CN105637209A - 燃料过滤器装置 - Google Patents

Abstract

一种包括探针的过滤器装置，其中过滤器元件探针第一端与位于过滤头中的感测单元选择性地接合，并且过滤器元件探针第二端位于过滤罐的污染物部分中。通过利用密封构件，所述探针通过所述过滤器元件固定地接合。所述过滤器元件设置在与所述过滤器头接合的所述过滤罐中。

Description

燃料过滤器装置

背景技术

通常，汽车、船、船舶、工业车辆、建筑车辆以及其它运输车辆包含过滤器装置。过滤器装置一般具有传感器或系统，用于指示污染程度、更换过滤器的时机或更新被污染的油的时机，从而预防车辆发动机、液压系统等出现难题或问题。

车辆发动机损坏后或车辆发动机已停机时，许多这些装置检测到水或污染。另外，多数污染传感器位于过滤罐外部，例如当过滤器位于轮室中时，这使它们暴露于碎屑和损坏。

例如，如果没有足够快地检测到燃料中的水，则可导致发动机在车辆操作的关键时刻发生故障。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式来引入将在下面的详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容并不是旨在识别要求保护的主题的关键因素或必要特征，也不是旨在用于限定要求保护的主题的范围。

如本文所提供的，适合于结合燃料供应系统、液压系统使用的水或污染物检测过滤器，且其中燃料或燃料混合物中存在水可引起需要时动力的损失或对发动机造成损坏。本发明的感测手段是可以减轻可能对发动机造成的损坏并且进而致动位于过滤器装置中的感测电路的形式。这样设计的装置可为旋装式过滤器提供方便性、安全性以及可靠性。

在过滤器装置的一个实施例中，过滤器元件可被构造成将污染物从混合物中分离出来。过滤器元件可设置在与过滤器头操作地接合的过滤罐中。在该实施例中，探针可与过滤器元件接合，其中探针可包括探针第一端，当过滤罐与过滤器头选择性地接合时，探针第一端被构造成与设置在过滤器头中的感测单元选择性地接合。此外，探针可包括探针第二端，当过滤罐与过滤器头选择性地接合时，所述探针第二端可设置在过滤罐的污染物接收部分中。

为了实现前述和相关的目标，以下描述和附图详细阐述了某些说明性方面和实施例。这些仅表示可利用本发明的一个或多个方面的各种方式。当结合附图考虑时，根据以下详细描述，本公开的其它方面、优点以及新颖特征将变得显而易见。

附图说明

本文公开的内容可使某些部件和部件的布置采取物理形式，且可在本说明书中进行详细描述，并在形成本书明书的一部分的附图中示出，其中：

图1是封装具有探针的过滤器元件的示例性过滤器装置的侧剖视图。

图2所示为安装到燃料过滤器头的示例性过滤器装置的侧视图。

图3所示为过滤器装置的部件彼此关联的示例性布置的分解视图。

图4是短管和传感器组件的剖视图。

图5所示为安装到燃料过滤器头的示例性过滤器装置的侧视图。

具体实施方式

现在参考附图描述所要求保护的主题，其中全文中相同的附图标记通常用于指代相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，对许多具体细节进行了阐述，以便提供对所要求保护的主题的彻底理解。然而，很明显，所要求保护的主题可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其它情况下，可以用框图的形式示出结构和装置，以便描述所要求保护的主题。

现在参考附图，特别是图1-图3，图1中示出的是示例性过滤器装置100的侧剖视图。图2-图3分别示出示例性过滤器装置200的侧视图和示例性过滤器装置300的分解图。过滤器装置100包括布置在过滤罐104(图2)内的过滤器元件102，以阻挡污染物，例如，燃料或混合物内的水。例如，过滤罐104内的过滤器元件102与过滤器头106螺纹地、密封地或非密封地接合。利用过滤器元件压缩弹簧117，过滤器元件102与过滤器头106非固定地、密封地接合。尽管该实施例利用了过滤器元件压缩弹簧117，但本文设想了本领域技术人员已知的其它元件。探针108通过密封组件110与过滤器元件102固定地或非固定地接合。探针108包括探针第一端112，其被构造成选择性地与安装到过滤器头106的感测单元114(如虚线椭圆内所示)接合。探针第二端116被设置于或位于过滤罐104的污染物接收部分118中。

当在过滤罐104的污染物接收部分118内检测到水时，探针第二端116被定位成与感测单元114电耦合。罐120的内部包括导电材料，当过滤罐104与过滤器头106选择性地接合时，导电材料被用于与感测单元114电耦合。

过滤器元件102包括端盖119，其中端盖119限定过滤器元件102的底端，并且端盖119限定过滤罐104的污染物接收部分118的顶部。端盖119下方的罐104内部的底部内壁120限定污染物接收部分118的底部和侧面。探针108与密封组件110可密封地接合，密封组件110与过滤器元件端盖119固定或非固定地连接。

