CN101403359A - 燃料过滤设备 - Google Patents

Abstract

过滤元件(41)由构造为捕获燃料中的外来物质的过滤材料组成。下罩(9)能够沿活动方向(Z)安装到外壳(7)的底部和从外壳(7)的底部拆卸。外壳(7)和下罩(9)构造为容纳过滤元件(41)。过滤元件(41)限定通道(44)，其沿活动方向(Z)延伸穿过过滤元件(41)。通道(44)构造为容纳部件(5、5A)。部件(5、5A)构造为当下罩(9)安装到外壳(7)和从外壳(7)拆卸时与下罩(9)一起安装到外壳(7)和从外壳(7)拆卸。燃料过滤设备。

Description

燃料过滤设备

技术领域

本发明涉及一种用于过滤燃料的燃料过滤设备。

背景技术

例如，燃料过滤设备设在燃料供应单元中，燃料供应单元设在燃料箱和燃料喷射泵之间用于将燃料供应进柴油机等。例如，燃料过滤设备构造为捕获燃料中诸如尘土的有机外来物质或诸如金属的无机外来物质。燃料过滤设备包括由用于捕获燃料中的外来物质的过滤材料组成的过滤元件。

燃料过滤设备可以包括具有预定功能的安装部件，以便处理预定燃料环境。例如，根据JP-A-2006-105092，燃料过滤设备设有金属离子捕获材料，作为用于捕获基本不能由过滤元件捕获的燃料中的金属离子的安装部件。JP-A-2006-105092公开了其中金属离子捕获材料插入两个过滤元件之间的结构，两个过滤元件共同地容纳在一个容器中。

虽然JP-A-2006-105092中没有作出说明，但是金属离子捕获材料在使用之后捕获能力降低了。捕获能力降低的金属离子捕获材料需要从容器移走，并且新的或退化的金属离子捕获材料需要装载进容器。但是，在JP-A-2006-105092中的结构中，金属离子捕获材料插入两个过滤元件之间。因此，金属离子捕获材料需要与不必移走的过滤元件一起从容器移走，并且另一金属离子捕获材料需要与不同的过滤元件一起装载进容器。即，金属离子捕获材料不能独立于过滤元件容易地装载进过滤设备和从过滤设备移走。这种问题不仅存在于金属离子捕获材料，而且存在于诸如辅助过滤元件的部件，辅助过滤元件用于捕获直径比过滤元件能够捕获的颗粒物质的直径大的颗粒物质。

发明内容

鉴于前述和其它问题，本发明的目的是生产一种燃料过滤设备，其包括能够独立于过滤元件容易地安装到燃料过滤设备和从燃料过滤设备拆卸的部件。

根据本发明的一方面，燃料过滤设备包括由构造为从燃料捕获外来物质的过滤材料组成的过滤元件。燃料过滤设备还包括一部件。燃料过滤设备还包括外壳。燃料过滤设备还包括沿活动方向安装到外壳底部和从外壳底部拆卸的下罩。外壳和下罩构造为容纳过滤元件和该部件。过滤元件限定了沿活动方向延伸穿过过滤元件的通道。通道构造为容纳该部件。该部件构造为当下罩安装到外壳和从外壳拆卸时，该部件与下罩一起安装到外壳和从外壳拆卸。

附图说明

本发明的以上和其它目的、特征和优点将通过参照附图从下列详细描述中显而易见。其中：

图1是示出了根据第一实施例包括燃料过滤设备的燃料供应单元的示意性方框图；

图2是示出了根据第一实施例的燃料过滤设备1的示意性剖视图；

图3是示出了其中与部件5连接的盖9从图2的燃料过滤设备1拆卸的情况的示意性剖视图；

图4是示出了通过图2中的连接件6，部件5连接到盖9的情况的示意性局部剖视图；

图5是图2中的连接件6的平面图；

图6是沿图4中的线VI-VI的放大剖视图；

图7是沿图4中的线VII-VII的放大剖视图；

图8是沿图4中的线VIII-VIII的放大剖视图；

图9是沿图4中的区域IX的放大横截面图；

图10是在盖9从外壳8拆卸的情况下对应于图8的放大剖视图；

图11是示出了根据第二实施例的燃料过滤设备1A的示意性剖视图；以及

图12是示出了图4的结构的修改的示意性局部剖视图。

具体实施方式

(第一实施例)

