CN102325986A - 尤其用于机动车中的内燃机的燃料输送系统的脱水器 - Google Patents

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Abstract

一种尤其用于机动车中的内燃机的燃料输送系统的脱水器(1)，其包括带有构造在其中的分离腔(11)和分离元件(18)的壳体(2)。在分离腔下方布置有用于从燃料中分离出的水的集流室(12)。此外，在壳体(2)处设置有用于燃料的入口(8)和出口(14)。壳体(2)大致设计成带有水平的纵轴线(LA)的管状体(3)，其中，在纵轴线(LA)的方向上延伸有隔板(10)，其将分离腔(11)与集流室(12)分开。分离元件(18)包括水平地处于分离腔(11)中的、带有径向开口(21)的管元件(19)，燃料被引导通过径向开口(21)，其中，管元件(19)至少近似平行于隔板(10)延伸。

Description

尤其用于机动车中的内燃机的燃料输送系统的脱水器
技术领域
本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中所说明的类型的、尤其用于机动车中的内燃机的燃料输送系统的脱水器。
背景技术
用于在燃料输送系统中将水从燃料中分离的装置经常与燃料过滤器相组合。如此由文件US 4,740,299已知一种燃料过滤器，其在其壳体中具有用于从燃料中分离出的水的集流室。燃料被从上面输送到过滤器壳体中，其中，设想的是，燃料中的较重的水成分向下下沉且到达集流室中。然而，燃料中经乳化的水的部分与燃料一起被过滤材料承载，使得在过滤器的输出侧在燃料中也还存在水。
在文件EP 1 256 707A2中描述了一种带有脱水的器件的燃料过滤器。该尤其用于内燃机的柴油燃料的燃料过滤器包括两个过滤级，其中，第一过滤级设置用于微粒过滤。该过滤级由亲水的过滤材料构成，该过滤材料具有如下特性，即，在燃料中可将细微分布的水聚结成较大的水微粒。在第一过滤级中，下游连接有由疏水的材料构成的第二过滤级，其中，该第二过滤级同轴地处于第一过滤级内。所以该布置被选择成，离开第一过滤级且包含水成分的燃料不转向地碰到下一过滤级的材料。对于燃料过滤器的这种类型的设计方案而言，需要较大面积的第一级的吸水材料以及第二级的疏水材料。
本发明的目的在于提供一种该类型的脱水器，其结构简单且利用其实现有效的脱水。该目的通过带有权利要求1的特征的脱水器实现。
发明内容
通过将壳体设计成带有水平的纵轴线和在纵轴线的方向上延伸的隔板的管状体，以简单的方式形成分离腔和处于其下方的集流室，其中，在分离腔中布置有平行于隔板延伸的管元件。根据一种适宜的改进方案，壳体具有横向于纵向延伸的分型面，在分型面处壳体件被密封地连接到一起，其中，分型面优选地邻近于入口布置。以该方式，壳体仅由两个可以以简单的方式通过压铸方法制造的零件构成。在此，壳体件可由金属或优选地由塑料制造。分型面的位置靠近入口具有如下优点，即，壳体件中的一个至少近似完全容纳分离元件，与之相反，另一壳体件仅是盖子，其必要时同样可具有用于分离元件的位置固定的定位器件。
适宜地，隔板从壳体的背面的端部在朝向壳体的前面的端部的方向上延伸，其中，靠近前面的端部形成在分离腔与集流室之间的通孔。以该方式，在引导燃料的区域中不产生涡流的死角且避免了燃料与已分离出的、处在集流室中的水的混合。有利地，隔板延伸直至分型面。由此提供隔板的充分的纵向延伸部，其也在分离元件的长度上延伸，而通孔因此处在不由燃料流经、而流动平稳的区域中。
根据本发明的另一设计方案，入口和出口在相同的方向上布置在管状体的相对而置的端部处且同轴于管元件布置。以该方式，在从入口至出口的整个路段上仅需较少的流动转向。在此，管元件可从入口延伸直至出口且作为构件在装配脱水器时被插入到壳体中。
分离元件适宜地包括两个分离级，其中，第一分离级是聚结的，而第二分离级是疏水的。通过起聚结作用的第一分离级形成水滴，其由于其重力向下在朝向隔板的方向上下沉且沿着隔板在朝向通到集流室中的开口的方向上被移动。由疏水的材料构成的第二分离级制止仍包含在燃料中的水成分或还携带的水滴，使得在第二分离级处仅燃料可通过。第二分离级由布置在第一分离级下游且在出口之前的分离毛毡构成，分离毛毡具有在5μm与500μm之间的网孔宽度。
