CN109826735A - 一种滤芯组件及燃油滤清器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滤芯组件及燃油滤清器，属于滤清器技术领域。该滤芯组件包括中心管和套设于所述中心管外围的滤芯，所述中心管包括斥水网和设于所述斥水网外围的螺旋形筋板，所述斥水网和所述螺旋形筋板为一体式结构；一种燃油滤清器，包括所述滤芯组件，所述滤芯组件通过下端盖设于主壳体内；所述下端盖包括下端盖凸台；所述下端盖凸台与所述主壳体之间密封装配；所述中心管与所述主壳体密封装配。本发明提供的滤芯组件的中心管为一体成型，简化了分开制造再进行装配的工序；中心管直接与主壳体安装，省略了中心管与下端盖之间密封装配的设计步骤，减少了一道密封工序。
Description
技术领域
本发明涉及滤清器技术领域，尤其涉及一种滤芯组件及燃油滤清器。
背景技术
近年来由于车辆排放法规要求的日益严格，燃油系统的清洁和高效对发动机的性能起着至关重要的作用，为此，必须更加完善燃油系统各零部件的功能。燃油滤清器作为发动机燃油系统的重要部件，其功能是将燃油中的杂质、水和其它污染物过滤掉，提供清洁的燃油，防止喷油嘴的锈蚀和堵塞，避免发动机的燃烧室产生积碳，进而确保燃油系统的正常运行，提高可靠性，延长发动机的使用寿命。
由于受油品影响，现有燃油滤清器在使用一段时间后，经常出现水分离不足甚至失效的情况，难以保证燃油系统的正常工作。
为此，亟需提供一种滤芯组件及燃油滤清器以解决上述问题
发明内容
本发明的目的在于提供一种滤芯组件，能够有效拦截燃油中的水，提高燃油滤清器的水分离效率，保证燃油系统工作的高效可靠性，同时降低滤芯组件的设计成本和制造成本。
本发明的另一个目的在于提供一种燃油滤清器，能够在确保水分离效率的前提下，简化滤芯组件的安装步骤，提高燃油滤清器的密封性。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
一种滤芯组件，包括中心管和套设于所述中心管外围的滤芯，所述中心管包括斥水网和设于所述斥水网外围的螺旋形筋板，所述斥水网和所述螺旋形筋板为一体式结构；
所述斥水网与所述滤芯之间设有油水分离腔，所述斥水网的内部设有净油腔；所述螺旋形筋板位于所述油水分离腔中，且所述螺旋形筋板的外边缘与所述滤芯的内壁相抵接。
进一步地，所述中心管还包括至少两个加强筋；所述斥水网夹设于所述加强筋与所述螺旋形筋板之间。
进一步地，所述斥水网、所述螺旋形筋板和所述加强筋为一体式结构。
进一步地，所述螺旋形筋板的侧壁上开设有流水通槽，所述螺旋形筋板的所述流水通槽在竖直方向上相互连通。
一种燃油滤清器，包括上述任一所述的滤芯组件，还包括主壳体；所述滤芯组件通过下端盖设于所述主壳体内；
所述下端盖包括下端盖本体和下端盖凸台；所述滤芯设于所述下端盖本体上部；所述下端盖凸台朝向所述下端盖本体的下部凸出设置；所述下端盖凸台与所述主壳体之间密封装配；
所述中心管与所述主壳体密封装配。
进一步地，所述下端盖还包括贯穿所述下端盖本体与所述下端盖凸台设置的第二通孔；所述中心管还包括设于所述斥水网底部的中心管下凸台；所述中心管下凸台伸入所述第二通孔内设置，并与所述主壳体密封装配。
进一步地，所述主壳体内部设有上部的第一腔室和下部的第二腔室；所述滤芯组件设于所述第一腔室中；
所述第一腔室与所述第二腔室之间通过同心设置的第一安装凸环和第二安装凸环相连通；所述下端盖凸台与所述第一安装凸环之间通过第一密封圈密封；所述中心管下凸台与所述第二安装凸环之间通过第二密封圈密封。
