CN105715432A - 基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，包括通过管路联接的油箱、液压泵和滤清器，所述的液压泵通过管路将需要过滤的油品从油箱中吸入滤清器过滤后再回流至储油装置内；滤清器壳体口部与滤芯出油口之间设置有螺纹联接板，螺纹联接板外围设置有若干对称分布的凸齿，壳体口部设置有与凸齿相匹配的凹槽，所述凸齿的周向尺度小于凹槽的周向尺度，且在弹性支撑件的作用下，螺纹联接板压贴在壳体口部与滤芯出油口之间。本发明实现了燃油、润滑油等油品的过滤，在滤芯寿命到期后，通过将螺纹连接板与壳体分离，实现只更换滤芯，壳体重复使用的目的，并具有拆装简单方便等特点，满足了常见油品的过滤要求。

Description

基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种用于油品净化的循环过滤装置。

背景技术

发动机燃油在生产、运输和存放过程中会产生并混入大量杂质。洁净的燃油在贮存一段时间后也会产生金属氧化物、析出胶质、沥青质等污染物。严重污染的燃油会导致发动机喷油系统和燃烧室等部位的磨损及积碳生成，使得发动机在使用一段时间后耗油量增加，尾气排放量急骤上升。目前普遍的解决办法是在发动机上安装油品过滤器，去除燃油中的杂质、胶质、沥青质及水分等，使燃油洁净。洁净的燃油能够提高燃烧效率从而节约燃油、降低排放；还可减少发动机非正常磨损，延长发动机使用寿命，使发动机随着使用时间的延长油耗增加的趋势变缓。

现有市售的油品滤清器，其主要有两种形式，一种为整体旋装式，一种为可拆装更换滤芯式。整体旋装式滤清器壳体上设置有进油口和出油口，并通过滤座与外部的进油通道和出油通道相连通。滤芯设置在壳体内，且壳体和滤芯为一个整体，不可单独拆卸。在滤芯使用寿命到期后，必须将滤芯与壳体整体更换，更换后的滤清器筒体只能废弃。其优点在于滤座与壳体通过标准螺纹连接，适合标准化生产，壳体、滤座互换性好。缺点在于：首先，由于金属壳体比滤芯有机材料寿命长10倍以上，但只能一次性废弃造成了极大的浪费。其次，由于金属的回收处理工艺和有机材料的处理回收工艺差别很大，分体切割回收时又带来不便，造成了极大的环境污染。第三，由于整体旋装式滤清器是一次性产品，为成本和使用寿命考虑，将滤芯的直径与长度做的较大，滤芯与筒体的间隙小，存油量少，增加了滤清器的流通阻力，通常流通阻力指标刚刚满足国标中明确要求的上限，而在实际中流通阻力指标是越小越好，这一点限制了过滤效果。

2007年公开的中国专利“分体式机油滤清器外壳200710110802.8”公开了一种可拆卸的滤清器，外壳由螺纹连接的上碗和下碗组成，上碗和下碗之间设置有密封圈；上碗通过螺母与机油底座的出油管螺纹连接，上碗的周边设有对上碗与机油底座之间进行径向转动限位的凸起结构，该发明可以拆卸后进行滤芯更换，避免了浪费。但是使用中存在着结构复杂，零部件多，滤芯更换不变的缺点，而且可拆卸部位在滤清器的壳体上，为此需要对该部位，即上碗和下碗的结合部进行专门的密封，而且因车辆在运行中存在着震动等影响，有可能会出现该结合部的松动和油品泄露，导致整个滤清器的失效。

此外现有的不同厂家生产的滤清器外形尺寸不一，安装拆卸方式也不相同，造成了甲厂的壳体、滤芯无法与乙厂的滤座配合使用的情况，用户在更换滤芯时造成一定麻烦。往往是为了更换不同厂家的滤芯而不得不连滤座、壳体也一起换掉，这样就增加了不必要的开销。

