CN105134435A - 柴油滤清器及其加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体燃料净化装置上的装置，具体涉及一种柴油滤清器及其加热装置，柴油滤清器包括滤纸及加热装置，所述加热装置包括滤清器滤纸下部的下端盖，包括磁芯及励磁线圈，励磁线圈缠绕在磁芯上，所述磁芯中柱与下端盖紧密贴合，励磁线圈连接线路板，线路板连接直流电源。本发明利用滤清器自身的结构，同时对滤纸内外两端的柴油加热，加热效率高，升温速度快，解决了重载卡车冬季因气温过低滤清器中的滤纸被蜡堵塞造成的启动困难、供油不畅等问题。

Description

柴油滤清器及其加热装置

技术领域

本发明涉及液体燃料净化装置上的加热装置，具体涉及一种柴油滤清器及其加热装置。

背景技术

目前，我国的重载卡车和工程车辆、轮船等设备通常选用柴油做燃料，由于柴油中含有水分等杂质，在进入发动机前，柴油必须经过过滤以滤除掉其中所含的水分和杂质。型号为PL-420的油水分离器是最为常用的一种柴油滤清器，其结构主要包括壳体、滤纸、中心管、滤纸两端的上下端盖、弹性支撑片以及结构底部的积水杯，该类滤清器可有效地滤除燃油系统中的有害杂质和水分。但在冬季气温较低时，滤清器中的滤纸很容易被析出的蜡堵塞，过油能力下降，柴油发动机因供油不畅而起动困难。

为了解决这一技术难题，科技人员设计出了多种加热装置来对滤清器内的柴油进行加热，比较典型的有以下2种：1)利用大功率电热管加热，电热管呈倒U状或环状，安装在积水杯的底部，利用双金属片开关控制温度，这种加热可对滤纸外部的柴油进行直接加热，但对滤纸内部的柴油只能进行间接加热，因此这种加热器升温慢、效率低；2)授权公告号CN103075282A的中国发明专利公开了一种内置式柴油汽车滤清器感应加热方法及装置，其是利用滤清器油杯中的螺栓柱作为发热主体，整个加热装置安装在滤芯内腔中，这种装置可显著提高滤芯内部柴油的升温速度，但受到滤纸的阻隔，对滤纸外部柴油的加热也属于间接加热，升温速度较慢，另外，因这种滤清器只在轻型卡车上使用，相应的加热器还不能直接用在重载卡车上。

发明内容

为了克服现有重载卡车滤清器的功能缺陷，本发明提供一种高效的可对滤纸内外同时加热的柴油滤清器及其加热装置，解决重载卡车冬季因气温过低滤清器中的滤纸被蜡堵塞造成的启动困难、供油不畅等问题。

本发明采用如下技术方案：

一种柴油滤清器加热装置，包括滤清器滤纸下部的下端盖，包括磁芯及励磁线圈，励磁线圈缠绕在磁芯上，所述磁芯中柱与下端盖紧密贴合，励磁线圈连接线路板，线路板连接直流电源。

所述线路板包括第一线路板及第二线路板，第一线路板与第二线路板垂直插接，构成十字架构，有效利用了空腔内的空间，另外，十字架构上部设有沉槽，磁芯放置在沉槽内，沉槽可对磁芯起到支撑、限制位置的作用，并保证磁芯中柱贴合下端盖。

因为磁芯材料较脆，为防止行车过程中磁芯因震动破碎，磁芯在沉槽中采用弹性固定方式，因此沉槽底部设有弹性垫。在积水杯安装的旋转行程末段，磁芯中柱顶面与下端盖平面接触后，弹性垫受压产生变形，其变形可为磁芯中柱和下端盖凹陷平面之间的接触提供一定的压力，消除二者之间的间隙，保证贴合紧密。

优选的，所述线路板下部设有两探水针，两探水针之间设有一定间隙，探水针连接警示装置，警示装置可为警示灯。当被滤出的水在积水杯中同时接触到两个探水针时，逆变电路将停止工作，同时警示装置发出报警信号，提醒驾驶人员对积水杯放水，有效地防止水对电子元件及导线的腐蚀，积水杯底部设有排水阀，需要排放水时，打开排水阀即可。