进一步地，所述第一安装凸环与所述第二安装凸环之间形成排水槽；所述第二腔室中设有集水腔，所述集水腔与所述油水分离腔通过所述排水槽和所述第二通孔连通；
所述净油腔由所述斥水网向下延伸至所述中心管下凸台；所述第二安装凸环的内部空间为净油槽，所述净油槽连通所述净油腔与所述燃油滤清器的出油口；
所述滤芯组件、所述下端盖与所述第一腔室内壁之间的空间为脏油腔，用于容纳待过滤的燃油。
进一步地，所述第二通孔的侧壁上设有安装台，所述中心管下凸台的外围设有支撑台；所述支撑台坐落于所述安装台上，所述支撑台与所述第二通孔的侧壁之间为间隙配合。
进一步地，所述支撑台至少设置有两个，所述支撑台沿着所述中心管下凸台的外周均匀分布，将所述第二通孔分隔成多个排水孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1)本发明提供的滤芯组件的中心管为一体成型，斥水网与中心管其他部件为一体式结构，简化了分开制造再进行装配的工序，降低了滤芯组件的设计成本和制造成本；
2)本发明的滤芯组件的中心管起到了支撑滤芯的作用，增加了滤芯的耐压强度，避免了滤芯过早塌陷，保证了滤芯的过滤杂质性能和聚水性能，提高了滤芯的使用寿命；
3)本发明提供的燃油滤清器，中心管与主壳体直接密封配合，省却了中心管与下端盖之间的密封配合工序，降低了中心管与下端盖之间密封处发生泄漏的风险以及安装成本；与此同时，中心管下凸台与下端盖之间为间隙配合，使得第一密封圈和第二密封圈与主壳体装配时可以自动调整同心，保证了与主壳体装配的同心度，也就保证了净油腔、脏油腔与集水腔之间的隔离密封。
附图说明
图1为本发明实施例中燃油滤清器的分解示意图；
图2为本发明实施例中燃油滤清器的安装示意图；
图3为本发明实施例中主壳体的结构示意图；
图4为图2中A-A面的剖视图；
图5为图4中B处的局部放大示意图；
图6为本发明实施例中滤芯组件(去除滤芯)与上端盖和下端盖的安装示意图；
图7为本发明实施例中下端盖的结构示意图；
图8为本发明实施例中上端盖的结构示意图；
图9为本发明实施例中中心管在第一视角下的结构示意图；
图10为本发明实施例中中心管在第二视角下的结构示意图。
附图标记：
1-上壳体；
2-主壳体；21-隔板；22-第一安装凸环；23-第二安装凸环；24-排水槽；25-净油槽；
3-下端盖；31-下端盖本体；311-第一底板；312-第一环形板；313-第二环形板；32-下端盖凸台；321-第一密封槽；322-第一密封圈；33-第二通孔；331-安装台；
4-上端盖；41-第二底板；42-第三环形板；43-第四环形板；
5-滤芯组件；51-滤芯；52-中心管；521-斥水网；522-螺旋形筋板；5221-流水通槽；523-中心管上凸台；5231-凹槽；524-中心管下凸台；5241-第二密封槽；5242-第二密封圈；5243-支撑台；525-加强筋；
6-脏油腔；
7-油水分离腔；
8-净油腔；
9-集水腔。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本实施例公开了一种燃油滤清器，包括滤芯组件5、通过螺纹结构连接的上壳体1与主壳体2，滤芯组件5安装于上壳体1与主壳体2形成的腔室中。