因此，例如，如果污染物接收部分118内的燃料或混合物包含水，则当水到达探针第二端116，感测单元114将感测到电阻减小并完成电路，以进行感测和发信号。感测单元114确定探针第二端116与罐120的导电内部之间的电阻减小，例如，感测到通过水的电阻比起柴油有较低的电阻。

过滤器头106包括入口端口122，和带有短管(spud)124的螺纹接合导电短管组件123，短管124具有侧开口126，使混合物流体进入出口端口128。带螺纹的短管端127与过滤器头带螺纹的开口146(图4)螺纹接合。带螺纹的短管的中心部分125与罐顶板带螺纹的开口150螺纹接合。弹簧/触摸插头组件129包括导电触摸插头130、导电弹簧132、绝缘弹簧盒144以及传感器线材组件148。探针第一端112被构造成与导电触摸插头130接合，导电触摸插头130滑动地设置在位于短管124内的绝缘弹簧盒144内，其中当过滤罐104与过滤器头106选择性地接合时(参见图4)，触摸插头130被弹簧132朝向探针第一端112偏压。导电触摸插头130可包含黄铜、不锈钢等。压缩弹簧132用作触摸插头130和传感器线材组件148之间的导体。通过穿过多个短管侧孔126和绝缘弹簧盒144内限定的通道134，过滤罐104内的混合物或燃料与混合物出口端口128连通。绝缘弹簧盒144可以是例如模制组件。绝缘弹簧盒的材料包含耐燃料的聚合物、耐燃料的复合材料、金属等。

当探针第一端112与触摸插头130不是选择性地接合时(例如，不带有探针的过滤器安装到过滤器头106)，导电的触摸插头130设置成与导电短管124接触。触摸插头第一端外唇缘131与形成触发点136的短管内唇缘143接触。在这种情况下，感测单元114确定短管124和触摸插头130之间电接触，例如指示过滤器装置中缺少探针。当探针第一端112与触摸插头130选择性地接合时，触摸插头130不与短管124接触(即由绝缘弹簧盒144绝缘，见图4)，这克服了弹簧132的偏压力并且使触摸插头130移动远离而不与短管124接触。触摸插头130和弹簧132保持在设置在短管内表面142与触摸插头130之间的绝缘弹簧盒144内。如图4中所示，弹簧第一端138与触摸插头151的第二端接合并且可由触摸插头151的第二端限制，且如图所示，弹簧第二端140与传感器线材组件148接合。

在一个方面中，示例性过滤器装置(例如，图1、图2和图3中的100、200、300)可用于从所需要的成分中过滤不希望的污染物。例如，所述示例性过滤器装置可被构造成在燃料-水分离器中使用，其中可过滤掉与供给燃料混合的水，从而使得输出的燃料包含较少的水。

在一个实施例中，在该方面，示例性过滤器装置可设置在过滤罐中(例如，图1的104)。作为一个实例，组合的过滤器装置和过滤罐可包括与过滤器头(例如，图1中的106)选择性地接合的一次性过滤器单元，其进而被构造成接收需要的成分(例如，燃料)和不希望的污染物(例如，水)的(可能性)混合物。此外，在该实例中，当一次性过滤器单元被选择性地接合时，过滤器头可被构造成输出混有较少不希望污染物的所需成分。

在一个实施例中，一次性过滤器单元可包括污染物接收部分(例如，118)，其可被构造成接收和储存不希望的污染物。例如，当将污染物从成分混合物中移除时，污染物可聚集在一次性过滤器单元的污染物接收部分，在此，其可与一次性过滤器单元的混合物过滤部分分开储存。也就是说，例如，从燃料-水混合物或混合物中过滤的水可聚集在过滤罐的底部部分，其可储存在此处，并且可保持与混合物和/或过滤的燃料分离。

在该方面，在一个实施例中，过滤器装置可包括探针(例如，108)，探针通过例如与过滤器装置的过滤器元件(例如，102)接合的端盖(例如，119)固定地设置在过滤器装置中。作为实例，端盖可包括密封装置(例如，110)，如圆盘、垫圈、聚合物或橡胶索环等，当与端盖固定地接合时，密封装置被构造为成与探针固定地接合。在该实例中，以这种方式，探针的第二端(例如，116)可被设置成通过端盖进入一次性过滤器单元的污染物接收部分，同时仍然保持污染物接收部分与过滤燃料之间的防漏屏障。

在一个实施例中，在该方面，探针的第二端可设置在一次性过滤器单元的污染物接收部分中与所需要的过滤器更换高度对应的点处。也就是说，例如，当污染物接收部分中的污染物到达探针的第二端时，污染物接收部分可包括足够的污染物，以指示应该更换新的过滤器，和/或应该清空污染物接收部分的污染物，以便过滤运作不受影响(例如，过滤运作中有污染物溢入)。作为实例，探针的第二端在污染物接收部分中可布置的高度可取决于污染物接收部分的尺寸和体积，和/或污染物接收部分预期的填充速率。