发明内容

本发明提出了一种基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，可以用于燃油或非燃油的油品的过滤，实现了油品的清洁,同时解决了现有滤清器壳体中滤芯不可更换的问题，使壳体实现重复使用，同时本发明的油品滤清器更换简单、易于操作。

本发明的具体技术方案如下：

基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，包括通过管路联接的油箱、液压泵、滤清器和控制单元，所述的液压泵通过管路将需要过滤的油品从油箱中吸入滤清器过滤后再回流至储油装置内；

所述的滤清器包括壳体和设置于壳体内部的滤芯，其特征在于：所述壳体口部与滤芯出油口之间设置有螺纹联接板，所述的螺纹联接板为对应于壳体口部形状的圆盘结构，螺纹联接板的中心设置有对接螺纹通孔，与滤座的出油通道相连通；螺纹联接板上环绕螺纹通孔设置有若干进油通孔，并与滤座上的进油通道相连通；所述的壳体底部设置有弹簧，所述螺纹联接板外围设置有若干对称分布的凸齿，壳体口部设置有与凸齿相匹配的凹槽，所述凸齿的周向尺度小于凹槽的周向尺度，且在弹簧的作用下，螺纹联接板压贴在壳体口部与滤芯出油口之间；在壳体的底部设置有自动排水阀和水位探头，壳体的外部设置有控制电路单元，控制电路单元根据水位探头测量得到的壳体内的水位高度，控制自动排水阀开启，实现壳体内部的排水。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，所述壳体的口部的底部设置有与所述的凸齿相匹配的定位槽，对螺纹联接板的转动和移动进行限位。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，所述的壳体的下半部分采用透明材料制成，并与上半部分通过螺纹联接。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，所述的滤座出油口和螺纹连接板上的对接螺纹均为标准尺寸的螺纹。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，所述的螺纹连接板的螺纹通孔和滤芯的出油口之间设置有环状的滤芯密封垫。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，所述的水位探头为双探针式水位传感器，通过测量双探针之间的电阻来计算得到水位的高度。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，所述的水位探头为浮球式水位传感器，通过测量壳体中水位的高度。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，所述的壳体口部的外圈设置有壳体密封圈。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，还包含在管路中设置的单向阀，用于防止油品回流。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，还包含在管路中设置的溢流阀，在管路中压力过大时开启溢流功能。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，油品净化器包含加热单元，可对油箱、管路或滤清器加热。

上述基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置中，油品为燃油、机油或液压油。

本发明具有的技术效果如下：

一、本发明提出了一种用于油品净化的过滤装置，通过体外循环的过滤方式对油品进行洁净处理。对于燃油而言，能滤除燃油中90％以上的有害杂质（包括燃油中的胶质、沥青质等），并具有较强的油水分离功能；可以最大限度地保证燃油的清洁，从而达到保护发动机、减少磨损、延长发动机使用寿命、提高燃油利用率、降低油耗，改善尾气排放；对于非燃油而言，可在不停机情况下循环过滤，提升非燃油的清洁度，延长油品的使用寿命，减少设备故障。

二、本发明在整体式旋装滤清器的基础上设计了可折卸螺纹连接板，使得螺纹联接板与壳体的口部形成可拆卸联接结构；工作时该联接板处在滤清器滤座的内部，故螺纹板与壳体之间不需要专门的密封，相比与现有技术中的可拆卸结构，省却了一道密封元件，并提高了运行可靠性。在滤芯寿命到期后，通过将螺纹连接板与壳体分离，实现只更换滤芯，壳体重复使用的目的。同时因重复使用，滤芯的尺寸可以减小，增加了滤芯与筒体的间隙，减少了流通阻力，提高了滤油效率，并具有拆装简单方便等特点。

三、本发明壳体底部设置有弹簧，螺纹联接板的外沿设置有凸齿，壳体的口部上设置有凹槽，凸齿和凹槽结构可使得螺纹联接板在压力下嵌入至壳体内，旋转一定角度后又在弹簧的作用下，可靠地联接并具有拆装简单方便等优点；同时凸齿和凹槽结构可使得口部上在原有进油通孔的基础上增加了若干未封闭的通孔，一定程度上减少了流通阻力，提高了滤油效率；此外，本发明还在壳体的口部的底部设置定位槽，对螺纹联接板的转动和移动进行限位，确保了滤清器的在车辆运动环境中的可靠性。

