。

本发明使用了镍合金泡沫金属材料，结构呈三维网状结构，其具有孔隙率高、密度小、比表面大、无毒无味、耐腐蚀等特性，具备良好的过滤性，是一种新型功能材料，广泛用于过滤、热交换、吸音、减震和催化剂载体等领域。经过对镍合金泡沫金属表面进行纳米晶态改性，使其具备超亲水性能，亲水角小于6度。

以下为本发明一较佳具体实施例，以普遍使用的捷达、帕萨特、桑塔纳所用燃油滤清器基础作为基础，保持原外形和接口尺寸不变，重新开模，使用增强尼龙塑料制造外壳、内部支架等。

泡沫金属超亲水滤网20采用东莞市宇沽心材料有限公司生产的11OPPI厚度2毫米的超亲水滤网材料，油水分离滤网30采用同样公司生产的300目的纳米界面分离滤网，燃油滤纸网40的滤纸使用南京造纸厂的0.5微米级的燃油专用滤纸。将以上材料加工成筒状并粘接到内部支架上，使用超声波焊接设备进行整合，形成完整的油水分离、精密过滤燃油滤清器。

将装置放在专用的试验台架上，将一定量的汽油混入30％体积的水，充分搅拌，制成乳液。使用浸入式油泵泵出，经过转子流量计调节流量到15升每小时，输入到燃油滤清器。滤清器前端加有压力表，监测压力变化。在混入水的汽油中，压力损耗为2.2千帕，不高于单纯的普通燃油滤清器，出口处的汽油含水量低于1％(比重法测量)。

将汽油换成柴油，同样试验条件，出口处柴油含水量小于1％。以上实验说明本装置的除水效率大于99％。

将制成的油水分离、精密过滤燃油滤清器装配到捷达轿车上，进行使用，车辆运行正常，同时感到车辆明显加速顺畅、油门敏捷。在油箱中有40升余油的情况下，再混入约1.5升自来水，进行行驶，每运行50公里进行一次排污，车辆运行正常，排出成分为水和絮状胶质物。在累积里程达到5000公里后，解剖滤清器，滤纸完好，亲水滤网和油水分离滤网完好，底部沉积区有水、铁锈、胶质成分的混合物，说明装置工作良好并达到设计要求。

将样品送交国家汽车质量监督检验中心，进行试验台标准测试(编号：QS/RP-06-燃油滤清器-041017)，在流量为120升/小时的条件下，结果如下：

检验结论：经检验，送检的燃油滤清器总成的原始阻力、原始滤清效率、分离水效率、密封性符合燃油滤清器总成技术条件要求。

以上所述之实施例，只为本发明之较佳实例而已，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述之形状、结构特征及精神原理之所为简易变化或修饰，均应包含于本发明专利范围内。

Claims (4)

1.油水分离、精密过滤燃油滤清器，包括有本体(10)，本体(10)中空，其两端分别结合有进油口(11)及出油口(12)，其特征在于：本体(10)内中部顺沿油流方向依次设置有镍合金泡沫金属纳米超亲水滤网(20)、油水分离滤层(30)及燃油滤纸网(40)，本体(10)底部设有沉降收集空间(50)。

2.根据权利要求1所述的油水分离、精密过滤燃油滤清器，其特征在于：所述的油水分离滤层(30)由200～300目的表面经特殊涂装技术涂布的低表面能纳米材料构成。

3.根据权利要求1所述的油水分离、精密过滤燃油滤清器，其特征在于：所述进油口(11)内端设有呈喇叭型的开口管(111)。

4.根据权利要求1所述的油水分离、精密过滤燃油滤清器，其特征在于：所述的沉降收集空间(50)设有排污阀(51)。

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