在图1中，燃料供应单元100包括：燃料箱101、燃料过滤设备1、燃料喷射泵102、共轨103、燃料喷射阀104、用于将这些部件彼此连接的管道106、以及发动机控制单元(ECU)105。存储在燃料箱101中的燃料101A通过燃料过滤设备1由燃料喷射泵102供给进共轨103，并以高压容纳在共轨103中。以高压容纳在共轨103中的燃料供应给燃料喷射阀104，并从燃料喷射阀104注入内燃机(未示出)。

例如，燃料喷射泵102、共轨103、和燃料喷射阀104的每个的操作由包括具有已知结构的微计算机的ECU105控制，以致燃料以特定定时从共轨103供应进燃料喷射阀104，从而提高燃料效率。

燃料101A从燃料箱101供给进燃料过滤设备1，包含在燃料101A中的诸如金属离子或颗粒物质的外来物质在燃料过滤设备1中被捕获，然后燃料供给进燃料喷射泵102。燃料101A从作为管道106一部分的入口管道(入口端口)2流进燃料过滤设备1。燃料101A还从作为管道106一部分的出口管道(出口端口)3流出。燃料过滤设备1具有随后描述的液位开关11，并构造为根据来自液位开关11的警报信号点亮指示器107。

如图2所示，燃料过滤设备1包括具有过滤元件41和中央汽缸42的元件4、部件5、连接件6、具有外壳7的容器、作为下罩的盖9、排水栓10、和液位开关11。

盖9按照沿安装方向Z在外壳7的底部74的一侧可安装到外壳7的方式形成。盖9还按照沿拆卸方向Z从外壳7以可拆卸的方式形成。具体地，盖9具有螺纹部分91，并且相对于固定到外壳7的联接构件83以安装和拆卸方向(活动方向)Z作为旋转轴在旋转方向旋转。从而，盖9的螺纹部分91与联接构件83的螺纹部分一起转动，因此盖9安装到外壳7。此外，盖9以相对于固定到外壳7的联接构件83安装的旋转方向相反的方向旋转，以致盖9从外壳7拆卸。在盖9和外壳7之间的空间由O形圈92密封。盖9安装到外壳7，从而形成容器，其容纳元件4、部件5、和连接件6。

外壳7包括由树脂或金属制成的上外壳71和由金属制成的下外壳72。入口管道2和出口管道3固定到上外壳71，燃料101A经过入口管道2流入燃料过滤设备1并且燃料101A经过出口管道3从燃料过滤设备1流出。燃料过滤设备1如此设计，以致燃料101A沿着通道F1从入口管道2流入燃料过滤设备1。燃料101A然后沿着通道F2和F3穿过部件5的金属离子捕获材料51(图4)和元件4的过滤元件41，再后沿着通道F4从出口管道3流出。此外，沉淀物存储器(存储器空间)73设在容器(下外壳72)内的过滤元件41之下。沉淀物存储器是用于通过使用燃料101A和水之间的比重差存储从燃料101A分离的水的存储器空间。

过滤元件41由构造为捕获穿过过滤元件41的燃料101A中的颗粒物质的过滤材料组成。该过滤材料由过滤纸或具有能够捕获颗粒物质的孔尺寸的非纺织布组成。中央汽缸42设在过滤元件41的中央侧。中央汽缸42的内部空间构造了用于燃料101A的通道44。如图3所示，通道沿盖9的安装和拆卸方向Z穿透过滤元件41。

元件4主要包括过滤元件41。中央汽缸42使用诸如弹簧钢的金属以环形盘的形状形成。元件4和中央汽缸42由下支撑件82支撑并由上支撑件81通过密封件811固定在下外壳72内。密封件811密封在下外壳72侧的清洁侧和上外壳71侧的非清洁侧之间的空间。在上外壳71和上支撑件81之间的空间由O形圈711密封。

