CN103590946A - 油水分离滤芯及高效燃油过滤装置 - Google Patents

Abstract

提供一种高效燃油过滤及油水分离滤芯，可安装于任何基本结构相同的滤芯安装座上，由具有过滤脱水过滤体及过滤体底部的储放水装置构成。过滤脱水过滤体由外壳体和外围滤芯及导流罩分水滤芯构成。分水滤芯位于过滤体最中心位置，在外围滤芯与分水滤芯之间装置有导流罩。储放水装置位于过滤体底部，底部设置有放水阀安装孔及水位传感器安装孔。本发明产品可将燃油中的机械杂质及水分一次性滤除，滤后的燃油清洁度达到国IV标准，使内燃机燃油品质得以大幅提升，从而极大地减少了内燃机因柴油品质问题而导致的机械故障。

Description

油水分离滤芯及高效燃油过滤装置

技术领域

本发明涉及一种高效燃油过滤及油水分离滤芯,尤其涉及一种内燃机上使用的燃油与水分、机械杂质的分离器，本发明产品可有效解决现有的燃油在运输和储存过程中混入水分及杂质影响机器工作的问题,通过过滤手段提高燃油纯度，减少对油泵、喷油嘴等元件的磨损意义重大。水分的存在对于柴油机供油系统也危害极大，燃油含水量较大时将导致发动机熄火，功率下降。也会造成内燃机元器件的锈蚀、磨损、卡死甚至会恶化柴油的燃烧过程。由于中国柴油中的含硫量较高，在燃烧发生时，甚至会和水反应生成硫酸腐蚀发动机部件。传统的除水方式主要是沉淀，通过漏斗结构。随着技术进步，新型内燃机对水分及杂质分离提出更高的要求，高品质的燃油要求就需要采用高过滤精度及高分水精度的过滤滤芯。 

背景技术

内燃机广泛应用于道路运输车辆、工程机械、船舶、发电机组等主机设备，而燃油在存储，运输等过程中不可避免地会混入水分及固体颗粒等杂质，使用带有水分、细微固体颗粒等杂质的燃油将使有精密元件的燃油泵和喷油器等发生故障。为了避免或减少因燃油质量低劣而发生的各种故障，必须在燃油进入燃油泵和喷油器之前既对燃油进行杂质过滤，又须将燃油中的水分分离去掉，通常在进油路上加装油水分离器以过滤燃油中的杂质，分离燃油所含水分。油水分离的原 理是利用燃油和水的密度差原理，由于水的密度大于燃油的密度，燃油中的水分在通过油水分离器时，水分被分离出来并会沉积在油水分离装置的底部。在使用时须注意及时排水。 

发明内容

本发明目的是提供一种设计精巧一体化程度高的带有燃油乳化水破乳分离功能及机械杂质过滤功能的的燃油用过滤滤芯，使用该结构的燃油过滤器，能有效滤除燃油中的水分及机械杂质，提高进内燃机的燃油品质。 

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：油水分离滤芯，具有壳体，其壳体内装有过滤破乳滤芯、导流罩、分水滤芯，并且在分水滤芯外安装有导流罩，导流罩形状为空心管状体，分水滤芯位于导流罩内并且一并安装于过滤破乳滤芯内。 

利用所述油水分离滤芯制成的高效燃油过滤装置，其是由过滤破乳过滤体总成及过滤体底部的储放水装置构成，储放水装置位于过滤破乳过滤体总成底部并设置有放水阀及水位传感器；过滤破乳过滤体总成上部通过定位安装板中心的兼具紧固定位与燃油流通的螺纹丝口安装于滤芯安装座上。 

本发明产品使用时，须安装在燃油机的燃油输送系统中并处于燃油泵和喷油器之前。下面通过介绍本发明的具体使用过程来描述本发明产品的有益效果。 

燃油输送系统中混有水和杂物的燃油流经经油管、滤座上部的进油口并通过油路进入壳体内。首先流过过滤破乳滤芯，过滤破乳滤芯 采用经过折叠卷制的滤纸，其过滤层分为杂质过滤层、破乳化层和内外支撑层构成。滤芯的最外边为不锈钢外部支撑网，与外部支撑网接触的是由化纤或玻纤、无纺布、高密度滤纸等材料构成的精密杂质过滤层。在杂质过滤层的内部是破乳化层，破乳化层是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(英文缩写为PET)材料或玻纤材料或者二者的多层叠压或混合制得的的亲水疏油材料，其材料本身具有优异的亲水性且内部有众多的毛细管状孔穴。这样，利用细小水滴通过毛细管状孔穴时与亲水材料的相互亲和凝聚作用，使燃油中的乳化水破乳后凝集成游离水，该游离水大部分为小水滴，再相互碰撞汇聚为较大直径的水滴，在重力作用下向滤芯底部快速沉降。在外层滤芯和内层滤芯之间,设置有一圆柱喇叭状导流罩，其材质为不锈钢网双面涂敷聚四氟乙烯制得的材料或聚四氟乙烯含有聚四氟乙烯的滤材制成。经过外层滤芯过滤分水后的燃油须沿导流罩向下流动至喇叭口沿处方能进入内滤芯。在燃油向下流动的过程中，被燃油携裹的破乳化的游离态小水珠获得向下的势能，从而加速从燃油中分离出来。内层水分分离滤芯设置在过滤器的内部中心出油口位置，该滤芯由相应密度的不锈钢网双面涂敷聚四氟乙烯制得，材料极性为亲油疏水，用其制成圆柱状单通道滤芯，其通道口与中心出油口相连接。当通过前道聚结滤芯破乳化后的燃油携带微量水分通过内层分离滤网时，由于滤网材料极性为亲油疏水性，其含有的微量水分则被阻挡在分水网表层。当微量水分聚集到一定量后，开始形成水珠，水珠在重力作用下向下沉降，最终落入储放水装置内，与其底部的积水汇集在一起。 

