CN103313765B - 一种过滤器组件 - Google Patents

Abstract

一种用于过滤器(10)的组件(5)，包括一在其厚度上提供有至少一通孔(54)的板(50)，和一其上固定有密封圈(51)的外围边缘，所述密封圈(51)置于一烧杯状主体(21)和过滤器(10)的壳体(20)的盖(22)之间，和一固定至板(50)以这种方式来截断至少一通孔(54)的平面过滤壁(55)，和一适于容纳一管道(56)的端部的中空柄部(53)，所述柄部(53)用于去除积聚在烧杯状主体(21)的底部的水。

Description

一种过滤器组件

技术领域

本发明涉及一种用于过滤器的组件，更特别地，涉及一种用在机车应用（例如汽车、卡车、商用车和工作机）或用在液压应用中用于燃油或润滑油的过滤器组件。

背景技术

众所周知，过滤器包括一外壳体，通常由一烧杯状的主体和一相对的封盖形成，所述外壳体提供有一用于待过滤流体的入口导管和一用于已过滤流体的出口导管，和一旨在将壳体的内容积进一步分为至少两个不同的腔的滤筒，其中第一腔与入口导管连通且第二腔与出口导管连通。

典型的滤筒包括一支撑板，一管状过滤壁的一端固定至该支撑板，例如一具有星形几何形状或一纵深壁的折叠过滤壁，管状过滤壁的另一端固定至第二支撑板。

其中一个支撑板用于关闭过滤壁的内腔，而相对的板一般而言呈现出一开口，所述开口用于使得内腔与过滤器的入口导管或者出口导管连通。

进一步地，有时可使其中一个支撑板适应以便嵌入一周边密封，所述周边密封会被插入封盖和过滤器壳体的烧杯状主体之间以便将其密封关闭。

对于滤筒来说，进一步还可能具有一辅助过滤壁，所述辅助过滤壁关于从入口导管至出口导管的燃料的流向位于第一过滤壁的下游。

一般来说辅助过滤壁也是同轴地连接至第一过滤壁的星形折叠过滤壁或纵深壁。

辅助过滤壁一般具有比第一过滤壁大的多孔结构，正常使用时其主要用来分离凝结的存在于已过滤液体中的水。

从已过滤液体中分离出的水通常收集在过滤器的外壳体的底部，此处设置有专门的排水装置。

已知类型的过滤器可进一步包括一旁通管，提供有一各自的阀门，用于当其堵塞时绕过第一过滤壁。

通过这种方式，保证了一定量的流体从过滤器流出，且也确保当其通过辅助过滤壁时没有较大颗粒的杂质。

过滤器中存在有不同的消耗组件，在这其中，特别是受磨损的组件，例如上述的密封和会逐步堵塞的组件如过滤壁。

因此消耗组件需要定期维修干预来代替其替换，因为随着使用消耗组件会渐渐地磨损或阻塞。

为了减少维修干预的数量，已确定了辅助过滤壁的尺寸，以便使其工作寿命等于总过滤器的寿命，即，在总过滤器的寿命期间辅助过滤壁本身不需要更换。

然而，为了实现该目标，有必要使辅助过滤壁具有一在其工作寿命内不会阻塞的通道表面。

因此，辅助过滤壁在过滤器壳体内部呈现了相当大的空间尺寸，并导致需要设计具有一适合存在辅助过滤壁的构造和设计的外壳体。

已知的过滤器的一个进一步的缺点是不得不在过滤器的外壳体的底部预先设置排水装置。该位置导致了限定外壳体的底部的烧杯状主体结构更复杂，且进一步导致关于过滤器的安装的一些限制。过滤器总是被安装在一足够大的空间内，不仅是为了使位于上盖处的待过滤流体的入口和出口导管连接，也是为了保证位于烧杯状主体底部的排水装置的可达性。

发明内容

根据以上所述，本发明的一个目的是减少维护干预所需的数量代替消耗组件的替换，同时能够限制辅助过滤壁的大小，并借此限制过滤器外壳体的大小。

一个进一步的目的是简化外壳体的结构，而保证过滤器完备的效率和功能。

本发明进一步的目的是通过一简单、合理且相对便宜的解决方案达成上述目标。

这些目标通过独立权利要求中所述的本发明的特征实现。从属权利要求叙述本发明优选和/或特别有利的方面。

特别地，本发明提供了一用于过滤器的组件，所述组件包括一板，所述板提供有至少一穿过其厚度的通孔及一固定有密封圈的外围边缘，所述密封圈置于一烧杯状主体和一过滤器外壳体的盖之间，其特征在于，所述组件包括至少一固定于板上的平面过滤壁，通过这种方式来截断至少一开口，和一中空柄部，所述中空柄部适于容纳一管道的端部以去除积聚在烧杯状主体底部的水。