如图2和3所示，部件5设在通道44中。在部件5和中央汽缸42之间的空间由O形圈43密封。在该结构中，在通道F2中的燃料101A穿过在部件5中的金属离子捕获材料51。如图4所示，部件5包括粒状的金属离子捕获材料51、充满金属离子捕获材料51的网55、用于保持充满金属离子捕获材料51的网55的管状管壳52、和板53。管壳52和板53由树脂一体地形成。

金属离子捕获材料51捕获穿过金属离子捕获材料51的在燃料101A中的金属离子。例如，金属离子捕获材料51由螯合树脂(由三菱化学公司制造的CR20)制成，螯合树脂构造为通过与金属离子形成螯合物(复合体)来捕获金属离子。螯合树脂粒状地形成，从而增加了金属离子捕获材料51的表面面积，以致提高了金属离子捕获材料51的金属离子捕获性能。

螯合树脂可以非粒状地形成。替换地，螯合树脂可以以纤维的形状等形成，以便增加金属离子捕获材料51的表面面积。此外，金属离子捕获材料可以由离子交换树脂制成，其构造为通过使用离子交换代替螯合树脂捕获金属离子。

由于管壳52的两端打开，燃料101A沿着通道F2通过网55穿过金属离子捕获材料51，同时燃料101A中的金属离子由金属离子捕获材料51捕获。从其已经捕获金属离子的燃料101A穿过网55，然后沿着通道F3从管壳52流出。

由于具有网55的金属离子捕获材料51容纳在管壳52中，以致形成在一个单元中，所以容易地替换金属离子捕获材料51。可以使用其中网55塞住管壳52每端的开口的构造，而不是其中网55充满金属离子捕获材料51的构造。

按照这种方式，部件5构造为通过包括构造为捕获在燃料101A中的金属离子的金属离子捕获材料51来捕获金属离子。

部件5构造为伴随盖9安装到外壳7而装载进外壳7。此外，部件5构造为伴随盖9从外壳7拆卸而从外壳7移走。具体地，部件5通过连接件6连接到盖9，从而部件5能够与下罩一起装载进外壳7和从外壳7移走。更进一步地，如前所述，部件5设在用于燃料101A的通道44中，该通道沿盖9的安装和拆卸方向Z穿透过滤元件41。因此，在不沿盖9的安装和拆卸方向Z干涉过滤元件41的情况下，部件5能够安装到外壳和从外壳拆卸。即，部件5能够独立于过滤元件41沿盖9的安装和拆卸方向Z安装到外壳和从外壳拆卸。

在该结构中，伴随盖9安装到外壳7/从外壳7拆卸，部件5能够独立于过滤元件41安装到外壳7和从外壳拆卸7。即，具有捕获在燃料101A中的金属离子的功能的部件5能够独立于过滤元件41装载进燃料过滤设备1和从燃料过滤设备1移走。

如图4到7所示，连接件6包括三个装配部分61、环形的第一加固板63、半环形的第二加固板64、半环形的第三加固板65、以及半环形的第四加固板66，这些部件由树脂一体地形成。连接件6通过填缝部分93连接到盖9，并通过三个装配部分61连接到部件5。

填缝部分93的每个通过热填缝由树脂制成的盖9和由树脂制成的第四加固板66形成。在连接件6和盖9之间的连接部分不限定为按照这种方式制成。例如，由金属制成的盖9和由树脂制成的第四加固板66可以通过钩或螺纹连接。

在图6和7中，为了更好的观察附图，省略除连接件6之外的部分。

爪62形成在每个装配部分61的一端。如图8所示，在部件5的板53中形成窗口54，每个窗口54是与每个装配部分61一起装配的开口。即，部件5的板53和连接件6在部件5和盖9之间构造了连接部分。

盖9以在图2中的圆周方向(第一和第二方向)R1或R2，即，以旋转方向相对于外壳7(装配件83)旋转，并且盖9安装到外壳7或从外壳7拆卸。窗口54包括第一、第二和第三部分。第一部分具有大于装配部分61的径向宽度的作为径向宽度的第一宽度W1。第二部分具有小于装配部分61的径向宽度的作为径向宽度的第二宽度W2。第三部分具有在第一宽度W1和第二宽度W2之间的第三径向宽度。

