CN104768626A - 具有用于排水的元件的滤芯以及相关过滤器组 - Google Patents

Abstract

一种用于过滤燃料的滤芯，包括管状的过滤器壁（31）、固定于过滤器壁（31）末端的第一支撑板（32）、以及固定于过滤器壁的相对端的第二支撑板（33），各支撑板（32，33）限定水排放导管（324,325；50；335,336）的各部分(324,325；335,336)，所述水在燃料的过滤过程中从燃料处分离出来。本发明的独特之处在于其包括连接套管（50），所述连接套管（50）用于连接部分(324,325；335,336)，并设置在所述过滤器壁（31）的外部。

Description

具有用于排水的元件的滤芯以及相关过滤器组

技术领域

本发明涉及一种滤芯以及用于过滤液体的相关过滤器组。

本发明总体地涉及一种滤芯以及相关过滤器组，其设有用于排出存在于待过滤流体中的水的元件，涉及用于例如柴油的燃料过滤的发动机领域。

背景技术

众所周知，发动机燃料过滤一般通过过滤器组来获得，该过滤器组包括外部壳体，所述外壳设有大致烧杯状的主体，其由盖关闭的开口端设有用于有待过滤液体的入口以及用于过滤液体的出口；所述壳体还内部地包含至少一个可替换滤芯，该可替换滤芯将壳体的内部容积分成两个独立的腔，其中的第一腔与入口连通，而第二腔与出口连通。

通过此方式，从过滤器组的入口流向过出口的燃料被迫经过过滤器壁，该过滤器壁保留可能出现在里面的杂质，并将存在于燃料中的水分开。

典型的滤芯包括管状过滤器壁，例如，带褶的过滤器壁或深度壁，以及两个设置在过滤器壁相对末端的支撑板。

为了保证过滤器壁的更大的刚性以及机械强度，滤芯有时还可包括穿透支撑管，该穿透支撑管一般是芯，其插入到管状过滤器壁内。

通过这种方式，支撑芯能够抵抗由流体的压力峰以及振动、撞击和其它类似压力导致的过滤器壁的变形。

因为其具有大于要处理的燃料(例如柴油)的比重，要过滤的液体中的水倾向于在烧杯主体的底部积聚，并必须在过滤器组工作时进行去除。

在现有技术中，为了促进水从燃料中分离，一般使用过滤器壁，所述过滤器壁可通过聚结而使水从燃料和/或疏水网处分离，该疏水网使水与燃料分开，从而水通过重力被收集在壳体的底部。

此外，排放导管的使用同样为公知，其与过滤器组的壳体连接，该导管在易于收集水之处将所述壳体的较低部分与水的吸收元件连通，使得积聚的水持久地从壳体处排空。

在不是从烧杯底部直接向下分支时，排放导管通过成型套管与盖连接，该成型套管在壳体内部地轴向伸展，使得在其自由端刚好掠过该烧杯主体。

在第一类的过滤器组中，套管从盖处分支，并外部地穿过滤芯；然而，所述第一类具有的缺陷是大致柔性的排放导管在壳体中大致自由地进行内部移动，这在排放效率方面无疑是一个缺陷。

为了消除上述缺陷，提出下述解决方案：衍生自盖的套管穿过支撑板以及滤芯的过滤器壁，在烧杯主体的底部处通过其自由端打开。

然而，这些已知的方法呈现出过滤器组不同部件的组件成本大量增加的缺陷，在生产和维修的时间和花费方面具有无疑的相关的缺陷。

在其它所采用的方法中，该排放导管在支撑板以及位于过滤器壁内部的支撑芯中部分地实现。然而，该方法限制了过滤流体的流经表面，以及因此的由过滤器组向燃料提供的整体流体动力阻力，以及必要地限制了疏水网的尺寸。