四、本发明的滤座出油口和螺纹联接板上的螺纹均为国家标准尺寸，绝大部分厂家生产的旋装式滤座都可以安装本发明，可以保证用户在不用更换滤座的情况下使用本发明的产品。

五、本发明的壳体下半部分透明化设计，可直观看到壳体内部滤芯的变化情况，从而判断是否由于滤芯污染过重造成供油系统出现的问题(如阻力大、有故障)，判断准确性提高。可直观判断滤芯的污染程度，提前预知滤芯的更换时间。由于能够直接看到壳体内的滤芯，可以防止使用假冒伪劣滤芯，区别滤芯的质量及构造。

六、本发明在管路中设置的单向阀，用于防止油品回流；同时在管路中设置的溢流阀，在管路中压力过大时开启溢流功能，确保了净化装置的安全。

七、本发明在壳体的底部设置有自动排水阀和水位探头，其中水位探头采用双探针结构或者浮球式传感器来得到滤清器中的水位高度，控制电路根据测量得到的水位高度来控制电磁阀开启，实现壳体中水的排出，确保滤清器输出的油品质量。

附图说明

图1为本发明能油品净化器的原理示意图；

图2是滤清器滤座的主视图。

图3是滤清器滤座的侧视图。

图4是滤清器与滤清器滤座的装配示意图。

图5是弹簧旋压方案滤清器示意图。

图6是弹簧旋压方案中螺纹连接板的示意图。

图7-1是弹簧旋压方案滤清器的筒体结构图。

图7-2是图7的I-I方向剖面示意图。

图7-3是弹簧旋压方案滤清器的整体结构图。

图8为本发明基于双探针的自动排水功能的滤清器整体结构图。

图9为本发明基于浮球探头的自动排水功能的滤清器整体结构图。

图10为本发明下半部为透明壳体的壳体结构。

其中：1为壳体；2为螺纹连接板；3为滤芯密封垫；4为滤芯；5为弹簧；6为壳体密封圈；7为自动排水阀；8为水位探头；9为进油通道；10为出油通道；11为凸齿；12为控制电路单元；15为对接螺纹通孔；21为凹槽；22为定位槽,；23为口部底面；31为螺纹联接；32为透明外壳部分；91为滤清器；92为溢流阀；93为液压泵；94为油箱；95为管路；96为单向阀；101为排水阀；102为加热单元。

具体实施方式

如图1所示，本发明基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置包括通过管路联接的油箱94、液压泵93、滤清器91、单向阀96和溢流阀92，所述的液压泵93通过管路将需要过滤的油品从油箱94中吸入滤清器91过滤后的再排放至油箱94内；单向阀96用于防止油品回流，溢流阀92在管路中压力过大时开启溢流功能；当滤清器杂质过多引起堵塞或其它原因造成管路内压差过大时，溢流阀92开启，降低管路内部压力，避免高压对系统造成损伤。

滤清器91要根据不同粘度范围的油品使用不同的滤芯，同时滤芯应满足在粘度范围内的过滤速率，即系统整体油路流量，从而保证过滤效率，反复过滤最终使油品的颗粒度等级保持在NAS8级以内。

液压泵93由电动机驱动,电动机选型应考虑到防爆等级、功率大小、适用油品的粘度范围，使之与电机参数相匹配。油泵应满足适合较大粘度范围的润滑油，同时具有过压保护功能和溢流功能。

为了适应低温环境工作，本发明的油品净化装置包含加热单元102，可对油箱94、管路95、滤清器91中的一个部件或多个部件加热,能很快的把油温加到指定的温度，保证净化装置无死油区。在寒冷环境中使用时，可防止其低温凝固，提高过滤油品的流动性。

