CN114060188B - 燃油预滤器的导管组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油预滤器的导管组件，包括上导管、下外导管及下内导管，上导管与下内导管连接，下外导管套设在下内导管外周，下外导管与下内导管之间的环形通道为燃油通道，上导管与下内导管的中央通道为气流通道；下内导管上开设有通孔，通孔连通燃油通道与气流通道。本发明的导管组件的燃油通道与气流通道通过下内导管的通孔连通，在燃油流动时，气流通道内的气体通过通孔被排出到燃油通道内，随燃油一起流动被带走，降低预滤器内部的压力，使滤芯总成内的燃油液面可以上升并保持在较高的位置，使得滤纸层更多地参与到过滤作用中，提高滤芯总成的使用率，延长滤芯总成的使用寿命，降低更换频率及使用成本。

Description

燃油预滤器的导管组件

技术领域

本发明涉及车用燃油过滤器技术领域，尤其是一种燃油预滤器的导管组件。

背景技术

燃油预滤器设置于发动机供油系统中，用于将燃油中的杂质、水和其它污染物过滤掉后，再输入输油泵和喷油器中，避免输油泵和喷油器等重要部件磨损过多或出现堵塞等问题，保证发动机的正常工作。

中国实用新型专利CN202020129497.8中公开了一种模块集成式燃油预滤器总成结构，主壳体的上部设有透明上端盖，主壳体的下端设置透明集水杯，主壳体内设有过滤腔与排气腔，过滤腔内设置滤芯总成，主壳体上设置与过滤腔相通的进油口，排气腔内设置排气电泵，滤芯总成的中部设置第一导管与第二导管，第一导管与排气腔相通，第二导管短于第一导管，第二导管的出口连接单向阀，单向阀的出口连接出油口。该燃油预滤器总成的工作方式为：单向阀关闭时，燃油从进油口进入经过滤芯总成，经过第一导管流入排气腔，排气电进行排气后从出油口出去；单向阀打开时，燃油从进油口进入经过滤芯总成，经过第二导管和单向阀再从出油口出去。

这种燃油预滤器总成存在如下问题：

预滤器的滤芯总成中央的第一导管与第二导管的压力相当，在燃油流动时，第一导管内的气体不会持续排出，即在预滤器内部会残留有气体，而使得预滤器内部具有一定的压力，从而使得预滤器内的燃油液面处于较低的水平，从而使得滤芯总成的滤纸中上部较少参与到过滤作用中，滤芯总成的使用率较低，造成中上部过滤结构的浪费，而滤纸下部承受较重过滤任务导致下部损耗较快而寿命低，导致滤芯总成使用寿命低，更换频繁，使用成本高。

发明内容

本申请人针对上述现有燃油预滤器存在的上述缺点，提供一种结构合理的燃油预滤器的导管组件，导管组件的下部采用内外层套管结构，使燃油液面保持在较高水平，提高滤芯总成的使用率，延长滤芯总成的使用寿命。

本发明所采用的技术方案如下：

一种燃油预滤器的导管组件，包括上导管、下外导管及下内导管，上导管与下内导管连接，下外导管套设在下内导管外周，下外导管与下内导管之间的环形通道为燃油通道，上导管与下内导管的中央通道为气流通道；