本发明的目的在于消除上述缺陷，其方法简单，合理以及相对便宜，同时，提供了相对于现有技术的上述系统的有利取代。

上述目的通过独立权利要求所体现。而从属权利要求描述出本发明方面的优选和/或特定优点。

发明内容

本发明公开了一种管状的过滤器壁，固定于过滤器壁末端处的第一支撑板，以及固定于过滤器壁的相对末端处的第二支撑板，每个支撑板限定了水排放导管的各自部分，所述水在燃料过滤的过程中从燃料处分离，其特征在于，其包括连接套管，所述连接套管能够连接至所述部分，并设置在过滤器壁的外部。

鉴于上述方法，用于收集并将水从过滤器组处排放的元件限定在具有滤芯的单一件中，具有无疑的结构优点，实现了对滤芯的各生产参数的补偿，且同时促使了过滤器组中水的收集和排放元件的有效、简单以及可重复的定位。

此外，连接套管相对于过滤器壁在外部位置中的定位并没有限制滤芯的其它部件，并构造了对燃料的非常受控的流体动力扰动。

在本发明的方面中，每个部分包括大致平行于过滤器壁轴的轴向部分，以及大致垂直于过滤器壁轴的横向部分，且连接套管可将部分的横向部分设置为连通的。

通过这种方式，连接套管的结构特别简单，且合理，促进了其安装和替换，并因此延长了滤芯的生产和维修周期。

本发明的滤芯有利地包括了连接套管的长度调节元件。

该连接套管特别地设有波纹区域，其可根据需要缩小或延伸，使得横向通道口之间的内轴的结构性变化可通过连接套管长度的改变来获得补偿。

通过这种方式，构成滤芯的部件可经过标准化，维持特定的柔性，该柔性能够吸收由于例如不同部件的组装而导致的节段中的任何可能振动或偏差。

在本发明的另一个方面，每个支撑板包括密封元件，所述密封元件轴向地插入到每个部分的入口和出口之间。

多亏了上述方法，水被去除之处的轴向端被置于过滤器组的环境中，与横向壁所在的环境相分离（以及因此的连接套管），使得水从过滤燃料侧被收集，流经非过滤侧，并保持过滤器组侧之间的分离。

此外，滤芯可包括疏水网，所述疏水网具有管状形状，并同轴地位于过滤器壁的内部。

通过这种方式，与燃料的出口连通的过滤器组的区域可以保持与水积聚的中间区域分开。

该滤芯有利地包括支撑芯，所述支撑芯同轴地插入过滤器壁的内部，并设有用于燃料通道的径向开口，该支撑芯设有至少一个肋，其具有来自支撑芯的外部覆盖的螺旋上升，并可内部地掠过过滤器壁。

所述疏水网，进一步地以截断穿过径向开口的燃料的方式来固定于支撑芯处。

多亏了上述方法，水分子的聚集效应、燃料的水分离、以及在过滤器组壳体底部上析出的水得以增加了。

在本发明的另一个方面，过滤器组提供有外部壳体，该外部壳体设有用于待过滤燃料的入口、用于已过滤燃料的出口、以及用于收集在壳体底部的水的出口导管，以及滤芯，如上所述地，所述滤芯可将壳体的内部容积划分成与入口连通的第一腔，以及与出口连通的第二腔，排放导管的至少一部分与出口导管连接。

本发明还公开了另一个滤芯，其还可相对于上述来独立地得到保护，该滤芯包括：

管状的过滤器壁、固定于过滤器壁一端的第一支撑板、固定于过滤器壁的相对端的第二支撑板、具有管状形状并相对于过滤器壁同轴地设置的疏水网，其中一个特性是其具有支撑芯，该支撑芯相对于过滤器壁为同轴的，并设置有被疏水网截断的径向开口，该径向开口仅用于燃料的流通，该支撑芯设置有至少螺旋状上升的肋，所述肋来自朝向过滤器壁的支撑芯的覆盖物，并可内部地掠过该过滤器壁。

在实际中，当过滤器壁被从外流向内的流体流经时，疏水网和芯内部地插入过滤器壁中，当燃料从内向外地流经过滤器壁时，他们可设置在过滤器壁的外部。

附图说明

通过以下说明，结合非限制的实施例，本发明的特点和优点在结合附图的情况下变得更明显。

图1为根据本发明的过滤器组件的等距视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2沿Ill-Ill截面的视图；