具体地，如图3所示，主壳体2内设有隔板21，隔板21将上述腔室分隔成上部的第一腔室和下部的第二腔室，滤芯组件5安装于第一腔室中。主壳体2的隔板21上开设有第一通孔，以连通第一腔室和第二腔室；进一步地，第一通孔的边缘处设有第一安装凸环22，第一安装凸环22同时朝向第一腔室和第二腔室凸出设置；在第二腔室中设有与第一安装凸环22同心设置的第二安装凸环23，第二安装凸环23由第一通孔伸出，并朝向第一腔室凸出设置。第二安装凸环23较第一安装凸环22半径小，第一安装凸环22与第二安装凸环23之间形成环形的排水槽24，第二安装凸环23的内部空间为净油槽25，净油槽25与燃油滤清器的出油口相连通。如图4所示，滤芯组件5、下端盖3与第一腔室内壁之间的空间为脏油腔6，用于容纳待过滤的燃油；第二腔室中设有集水腔9，集水腔9与排水槽24相互连通，用于容纳由滤芯组件5过滤分离出来的水；滤芯组件5内设有净油腔8，净油腔8与净油槽25相互连通，通过滤芯组件5过滤完成的燃油经由净油腔8、净油槽25运送至燃油滤清器的出油口，进而进入至发动机中。
具体地，如图4-6所示，滤芯组件5通过上端盖4和下端盖3安装于第一腔室中。上端盖4的上部与上壳体1的内壁固定连接，上端盖4的下部与滤芯组件5安装配合；下端盖3的上部与滤芯组件5安装配合，下端盖3的下部与主壳体2安装配合。
如图7所示，下端盖3包括下端盖本体31、下端盖凸台32，以及贯穿下端盖本体31和下端盖凸台32设置的第二通孔33。下端盖本体31包括同心设置的第一环形板312和第二环形板313、以及设于第一环形板312和第二环形板313之间的环形第一底板311，第一环形板312的外径小于第二环形板313的内径，第一环形板312、第二环形板313以及第一底板311形成第一容纳槽。本实施例中下端盖凸台32与下端盖本体31为一体式结构，下端盖凸台32以第一底板311的底面为始端，沿着下端盖本体31的轴线朝向下端盖本体31的下部凸出设置。下端盖3与主壳体2装配时，下端盖本体31的底面与第一安装凸环22的顶面相贴合，从而达到主壳体2对下端盖3的支撑作用。与此同时，下端盖凸台32伸入第一安装凸环22与第二安装凸环23之间的排水槽24内设置，滤芯组件5分离出来的水经由下端盖3的第二通孔33流至排水槽24内。
如图8所示，上端盖4包括圆形的第二底板41，第二底板41的一侧侧壁与上壳体1的内壁固接，另一侧侧壁上设置有同心的第三环形板42和第四环形板43；第三环形板42的外径小于第四环形板43的内径，第三环形板42、第四环形板43和第二底板41形成第二容纳槽。
如图4-6所示，滤芯组件5包括中心管52、套设于中心管52外围的滤芯51，滤芯51与中心管52之间形成了油水分离腔7，中心管52内部中空，设有净油腔8。安装时，滤芯51容纳于上端盖4和下端盖3之间，具体地，滤芯51的上部容纳于上端盖4的第二容纳槽内，滤芯51的下部容纳于下端盖3的第一容纳槽内，滤芯51可选地通过胶体完成与上端盖4和下端盖3的固定连接。中心管52自上端盖4为始，向下延伸至下端盖凸台32的内部，同时与第二安装凸环23装配。滤芯组件5的油水分离腔7通过第二通孔33与排水槽24相互连通，净油腔8与净油槽25相互连通。脏油腔6中的燃油穿过滤芯51，过滤掉杂质、分离出燃油中的大颗粒水，而无法被滤芯51分离的小颗粒水经过滤芯51最内层的聚水层时凝结成大颗粒水，存在于油水分离腔7中；燃油则穿过中心管52流至净油腔8，再由净油槽25流至燃油滤清器的出油口。本实施例中，滤芯51可选地为滤纸。
