CN101472623A - 在净化侧的流动通道中的具有止回阀的液体过滤器 - Google Patents

在净化侧的流动通道中的具有止回阀的液体过滤器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的液体过滤器,包括一个外壳、一个封闭外壳的可拆式盖件、可更换的滤芯,该滤芯具有一个可流过液体的过滤面、包括通过该过滤面彼此隔离的用于液体的未净化侧的和净化侧的流动通道、以及包括一个止回阀,该止回阀在内燃机运行时存在的压力条件下允许过滤器的通流,而在内燃机停止运行时这样地截止液体的流动路径,以致事先处于外壳内的液体滞留在外壳中,其中,止回阀设置在液体过滤器的净化侧的流动通道中。

Description

在净化侧的流动通道中的具有止回阀的液体过滤器
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的液体过滤器。
背景技术
由实际工作已知这种液体过滤器作为油滤。在内燃机的领域内,它们也可以用作燃料滤或冷却剂滤。各自的液体通常借助油泵、燃料泵或水泵循环流动,而在内燃机停止运行时,通常也关闭相应的液体泵,尤其在它们由内燃机机械驱动的情况下。止回阀保证在液体泵停止运行时液体例如在重力条件下不会从过滤器外壳流出,例如在油滤的情况下不会回流到内燃机曲轴箱内。确切地说,即使在内燃机停止运行时,也将液体滞留在过滤器外壳内,从而在内燃机重新起动时,导引液体的流动通道可以尽快充满,液体泵不必首先充填过滤器内的容积。因此,例如在润滑油循环的情况下避免润滑部位干运转,或将这种干运转限制在尽可能短的时间内。
在这里,与已过滤的液体相对较小的容积相比,尤其在过滤器未净化侧比较大的液体容积是有重要意义的。因此在过滤器的未净化侧设止回阀,从而在内燃机或液体泵停止运行时,也就是当止回阀处于其关闭位置时,在过滤器内可靠地滞留未过滤的未净化液体。
发明内容
本发明的目的是,改进此类型的液体过滤器,使之能尽可能方便地安装过滤器,并且,即使在过滤器尺寸比较小、空间尺寸狭窄的条件下,也能将止回阀顺利地安装在液体过滤器上。
此目的通过具有权利要求1的特征的液体过滤器达到。
换句话说本发明建议,止回阀不设置在过滤器的未净化侧,也就是应阻止液体回流的地方,而是出人意料地将止回阀设置在净化侧的流动通道中。这种创新基于以下思想:止回阀可以如此紧密地封闭净化侧的流动通道,以致相对于过滤器内腔不发生例如以通风形式存在的压力平衡。然而这种压力平衡是液体能从过滤器的内部流出的先决条件,例如能从油滤回流到内燃机曲轴箱内。
通过将止回阀布置在净化侧的流动通道中带来多个优点:一方面,当过滤器结构采用在中央的净化油出口时,止回阀无困难地可以设在这一处于中央的净化油出口中,从而与引向侧面的流动通道中相比,原则上使这种装配位置更容易和顺利达到。这尤其适用于尺寸特别小、其直径受制于严格限制的结构性规定的过滤器:对于这种过滤器,必要时完全只有能将止回阀按建议设置在过滤器的中心线内时,才可以实现止回阀。
也就是说,甚至在狭窄的安装状况下沿过滤器轴向通常也有足够的空间,因为仅为了维修的目的已经沿此轴向实现在过滤器外壳盖件上进出,并由于为了按规则进行维护作业反正已规定拆卸盖件和滤芯,所以这种沿轴向进出过滤器从空间位置而言并非关键,从而在这里没有问题地可以实现止回阀,甚至当过滤器沿轴向的结构高度应小量增大的情况下。反之,沿径向设置附加的结构部件要困难得多或根本不可能。
即使未净化侧的流动通道按大地测量学比净化侧的流动通道更高位地连接在外壳上,通过一个相应地紧密关闭的比未净化侧的流动通道更低位设置的止回阀,仍能保证不可能出现已提及的压力平衡并且液体不会从过滤器流出。