图4为图3中过滤器组件的单个滤芯的截面图。

具体实施方式

以下结合特定的附图进行说明，附图标记10整体代表用于机动车辆柴油机的柴油燃料的过滤器组件。

过滤器组件10包括外部壳体，以附图标记20表示，其可由烧杯状主体21以及适于封闭壳体20的上部盖22形成。

盖22包括用于待过滤柴油的入口导管23，用于过滤柴油燃料的出口导管24，以及用于积聚在烧杯状主体21的底部的水的排放导管25，其具有合适的连接盖，正如本领域技术人员所知晓的。

茎部26从烧杯状主体21的底部凸起，该茎部26承载有液位传感器27，该液位传感器可检测在柴油燃料过滤过程中的积聚在烧杯状主体21底部的水的液位。

如本领域技术人员所熟悉的，该液位传感器27与车辆的电气控制单元（未图示）连接。

滤芯容纳在壳体20内，由附图标记30表示。

滤芯30包括管状过滤器壁31，在本发明情况下为带褶的，其限制了支撑芯40插入的内部通腔，该芯40设有用于柴油通道的径向开口41。

外部容积限定在过滤器壁31和烧杯状主体21之间，其与待过滤的燃料的入口导管23连通。

支撑芯40所具有的外径大致小于过滤器壁31的内径，使得在过滤器壁31的内表面和支撑芯40的外表面之间限定空隙。

肋42设置在具有螺旋状上升的支撑芯40的外部覆盖处，其棱状物掠过过滤器壁31的内表面。

此外，支撑芯40可支撑疏水网43，例如，也表现为管状，同轴地插入过滤器壁31内，并可叠加在支撑芯40的径向开口41上，以便截断流经此处的燃料流。

实际上，疏水网43通过粘合或其它固定的技术来固定在支撑芯40处，以便截断芯40的径向开口41。

肋42可对由过滤器壁30过滤出来的燃料以及从其中分离的水施加螺旋运动，这样增加了水从燃料中的分离，以及水分子的聚集，因此协助疏水网43完成任务。

滤芯30包括两个一般由塑料制成的盘状支撑板，为上部支撑板32和底部支撑板33，他们同轴地固定在所述过滤器壁31的相对末端处。

底部支撑板33封闭所述过滤器壁31的底端，其设有沿着假想圆周分布的轴向开口330，并可在支撑芯40的过滤器壁31和外部覆盖物和过滤器壁31之间的空隙处平视地叠加。

此外，底部支撑板33包括较低边缘331，其可限定包含第一环状密封圈333的环状座332。

第一环状密封圈333可被压缩在环状座332和烧杯状主体21的内壁之间，例如在接近底部的锥形区域，以便确保底部支撑板33和烧杯状主体21之间的密封，下部地限制了过滤器壁31外部的容积。

实际上，第一环状密封333将壳体细划分成第一环境（因为燃料仍然需要过滤，并从包含的水之处分离，因此称为过滤器组件10的玷污侧），所述第一环境位于从入口导管23向出口导管24流动方向的过滤器壁31的上游位置，以及第二环境，所述第二环境位于过滤器壁本身的下游位置（也称为过滤器组件的清洁侧，其中的燃料通过过滤器壁31被过滤掉）

过滤器组件10的第一环境被置于为仅与入口导管23连通，并在以下变得明显。

第二环境随后通过疏水网43细分成两个子环境，第一个子环境由包含于过滤器壁31的内表面以及疏水网之间的空间，以及底部支撑板33之下的空间（该空间通过轴向开口330而连通）组成，并设置为与水的出口导管25连通。

第二子环境由疏水网43的内部空间所限定，并置于为与过滤燃料的出口导管24直接连通。

空心的套管334处于从底部支撑板33的偏置位置分支处，其自由端掠过烧杯状主体21的底部。在该例子中，空心套管334为与底部支撑板33为单一体，例如通过共挤出来实现。

