CN104775950A - 一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器 - Google Patents

一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器 Download PDF

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Abstract

一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器包括水箱、个进气装置和出气装置,进气装置包括伸缩套和浮标,伸缩套一端固定连接水箱内壁,水箱相匹配处开口使伸缩套内腔与外界连通,伸缩套另一端与浮标固定连接,伸缩套两端的连接处均需密封,浮标另一端与液面保持接触,且接触面有孔洞,出气装置包括水气分离室、水气螺旋分离滤芯、水分吸收室、水分螺旋吸收滤芯和出气管,水气分离室一端与水箱连通,且另一端与水分吸收室连通,水分吸收室包围在水气分离室外侧,水分吸收室另一端与出气管连通,出气管与外界相通;本发明过滤空气中的杂质效率高,过滤后的空气有适量湿度,利于发动机高效工作,整个空气通路顺畅阻力小,能提供大量洁净空气。

Description

一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器
技术领域
本发明涉及汽车发动机空气滤清器领域,尤其涉及一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器。
背景技术
现有的汽车发动机在工作状态时需要大量的空气与燃料混合燃烧放能,驱动汽车运动,为了使发动机正常运作,需要吸入足够量的纯净的空气,用空气滤清器过滤掉空气含有灰尘、胶质、氧化铝、酸化铁等杂质,才会减少磨损,让发动机稳定工作,延长发动机寿命。
现有技术将微乳化燃油作为添加剂添加到汽油或者燃油中,微乳化燃油是由弹性界面剂量薄膜内含水的微小液珠组成,有良好的扩展性,速溶于汽油或者柴油中且保持自身的稳定,他在油中就像是无数个“小炸弹”,在发动机开始工作时,微乳化燃油与燃油一起喷入发动机气缸,由于珠液中水的沸点为100℃,低于汽油或者燃油130摄氏度的沸点,在气缸温度急剧升高时,液珠中的水先行沸腾气化,体积在万分之一秒的瞬间增大了1000倍,效果相当于一次微小的爆炸,将油滴击碎雾化,增大了空气与油雾的接触面积,使燃烧将近完全,一方面提高了燃烧效率一方面减少了汽车尾气中有害气体的排放。
这种油包水的结构或者水包油的结构,对于发动机来说都是助于完全燃烧的利器,所以在过滤后的空气中含有适量的水雾,对于燃油的燃烧是有好处的。本发明人在1999年申报了一个发明专利,名为一种水过滤式滤清器,授权公告号为CN2312336Y,在这之后又进行了进一步的改进,得到了本次申报的产品,安装到客运车后,在各种气候环境中,尤其是北方的干燥多尘的环境,没有出现别的长途汽车经常出现的水箱开锅喷水现象,水温一直保持正常,最高不超过70摄氏度,使用效果显著。这种水过滤式滤清器使用的是廉价的水,成本远远低于微乳化燃油,而原理类似,产生的技术效果也相似,便于大规模的推广应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有汽车发动机用滤清器,空气通过层层滤网而受阻很大,提供空气不畅,并且在炎热的环境,提供的空气温度过高且干燥,汽车在高原爬坡等情况下容易出现各种状况的不足之处,提供了一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器,外界空气经过水的过滤,杂质去除彻底,并且高温空气在水中降温,含有水份的空气经过了层层过滤吸水,最终含有适量水汽的洁净空气进入到发动机中,适合的湿润空气在发动机气缸膨胀,击碎油滴,增大了空气与油雾的接触面积,使燃烧将近完全,一方面提高了燃烧效率,一方面减少了汽车尾气中有害气体的排放。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器包括水箱、进气装置和出气装置,进气装置安装在水箱内侧,出气装置安装在水箱外侧,进气装置包括伸缩套和浮标,伸缩套一端固定连接水箱内壁,且水箱相匹配处开口使伸缩套内腔与外界连通,伸缩套另一端与浮标固定连接,伸缩套两端的连接处均需密封,浮标另一端与液面保持接触,且接触面有孔洞;出气装置包括水气分离室、水气螺旋分离滤芯、水分吸收室、水分螺旋吸收滤芯和出气管,水气分离室一端与水箱连通,且另一端与水分吸收室连通,水分吸收室包围在水气分离室外侧,水分吸收室与出气管连通,出气管与外界相通;水气螺旋分离滤芯包括中轴和螺旋滤芯,水气螺旋分离滤芯安装在水气分离室中,中轴固定安装在水气分离室中,螺旋滤芯固定在中轴上,水分螺旋吸收滤芯安装在水分吸收室中,且以水气分离室为轴,水分螺旋吸收滤芯固定在水气分离室外侧。