为了提高水油分离效率，防止在滤芯51的聚水层凝结成的大颗粒水跟随燃油一同流至净油腔8中，如图9所示，设置中心管52包括中心管上凸台523、中心管下凸台524和设于中心管上凸台523与中心管下凸台524之间的环形斥水网521，斥水网521与滤芯51之间的空间为油水分离腔7。中心管上凸台523的上表面开设有凹槽5231，凹槽5231卡接于上端盖4的第三环形板42外围；中心管下凸台524与下端盖3安装配合，并同时与第二安装凸环23装配。斥水网521和中心管下凸台524的内部设有贯通的净油腔8，斥水网521将被滤芯51凝结的大颗粒水拦截在油水分离腔7内，并由排水槽24排至集水腔9中，起到了二级水分离的作用，提高了水的分离效率，而过滤后的燃油则穿过斥水网521流至净油腔8内。
进一步地，为了防止滤芯51的塌陷，保证滤芯51更好地发挥杂质过滤性能和聚水性能，在中心管上凸台523和中心管下凸台524之间还设有至少一个螺旋形筋板522；螺旋形筋板522位于油水分离腔7内，并设于斥水网521的外围。螺旋形筋板522的外边缘与滤芯51的内壁相抵接，用于支撑设于中心管52外围的滤芯51，以增加滤芯51的耐压强度，避免滤芯51受到燃油的压力而过早塌陷。同时，螺旋形筋板522还可以起到引流作用，被斥水网521拦截的水可以沿着螺旋形筋板522的侧壁向下流动，直至流至排水槽24中，再由排水槽24流至集水腔9中。为了提高过滤速度，使斥水网521过滤出的水尽快地输送至集水腔9，在螺旋形筋板522的侧壁上开设有流水通槽5221，螺旋形筋板522的流水通槽5221在竖直方向上相互连通，水在沿着螺旋形筋板522逐步向下流至排水槽24的同时，还可以直接通过流水通槽5221快速向下流动，增加了水的流动速度，提高了过滤效率。
如图10所示，为了进一步保证斥水网521形状结构的稳定，在中心管上凸台523和中心管下凸台524之间还设有至少两个沿中心管上凸台523的周向均匀分布的加强筋525；可选地，加强筋525可为条状结构；斥水网521夹设于加强筋525和螺旋形筋板522之间，使得斥水网521的内壁和外壁都能受到有力支撑，显著提高斥水网521的耐压强度，避免发生变形。
为了降低中心管52的设计成本和制造成本，简化安装工序，本实施例中的中心管52为一体成型结构：即中心管上凸台523、中心管下凸台524、斥水网521、螺旋形筋板522以及加强筋525均采用一个模具整体成型，成为一体式结构。现有技术中，斥水网521与中心管52为两个独立的零件，需要使用两个模具分别成型，同时在滤芯组件5安装过程中，需要中心管52和斥水网521分别装配，本实施例所提供的中心管52一体式结构能够显著降低滤芯组件的设计成本和制造成本，简化安装工序。
进一步地，如图5所示，为了保证脏油腔6与排水槽24(及集水腔9)之间的完全隔离，以阻隔脏油腔6与集水腔9之间液体的流通，下端盖凸台32的外壁与第一安装凸环22的内壁之间通过第一密封圈322密封；具体地，下端盖凸台32靠近自由端的外壁上设有第一密封槽321，第一密封槽321内设有第一密封圈322，当下端盖3与第一安装凸环22装配时，第一密封圈322得以密封隔离脏油腔6与集水腔9。
进一步地，中心管下凸台524与第二安装凸环23装配时，由于中心管52的净油腔8与第二安装凸环23的净油槽25连通，为了保证净油腔8(及净油槽25)与排水槽24之间的完全隔离，以阻隔净油腔8与排水槽24之间发生液体的流通，中心管下凸台524与第二安装凸环23之间通过第二密封圈5242密封；具体地，中心管下凸台524靠近自由端的外壁上设有第二密封槽5241，第二密封槽5241内设有第二密封圈5242，当下端盖3与中心管下凸台524装配时，中心管下凸台524部分伸入净油槽25中，中心管下凸台524的外壁与第二安装凸环23的内壁之间通过第一密封圈322密封装配，得以密封隔离脏油腔6与排水槽24。