在一个实施例中，探针的第一端(例如，112)可设置在远离第二端的一端，比如当过滤器单元与过滤器头选择性地接合时，其可被构造成与触摸插头(例如，130，其设置在过滤器头中)选择性地接合。在该实施例中，探针的第一端和第二端电连接。在该实施例中，触摸插头可包括在触摸插头组件(例如，129)中，触摸插头组件与传感器耦合单元电连接(例如，与传感器可操作地或通信地接合)。因此，例如，传感器151可与探针112的第一端可通信地(有线或无线地)或可操作地耦合，传感器151可进一步与探针的第二端116可操作地耦合。如此，例如，当污染物到达探针的第二端116的高度时，无线传感器和信号通信器151可与污染物通信地或可操作地耦合。无线传感器和信号通信器151与过滤器头106选择性地接合，并且与电子(例如，或发动机)控制模块152(ECM)电耦合。

在另一个实施例中，传感器151可与用户指示器可操作地耦合，例如指示器被构造成向用户指示过滤器中的污染物高度已经达到所需的更换高度。也就是说，例如，当污染物将容器104填充到其都与过滤罐104的内壁120和探针的第二端116接触的高度时，传感器151可检测电阻的变化，这可使得用户指示器激活。如此，用户可通过例如观察用户指示器(例如，光、通知、声音等)识别合适需更换过滤器。

尽管已经针对一个或更多实施例说明和描述了本发明，但在不偏离随附权利要求的精神和范围的情况下，可对所说明的实例进行修改和/或改变。具体而言，关于由上述组件和结构(组件，装置，电路，系统等)执行的各种功能，除非另外指出，否则用于描述这些组件的术语(包括对“装置”的引用)旨在与执行所描述的组件的指定功能的任何组件或结构对应(例如，在功能上等效)，即使与所公开的执行本文示出的本发明的示例性实施例中功能的结构在结构上不等效。另外，虽然可能已经针对几个实施例中的仅仅一个实施例公开了本发明的独特特征，但是这种特征可根据需要与其他实施例的一个或多个其它特征结合，并且对任何给定的或特殊的应用是有利的。此外，对于在详细描述和权利要求中使用的术语“包括(including)”、“包括(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“带有(with)”或其变体，这些术语旨在以类似于术语“包含(comprising)”的方式表示包括。

Claims (20)

1.一种过滤器装置，包括：

被构造成将污染物从混合物分离的过滤器元件(102)，所述过滤器元件被构造成设置在与过滤器头(106)操作地接合的过滤罐(104)中；以及

与所述过滤器元件接合的探针(108)，所述探针包括：

探针第一端(112)，当所述过滤罐与所述过滤器头选择性地接合时，所述探针第一端(112)被构造成与设置在所述过滤器头中的感测单元(114)选择性地结合；

探针第二端(116)，当所述过滤罐与所述过滤器头选择性地接合时，所述探针第二端(116)被构造成设置在所述过滤罐的污染物接收部分(118)中。

2.根据权利要求1所述的过滤器装置，其中所述探针第二端被构造成将所述感测单元与所述污染物电耦合。

3.根据权利要求2所述的过滤器装置，其中所述罐的内部(120)的至少一部分包括导电材料，当所述过滤罐与所述过滤器头选择性地接合时，所述导电材料被构造成与所述感测单元电耦合。

4.根据权利要求3所述的过滤器装置，其中当所述污染物与所述探针第二端接触时，所述探针第二端被构造成将所述感测单元与所述罐的内壁的至少一部分电耦合。

5.根据权利要求1所述的过滤器装置，其中所述过滤器元件包括端盖(119)，其中：

所述端盖限定所述过滤器元件的底端；

所述端盖限定所述过滤罐的所述污染物接收部分的顶部；并且

所述探针与所述端盖固定地接合。

6.根据权利要求5所述的过滤器装置，其中：

所述端盖包括密封地接合的密封构件(110)；并且

所述探针与所述密封构件固定地接合。

7.根据权利要求1所述的过滤器装置，其中：

所述过滤罐被构造成选择性地接合一短管(124)，该短管与所述过滤器头接合；并且

当所述罐与所述短管选择性地接合时，所述探针被构造成与触摸插头(130)接合，所述触摸插头滑动地设置在所述短管内，并且朝向所述探针被偏压。

8.根据权利要求7所述的过滤器装置，其中所述短管和所述触摸插头分别包括导电材料，且其中：

当所述探针与所述触摸插头不是选择性地接合时，所述触摸插头被设置为与所述短管接触；并且

当所述探针与所述触摸插头选择性地接合时，所述触摸插头与所述短管不接触。

9.一种过滤器传感器装置，其包括：

被构造成与过滤器头(106)操作地耦合的过滤器头短管组件(124)；

滑动地设置在过滤器头短管中的触摸插头(130)，其中所述触摸插头被配置为与设置在所述过滤器头中的传感器耦合器(148)电耦合，同时探针第一端(112)固定地设置在过滤器装置(102)中，所述过滤器装置(102)设置在与所述过滤器头选择性地接合的过滤罐中；并且