由于该解决方案，通过单一的维修干预，板的更换能够使用于密闭过滤器和平面辅助过滤壁的密封圈同时更换，从而减少更换元件所需的干预的数量，且同时使得具有限定尺寸的一辅助过滤壁得以实现。

本发明的组件进一步具有能够通过过滤器的顶部部分排水的优势，在所述过滤器的顶部部分处通常会有待过滤流体的入口和出口导管，从而看出通常预先设置在烧杯状主体底部的排水装置是多余的，这样设置的好处还有架构的简化和过滤器安装的自由度。

另外，排水管道可有利地与板一起更换，每次都保证回复到排水系统完全的效率，而如果不这样重置，可能会渐渐地随着管道内固体沉积物的最终形成而恶化。

本发明的组件进一步具有与多种类型的过滤器相连的优势，其中一些过滤器的壳体最初并不是打算用来接纳多个过滤壁的。

在本发明的一个优选的方面，平面过滤壁为一疏水壁。

通过这种方式，过滤壁不仅能够过滤存在于燃料中的固相部分还能够分离含于燃料中的水。

在本发明的一个进一步优选的方面，所述板为盘形。

进一步地，平面过滤壁也呈现出一大体为圆盘的形状，具有一不大于板的直径的外径。

该解决方案使实现具有明显紧凑型的过滤部成为可能。

在本发明的一个有利的方面，密封件与板共同成型，以便优化整个组件的生产进程。

然而，作为一个可选的方案，密封件能够可拆卸地连接至板。

本发明的一个优选的实施例进一步提供了一过滤器组，所述过滤器组包括一滤筒和一如上所述的组件，其中例如所述滤筒包括一大体为管状的主过滤壁，和一固定至主过滤壁一端上的支撑板。

一提供有带有一滤筒的平面过滤壁的板的应用能够实现一由两个过滤壁组成的过滤器组，所述过滤壁具有小的空间尺寸，且也易于更换且在使用中是通用的。

有利地，平面过滤壁位于一大体垂直于主过滤壁的轴线的平面上并叠加其上。

该细节能够实现一明显限制尺寸的过滤器组，这同时提供了高度的过滤效率，即使是在主过滤壁阻塞的情况下。

进一步地，由于该细节，使本发明的已知类型的过滤器（例如市面上的过滤器）的相对的滤筒和板适应性和兼容性更好，即使在生产和销售以后都没有必要进行任何结构性调整。

在本发明的一个方面，板包括至支撑板的滤筒的接合装置。

通过这种方式，装配有密封圈和平面过滤壁的板能够很容易地与不同类型的滤筒连接，因此同时有利于实现和安装板的操作。

在一个进一步的实施例中，将上述板和滤筒之间的接合装置更换为与滤筒的支撑板成形为一整体的板也是可能的。

由于该解决方案，同时更换所有受磨损的组件得以保证，即主过滤壁、辅助过滤壁和密封圈，全部都可在单一的维护干预中得以实现。

在本发明的一个进一步的实施例中，过滤器组包括一用于设置主过滤壁的内容积与主过滤器的外部连通的旁通管，所述旁通管由一阀门截断。

导管和阀门有利地连接至过滤器导管。

该解决方案能够使待过滤流体在任何情况下至少粗略地过滤和/或在任何情况下从水中分离，即使是当主过滤器堵塞时。

本发明的一个进一步的实施例提供了一过滤器，其包括一包含如上文所述的过滤器组的壳体。

该解决方案能够实现一过滤器，其中在正常维护期间内，在更换主过滤壁、辅助过滤壁或密封圈中的一个的时候，忘记或未能更换会被消耗(磨损或性能衰减)的过滤器的所有的其他部分是不可能的。

进一步地，这一点能够达成一具有两个串联的过滤壁的过滤器，展现出小的整体尺寸而同时在过滤器自身的维护操作期间能够简单快速再生。

附图说明

通过阅读以下经由非限制性的实例所提供的说明书，借助于附图中所示的数字，本发明进一步的特点和优势将显现出来。

图1为根据本发明的一个实施例的过滤器的纵向截面图；

图2为根据本发明的一个实施例的过滤器的俯视图；

图3为图2的III-III截面图；

图4为图3根据本发明的一个实施例关于过滤器组的一组件的细节放大图；

图5为图2的V-V截面图。

具体实施方式

图1中所示的过滤器10为一柴油过滤器，所述柴油应用于柴油发动机，特别是用于汽车、卡车、商用车或自推进工作机的柴油发动机。

过滤器10包括一外壳体，其整体由20表示，其由一烧杯状主体21和一用于封闭壳体20的上盖22形成。

盖22包括一用于待过滤柴油的入口导管23，一用于已过滤柴油的出口导管24和一用于排放积聚在烧杯状主体21底部的水的排水导管25。

一整体组件30嵌入壳体20内部，所述组件30包括一加宽的上部31，所述上部31嵌入提供于盖22内的一相应的底座内，和一下杆部32，所述下杆部焊接至加宽部31且在烧杯状主体21的内部沿轴向居中向下延伸。