空心套管334的内部腔限定了纵向通管（335，336），它们通过第一入口孔337在空心套管334的自由端开口，通过第一横向出口338在底部支撑板33的横向侧翼处开口。

空心套管334的自由端有利地大致地倾斜成型，即：具有相对于过滤器壁31的纵向轴成约45度的倾斜的前壁。

第一环状密封圈333适于轴向地插入到第一入口337和第一出口338之间。

实际上，纵向导管包括大致轴向的第一部分335（与过滤器壁31的纵向轴平行），以及相对于第一部分的横向垂直的第二部分336（例如，径向）。上部支撑板32包括中心孔320，通过插入第二环状密封圈321，以及第三环状密封圈322紧密连接所至的稍微抬起的外周边缘，中心孔320与突出进壳体20内的出口导管24连接。

第三环状密封圈322被内部地接纳并压缩到由盖22和烧杯状主体21之间所限定的座内，以便确保过滤器组件10的壳体20的密封。

该上部支撑板32还包括偏置的空心柄323，其利用插入密封环，而插入到出口导管25的扩大部分。

在该例子中，空心柄323与上部支撑板32成为单一件。

空心柄323的内部腔限定了纵向导管(324, 325)，其通过第二出口326在该空心柄323的自由端处开口，并通过第二横向入口327在上部支撑板32的横向侧翼处开口。

第三环状密封圈322可轴向地插入到第二出口326和第二入口327之间。

在实际中，纵向导管包括大致轴向的第一部分324（与过滤器壁31的纵向轴平行），以及横向的，相对于第一部分本身垂直的第二部分325（例如，径向）。

上部支撑板32的第二入口327以及底部支撑板33的第一出口338有利地为在平面视图中是大致对齐的。

在上部支撑板32和盖22之间限定了狭窄腔，所述腔与待过滤的柴油的入口导管23连通。

此外，多个孔328限定在上部支撑板32的凸起边缘上，这些孔使得入口导管23与限定于过滤器壁31和烧杯状主体21之间的外部容积连通。

特别地，该滤芯30包括连接套管50，该连接套管将底部支撑板33的纵向导管335，336与上部支撑板32的纵向导管324，325连接。

实际上，连接套管50包括底端51，其适于密封地插入到底部支撑板33的第一出口338（第二横向部分336侧）内（例如通过摩擦干涉），以及上端52，其适于密封地插入到上部支撑板32的第二入口327（第二横向部分325）内（例如通过摩擦干涉）。

连接套管50包括中心部分，所述中心部分设置为平行于过滤器壁31的纵向轴，并位于外部，且大致垂直于该中心部分的两个末端部分插入到各自支撑板的第二入口327以及第一出口338，以便与纵向导管335，336和324，325一起限定水的单一出口导管，所述水在燃料过滤的过程中，积聚在烧杯状主体21的底部。

实际上，水的出口通过以下限定：

-第一部分，所述第一部分与底部支撑板33为单一件，其由空心套管334制成（纵向导管的第一部分335和第二部分336）；

-第二部分，所述第二部分由连接套管50组成，以及

-第三部分，所述第三部分与上部支撑板32为单一件，其由空心柄323制成（纵向导管的第一部分324和第二部分325）。

该连接套管50，例如，可拆卸地与底部支撑板33和上部支撑板32连接。

该连接套管50的中心部分有利地包括波纹区域53，其可改变连接套管的长度，并因此补偿由于滤芯10的生产过程造成的第二入口端327和第一出口338之间的距离的改变。

鉴于上述说明，过滤器组件10的操作如下所示。

待过滤的燃料通过入口导管23进入壳体20，并输送向过滤器壁31，其促使了水的分离（例如聚集的结果）以及燃料的过滤。

分离的水和由过滤器壁31过滤的燃料通过肋导致了向下的旋转运动，朝着腔20的中心流动，所述腔将其推向疏水网43。

分离的水随后通过疏水网43封锁，且由于其比重要大于燃料的比重，水容易沉到烧杯状主体21的底部，流经轴向开口330.