此外,通过将止回阀设置在过滤器的净化侧上,给予设计师在设计过滤器时大得多的结构设计方面的自由空间,并且例如可以用比较简单的方式将止回阀安置在一个预装配的装配单元中,例如将它安放在一个由汽车或发动机生产商预制的过滤器底座上。取代要由过滤器制造商提供自己的过滤器外壳,这种外壳需要一些用于安装在例如内燃机曲轴箱上的装配位置,可以节省空间地将过滤器底座成形在这种曲轴箱上。在这种情况下,当然难以接近在过滤器底座内的径向流动通道,从而不可能或只能很困难地将止回阀布置在那里。此外,在这种应用的情况下止回阀的装配必须由汽车或发动机制造商完成。反之,若按建议,则即使在狭窄的空间状况下,此时不可能偏心或沿径向布置止回阀,仍能无困难地将止回阀设在过滤器底座区内。
采用所建议的液体过滤器的设计,即使过滤器有特别小的结构尺寸,例如连同止回阀在内直径明显小于80mm,仍能无困难地实现,例如外壳直径约为60mm的过滤器。
例如可有利地将止回阀设置在滤芯之内,因为反正必须提供用于滤芯的结构空间:在滤芯从外向内径向通流时,设一个用于过滤的液体的内部流出管,以及对于这种通流方向反正要在滤芯内装备一个所谓的内罩,亦即一个增强件,它防止过滤面在运行时存在的压力和温度条件下坍陷。所述内罩也可以例如支承止回阀。
在本建议的框架内,在上述内罩与所谓的支承罩之间加以区别,支承罩可以取代内罩规定作为过滤面的支承件。所述支承罩与先前提及的内罩的区别在于,它不是滤芯的组成部分,从而能够以生态学和经济学有利的方式在过滤器更换时使要替换的构件及材料量保持为尽可能少。
若采用支承罩,则此支承罩有利地能支承止回阀,此时,例如可以规定将支承罩固定在过滤器外壳上,必要时可以借助螺钉连接、弹簧夹之类可拆地固定在外壳上。
与之不同,支承罩设在过滤器的盖件上,并且与支承罩设在盖件上或过滤器外壳上无关,可以规定将支承罩可拆地固定或保持在外壳或盖件上,或可以将支承罩材料统一地设计或成形在盖件上或外壳上。
附图说明
下面借助示意图详细说明本发明的实施例。其中:
图1-5第一实施例在装配、运行和维护等多种状况下的视图;以及
图6-9另一些实施例的视图,其中止回阀各不相同地设置在过滤器中。
具体实施方式
在这些图中相同或类似的构件采用同一附图标记,即使它们在不同的实施例中设计为不同的。用1分别在总体上表示设计为油滤的液体过滤器。油滤1具有一个外壳2,它可以用一个盖件3封闭,在这里,盖件3与外壳2按已知的方式通过螺旋连接,并且借助一个环绕的密封件4相对于外壳2密封。
滤芯5具有一个形式上为滤纸折叠件的过滤面6以及具有一个带锁钩8的上端盘7,锁钩与盖件侧的锁钩9配合作用,从而通过这种卡锁或弹簧夹连接将滤芯5可拆地保持在盖件3上。
此外,滤芯5还具有一个下端盘10并且在被过滤面6围绕的内腔中具有一个内罩11。
通过滤芯5的下端盘10锁定一根净化油管子12,它的功能还要详细说明,以及它在其下端具有一个止回阀14。
外壳2成形为大尺寸底座构件的组成部分,在该底座构件内设置一个用于未净化油的进口通道15,一个用于净化油的出口通道16以及一个可以在维护作业时排空外壳2的排出通道17。
图1示出过滤器的一些功能件,如滤芯5、不同的密封件和阀连同盖件3在内,构成互相连接的构件的一个组件,从而使此组件在总体上可以共同操纵并且可以装入外壳2中。因此外壳2作为大尺寸底座组件的一部分,可以由内燃机制造商生产,以便使过滤器1功能完整化,从发动机制造商方面,不需要在底座内装入由过滤器制造商提供的完整组件之前,将过滤器的功能件装入底座内。
图2示出过滤器1处于装入状态,亦即已装入底座内的状态,确切地说此时内燃机停止运行。密封件4使盖件3相对于外壳2密封,并且密封件18防止液体从过滤器1的内部沿着净化油管子12流入排出通道17中。一方面支承在外壳2或底座上以及另一方面支承在净化油管子12的环绕的凸缘20上的弹簧19在此装入状态受压缩。止回阀14是关闭的。此外,一个可动的阀体21紧密地贴靠在净化油管子12的下部出口上。为此阀体21被弹簧22压靠在净化油管子12上。在内燃机运行时,过滤器1被油流过,接着关闭内燃机,从而一方面基于密封件18没有油从过滤器内腔流入排出通道17。另一方面,沿径向在过滤面6内在内罩11内或在净化油管子12中的净化油不从过滤器1流出,因为止回阀14关闭。此外,处于过滤面6折叠内或沿径向处于滤芯5之外的净化油,也不通过进口通道15从过滤器1流出,因为为此在过滤器1内需要压力平衡。但因为止回阀14紧密地关闭,所以并没有提供这种压力平衡。