为了便于滤芯的更换，本发明的油品滤清器是与标准滤清器滤座进行配合安装的。图2、图3、图4为滤清器滤座及滤座与滤清器的装配示意图，滤座包含进油通道9和出油通道10，其中出油通道10设置在滤座的中心，并与滤清器口部中心通孔即对接螺纹通孔15相联通；进油通道9设置在滤清器滤座边缘处的区域，并与滤清器口部若干只进油通孔相联通。

为了实现壳体的重复使用，本发明设计了一种螺纹连接板2，与壳体1通过可拆卸联接的方式进行联接。使用中滤芯4与筒体组装成一体，在滤芯寿命到期后，通过将螺纹连接板2与壳体1分离，实现只更换滤芯4而壳体1重复使用的目的。螺纹联接板2为对应于壳体口部形状的圆盘结构，螺纹联接板2的中心设置有对接螺纹通孔15，与滤清器滤座的出油通道10相连通；螺纹联接板2的上环绕对接螺纹通孔15一周设置有若干进油通孔，并与滤清器滤座上的进油通道9相连通；螺纹联接板2的下端压贴在滤芯4的上端面的出油孔，且螺纹联接板2的上端与壳体4的口部形成可拆卸联接结构，螺纹联接板2的下端和滤芯4的上端面之间设置有环状的滤芯密封垫3，使得进油通道9的油品只有经过滤芯4，才能通过出油通道10流出。

本发明提出了一种通用旋装式联接方案，具体结构参见图4、图5、图6、图7-1、图7-2、图7-3。

壳体1底部设置有弹簧5，螺纹联接板2的外沿设置有若干对称分布的凸齿11，壳体1的口部上设置有与凸齿11相匹配的凹槽21，凸齿11的周向尺度小于凹槽21的周向尺度D，使得螺纹联接板2与壳体的口部在弹簧的作用下形成可拆卸联接结构。如图7-2、图7-3所示，壳体1的口部的底部设置有与凸齿11相匹配的定位槽22,其宽度为B，对螺纹联接板的周向位置进行限位，当螺纹联接板2的凸齿11穿过对应的凹槽21，并克服弹簧5的弹力被压入壳体1内部后，再旋转一定的角度，凸齿11即被卡入口部的底部设置的定位槽22，使得螺纹联接板2无法绕壳体1的轴线转动，同时凸齿11和定位槽22的在径向方向的尺寸相吻合，也限制了螺纹联接板2相对于口部之间的移动，对螺纹联接板的转动和移动均进行了限位，使得滤清器安装到如车辆等震动环境中时仍保持较高的可靠性。

组装方式为：先将弹簧5放入壳体1中，再将滤芯4放在弹簧5上，然后将滤芯密封垫3套入螺纹连接板2的中部凸起，再将这两件的组合体放置在滤芯4上部开孔处。然后旋转螺纹连接板2，使凸齿11先与壳体1的凹槽21对正，然后将螺纹连接板2向下压，直到低于壳体1的口部底面23后，然后再旋转螺纹连接板2，使其凸齿11与壳体1的定位槽22对正，然后靠弹簧5的推力使螺纹连接板2卡入到定位槽22中。最后再将壳体密封圈6装入壳体1的相应环槽内，完成装配。使用时，将壳体组件整体通过螺纹连接板2上的对接螺纹15，旋转连接至已有滤清器的滤座上。

图8给出了本发明带有自动排水功能的通用旋装式油品滤清器结构示意图，与图4相比，在壳体的底部设置有自动排水阀7和水位探头8，壳体的外部设置有控制电路单元12，控制电路单元12根据水位探头8测量得到的壳体内的水位高度，控制自动排水阀7开启，实现壳体内部的排水。滤清器工作时，由于柴油、汽油等油品中含有一定的水分，过滤后水沉积在壳体的底部，当水位达到一定的高度时，需要将水排出，确保滤清器输出的油品质量。