本发明与现有技术相比的优点：现有的燃油过滤器在分离水分时采用的是单纯的阻水拦截方式，对于燃油中存在的游离态水分具有快速分离的效果，但是燃油中含有的乳化态的水分则不能有效分离，往往阻滞于滤芯内，当油水混合物积聚量超过滤芯容积后，在一定压力作用下，高含水量的乳化燃油会突破滤芯截水阻力而通过过滤层，导致内燃机突然停机。而本专利产品采用的是破乳分离及精密拦截混合模式。将燃油中的乳化水完全分离出来，分理出的是纯粹的水分，从过滤器通过的燃油水分含量完全达标。 

附图说明

图为本发明总体结构及安装示意图 

具体实施方式

下面结合附图1描述本发明的一种实施例。 

高效燃油过滤装置，具有过滤破乳过滤体总成1及过滤体底部的储放水装置2构成。所述过滤脱水过滤体总成1由壳体3和过滤破乳滤芯4及导流罩5、分水滤芯6构成。所述过滤破乳滤芯4由不同材质多层叠压而成。由外至内分别为滤层定型网7、机械杂质过滤层8、破乳化层9、滤层支撑网10、中心结构支撑网11。分水滤芯6位于过滤破乳过滤体总成1最中心位置，在过滤破乳滤芯4与分水滤芯6之间装置有导流罩5。储放水装置2位于过滤脱水过滤体总成1底部。设置有放水阀12及水位传感器13。不同大小及接口尺寸的高效燃油过滤及油水分离滤芯，可通过定位安装板15中心的兼具紧固定位与燃油流通的螺纹丝口16安装于任何结构相同的滤芯安装座16上。 

所述过滤破乳滤芯4的结构为空心圆柱状，其上端面与下端面均通过橡胶密封垫与外壳体内的相应限位端面密封。所过滤的燃油须经过过滤破乳滤芯4的过滤层方能流入滤芯内部； 

所述过滤破乳滤芯4的过滤层由多层过滤材料叠压成型后并折叠为均匀有序的褶皱，然后围成空心圆柱体定位成型。其中，滤层定型网7及滤层支撑网10、中心结构支撑网11为金属结构，材质可为不锈钢或碳钢镀锌网。机械杂质过滤层8的材质可为化纤或玻纤、无纺布、高密度滤纸等过滤材料构成。破乳化层9由聚对苯二甲酸乙二醇酯(英文缩写为PET)材料或玻纤材料单独构成或者两种材质的多层叠压或混合制得。 

所述过滤破乳滤芯4分水滤芯6之间设置有导流罩5，其形状为空心管状体，底部向外延伸呈喇叭状。所述导流罩5顶部通过过滤破乳滤芯4上端面压接于过滤破乳过滤体总成1顶部的定位安装板15的底面上，其长度须超过分水滤芯6。 

所述分水滤芯6的外形为圆柱体，内部是金属或塑料支撑网，外部是一层亲油疏水的分水材料。其材质为一定密度的不锈钢网双面涂覆聚四氟乙烯制成。所述分水滤芯6底部封闭，顶部开口，可通过粘接或螺纹紧固固定于过滤破乳过滤体总成1顶部的定位安装板15的底面上。 

所述储放水装置2位于过滤脱水过滤脱水过滤体总成1的底部，其材质为透明塑料。所述储放水装置2设置有放水阀12及水位传感器13。所述储放水装置2可通过位于其顶部的公螺纹与过滤脱水过 滤脱水过滤体总成1底部的母螺纹相密封连接。 

所述外壳体3为管状，其顶部有定位安装板15，所述外壳体3及定位安装板15均为金属材质。所述定位安装板上有兼具紧固定位与燃油流通的螺纹丝扣16及由一定数量的小孔径通孔构成的环状分流进油口17。通过其上部定位安装板15中心位置的母螺纹接口16可与滤芯安装座18上的公螺纹接口旋紧安装。 