下外导管上开设有进油孔、出油孔、及出气孔，进油孔与出油孔连通燃油通道，出气孔连通气流通道；

下内导管上开设有通孔，通孔连通燃油通道与气流通道。

作为上述技术方案的进一步改进：

通孔位于进油孔与出油孔之间。

通孔的开口面积小于进油孔的开口面积。

下外导管内设有横挡块，横挡块上开设出油孔及出气孔。

横挡块中央设有轴向凸台，轴向凸台插入下内导管内，轴向凸台内开设纵向出气孔，横挡块上开设横向出气孔，纵向出气孔与横向出气孔连通。

下外导管包括有管部与连接部，管部上开设若干进油孔，连接部外周面设有若干道第一凸环及轴向的第二凹槽；连接部相对的两侧、位于横向出气孔上方分别开设有盲孔。

上导管通过过盈配合插装在下内导管上，下内导管通过卡接结构与下外导管连接。

下内导管上设置有卡块，卡块与下外导管的进油孔对应，卡块卡入进油孔内形成卡接结构。

下内导管上端部设有径向凸台，下内导管位于径向凸台上侧的部位外周设置有第二凸环，第二凸环与上导管内周面过盈配合。

下内导管上还设置有第一支撑筋与第二支撑筋；下外导管的进油孔内开设有凹口，第一支撑筋伸入凹口内；第二支撑筋支撑在下内导管与下外导管之间。

本发明的有益效果如下：

本发明的导管组件的燃油通道与气流通道通过下内导管的通孔连通，在发动机正常运行、燃油流动时，燃油通道内的燃油流速较快，而气流通道内的气体基本趋于静止状态，流速趋于零，气流通道与燃油通道之间会产生一个正压差，在该正压作用下，气流通道内的气体通过通孔被排出到燃油通道内，随燃油一起流动被带走，即在工作过程中，气流通道内的气体会随燃油一起被持续不断地排出，降低预滤器内部的压力，使滤芯总成内的燃油液面可以上升并保持在较高的位置，使得滤纸层更多地参与到过滤作用中，提高滤芯总成的使用率，延长滤芯总成的使用寿命，降低更换频率及使用成本。

本发明的下内导管上的通孔位于下外导管的进油孔的下方，可以避免气流通道出来的气体从进油孔溢出到净油腔内，保证气体全部被燃油带走。

本发明的下外导管通过若干道第一凸环与插装孔壁面过盈配合、形成若干道密封结构，下内导管通第二凸环与上导管内周面过盈配合、形成密封结构，过盈配合的密封结构替代传统的密封件进行密封，减少了密封件的使用，降低了零部件成本，同时也简化了零部件的结构，降低了产品成本。

本发明的下内导管的第二支撑筋支撑在下内导管与下外导管之间，提高支撑强度，提高连接可靠性。

附图说明

图1为采用本发明的燃油预滤器的立体图。

图2为燃油预滤器的主视角度的局部剖视图。

图3为图2中A部的放大图。

图4为图2中B-B截面的剖视图，图中虚线箭头为气体走向。

图5为图4中C部的放大图。

图6为图4中D-D截面的剖视图。

图7为燃油预滤器的立体剖切视图，图中实线箭头所示为燃油走向。

图8为图7中E部的放大图。

图9为壳体的立体图。

图10为图9中F部的放大图。

图11为壳体另一视角的立体图。

图12为上盖的立体图。

图13为图12中G部的放大图。

图14为螺套的立体图。

图15为本发明的爆炸图。

图16为本发明的剖视图。

图中：1、壳体；11、进油口；12、出油口；13、泵腔；131、安装孔；14、插装孔；141、支撑块；142、过油孔；15、气流腔；151、第一过流孔；152、第二过流孔；16、盖板；17、透视窗；18、外螺纹；19、第一缺口；

2、上盖；21、排气阀；22、限位边；23、第一筋条；24、第二缺口；

3、螺套；31、内螺纹；32、第二筋条；33、第一凹槽；

4、滤芯总成；41、滤层；42、上端盖；421、排气孔；43、下端盖； 44、骨架；45、疏水网；

5、导管组件；51、上导管；52、下外导管；521、管部；522、连接部；5221、第一凸环；5222、第二凹槽；5223、盲孔；523、进油孔；5231、凹口；524、横挡块；525、出油孔；526、轴向凸台；527、纵向出气孔；528、横向出气孔；529、阀腔；53、下内导管；531、径向凸台；532、第二凸环；533、通孔；534、卡块； 535、第一支撑筋；536、第二支撑筋；