管元件的简单的构造由此实现，即，它包括支承体，其在其外表面处由覆盖管元件中的开口的分离介质包围。在此，在管元件的支承体中的开口优选地构造成纵缝。为了将支承体固定在壳体中且为了同时密封建议，支承体利用入口侧的端部被容纳在接管中，接管构造在壳体中且优选地同轴于入口延伸。为了引导燃料通过第一分离级，在支承体中在第一分离级的分离介质的出口侧(ablaufseitig)的端部的区域中布置有径向的隔板。由此，燃料的流动被迫通过第一分离级。
此外，有利的是，管元件具有在隔板的另一侧上联接到支承体处的管截段，在管截段中设置有径向的空隙。通过这些径向的空隙，燃料可进入管截段中，其中，管截段在空隙的区域中由形成第二分离级的分离毛毡包围。为了在该端部处实现管元件的特别适宜的固定，有利的是，管截段的邻近出口的端部被容纳在构造在壳体中的接管中，接优选地同轴于出口延伸。
也有利的是，第一分离级的材料是细网眼的筛子、孔板或织物。第一分离级的该材料可以以简单的方式由两个可连接到一起的、液体可渗透的半壳包围且通过半壳被固定在支承体处。半壳共同地大致具有柱体的形状且由此确定管元件的外径，由此在壳体中仅存在较小的横截面需求。半壳优选地借助于卡槽连接或夹扣连接彼此相连接，其中，支承元件被夹在半壳的边棱之间。以该方式提供第一分离级在支承元件上的固定。
为了保持需要的单件的数量尽可能少且简化装配，有利的是，支承元件与隔板和管截段一起实施成一体式的塑料件。由此，关于制造和装配的工序被节省。为了在第一分离级的整个长度上实现其尽可能均匀的加载，适宜的是，在支承体中布置有用于流动导向的元件，通过该元件在支承体内的流动横截面在流动方向上减小。
附图说明
下面根据附图进一步阐述本发明的实施例。其中：
图1显示了通过设计成管状体的、带有分离腔和集流室的壳体的纵截面，
图2部分地以分解图显示了分离元件的多个部件，
图3显示了相对图2的实施形式变体，
图4显示了通过脱水器的纵截面。
具体实施方式
在图1中示出了壳体2，其大致设计成管状体3，管状体3具有纵向LA且在端部4、5处相应地构造成大致球截段状。壳体2横向于纵向LA具有分型面TE，使得两个壳体件6、7通过在分型面TE处的连接到一起而形成管状体3。分型面TE相邻于入口8，使得壳体件6大致仅包括端部4的球截段，而壳体件7形成管状体3的主要组成部分。在壳体件6的内侧处布置有接管9，其大致同轴于入口8延伸且与壳体件6一体地构造成。
在壳体2的另一端部5处安装有在纵向LA上延伸的隔板10，其略微在中间下方延伸直至分型面TE。隔板10以该方式将壳体2的内腔划分成分离腔11和集流室12，其中，仅在壳体件6的区域中提供用于分离腔11与集流室12之间的连接的开口13。在端部5处存在用于燃料的出口14，其在与在另一端部4处的入口8相同的方向上延伸。在壳体件7的内侧处布置有接管15，其至少近似同轴于出口14延伸。在壳体件7处，在出口14下方的端部5处直接在集流室12的底部16上方布置有排水接管17。壳体件7优选地一体地实施成带有隔板10、出口14、接管和排水接管17的压铸件。壳体件6、7优选地由塑料制成且在分型面的区域中被焊接，由此实现抵抗燃料的、密封的连接。
图2显示了分离元件18，其由多个部件组成，其中，为了更好的理解部件，部分地以分解图来显示。分离元件18设计成管元件19，即关于在图1中示出的壳体2中的分离腔11中的水平的布置。管元件19包括支承体20，在支承体20处构造有以纵缝形式的径向开口21。支承体20在纵缝的长度上由分离介质22包围，由此形成第一分离级A1。例如为细网眼的筛子、孔板或多层的织物的分离介质22，借助于柱形的半壳23、24被固定在支承体20处。
半壳23、24由薄壁的、形成半圆柱体25的有孔材料和在半圆柱体25的边棱上延伸的框架26构成。在两个框架26处可设置有夹子或卡槽，以便连接两个半壳23、24且因此引起在支承体20上的固定。半壳23、24相应由两个单独的零件即半圆柱体25和框架26的制造，提供了由塑料和金属构成的材料结合的可能性，但半壳也可材料同一地制造。