一套筒40同轴地套在杆部32上，所述套筒40的上端为一平法兰41，所述平法兰41密封地焊接至整体部30的加宽部31。

定出套筒40的尺寸以便与杆部32一起限定一中空空间43，所述中空空间43在向上的方向上略微渐缩且通过一连接通道（未显示）与待过滤柴油的入口导管23连通，所述连接通道提供于整体组件30的加宽部31内。

加宽部31包括一用于加热流入连接通道的柴油的电加热器(未显示)，所需电力通过一从盖22突出的电源插座33供应。

一整体上由参考数字5表示的组件具有一圆盘形的板50，所述组件5同轴地套在套管40上，其间还放置有一密封圈。板50包括一与套筒40连接的中心孔和一略微提高且紧密连接有一环形密封圈51的周界边缘。

环形密封圈51嵌入并压紧在一限定在盖22和烧杯状主体21之间的底座内，以便保证过滤器10的外壳体20的密闭。

板50进一步包括一中空柄部53，所述中空柄部53插入排水导管25的一特制加宽部内，一密封圈置于其间。

一窄腔52限定于板50和上覆的法兰41之间，所述腔52通过一部分提供于法兰41内且部分提供于整体组件30的加宽部31内的连接通道(未显示)与已过滤柴油的出口导管24连通。

一其整体由60表示的滤筒，进一步内嵌于壳体20，所述滤筒60包括一上支撑板61和一下支撑板62，两支撑板固定于一管状过滤壁63的两个端部，在本示例中一聚合物纵深壁限定了一大体为圆柱形的内容积64。

上支撑板61和下支撑板62各自都具有一中心孔，所述孔相互对齐且以过滤壁63的纵轴A为中心。

上支撑板61的中心孔套在套筒40上，其间放置有一密封圈，这样整体组件30的杆部32轴向地贯穿滤筒60的整个内容积64直至插入下支撑板62的中心孔内，其间还放置有另一个密封圈。

杆部32的自由端伸出下支撑板62，其上有一液位传感器34，用于在过滤燃料期间检测积聚在烧杯状主体21的底部的水的水位。

液位传感器34连接至整合在整体组件30内并到达电源插座33的电动连接装置，通过所述电源插座33所述液位传感器34连接至车辆的一电子控制面板(未图示)。

在图中所示的实施例中，滤筒60的上支撑板61包括一用于通过板50的接合装置接合的上柄部68。

所述接合装置包括一从板的下部伸出的环形部。

环形部57和上柄部68分别都包括有弹性易弯曲的凸起58和相应的凹槽69，这就形成了一径向连接的搭扣配合约束，以便可拆卸地将板50和上支撑板61约束在一起。

在一个进一步的实施例中（图中未显示），板50可实现为与上支撑板61成形为一整体。

由于上述的结构，滤筒60将烧杯状主体21的内容积又细分为第一腔和第二腔65，所述第一腔与主过滤壁63的内容积64相一致，第一腔与待过滤柴油的入口导管23连通，所述第二腔限定在主过滤壁63的外部，第二腔通过多个通孔54与出口导管24连通，所述通孔54形成于板50内并开向上覆的腔52内。

一成形管56位于第二腔65内，所述成形管56具有一连接至板50的中空柄部53的第一端部和一位于烧杯状主体21的底部处的辅助端部。

在本发明的一方面中，板50的所有通孔54由一平面辅助过滤壁55截断，所述平面辅助过滤壁固定至板50的下表面，在板50的下表面处其位于一与主过滤壁63的轴A垂直的平面上。

可选地，平面辅助壁55可固定至板50的上表面。

平面过滤壁55优选地为一疏水壁，其呈现出一大体为圆盘的形状，具有一不大于板50的直径的外径。

进一步地，平面过滤壁55通常比滤筒60的主过滤壁63具有更大的多孔结构。

在说明性的示例中，平面过滤壁55为一聚合物网，所述网具有包括在100至200μm之间优选地为150μm的多孔结构；而过滤壁63具有一小于20μm的多孔结构，一种情况是其为多层的结构，或一种情况是其中其为一纵深壁，具有一小于20μm的多孔结构的一层。