滤芯组件5、下端盖3与主壳体2之间的装配，主要是下端盖凸台32与第一安装凸环22之间、中心管下凸台524与第二安装凸环23之间的安装配合，因此第一密封圈322和第二密封圈5242必须要保证同心，否则会导致装配困难和密封效果差的问题。具体而言，由于两个密封圈分别设在下端盖3和中心管52上，且下端盖3和中心管52一般均为塑料制品，塑料制品的形位公差较大，如果下端盖3与中心管52之间采用过盈配合，那么第一密封圈322和第二密封圈5242之间的同心度，第一密封圈322和第二密封圈5242与主壳体2之间的同心度将会较差，密封效果不佳，极易引发泄漏。因此中心管52与下端盖3之间的安装采用间隙配合，使得这两个密封圈在与主壳体2装配时可以自动调整同心，保证密封效果。具体地，如图7所示，下端盖3的第二通孔33的侧壁上设有环形的安装台331，如图9所示，中心管下凸台524的外围设有支撑台5243，安装时，支撑台5243嵌入至下端盖3的第二通孔33中，支撑台5243的下表面与安装台331的上表面相互重合，与此同时，支撑台5243与第二通孔33的侧壁之间采用间隙配合，如此，整个中心管52就坐落于下端盖3的安装台331上。在中心管52、下端盖3与主壳体2安装时，支撑台5243与安装台331之间的间隙提供了密封圈的活动空间，有利于保证密封圈在与主壳体2装配时同心度，提高密封效果。
本实施例中，设置第一环形板312的内径大于下端盖凸台32的内径，即下端盖3的第二通孔33呈T型结构设计，则下端盖凸台32在第二通孔33内恰好形成有环形的安装台331，为中心管52提供支撑力。
由于滤芯组件5的油水分离腔7需要通过第二通孔33与排水槽24连通，保证水能够流至集水腔9中，因此中心管下凸台524上的支撑台5243设置有至少两个，且沿着中心管下凸台524的外周均匀分布，多个支撑台5243将第二通孔33分隔成多个排水孔，从油水分离腔7分离出的水由各个排水孔排出至排水槽24，上述支撑台5243的设计既不影响中心管52与下端盖3之间的安装，也不影响排水。具体地，支撑台5243可选地为倒T型结构，且与中心管下凸台524一体成型，可以保证足够的强度，增大与安装台331的接触面积，提高下端盖3的支撑作用。
本实施例中，设置支撑台5243的数量为四个，四个支撑台5243在中心管下凸台524的外周均匀分布，且形成了四个排水孔与排水槽24连通。为了保证油水分离腔7中的水能够高效均匀地从每个排水孔排出，设置中心管52的螺旋形筋板522的数目也为四个，与排水孔形成一一对应的关系，每个螺旋形筋板522的末端均对应延伸至一个排水孔处，使得沿着该螺旋形筋板522流动的水直接通过该排水孔排出，有利于整个油水分离腔7的水均匀排出。
本实施例中的中心管52直接通过中心管下凸台524与第二安装凸环23密封装配，辅助实现滤芯组件5与主壳体2的安装，既能保证净油腔8与排水槽24之间的密封，还省略了中心管52与下端盖3之间密封装配的设计步骤，减少了一道密封工序，降低了成本，也避免了中心管52与下端盖3之间设有密封时可能发生泄漏的风险。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种滤芯组件，包括中心管(52)和套设于所述中心管(52)外围的滤芯(51)，其特征在于，所述中心管(52)包括斥水网(521)和设于所述斥水网(521)外围的螺旋形筋板(522)，所述斥水网(521)和所述螺旋形筋板(522)为一体式结构；