在支承体20中布置有横向于其纵向的隔板27，其与开口21的在燃料的流动方向S上在后面的端部相距较小的距离。在支承体20的内腔中，元件31被用于流动导向，其被推入到支承体20中直到它贴靠在隔板27处。元件31设计成，即在支承体20内的流动横截面在流动方向S上减小。以该方式得到第一分离级A1在其整个长度上的均匀的加载。
在支承体20后面，在隔板27的另一侧上联接有管截段28，在管截段28中设置有径向的空隙29。管截段28由伸展于空隙29的分离毛毡30包围。分离毛毡30由疏水的材料制成且以该方式形成第二分离级A2。分离毛毡30的网孔宽度例如可在5μm与500μm之间。
在图3中显示了相对图2的实施形式变体，其带有由此与图2的分离元件区别的分离元件18，即，一方面半壳23的半圆柱体25和框架26与另一方面半壳24一体地构造且因此也材料同一地由塑料或金属制成。图3中的所有其余的特征与图2的那些一致，从而对于相同的零件，附图标记也是相同的。
图4显示了通过完成装配的脱水器1的纵截面。在此，壳体2由壳体件6、7构成，其形成管状体3，管状体3的内腔通过在壳体2的纵向LA上延伸的隔板10被划分成分离腔11和集流室12。在分离腔11中存在以管元件19形式的分离元件18。管元件19包括支承体20和管截段28，其依次相继布置。在支承体20的在图4中左边的端部处模制有外壳32，其关于其外圆周协调于在入口8处的接管9的内尺寸且被容纳在其中。管截段28的右侧的端部匹配于在出口14处的接管15的内尺寸且被保持在其中。
管元件19在壳体2中的装配可以以简单的方式如此实现，即，完成的分离元件18首先以管截段28的其前端优先被引入到分离腔11中且被插入到接管15中。如果需要，在接管15与管截段28之间设置有用于径向密封的措施。其后，壳体件6在朝向壳体件7的方向上被输送且接管9在入口8处被插到外壳32上，其中，同样可实施用于径向密封的措施。壳体件6在朝向壳体件7的方向上被移动，直到壳体件6的前边棱33接合在壳体件7的凹槽34中且与其密封地相连接。在第一分离级A1与壳体件7以及隔板10之间留有环形室，其确保足够的流通。图4中的所有另外的附图标记对于相同的零件与图1至3的那些一致。
燃料在箭头S1的方向上通过入口8流动到脱水器1中且通过外壳32到达支承体20的内腔中。由于隔板27，燃料根据箭头S2穿过设计成长孔的开口21(也参见图2和3)且此外在径向上穿过分离介质22和半壳23、24进入形成在半壳与壳体件7的内壁以及隔板10之间的环形室中。用于在支承体20的内腔中流动导向的元件31负责第一分离级A1的均匀的加载。在带有其中经乳化的水成分的燃料穿过具有聚结作用的分离介质22时，形成水滴，其由于壳体2的水平的布置而下落到隔板10上。水滴被沿着隔板10引导且通过开口13到达集流室12中。
通过分离级A1大致与水成分分开的燃料由于在出口14处的抽吸作用流动到管截段28中，即根据箭头S3通过形成第二分离级A2的分离毛毡30和径向空隙29。因为分离毛毡30的材料具有疏水的作用，所以还在燃料中乳化的水成分和也已形成的、通过流动被携带的水滴在分离毛毡30处被制止，使得仅燃料成分到达管截段28中且至出口14。在集流室12中收集的水可通过可联接在排水接管17处的已知的设备除去。

Claims (20)

1.一种尤其用于机动车中的内燃机的燃料输送系统的脱水器(1)，其带有：构造在壳体(2)中的分离腔(11)；布置在所述分离腔(11)中的分离元件(18)；和布置在所述分离腔(11)下方的集流室(12)，其用于从燃料中分离出的水；以及用于所述燃料的入口(8)和出口(14)，其特征在于，所述壳体(2)大致设计成带有水平的纵轴线(LA)的管状体(3)，其中，在所述纵轴线(LA)的方向上延伸有隔板(10)，其将所述分离腔(11)与所述集流室(12)分开，且其中，所述分离元件(18)包括水平地处于所述分离腔(11)中的、带有径向开口(21)的管元件(19)，所述燃料被引导通过所述径向开口(21)，其中，所述管元件(19)至少近似平行于所述隔板(10)延伸。
2.根据权利要求1所述的脱水器，其特征在于，所述壳体(2)具有横向于所述纵向(LA)延伸的分型面(TE)，在所述分型面(TE)处壳体件(6，7)被密封地连接到一起，其中，所述分型面(TE)优选地邻近于所述入口(8)模制。