在该结构中，当盖9相对于外壳7旋转而安装到外壳7或从外壳7拆卸时，装配部分61能够沿着圆周方向R1或R2在窗口54内移动。即，当盖安装到外壳7和从外壳7拆卸时，装配部分61能够沿着圆周方向R1或R2移动。箭头R1示出了当盖9安装到外壳7时装配部分61在窗口54内沿其移动的方向。箭头R2示出了当盖9从外壳7拆卸时装配部分61在窗口54内沿其移动的方向。

当盖9安装到外壳7时，部件5的板53和连接件6的装配部分61处于图8中示出的情况。在该情况下，装配部分61插入具有第一宽度W1的窗口54的第一部分。如图8和9所示，窗口54的第一部分的第一宽度W1和装配部分61的径向宽度之间具有差值，从而窗口54的第一部分和装配部分61之间限定了间隙。

例如，在实际结构中，部件5(管壳52)的中心轴线大致在制造公差内从中央汽缸42的中心轴线移位。在图8、9示出的该结构中，在窗口54的第一部分和装配部分61之间的间隙构造为吸收和缓和由部件的中心轴线从中央汽缸42的中心轴线移位造成的应力。

另一方面，如图10所示，当盖9从外壳7拆卸时，具有第二宽度W2的窗口54的第二部分与装配部分61装配。因此，当盖9从外壳7拆卸时，连接件6的装配部分61和部件5的板53在具有第二宽度W2的窗口54的第二部分中牢固地彼此连接。从而，部件5还能够通过连接件6牢固地连接到盖9，因此当盖9从外壳7拆卸时，部件5能够牢靠地从外壳7拆卸。

在图2和4中，设有作为阀的排水栓10，用于排出从燃料分离并存储在沉淀物存储器73中的水。更进一步地，设有液位开关11，用于检测存储在存储器73中的水位到达预定的液位。当存储在存储器73中的水位到达预定的液位时，液位开关11可以产生警报信号。指示器107可以根据由液位开关11产生的警报信号触发。例如，指示器可以点亮，以便能够识别这样的事实：存储在存储器73中的水位到达预定的液位。排水栓10和液位开关11安装在盖9上。从而，排水栓10和液位开关11能够独立于过滤元件41容易地与部件5一起安装和移走。

在上文中，根据第一实施例的燃料过滤设备1包括由构造为捕获燃料101A中的外来物质的过滤材料组成的过滤元件41。燃料过滤设备1还包括具有预定功能的部件5。燃料过滤设备1还包括容器，其包括外壳7和盖9并容纳过滤元件41和部件5。作为下罩的盖9以在外壳7的底部74侧安装到外壳7和从外壳7拆卸的方式形成。部件5设在用于引导燃料的通道44中。该通道沿盖9的安装和拆卸方向Z延伸穿过过滤元件。当盖9安装到外壳7和从外壳7拆卸时，部件5构造为可装载进外壳7和可从外壳7拆卸。

从而，在该结构中，金属离子捕获材料51等能够独立于过滤元件41容易地与部件5一起装载和移走。

即，燃料过滤设备具有这种结构，其中部件能够独立于过滤元件容易地装载和移走。

(第二实施例)

在第一实施例中，排水栓10和液位开关11安装在盖9上。替换地，如图11所示，其上没有安装排水栓10和液位开关11的盖9A可以代替盖9使用。从而，盖9A通过使用连接件6A代替连接件6连接到部件5A。在连接件6A中，在如图2示出的液位开关11的位置增加装配部分61，并且代替半环形加固板64到66设有环形加固板64A到66A。在代替部件5设置的部件5A中，在与所增加的装配部分61对应的位置增加窗口54。在第二实施例中，也能够获得与上述的那些相同的优点。

在例子中，部件5或5A分别通过使用连接件6或6A的装配部分61连接到连接件6或6A。替换地，部件5或5A和连接件6或6A可以分别一体地构成。具体地，部件5的板53和连接件6的装配部分61可以由树脂一体地组成。即，部件5的管壳52、板53和连接件6的装配部分61、加固板63到66可以由树脂一体地组成。