如图1和5所示，一旁通管66提供于滤筒60的上支撑板61内，所述导管66设置为过滤壁63的内容积64与外部即在这种情况下的第二腔65直接连通。

该导管66开在一圆柱底座67的中心内，所述圆柱底座提供于上支撑板61的外侧上，关于过滤壁63的纵轴A在一非中心的位置，与其侧壁基本对齐。

换句话说，圆柱底座67具有一纵轴B，所述纵轴B平行于过滤壁63的纵轴A且不在同一条直线上，并纵向穿过壁的厚度。

圆柱底座67密封地覆盖一自动阀，所述自动阀其整体由70表示，用于通过控制其打开和关闭这种方式来截断导管66。

具体来说，自动阀70包括一中空阀体71，大体与一圆柱形烧杯相符合，所述中空阀体71通过一可拆卸的管接头同轴地插入圆柱底座67内部。

一中心通孔72提供于阀体71的底部，用于放置导管66与阀体71的内腔连通。

一球体73嵌入阀体71的内腔，所述内腔位于孔72的一沉孔边缘74上，以便关闭导管66。

特别地，保持球体73通过弹性元件75压在沉孔边缘74上，所述弹性元件75限制在阀体71的口内。

如图5所示，该弹性元件75为一与阀体71同轴设置的薄金属环，所述弹性元件75具有一系列朝环的中心伸出的辐板76，这样，板76的自由端位于球体73上并朝向孔72挤压球体73。

辐板76相互之间有一角度地等距隔开，以便留出相同数量的通道空间，能够使阀体71的口保持常开，且是弹性柔韧的，以便能够使球体73向上执行小的位移并从而打开孔72。

根据以上所述，过滤器10如下所述运行：

待过滤柴油从入口导管23进入，并通过提供于整体组件30和空间43内的连接通道(未图示)流入过滤壁63的内容积64。

在该通道内期间，可通过加热器加热柴油，所述加热器包含于整体组件30的加宽部31内。

迫使柴油从内容积64通过过滤壁63径向流动，从内向外，且因此进入第二腔65。

通过这种方式过滤壁64筛出了可能存在于柴油燃料中的杂质。

柴油从第二腔65穿过平面过滤壁55流动，由于其具有比过滤壁63更大的多孔结构，所述平面过滤壁55具有通过凝聚来分离仍可包含在柴油中的水的主要功能。

因此而分离的水收集在烧杯状主体21的底部，且当水的液位到达传感器34时，传感器34将一信号发送至车辆的控制面板，其后使积水通过合适的管56和排水导管25从过滤器10流出。

在已经穿过平面过滤壁55后，柴油最终到达出口导管24。

内容积64内的柴油的压力应增加到超过一确定的阈值极限，例如遵从过滤壁63的堵塞或低温下柴油过大的粘度，该压力导致自动阀70的球体73的与辐板76相反的一提升，并从而打开流入第二腔65的导管66。

通过这种方式，未经过滤的柴油不穿过过滤壁63直接流入第二腔65，从而保证总会有一定量的柴油从出口导管24流出。

同样是在这种情况下，迫使所有的柴油穿过平面过滤壁55，所述平面过滤壁55不仅执行上述分离水的功能，还会使柴油经过一至少去除较大颗粒杂质的粗过滤。

显然，在不背离本发明权利要求中所述的目标的情况下，本领域的技术人员可对上述的过滤器10作出许多技术应用性质的修改。

Claims (8)

1.一过滤器组，包括：

滤筒(60)，其包括一大体为管状的主过滤壁(63)，以及

组件(5)，其包括至滤筒(60)的支撑板(61)的接合装置(57、58)，

该组件(5)包括一在板(50)厚度上提供有至少一通孔(54)的板(50)，和其上固定有一密封圈(51)的外围边缘，所述密封圈(51)置于一烧杯状主体(21)和该过滤器组的壳体(20)的盖(22)之间，该组件(5)还包括：

一中心孔，

至少一个平面过滤壁(55),所述平面过滤壁(55)固定至板(50)以这种方式来截断至少一个通孔(54)；和

一中空柄部(53)，所述中空柄部(53)适于容纳一管道(56)的上端以去除积聚在烧杯状主体(21)的底部的水。

2.根据权利要求1所述的过滤器组，其中平面过滤壁(55)为一疏水壁。

3.根据权利要求1所述的过滤器组，其中平面过滤壁(55)位于一大体垂直于主过滤壁(63)的轴线(A)的平面上且位于主过滤壁(63)之上。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的过滤器组，其中平面过滤壁(55)关于主过滤壁(63)呈现出一更大的多孔结构。

5.根据权利要求1所述的过滤器组，其中组件(5)的板(50)实现为一与滤筒(60)的支撑板(61)成形为一体的整体件。

6.根据权利要求1所述的过滤器组，其特征在于：其包括一旁通管(66)，旁通管(66)用于设置主过滤壁(63)的内容积与主过滤壁(63)的外部连通，所述旁通管(66)由一阀门(70)截断。

7.根据权利要求6所述的过滤器组，其中旁通管(66)和阀门(70)连接至滤筒(60)。

8.一过滤器(10)，其特征在于：其包括一壳体(20)，所述壳体(20)包含一根据上述任一项所述的过滤器组。