3.根据权利要求1或2所述的脱水器，其特征在于，所述隔板(10)从所述壳体(2)的背面的端部(5)在朝向所述壳体(2)的前面的端部(4)的方向上延伸，其中，靠近所述前面的端部(4)形成有在分离腔(11)与集流室(12)之间的通孔(13)。
4.根据权利要求2和3所述的脱水器，其特征在于，所述隔板(10)延伸直至所述分型面(TE)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的脱水器，其特征在于，所述入口(8)和所述出口(14)在相同的方向上布置在所述管状体(3)的相对而置的端部(4，5)处且同轴于所述管元件(19)布置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的脱水器，其特征在于，所述分离元件(18)包括两个分离级(A1，A2)，其中，所述第一分离级(A1)是聚结的，而所述第二分离级(A2)是疏水的。
7.根据权利要求6所述的脱水器，其特征在于，所述第二分离级(A2)由布置在所述第一分离级(A1)下游且在所述出口(14)之前的分离毛毡(30)形成，所述分离毛毡(30)具有在5μm与500μm之间的网孔宽度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的脱水器，其特征在于，所述管元件(19)包括支承体(20)，其在其外表面处由覆盖所述管元件(19)中的开口(21)的分离介质(22)包围。
9.根据权利要求8所述的脱水器，其特征在于，在所述管元件(19)的支承体(20)中的开口构造成纵缝(21)。
10.根据权利要求8或9所述的脱水器，其特征在于，所述支承体(20)利用入口侧的端部(32)被容纳在接管(9)中，所述接管(9)构造在所述壳体(2)中且优选地同轴于所述入口(8)延伸。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的脱水器，其特征在于，在所述支承体(20)中在所述第一分离级(A1)的分离介质(22)的出口侧的端部的区域中布置有径向的隔板(27)。
12.根据权利要求11所述的脱水器，其特征在于，所述管元件(19)具有在所述隔板(27)的另一侧上联接到所述支承体(20)处的管截段(28)，在所述管截段(28)中设置有径向的空隙(29)。
13.根据权利要求7和12所述的脱水器，其特征在于，所述管截段(28)在所述空隙(29)的区域中由所述分离毛毡(30)包围。
14.根据权利要求12或13所述的脱水器，其特征在于，所述管截段(28)的邻近于所述出口(14)的端部被容纳在构造在所述壳体(2)中的接管(15)中，所述接管(15)优选地同轴于所述出口(14)延伸。
15.根据权利要求6至14中任一项所述的脱水器，其特征在于，所述第一分离级(A1)的材料是细网孔的筛子、孔板或织物。
16.根据权利要求6至15中任一项所述的脱水器，其特征在于，所述第一分离级(A1)的材料由两个可连接到一起的、液体可渗透的半壳(23，24)包围且通过所述半壳(23，24)被固定在所述支承体(20)处。
17.根据权利要求16所述的脱水器，其特征在于，所述半壳(23，24)借助于卡槽连接或夹扣连接彼此相连接且所述支承元件(20)被夹在所述半壳(23，24)的边棱之间。
18.根据权利要求12所述的脱水器，其特征在于，带有所述隔板(27)和所述管截段(28)的支承元件(20)实施成一体式的塑料构件。
19.根据权利要求8至18中任一项所述的脱水器，其特征在于，在所述支承体(20)中布置有用于流动导向的元件(31)，通过所述元件(31)在所述支承体(20)内的流动横截面在流动方向(S)上减小。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的脱水器，其特征在于，在所述壳体(2)的、用于所述燃料的所述出口(14)所处于的端部(5)处，直接在所述集流室(12)的底部(16)上方布置有排水接管(17)。
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