优选的,所述水气螺旋分离滤芯的螺旋滤芯包括钢筋骨架、泡沫层和外罩,螺旋状的钢筋骨架外侧固定安装有泡沫层,泡沫层外面套有外罩。
优选的,所述水分螺旋吸收滤芯均包括钢筋骨架、泡沫层和外罩,螺旋状的钢筋骨架外侧固定安装有泡沫层,泡沫层外面套有外罩。
优选的,所述水箱还包括液位显示器,液位显示器与水箱连通,显示水箱内的水位线。
优选的,所述出气装置还包括回水管,回水管一端与水分吸收室下端连通,且另一端与水箱连通。
优选的,所述水过滤式油气水混合燃烧滤清器有2~6个进气装置,且对称分布。
优选的,所述进气装置还包括格挡网和风量调节阀,伸缩套与外界连通一端安装有风量调节阀,风量调节阀上罩有格挡网。
优选的,所述水气螺旋分离滤芯有6~10层螺旋;水分螺旋吸收滤芯有4~6层螺旋。
优选的,所述水箱还包括水位控制器和候补水箱,候补水箱和水箱均与水位控制器连接,水位在警戒水位以下的时候自动补水至安全水位。
优选的,所述水箱中安装有冷热管,冷热管与外界水管连通,冷热管中输入冷水或者热水调节水箱温度。
由上述技术方案可知,本发明进气装置包括伸缩套和浮标,空气由伸缩套的中空腔室进入到浮标,从浮标与液面接触面的孔洞进入到水箱中的液体中,气体中的杂质沉降在水中,纯净的空气以含水量较大的形式进入水气分离室,经过水气螺旋分离滤芯形成的螺旋通道将水分与空气分离,再进入水分吸收室,经过水分螺旋吸收滤芯形成的螺旋通道将空气中多余的水分吸收,最终合适湿润度的洁净空气通过出气管排出。一方面用水进行过滤,杂质去除的很彻底,空气十分纯净,另一方面多余的水汽是经过螺旋通道被吸附,通路畅通的同时水汽中多余的水分去除的较为干净,只保留了适量的水雾在洁净空气中,利于发动机工作,提高燃烧效率。
本发明的有益效果是:其一是水过滤空气中的杂质效率高,其二是洁净空气带有一定湿度,利于提高燃烧率,使发动机高效工作,其三是整个空气通路顺畅,阻力小,能提供足量洁净空气。
附图说明:
附图1是一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器的剖视图。
附图2是水分螺旋吸收滤芯或水气螺旋分离滤芯的剖视图。
图中:水箱1、伸缩套2、浮标3、水气分离室4、水气螺旋分离滤芯5、水分吸收室6、水分螺旋吸收滤芯7、出气管8、钢筋骨架9、泡沫层10、外罩11、液位显示器13、回水管14、格挡网15和风量调节阀16。
具体实施方式:
根据图1和图2所示,对发明的技术方案做进一步的详细阐述。
一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器包括水箱1、进气装置和出气装置,进气装置安装在水箱1内侧,出气装置安装在水箱1外侧,进气装置包括伸缩套2和浮标3,伸缩套2一端固定连接水箱1内壁,且水箱1相匹配处开口使伸缩套2内腔与外界连通,伸缩套2另一端与浮标3固定连接,伸缩套2两端的连接处均需密封,处于压缩状态的伸缩套2有向下的压力,在液面上下波动的时候也能使得浮标3与液面一直保持接触,浮标3与液面的接触面有孔洞,空气由水箱1相匹配处开口经过伸缩套2内腔,到达浮标3,然后通过浮标3上的孔洞进入水箱1中的液体中,伸缩套2是防水不透气材料制成,加上浮标3与液面一直保持接触,所以整个进气过程不会产生进入的气体没有经过水箱中的水而直接进入出气装置的现象。
进气装置还包括格挡网15和风量调节阀16,伸缩套2与外界连通一端安装有风量调节阀16,风量调节阀外面罩有格挡网15,格挡网15起到初步过滤的作用,阻挡体积较大的杂质进入,风量调节阀16是个单向进气阀,百叶窗形式,防止回风,且进气量的大小可以根据需要自动调节开口大小,风量调节阀16在正常时候是关闭状态,有一定的拉力才能将风量调节阀16的开口打开,在出气管8需要风量大的时候抽风的力量就大了,风量调节阀16的进风量就大了,保证充足的空气进入。