从水处过滤并分离的燃料，流经疏水网43，并输送向燃料的出口导管24。当其达到足够高的液位时，停留在烧杯状主体21底部的被液位传感器27检测到的水通过排放导管朝着出口导管25排出。

在实际中，水通过空心套管334的第一入口337来收集，并朝着出口导管25被吸收。

水按次序流经限定于底部支撑板33中的纵向导管335，336，以及限定于上部支撑板32的连接套管50以及纵向导管324，325，并随后离开第二出口326，并到达出口导管25，随后被排到过滤器组件10的外部。

如上所设想的本发明可进行多种修改和变化，这些变化都落入本发明的理念内。

此外，所有的细节都可通过基础等同的元件来进行替换。

实际上，所使用的材料以及响应的形状和迟训可在不偏离本发明权利要求保护的范围内，根据需要修改。

Claims (11)

1.用于过滤燃料的滤芯（30），其包括：管状的过滤器壁（31），固定至所述过滤器壁（31）的末端的第一支撑板（32）以及固定至所述过滤器壁的相反末端的第二支撑板（33），各支撑板（32，33）限定了水的排放导管(324,325; 50; 335,336)的各部分(324,325;335,336)，所述水在燃料的过滤过程中与燃料处分离，其特征在于，所述滤芯包括连接套管（50），其能够与部分(324,325,335,336)相连，并设置在过滤器壁（31）的外部。

2.根据权利要求1所述的滤芯（30），其特征在于，各部分(324,325;335,336)包括与过滤器壁（31）的轴平行的大致轴向部分（324，335），以及与过滤器壁（31）的轴大致垂直的横向部分（325, 326），以及连接套管（50），所述连接套管（50）能够将部分(324,325;335,336)的横向部分(325, 326)设置为连通的。

3.根据权利要求1或2所述的滤芯（30），其特征在于，所述滤芯（30）包括连接套管（50）的长度调节元件（53）。

4.根据权利要求3所述的滤芯（30），其特征在于，所述调节元件包括连接套管（50）的至少一个波纹区域（53）。

5.根据权利要求2所述的滤芯（30），其特征在于，每个支撑板（32，33）包括密封元件（322, 333），所述密封元件轴向地插入在各部分(324,325;335,336)的入口(327, 337)和出口(326, 338)之间。

6.根据权利要求1所述的滤芯（30），其特征在于，其包括至少一个疏水网（43），所述疏水网为管状且同轴地位于所述过滤器壁（31）的内部。

7.根据权利要求1所述的滤芯（30），其特征在于，其包括支撑芯（40），所述支撑芯同轴地插入到过滤器壁（31）内部，并设有用于燃料通道的径向开口（41），所述支撑芯（40）设有至少一个肋（42），所述肋具有从所述支撑芯的外部覆盖物而来的螺旋状上升，并能够内部地掠过过滤器壁（31）。

8.根据权利要求6或7所述的滤芯（30），其特征在于，所述疏水网（43）以截断流经其径向开口（41）的燃料的方式来固定至所述支撑芯（40）处。

9.过滤器组（10），其包括外部壳体（20），所述外部壳体具有用于待过滤燃料的入口（23），用于过滤燃料的出口（24），收集在壳体底部的水的出口导管（25），以及根据前面任一项权利要求所述的滤芯（30），所述过滤器组能够将壳体（20）的内部容积划分成与入口（23）连通的第一腔，以及与出口（24）连通的第二腔，排放导管（324,325; 50; 335,336)的部分(324,325;335,336)中的至少其中之一（324, 325）与出口导管（25）连接。

10.根据权利要求9所述的过滤器组（10），其特征在于，所述壳体（20）包括主体（21），该主体（21）为大致烧杯状，并由盖（229）上部闭合，入口（23）、出口（24）以及出口导管（25）可在所述盖（22）上实现。

11.根据权利要求9所述的过滤器组（10），其特征在于，所述滤芯（30）的密封元件(322, 333)与壳体（20）配合用在将待过滤流体的第一腔与已过滤流体的第二腔的分离中。