所述斥水网(521)与所述滤芯(51)之间设有油水分离腔(7)，所述斥水网(521)的内部设有净油腔(8)；所述螺旋形筋板(522)位于所述油水分离腔(7)中，且所述螺旋形筋板(522)的外边缘与所述滤芯(51)的内壁相抵接。
2.根据权利要求1所述的滤芯组件，其特征在于，所述中心管(52)还包括至少两个加强筋(525)；所述斥水网(521)夹设于所述加强筋(525)与所述螺旋形筋板(522)之间。
3.根据权利要求2所述的滤芯组件，其特征在于，所述斥水网(521)、所述螺旋形筋板(522)和所述加强筋(525)为一体式结构。
4.根据权利要求1所述的滤芯组件，其特征在于，所述螺旋形筋板(522)的侧壁上开设有流水通槽(5221)，所述螺旋形筋板(522)的所述流水通槽(5221)在竖直方向上相互连通。
5.一种燃油滤清器，包括权利要求1-4任一项所述的滤芯组件，其特征在于，还包括主壳体(2)；所述滤芯组件(5)通过下端盖(3)设于所述主壳体(2)内；
所述下端盖(3)包括下端盖本体(31)和下端盖凸台(32)；所述滤芯(51)设于所述下端盖本体(31)上部；所述下端盖凸台(32)朝向所述下端盖本体(31)的下部凸出设置；所述下端盖凸台(32)与所述主壳体(2)之间密封装配；
所述中心管(52)与所述主壳体(2)密封装配。
6.根据权利要求5所述的燃油滤清器，其特征在于，所述下端盖(3)还包括贯穿所述下端盖本体(31)与所述下端盖凸台(32)设置的第二通孔(33)；所述中心管(52)还包括设于所述斥水网(521)底部的中心管下凸台(524)；所述中心管下凸台(524)伸入所述第二通孔(33)内设置，并与所述主壳体(2)密封装配。
7.根据权利要求6所述的燃油滤清器，其特征在于，所述主壳体(2)内部设有上部的第一腔室和下部的第二腔室；所述滤芯组件(5)设于所述第一腔室中；
所述第一腔室与所述第二腔室之间通过同心设置的第一安装凸环(22)和第二安装凸环(23)相连通；所述下端盖凸台(32)与所述第一安装凸环(22)之间通过第一密封圈(322)密封；所述中心管下凸台(524)与所述第二安装凸环(23)之间通过第二密封圈(5242)密封。
8.根据权利要求7所述的燃油滤清器，其特征在于，所述第一安装凸环(22)与所述第二安装凸环(23)之间形成排水槽(24)；所述第二腔室中设有集水腔(9)，所述集水腔(9)与所述油水分离腔(7)通过所述排水槽(24)和所述第二通孔(33)连通；
所述净油腔(8)由所述斥水网(521)向下延伸至所述中心管下凸台(524)；所述第二安装凸环(23)的内部空间为净油槽(25)，所述净油槽(25)连通所述净油腔(8)与所述燃油滤清器的出油口；
所述滤芯组件(5)、所述下端盖(3)与所述第一腔室内壁之间的空间为脏油腔(6)，用于容纳待过滤的燃油。
9.根据权利要求6所述的燃油滤清器，其特征在于，所述第二通孔(33)的侧壁上设有安装台(331)，所述中心管下凸台(524)的外围设有支撑台(5243)；所述支撑台(5243)坐落于所述安装台(331)上，所述支撑台(5243)与所述第二通孔(33)的侧壁之间为间隙配合。
10.根据权利要求9所述的燃油滤清器，其特征在于，所述支撑台(5243)至少设置有两个，所述支撑台(5243)沿着所述中心管下凸台(524)的外周均匀分布，将所述第二通孔(33)分隔成多个排水孔。
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