一般情况两个进气装置就能满足小型汽车的需求,但在重型汽车或装甲车等大型汽车的情况下,需要的空气量很大,就可以酌情添加2~4个进气装置,也就是配备4~6个进气装置使得进气量与需氧量匹配,进气装置对称分布有利于滤清器工作,保持水箱1内部的压力平衡。
出气装置包括水气分离室4、水气螺旋分离滤芯5、水分吸收室6、水分螺旋吸收滤芯7和出气管8,水气分离室4一端与水箱1连通,且另一端与水分吸收室6连通,水分吸收室6包围在水气分离室4外侧,水分吸收室6与出气管8连通,出气管8与外界相通;水气螺旋分离滤芯5包括中轴和螺旋滤芯,水气螺旋分离滤芯5安装在水气分离室4中,中轴固定安装在水气分离室4中,螺旋滤芯固定在中轴上,水分螺旋吸收滤芯7安装在水分吸收室6中,且以水气分离室4为轴,水分螺旋吸收滤芯7固定在水气分离室4外侧。
如附图2所示,其中水气螺旋分离滤芯5和水分螺旋吸收滤芯7均包括钢筋骨架9、泡沫层10和外罩11,螺旋状的钢筋骨架9外侧固定安装有泡沫层10,泡沫层10外面套有外罩11,这种结构泡沫层10是用来吸附多余的水汽的,含水量较高的空气在通过螺旋状的通路时,多余的水分不停地被吸附在泡沫层10和外罩11中,同时螺旋状的通路也产生了离心力,离心力更方便水珠与空气分离,可以增加螺旋层数来增加通过的路径长度,最终使得通过水气螺旋分离滤芯5和水分螺旋吸收滤芯7的洁净空气水雾含量合适,一般情况下水气螺旋分离滤芯有6~10层螺旋;水分螺旋吸收滤芯有4~6层螺旋,可以根据需要增减螺旋层数,已达到适合各种型号汽车或者地域。
在其他实施例中,在水气分离室4与水气螺旋分离滤芯5相匹配的地方固定安装螺旋槽,水气螺旋分离滤芯5的边嵌入在螺旋槽内,螺旋槽是和水气螺旋分离滤芯5紧密接触,螺旋槽的作用就是封堵住水气螺旋分离滤芯5与水气分离室4内腔之间形成的缝隙,密封效果更好,水气分离更彻底;同时在水分吸收室6与水分螺旋吸收滤芯7相匹配的地方固定安装螺旋槽,水分螺旋吸收滤芯7的边嵌入在螺旋槽内,螺旋槽是和水分螺旋吸收滤芯7紧密接触,螺旋槽的作用就是封堵住水分螺旋吸收滤芯7与水分吸收室6内腔之间形成的缝隙,密封效果更好,水分吸收更彻底。
筒体内腔2与螺旋滤芯7相匹配的地方固定安装螺旋槽,螺旋滤芯7的边嵌入在螺旋槽内,螺旋槽起到的作用一是封堵住螺旋滤芯7与筒体内腔2之间形成的缝隙,另一个是在螺旋滤芯7旋转的时候起到一个导向槽的作用,所以如果螺旋滤芯7不需要旋转的情况下,螺旋槽可以是和螺旋滤芯7紧密接触,密封效果更好,如果是螺旋滤芯7需要旋转的情况下,螺旋槽要选用光滑耐磨的材料,且与螺旋滤芯7不能接触,减少螺旋滤芯7在旋转过程中的摩擦阻力。
出气装置还包括回水管14,回水管14一端与水分吸收室6下端连通,且另一端与水箱1连通,水气螺旋分离滤芯5吸收的多余水分会直接落入水箱1中,水分螺旋吸收滤芯7吸收的多余水分会通过回水管14回到水箱1中。
水箱1还包括液位显示器13,液位显示器13与水箱1连通,显示水箱1内的水位线,水箱1中的水不能太多也不能太少,要在最高的安全水位线和最低的警戒水位线范围内,通过水箱1外壁的液位显示器13,就可以直观的知道水箱1中的水位,方便快捷;水箱1还包括水位控制器和候补水箱1,候补水箱1和水箱1均与水位控制器连接,水位在警戒水位以下的时候自动补水至安全水位;水箱1中安装有冷热管,冷热管与外界水管连通,冷热管中输入冷水或者热水调节水箱1温度,在冬天水温很低的情况或者在夏天水温过高的情况均能保证水过滤式油气水混合燃烧滤清器的正常工作。
另一种实施方式是,水箱1中安装有冷热管,冷热管与外界暖气管或者冷气管连通,冷热管中输入暖气或者冷气调节水箱1温度,在冬天水温很低的情况或者在夏天水温过高的情况均能保证水过滤式油气水混合燃烧滤清器的正常工作。
水过滤式油气水混合燃烧滤清器整体是密封的,接口处都有密封装置,工作过程中,只有水箱1上使伸缩套2内腔与外界连通的开口能进入空气,出气管8能出去空气。
本发明水过滤式油气水混合燃烧滤清器,使用起来效果显著,特别适合北方干燥闷热多尘的天气,其一是水过滤空气中的杂质效率高,其二是洁净空气带有一定湿度,利于提高燃烧率,使发动机高效工作,其三是整个空气通路顺畅,阻力小,能提供足量洁净空气。