图3示出过滤器1处于内燃机运行状态。各部件的基本布置与图2类似,只是通过油压将止回阀打开,此时阀体21克服弹簧22的作用力向下运动,并因而在净化油管子12与出口通道16之间建立流动连接。
图4示出在实施维护作业期间的过滤器1:盖件3部分从外壳2旋出。尽管一方面处于盖件3上以及另一方面处于外壳2上的螺纹仍互相啮合,不过密封件4不再密封在盖件3与外壳2之间,所以空气可以进入到外壳2的内部。通过盖件的螺旋运动将净化油管子12提升,与其由图2和3可见的运行位置相比,现在处于维护位置。在此维护位置,净化油管子12将多个锁钩23支靠在外壳2内或底座内的一个倒截上,从而阻止净化油管子12相对于由图4可见的位置进一步向上运动。图4所示的净化油管子12的提升位置受弹簧19的支持,从而将净化油管子12保持在其提升后的位置上。在此提升位置,密封件18不再密封在净化油管子12与外壳2之间,所以现在处于过滤器外壳内的油可以沿密封件18流入排出通道17内,以便能尽可能少滴油地从过滤器1拆除滤芯5。
图5示出维护作业的进一步进展。如所说明的那样,净化油管子12通过锁钩23和弹簧19保持在其提升位置。盖件3连同滤芯5在内的进一步向上运动,导致在净化油管子12与滤芯5下端盘10之间卡锁连接脱开,从而将净化油管子12留在过滤器1的外壳2内,而滤芯5包括盖件在内可以取走。在净化油管子12与下端盘10之间卡锁连接设计为比较弱。它只是在过滤器1初次装配期间用于在过滤器外壳2内导入由图1可见的功能组件,并与此同时将过滤器的所有功能件组合成一个可共同操纵的组件。与在净化油管子12与下端盘10之间卡锁连接相比,在上端盘7与盖件3之间借助锁钩8和9的卡锁连接设计得强得多,从而当盖件3从外壳2上拆除时将滤芯5可靠地留在盖件3上。盖件3朝其下部的开口端方向具有一个锥形向外径向扩大的内部自由空腔。由此可以摇动滤芯5,克服锁钩8和9之间的卡锁力,所述的摇动通过滤芯5在盖件3固定的情况下斜压在一个面上,例如废物桶的壁上,可导致滤芯5与盖件3脱开。以此方式可以拆出滤芯5,不必用手接触脏的滤芯5。
按图1至5的实施例,滤芯5具有作为其一个组成部分已说明的内罩11。与之不同,可以如图6至9所示设一个与其余滤芯5分开的所谓支承罩24,用于支承过滤面6,由实际工作已知类似的设计。
可以规定,将支承罩24例如在图6、8和9中示出的那样不会丢失地固定在外壳2上,或将它按图7固定在盖件3上。
图6示出,支承罩24可借助锁钩23固定在外壳内,在这里当然可以可纵向运动地支承在外壳2内。此外图6还在支承罩24的上部区内示出了一个过滤器旁通阀27,其中,过滤器旁通阀27可动的阀体贴靠在阀座上,阀座由滤芯5的上端盘7构成。过滤器旁通阀27保证一种类型的应急供给润滑油,并且在没有足够的油流量通过过滤面6时打开,例如在油温低、油粘稠或过滤面6过脏的情况下。
图7示出将支承罩24固定在盖件3上,并因而可以相对于外壳2运动,也就是说,当拆除盖件3时同样从外壳2取出。
图8和9示出可以将支承罩24位置不变地固定在外壳2内,为此它例如借助螺纹25与外壳2连接。
支承罩24可以可拆式固定,例如按图8和9的实施例,其中,支承罩可以从外壳旋出,或它可以与其余构件,亦即例如与外壳2或盖件3材料统一地制造。
支承罩24可例如这样固定在外壳2上,即,类似于图1至5中的滤芯5,将支承罩与净化油管子12连接,或它可以采用一个构成支承罩和净化油管子的整体构件。
图8和9示出,不一定将净化油管子12设计为单独的构件,而是也可以由外壳2构成。图9还示出,止回阀14的阀体21与其他实施例不同不必固定在单独的构件上,而是可以通过弹簧22支承在外壳2上。在这里,在净化油管子12内压入一个构成阀座的模制件26,阀体21在弹簧22的压力作用下贴靠在此阀座上。