为减少漏磁，磁芯中柱与下端盖平面之间不存有间隙，所述下端盖下部设有弹性支撑片，下端盖中心设置凹部，凹部为凹陷的平面，弹性支撑片中心对应凹部设有中心孔，优选的，所述磁芯中柱及励磁线圈穿过中心孔设置在凹部，磁芯中柱与下端盖凹部平面紧密贴合。

为了在适应下端盖及弹性支撑片的结构同时，保证磁芯中柱与下端盖平面之间紧密贴合，所述磁芯边柱设在中心孔外部，磁芯边柱低于磁芯中柱。

磁芯选用铁氧体型高频磁芯。

为了便于制造安装，所述磁芯中柱及线路板的中心对称线均与滤清器的中心线重合。

柴油滤清器加热装置还包括超温保护装置及短路保护装置：如果上述的油温控制失效，导致油温异常升高，超温保护装置会自动熔断，切断整个加热装置的电源；如果电路元件出现击穿短路，会造成电流急剧增大，短路保护装置会自动停电。

一种柴油滤清器，包括滤纸及加热装置，所述加热装置包括滤清器滤纸下部的下端盖，还包括磁芯及励磁线圈，励磁线圈缠绕在磁芯上，所述磁芯中柱与下端盖紧密贴合，励磁线圈连接线路板，线路板连接直流电源。

在本发明中，通过线路板将直流电逆变成高频交流电，高频交流电通过励磁线圈时产生高频磁场，高频磁场在下端盖中感应出涡流，由于下端盖是薄钢板，具有良好的导磁性能，涡流使得下端盖发热，下端盖作为本加热装置的发热主体。由于下端盖与滤纸内外的柴油直接接触，其产生的热量可同时对滤纸内外两侧的柴油同时进行加热。

本发明的优点及有益效果为：

本发明利用滤清器自身的结构，同时对滤纸内外两端的柴油加热，加热效率高，升温速度快，解决了重载卡车冬季因气温过低滤清器中的滤纸被蜡堵塞造成的启动困难、供油不畅等问题。另外，下端盖作发热主体，可以保证热量自下而上地对流，符合热传递规律。

本发明充分地利用了滤清器与积水杯之间的空间，利用积水杯等结构实现对其的支撑，而无需其他的支撑结构，简洁方便。

附图说明

图1为未安装本发明的滤清器结构示意图；

图2为本发明的结构示意图。

其中，1-壳体，2-滤纸，3-中心管，4-下端盖，5-弹性支撑片，6-积水杯，7-沉槽，8-励磁线圈，9-磁芯，10-弹性垫，11-第一线路板，12-第二线路板，13-警示装置，14-探水针，15-磁芯边柱，16-磁芯中柱，17-凹部，18-中心孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

具体实施例1：

如图1所示，滤清器包括壳体1、滤纸2、中心管3、上端盖、下端盖4、弹性支撑片5、积水杯6，其中滤纸2、中心管3和上、下端盖构成滤芯，积水杯6通过螺纹安装在滤芯下部。弹性支撑片5设置在下端盖4的下部，弹性支撑片5的中心冲压成型有中心孔18，中心孔18边缘向上凸起，与下端盖4中心的圆形凹部17扣合，起固定滤芯的作用。

在上述滤清器中，只有滤芯的上、下端盖可与滤纸2内外两侧的柴油接触，发出的热量可直接传递给柴油。但如果将上端盖作为发热主体，对其下面的油加热，违背热对流规律，效果欠佳，因此，优选的方案是用下端盖4作为发热主体，并且，为适应滤清器的整体结构，加热装置安装在弹性支撑片5与积水杯6之间的空间内。

如图2所示，一种柴油滤清器加热装置，选用下端盖4作为发热主体，其产生的热量可对滤纸2内外两侧的柴油同时进行加热。柴油滤清器加热装置包括磁芯9及励磁线圈8，磁芯9选用E形功率磁芯，励磁线圈8缠绕在磁芯9上，磁芯中柱16及励磁线圈8穿过中心孔18设置在下端盖的凹部17内，磁芯中柱16与下端盖凹部17平面紧密贴合，励磁线圈8连接线路板，线路板连接直流电源(附图中未标示)。为保证其磁芯中柱16顶面与下端盖凹部17平面无间隙，磁芯边柱15高度小于磁芯中柱16，优选的，以弹性支撑片中心孔18边缘的高度为参考，磁芯边柱15的中心线对准中心孔18的外缘。