在例子中，部件5或5A合并金属离子捕获材料51，并构造为捕获在燃料101A中的金属离子。燃料过滤设备的结构不限于合并金属离子捕获材料51的以上结构。例如，部件5B可以包括具有孔尺寸的辅助过滤材料51B，该孔尺寸大于过滤材料41的孔尺寸，并且构造为捕获某些颗粒物质。更具体地，辅助过滤材料51B构造为捕获直径大于能够由过滤材料41捕获的颗粒物质的直径的其它颗粒物质。即，比过滤材料41粗糙的辅助过滤材料51B能够合并在如图12所示的部件5B中。具体地，部件5B包括辅助过滤材料51B、围绕辅助过滤材料51B的网55、容纳围绕辅助过滤材料51B的网55的管状管壳52、以及板53。管壳52和板53由树脂一体地形成。

在部件5B的该结构中，代替捕获在燃料101A中的金属离子的功能，部件5B构造为捕获直径大于能够由过滤材料41捕获的颗粒物质的直径的颗粒物质。即，部件5B具有辅助过滤材料51B，其辅助捕获在燃料101A中的外来物质的过滤材料41的捕获功能。从而，辅助过滤材料51B等能够独立于过滤材料41而与部件5B一起容易地装载和移走。

窗口54的数量和装配部分61的数量不限于在上述实施例中描述的数量，并且能够任意地确定。

在上述实施例中，装配部分61具有设有爪62的端部，并且爪62构造为当下罩9在装配部分61插入第一部分的情况下沿方向R2旋转时钩住第二部分。当下罩9安装到外壳7时，下罩9构造为沿第一方向R1转动，并且当下罩9从外壳7拆卸时，下罩9构造为沿第二方向R2转动。装配部分61具有设有爪62的端部，并且装配部分61构造为当下罩沿第二方向R2旋转时钩住第二部分。在这种情况下，通过沿第二方向相对于外壳7旋转下罩9以便将下罩9从外壳7拆卸，部件5、5A构造为与下罩9一起以通道44的轴向方向从外壳7拉动。因此，部件5、5A能够容易地与下罩9一起拉出外壳7。通道44可以沿轴向方向延伸穿过过滤元件41。

在上述实施例中，外壳7具有构造为引导燃料进外壳7的入口端口2和构造为引导燃料出外壳7的出口端口3。当部件5、5A容纳在通道44中时，过滤元件41构造为圆周地围绕部件5、5A的外圆周。入口端口2、通道44、过滤元件41、和出口端口3构造为顺序地引导燃料。燃料流动的顺序可以任意地确定。

实施例的以上结构能够适当组合。在不脱离本发明的精神的情况下，可以对以上实施例作各种修改和替换。

Claims (18)

1.一种燃料过滤设备，包括：

过滤元件(41)，其由构造为从燃料捕获外来物质的过滤材料形成；

部件(5、5A)；

外壳(7)；以及

下罩(9)，其能够沿活动方向(Z)安装到外壳(7)的底部和从外壳(7)的底部拆卸，

其中外壳(7)和下罩(9)构造为容纳过滤元件(41)和部件(5、5A)，

过滤元件(41)限定通道(44)，其沿活动方向(Z)延伸穿过过滤元件(41)，

通道(44)构造为容纳部件(5、5A)，并且

部件(5、5A)构造为，当下罩(9)安装到外壳(7)和从外壳(7)拆卸时，部件(5、5A)与下罩(9)一起安装到外壳(7)和从外壳(7)拆卸。

2.根据权利要求1所述的燃料过滤设备，其中部件(5、5A)包括构造为从燃料捕获金属离子的金属离子捕获材料(51)。

3.根据权利要求1所述的燃料过滤设备，其中部件(5、5A)包括构造为辅助过滤元件(41)捕获燃料中的外来物质的辅助过滤元件(41)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的燃料过滤设备，其中部件(5、5A)连接到下罩(9)。