水位探头8采用双探针测量原理，通过测量探针之间的电阻实现水位高度的判断。其工作原理是采用两个探针，竖直设置在滤清器底部的某一个等高位置，当两个探针共处于油中时，由于两个探针之间的电阻很大，几乎接近于绝缘；而当两个探针共处于水中时，其电阻很小，相当于导通。控制电路单元12通过检测水位探头8的输出电阻阻值即可测量得到出油、油水混合物以及水的高度位置。当壳体中水位达到一定的高度时，控制电路单元12启动自动排水阀7中的电磁阀，并根据水位的高度和事先标定测量得到的电磁阀流速而控制电磁阀的开启时间，将壳体内部的水排净，确保滤清器输出的油品质量。

图9给出了采用浮球探头的自动排水功能的滤清器整体结构图，当滤清器使用一段时间后，随着水量的增加，由于水的浮力大于油的浮力，当油位增加到液位传感器浮球所处的油位线时，液位传感器会触发电磁阀开关，使自动打开排除一定水量后关闭，无需人工判断操作，只需要根据净化器容量和排水量设置好延时时间即可，使用方便、安全。

如图10所示，作为一种优选方式，滤清器的壳体可采用下半部分为透明材料制成的结构，上半部分仍保持原有的壳体的材料和结构，并通过螺纹联接31保持二者在一定压强下的密封，透明外壳部分32可选用有机玻璃等耐油品腐蚀的材料制成，这样可以方便从外部对滤清器内部状况的观察，一旦自动排水装置出现故障时，也可以通过观察到滤清器底部的水位的高度，来实现壳体内部的排水，确保过滤后的油品质量。

本发明采用旋装式滤清器安装在外循环净化器中，实现了燃油、润滑油等油品的过滤，在滤芯寿命到期后，通过将螺纹连接板与壳体分离，实现只更换滤芯，壳体重复使用的目的，并具有拆装简单方便等特点，满足了常见油品的过滤要求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (10)

1.基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：包括通过管路联接的油箱、液压泵和滤清器，所述的液压泵通过管路将需要过滤的油品从油箱中吸入滤清器过滤后再回流至储油装置内；

所述的滤清器包括壳体和设置于壳体内部的滤芯，其特征在于：所述壳体口部与滤芯出油口之间设置有螺纹联接板，所述的螺纹联接板为对应于壳体口部形状的圆盘结构，螺纹联接板的中心设置有对接螺纹通孔，与滤座的出油通道相连通；螺纹联接板上环绕螺纹通孔设置有若干进油通孔，并与滤座上的进油通道相连通；所述的壳体底部设置有弹性支撑件，所述螺纹联接板外围设置有若干对称分布的凸齿，壳体口部设置有与凸齿相匹配的凹槽，所述凸齿的周向尺度小于凹槽的周向尺度，且在弹性支撑件的作用下，螺纹联接板压贴在壳体口部与滤芯出油口之间。

2.根据权利要求1所述的基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：所述壳体的口部的底部设置有与所述的凸齿相匹配的定位槽，对螺纹联接板的转动和移动进行限位。

3.根据权利要求1或2所述的基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：在壳体的底部设置有自动排水阀和水位探头，壳体的外部设置有控制电路单元，控制电路单元根据水位探头测量得到的壳体内的水位高度，控制自动排水阀开启，实现壳体内部的排水。

4.根据权利要求1或2所述的基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：壳体的下半部分采用透明材料制成，并与上半部分通过螺纹联接。

5.根据权利要求1或2所述的基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：所述的滤座出油口和螺纹连接板上的对接螺纹均为标准尺寸的螺纹。

6.根据权利要求2所述的基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：所述的水位探头为双探针式水位传感器或浮球式水位传感器，用于测量壳体中水位的高度。

7.根据权利要求1或2所述的基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：还包含在管路中设置的单向阀，用于防止油品回流。

8.根据权利要求1或2所述的基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：还包含在管路中设置的溢流阀，在管路中压力过大时开启溢流功能。

9.根据权利要求1或2所述的基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：所述的油品净化器包含加热单元，可对油箱、管路或滤清器加热。

10.根据权利要求1或2所述的基于通用旋装滤清器的油品循环净化装置，其特征在于：所述的油品为燃油、机油或液压油。