所述线路板包括第一线路板11及第二线路板12，第一线路板11及第二线路板12垂直插接，构成十字结构，第一线路板11及第二线路板12的接缝处设置焊盘，通过在焊盘上搪锡来增加十字结构的牢固度。线路板以积水杯6为依托安装，线路板的大小适应积水杯6的内径。线路板上部设有沉槽7，沉槽7的长宽适应磁芯9的大小，在第一线路板11上，沉槽7的长度与磁芯9的长度一致，在第二线路板12上，沉槽7的宽度与磁芯9的宽度一致，磁芯9匹配安装在沉槽7内，沉槽7底部设有弹性垫10。为了方便制作安装，所述磁芯中柱16、线路板的中心对称线与滤清器的中心线重合。

另外，为了保证使用安全，线路板下部设有两探水针14，两探水针14之间设有一定间隙，探水针14连接警示装置13。柴油滤清器加热装置还包括超温保护装置及短路保护装置。

具体实施例2：

一种柴油滤清器，包括滤纸2及加热装置，所述加热装置与上述具体实施例1中的柴油滤清器加热装置结构相同。

本发明与现有技术实验对比如下：

初始油温为-2℃，环境温度为0℃，满容积的条件下，A组采用本发明的加热装置，B组采用现有技术中电热管加热装置，两组同时进行加热8分钟后，滤清器内部温度监测结果如下表所示：

	滤纸外侧温度℃	滤纸内侧温度℃
			A组	32	34
B组	36	12

由此可知，本发明可同时对滤纸内外两侧的柴油加热，内外两侧温度同步提高，加热效率高。

Claims (10)

1.一种柴油滤清器加热装置，包括滤清器滤纸下部的下端盖，其特征是，包括磁芯及励磁线圈，励磁线圈缠绕在磁芯上，所述磁芯中柱与下端盖紧密贴合，励磁线圈连接线路板，线路板连接直流电源。

2.根据权利要求1所述的柴油滤清器加热装置，其特征是，所述线路板包括第一线路板及第二线路板，第一线路板与第二线路板垂直插接，形成十字架构，所述十字架构上部设有沉槽，磁芯放置在沉槽内。

3.根据权利要求2所述的柴油滤清器加热装置，其特征是，所述沉槽底部设有弹性垫。

4.根据权利要求1所述的柴油滤清器加热装置，其特征是，所述下端盖下部设有弹性支撑片，下端盖中心设有凹部，凹部设置为凹陷的平面，弹性支撑片中心对应凹部设有中心孔，所述磁芯中柱及励磁线圈穿过中心孔设置在凹部，磁芯中柱与下端盖凹部平面紧密贴合。

5.根据权利要求4所述的柴油滤清器加热装置，其特征是，所述磁芯边柱低于磁芯中柱，磁芯边柱设在中心孔外部。

6.根据权利要求1所述的柴油滤清器加热装置，其特征是，所述线路板下部设有两探水针，两探水针之间设有一定间隙，探水针连接警示装置。

7.根据权利要求1所述的柴油滤清器加热装置，其特征是，所述磁芯为铁氧体。

8.根据权利要求1所述的柴油滤清器加热装置，其特征是，所述磁芯中柱及线路板十字架构的中心对称线均与滤清器的中心线重合。

9.根据权利要求1所述的柴油滤清器加热装置，其特征是，柴油滤清器加热装置还包括超温保护装置及短路保护装置。

10.一种柴油滤清器，包括滤纸及加热装置，其特征是，所述加热装置包括滤清器滤纸下部的下端盖，还包括磁芯及励磁线圈，励磁线圈缠绕在磁芯上，所述磁芯中柱与下端盖紧密贴合，励磁线圈连接线路板，线路板连接直流电源。