工作原理及流程 

将高效燃油过滤及油水分离滤芯旋装于内燃机的滤芯安装座18上，启动内燃机，燃油被燃油泵吸入滤芯安装座的入口，通过滤芯外壳体3顶部的定位安装板15上的分流进油口17流入滤芯。在流经过滤破乳滤芯4时，先通过机械杂质过滤层8将固体颗粒杂质滤除，再流经破乳化层9，将燃油中的乳化态的水分凝聚为游离态的水珠，完全通过过滤破乳滤芯4过滤后的燃油沿导流罩5向过滤脱水过滤体1下方流动，在当到达导流罩5下沿时在一定流速及燃油和水的密度差的双重作用下，游离态的水珠与燃油分离，水珠沉入储放水装置2的底部，去除了绝大部分水分的燃油则进入导流罩内部，在压力作用下，燃油向上流动，到达分水滤芯6的外表面，由于分水滤芯6外表面覆盖的分水网为亲水疏油的极性，燃油得以顺利通过，其含有的微量水分则被阻挡与分水网表层。当微量水分聚集到一定量后，开始形成水珠，水珠在重力作用下向下沉降，最终落入储放水装置2内，与其底部的积水汇集在一起。 

当积水逐渐增多，水面将逐步上升，当分离出来的水分积累到一定液 位高度，位于透明积水杯顶部的水位传感器发讯，触发报警器报警，提醒内燃机操作者进行排水作业。 

上述实施例，只是本发明产品的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明要求权利范围内。 

Claims (8)

1.油水分离滤芯，具有壳体（3），其特征是壳体（3）内装有过滤破乳滤芯（4）、导流罩（5）、分水滤芯（6），并且在分水滤芯（6）外安装有导流罩（5），导流罩（5）形状为空心管状体，分水滤芯（6）位于导流罩（5）内并且一并安装于过滤破乳滤芯（4）内。

2.根据权利要求1所述油水分离滤芯，其特征是过滤破乳滤芯（4）结构为空心圆柱状，其上端面与下端面均通过橡胶密封垫与壳体（3）内的相应限位端面密封，过滤破乳滤芯（4）由不同材质多层叠压而成；并且由外至内分别为滤层定型网（7）、机械杂质过滤层（8）、破乳化层（9）、滤层支撑网（10）、中心结构支撑网（11）。

3.根据权利要求1所述油水分离滤芯，其特征是分水滤芯（6）的外形为底部封闭而顶部开口的圆柱体，内部是金属或塑料支撑网，外部是一层亲油疏水的分水材料，其材质为一定密度的不锈钢网双面涂覆聚四氟乙烯制成；分水滤芯（6）通过粘接或螺纹紧固固定于壳体顶部内底面上。

4.根据权利要求2所述油水分离滤芯，其特征是过滤破乳滤芯（4）的过滤层（8）由多层过滤材料叠压成型后并折叠为均匀有序的褶皱，并围成空心圆柱体定位成型；滤层定型网（7）及滤层支撑网（10）、中心结构支撑网（11）为金属结构，材质为不锈钢或碳钢镀锌网；机械杂质过滤层（8）的材质为化纤或玻纤、无纺布、高密度滤纸过滤材料中的一种或几种复合构成；破乳化层（9）由聚对苯二甲酸乙二醇酯材料或玻纤材料单独构成或者两种材质的多层叠压或混合制得。

5.根据权利要求1所述油水分离滤芯，其特征是壳体（3）为管状，其顶部有定位安装板（15），定位安装板（15）上有兼具紧固定位与燃油流通的螺纹丝扣(16)及由多个小孔径通孔构成的环状分流进油口(17)。

6.利用如权利要求1-5所述油水分离滤芯制成的高效燃油过滤装置，其特征是由过滤破乳过滤体总成（1）及过滤体底部的储放水装置（2）构成，储放水装置（2）位于过滤破乳过滤体总成（1）底部并设置有放水阀（12）及水位传感器（13）；过滤破乳过滤体总成（1）上部通过定位安装板（15）中心的兼具紧固定位与燃油流通的螺纹丝口(16)安装于滤芯安装座（16）上。

7.根据权利要求6所述的高效燃油过滤装置，其特征在于导流罩（5）顶部通过过滤破乳滤芯（4）上端面压接于过滤破乳过滤体总成（1）顶部的定位安装板（15）的底面上，其长度超过分水滤芯（6）。

8.根据权利要求6所述的高效燃油过滤装置，其特征在于所述储放水装置（2）位于过滤破乳过滤体总成（1）的底部，其材质为透明塑料；储放水装置（2）设置有放水阀（12）及水位传感器（13），储放水装置（2）通过位于其顶部的公螺纹与过滤脱水过滤破乳过滤体总成（1）底部的母螺纹相密封连接。

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