图7和8示出,止回阀14明显比在图1至6的实施例中更近地设置在滤芯5上。作为在图中没有示出的另一种备选方案,止回阀14还可以更进一步向上移位继而可设置在滤芯5之内。
此外,与图示的这些实施例不同可以规定,止回阀14不用固定在过滤器外壳内的支承罩支承,而是由一个类似的但设计为滤芯组成部分的所谓内罩支承,它与固定在外壳上的支承罩一样,同样用于支承过滤面6。例如在图7和8中示出,相对而言短的支承罩24可以作如下修改:它设计为内罩,亦即设计为该滤芯5的一部分。
此外,必要时它也可以设计为比图7和8中示出的更短,从而实现了上述另一种方案,将止回阀14设置在滤芯5之内,并因而创造了一种紧凑和可更换的组件。
在图示的实施例中,支承罩24分别设计为单独的构件。但也可以与图示实施例不同,支承罩与外壳例如以铸件的形式共同制成单一构件。与之不同,也同样与图示实施例不同,支承罩与盖件共同制成单一构件。

Claims (17)

1.用于内燃机的液体过滤器(1),包括一个外壳(2)、一个封闭外壳(2)的可拆式盖件(3)、可更换的滤芯(5),该滤芯具有一个可流过液体的过滤面(6),包括通过该过滤面(6)彼此隔离的用于液体的未净化侧的和净化侧的流动通道,以及包括一个止回阀(14),该止回阀在内燃机运行时存在的压力条件下允许过滤器(1)的通流,而在内燃机停止运行时这样地截止液体的流动路径,以致事先处于外壳(2)内的液体滞留在外壳(2)中,其特征为,止回阀(14)设置在液体过滤器(1)的净化侧的流动通道中。
2.按照权利要求1所述的液体过滤器,其特征为,未净化侧的流动通道按大地测量学比净化侧的流动通道更高位地连接在外壳上。
3.按照权利要求1或2所述的液体过滤器,其特征为,盖件(3)连同滤芯(5)、一个内罩或一个支承罩(24)和止回阀(14)在内,构成一个可共同操纵的组件。
4.按照权利要求3所述的液体过滤器,其特征为,过滤器(1)的所有功能件,如滤芯(5)、密封件(4、18)和阀(14)连同盖件(3)在内,设计为互相连接的、构成一个可共同操纵的组件的构件。
5.按照前列诸权利要求之一所述的液体过滤器,其特征为,止回阀(14)设置在一个沿过滤器纵轴线延伸的管道中。
6.按照前列诸权利要求之一所述的液体过滤器,其特征为,外壳(2)具有最多80mm的直径。
7.按照前列诸权利要求之一所述的液体过滤器,其特征为,止回阀(14)设置在滤芯(5)之内。
8.按照前列诸权利要求之一所述的液体过滤器,其特征为,止回阀(14)由一个支承过滤面(6)的内罩(1)支承,该内罩构成滤芯(5)的一部分。
9.按照权利要求1至7之一所述的液体过滤器,其特征为,止回阀(14)由一个支承过滤面(6)的支承罩支承,该支承罩固定设置在外壳上。
10.按照权利要求9所述的液体过滤器,其特征为,止回阀(14)设置在一个用于液体的流动通道内,该流动通道设计在液体过滤器(1)的外壳(2)中。
11.按照权利要求9所述的液体过滤器,其特征为,止回阀(14)设置在一个用于液体的流动通道内,该流动通道设计在液体过滤器(1)的一个法兰面中。
12.按照权利要求9至11之一所述的液体过滤器,其特征为,支承罩可拆地固定在外壳(2)上。
13.按照权利要求9至11之一所述的液体过滤器,其特征为,支承罩与外壳(2)设计为一体。
14.按照权利要求1至7之一所述的液体过滤器,其特征为,止回阀(14)由一个支承过滤面(6)的支承罩支承,该支承罩固定设置在盖件上。
15.按照权利要求14所述的液体过滤器,其特征为,支承罩可拆地固定在盖件(3)上。
16.按照权利要求15所述的液体过滤器,其特征为,支承罩与盖件(3)设计为一体。
17.按照权利要求8至16之一所述的液体过滤器,其特征为,支承罩或内罩(11)向外伸出滤芯(5),并且止回阀(14)设置在滤芯(5)之外。
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