5.根据权利要求4所述的燃料过滤设备，

其中部件(5、5A)和下罩(9)之间具有连接部分(53、6)，其包括构造为彼此连接的至少一个装配部分(61)和至少一个开口(54)，

每个开口(54)具有沿圆周方向布置的第一、第二和第三部分，第一、第二和第三部分沿径向方向分别具有第一、第二和第三宽度，

每个装配部分(61)沿径向方向具有装配部分宽度，

第一宽度(W1)大于装配部分宽度，

第二宽度(W2)小于装配部分宽度，并且

第三宽度在第一宽度(W1)和第二宽度(W2)之间。

6.根据权利要求5所述的燃料过滤设备，

其中当下罩(9)安装到外壳(7)时，第一部分与装配部分(61)连接，并且

当下罩(9)从外壳(7)拆卸时，第二部分与装配部分(61)装配。

7.根据权利要求1-3任一项所述的燃料过滤设备，

其中下罩(9)具有存储器空间(73)，其位于过滤元件(41)之下并构造为存储从燃料分离的水，

燃料过滤设备还包括：

设置到下罩(9)的液位开关(11)，其构造为检测存储在存储器空间(73)中的水位。

8.根据权利要求1-3任一项所述的燃料过滤设备，

其中下罩(9)具有存储器空间(73)，其位于过滤元件(41)之下并构造为存储从燃料分离的水，

燃料过滤设备还包括：

设置到下罩(9)的排水栓(10)，其构造为排出存储在存储器空间(73)中的水。

9.根据权利要求7所述的燃料过滤设备，其中下罩(9)构造为当检测到水位到达预定液位时产生警报信号。

10.根据权利要求4所述的燃料过滤设备，

其中部件(5、5A)和下罩(9)之间具有连接部分(53、6)，其包括分别构造为彼此连接的多个装配部分(61)和多个开口(54)，

多个开口(54)中的每个具有沿圆周方向布置的第一、第二和第三部分，第一、第二和第三部分分别沿径向方向具有第一、第二和第三宽度，

多个装配部分(61)中的每个沿径向方向具有装配部分宽度，

第一宽度(W1)大于装配部分宽度，

第二宽度(W2)小于装配部分宽度，并且

第三宽度在第一宽度(W1)和第二宽度(W2)之间。

11.根据权利要求10所述的燃料过滤设备，

其中当下罩(9)安装到外壳(7)时，第一部分插入有装配部分(61)，并且

当下罩(9)从外壳(7)拆卸时，第二部分与装配部分(61)装配。

12.根据权利要求5所述的燃料过滤设备，

其中装配部分(61)具有设有爪(62)的端部，并且

爪(62)构造为，当下罩(9)在装配部分(61)插入第一部分的情况下沿方向(R2)旋转时，爪(62)钩住第二部分。

13.根据权利要求5所述的燃料过滤设备，

其中当下罩(9)安装到外壳(7)时，下罩(9)构造为沿第一方向(R1)螺旋，

当下罩(9)从外壳(7)拆卸时，下罩(9)构造为沿第二方向(R2)螺旋，

装配部分(61)具有设有爪(62)的端部，并且

爪(62)构造为，当下罩(9)在装配部分(61)插入第一部分的情况下沿第二方向(R2)旋转时，爪(62)钩住第二部分。

14.根据权利要求13所述的燃料过滤设备，其中部件(5、5A)构造为，通过沿第二方向(R2)相对于外壳(7)旋转下罩(9)以将下罩(9)从外壳(7)拆卸，部件(5、5A)与下罩(9)一起沿活动方向从外壳(7)拉动。

15.根据权利要求14所述的燃料过滤设备，其中通道(44)沿通道(44)的轴向方向延伸穿过过滤元件(41)。

16.根据权利要求1-3任一项所述的燃料过滤设备，

其中外壳(7)具有构造为将燃料引进外壳(7)的入口端口(2)，外壳(7)具有构造为将燃料引出外壳(7)的出口端口(3)，

过滤元件(41)构造为，当部件(5、5A)容纳在通道(44)中时，过滤元件(41)圆周地围绕部件(5、5A)的外圆周，并且

入口端口(2)、通道(44)、过滤元件(41)和出口端口(3)构造为顺序地引导燃料。

17.根据权利要求2所述的燃料过滤设备，其中金属离子捕获材料(51)由粒状和纤维状之一的螯合树脂形成。

18.根据权利要求2所述的燃料过滤设备，其中金属离子捕获材料(51)由构造为进行离子交换以捕获燃料中的金属离子的离子交换树脂形成。

Images