其中当所述过滤罐与所述过滤器头选择性地接合时，所述传感器耦合器被配置为与设置在所述过滤罐的污染物接收部分(118)中的探针第二端(116)电耦合，并且与污染物传感器(114)电耦合。

10.根据权利要求9所述的过滤器传感器装置，其中所述过滤器头短管包括被构造成允许流体通过并进入所述过滤器头短管的一个或多个开口(126)。

11.根据权利要求10所述的过滤器传感器装置，其中所述过滤器头短管还包括：

管(144)，该管包括近端和远端；

被构造成滑动地容纳触摸插头的第一腔室(135)；以及

与所述一个或多个通道和所述近端流体连通的第二腔室(134)。

12.根据权利要求11所述的过滤器传感器，其中所述第一腔室与所述第二腔室电绝缘。

13.根据权利要求9所述的过滤器传感器装置，还包括偏压机构(132)，所述偏压机构设置在所述过滤器头短管中，并且被构造成将所述触摸插头向所述过滤器头短管的远端偏压。

14.根据权利要求9所述的过滤器传感器装置，其中所述触摸插头朝向所述过滤器头短管的远端被偏压，且其中：

当所述探针与所述触摸插头不是选择性地接合时，所述触摸插头与所述过滤器头短管电耦合；并且

当所述探针与所述触摸插头选择性地接合时，所述触摸插头与所述过滤器头短管电绝缘。

15.根据权利要求14所述的过滤器传感器装置，当所述触摸插头与所述过滤器头短管电耦合时，所述过滤器传感器装置被配置为产生指示所述探针与所述触摸插头未接合的信号。

16.根据权利要求9所述的过滤器传感器装置，其中所述过滤器头短管被构造成与所述过滤罐选择性地接合。

17.根据权利要求9所述的过滤器传感器装置，还包括以下中的一个或多个：

污染物传感器，该污染物传感器与所述过滤器头选择性地接合，并且与无线传感器和信号通信器(151)电耦合；和

无线传感器和信号通信器，该无线传感器和信号通信器与所述过滤器头选择性地接合，并且与电子控制模块(152)(ECM)电耦合。

18.一种过滤器系统，包括：

过滤器头(106)，该过滤器头被构造成通过第一端口(122)接收未过滤的液体，并且通过第二端口(128)排放过滤后的液体，并且包括：

选择性地接合的污染物感测单元(114)，该污染物感测单元被配置为检测指示过滤器单元(100)中存在污染物的信号，并且包括传感器耦合器(148)，该传感器耦合器与设置在所述感测单元远端的触摸插头(130)电耦合；和

出口短管(124)，该出口短管设置在所述过滤器头的过滤器单元接收部分(150)，包括被构造成在所述过滤器单元与所述过滤器头之间提供流体连通的一个或多个横向设置的端口(126)，所述出口短管被构造成接收所述触摸插头；以及

过滤器单元，该过滤器单元被配置为选择性地接合在所述出口短管的所述过滤器头并且过滤器所述未过滤的液体，所述过滤器单元包括：

过滤罐(104)，该过滤罐被构造成与所述出口短管选择性地接合，并且包括污染物接收部分(118)；和

过滤器元件(102)，该过滤器元件设置在所述过滤罐中，并且被构造成将污染物从所述未过滤的液体分离，且允许所述分离的污染物在所述污染物接收部分聚集，所述过滤器元件包括固定接合的探针(108)，该探针被构造成：

当所述过滤罐与所述过滤器头选择性地接合时，选择性地将所述触摸插头接合在探针第一端(112)；并且

当所述污染物与探针第二端(116)接触时，并且所述过滤罐与所述过滤器头选择性地接合时，提供所述污染物与感测单元之间的电耦合。

19.根据权利要求18所述的过滤器系统，其中所述感测单元还包括通信耦合的污染物检测传感器(151)，该污染物检测传感器被配置为至少基于所述信号来检测污染物的存在。

20.根据权利要求18所述的过滤器系统，其中所述触摸插头被偏压朝向所述出口短管的远端，且其中：

当所述探针与所述触摸插头不是选择性地接合时，所述触摸插头与所述出口短管电耦合；并且

当所述探针与所述触摸插头选择性地接合时，所述触摸插头与所述出口短管电绝缘。