Claims (10)

1.一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:包括水箱(1)、进气装置和出气装置,进气装置安装在水箱(1)内侧,出气装置安装在水箱(1)外侧,进气装置包括伸缩套(2)和浮标(3),伸缩套(2)一端固定连接水箱(1)内壁,且水箱(1)相匹配处开口使伸缩套(1)内腔与外界连通,伸缩套(2)另一端与浮标(3)固定连接,伸缩套(2)两端的连接处均需密封,浮标(3)另一端与液面保持接触,且接触面有孔洞;出气装置包括水气分离室(4)、水气螺旋分离滤芯(5)、水分吸收室(6)、水分螺旋吸收滤芯(7)和出气管(8),水气分离室(4)一端与水箱(1)连通,且另一端与水分吸收室(6)连通,水分吸收室(6)包围在水气分离室(4)外侧,水分吸收室(6)与出气管(8)连通,出气管(8)与外界相通;水气螺旋分离滤芯(5)包括中轴和螺旋滤芯,水气螺旋分离滤芯(5)安装在水气分离室(4)中,中轴固定安装在水气分离室(4)中,螺旋滤芯固定在中轴上,水分螺旋吸收滤芯(7)安装在水分吸收室(6)中,且以水气分离室(4)为轴,水分螺旋吸收滤芯(7)固定在水气分离室(4)外侧。
2.根据权利要求1所述的水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:所述水气螺旋分离滤芯(5)的螺旋滤芯包括钢筋骨架(9)、泡沫层(10)和外罩(11),螺旋状的钢筋骨架(9)外侧固定安装有泡沫层(10),泡沫层(10)外面套有外罩(11)。
3.根据权利要求1所述的水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:所述水分螺旋吸收滤芯(7)均包括钢筋骨架(9)、泡沫层(10)和外罩(11),螺旋状的钢筋骨架(9)外侧固定安装有泡沫层(10),泡沫层(10)外面套有外罩(11)。
4.根据权利要求1所述的水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:所述水箱(1)还包括液位显示器(13),液位显示器(13)与水箱(1)连通,显示水箱(1)内的水位线。
5.根据权利要求1所述的水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:所述出气装置还包括回水管(14),回水管(14)一端与水分吸收室(6)下端连通,且另一端与水箱(1)连通。
6.根据权利要求1所述的水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:所述水过滤式油气水混合燃烧滤清器有2~6个进气装置,且对称分布。
7.根据权利要求1-6所述的任意一种水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:所述进气装置还包括格挡网(15)和风量调节阀(16),伸缩套(2)与外界连通一端安装有风量调节阀(16),风量调节阀(16)上罩有格挡网(15)。
8.根据权利要求7所述的水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:所述水气螺旋分离滤芯(5)有6~10层螺旋;水分螺旋吸收滤芯(7)有4~6层螺旋。
9.根据权利要求8所述的水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:所述水箱(1)还包括水位控制器和候补水箱(1),候补水箱(1)和水箱(1)均与水位控制器连接,水位在警戒水位以下的时候自动补水至安全水位。
10.根据权利要求9所述的水过滤式油气水混合燃烧滤清器,其特征在于:所述水箱(1)中安装有冷热管,冷热管与外界水管连通,冷热管中输入冷水或者热水调节水箱(1)温度。
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