6、单向阀；61、阀座；611、燃油过流孔；62、阀片；

7、油泵；8、放气螺钉；9、放水阀；10、油管；101、内插管；102、外套管；103、环槽；20、加热器；

100、脏油腔；200、净油腔；300、疏水腔；400、集水腔；500、燃油通道；600、气流通道。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图4、图6、图7所示，采用本发明的燃油预滤器总成包括壳体1、上盖2、螺套3、滤芯总成4及导管组件5；上盖2通过螺套3固定连接在壳体1上端部，在壳体1与上盖2内部形成内腔，滤芯总成4插装在该内腔内；在该内腔内，位于滤芯总成4周向外侧的腔体为脏油腔100，位于滤芯总成4下方的腔体为集水腔400。如图4、图6、图7所示，滤芯总成4的滤层41套设在骨架44上，滤层41上下端部固定有上端盖42、下端盖43，骨架44中央插装有疏水网45，上端盖42中央开设有排气孔421，下端盖43上开设有排水孔（图中未示出）；在滤芯总成4中央，位于疏水网45内侧的腔体为净油腔200，位于骨架44与疏水网45之间的腔体为疏水腔300；导管组件5竖直插装在净油腔200中央，导管组件5上端部与上端盖42之间相距有一定距离，导管组件5上端管口连通净油腔200，上端盖42的排气孔421连通净油腔200，疏水腔300通过下端盖43上的排水孔连通集水腔400。壳体1底部、连通集水腔400设置有放水阀9，集水腔400内的水分可以通过放水阀9排出。壳体1内、位于滤芯总成4外侧套设有加热器20，加热器20设置在脏油腔100，可以对脏油腔100的燃油进行加热。

如图1、图2、图8、图10所示，壳体1上横向开设有进油口11、出油口12、泵腔13，进油口11连通脏油腔100，出油口12连通泵腔13；泵腔13内插装油泵7。如图2、图3所示，进油口11与出油口12的端口处分别插装有油管10，油管10插装到进油口11/出油口12的管体为内外两层管设置，包括内插管101与外套管102，内插管101与外套管102之间形成有一圈环槽103，内插管101插入进油口11/出油口12内，进油口11/出油口12的管壁插入环槽103内，外套管102通过焊接固定在进油口11/出油口12壁面上形成焊接面，对油管10与进油口11/出油口12之间进行密封；在其他实施例中，在环槽103内、进油口11/出油口12的管口内侧也可以设置密封件，该密封件与焊接面一起，形成两道密封，提高密封可靠性。如图4所示，壳体1底部、连通泵腔13设置有放气螺钉8。如图8所示，壳体1壁面上、对应位于泵腔13外侧、沿周向均匀开设若干安装孔131，油泵7可以根据实际需要调整电气接口的位置，再通过紧固件在相应的安装孔131孔位固定，周向若干安装孔131给油泵7提供了调整的余地，提高油泵7安装的灵活性，便于油泵7的调整和安装。如图10所示，壳体1内侧、位于泵腔13上方竖向并排开设有插装孔14与气流腔15，如图4所示，插装孔14与气流腔15之间横向开设有贯通的第一过流孔151，气流腔15与泵腔13之间竖直开设有贯通的第二过流孔152，第一过流孔151、气流腔15、第二过流孔152依次连通构成气流流动通道；如图10所示，插装孔14底部沿周向均匀设置有若干支撑块141；如图7、图8、图10所示，插装孔14与泵腔13之间竖直开设有贯通的过油孔142。如图4所示，气流腔15顶部封盖有盖板16，盖板16对气流腔15进行封堵，将气流腔15与集水腔400分隔开，防止气流腔15与集水腔400之间相互干涉。壳体1下部相对两侧的壁面上对应集水腔400分别设置有透视窗17，透视窗17内嵌套有透视材质，通过透视窗17可以观察集水腔400内的水位情况，壳体1上对应集水腔400还可以设置水位传感器，对集水腔400内的水位情况进行实时监测。如图8、图9所示，壳体1上端部外周面开设有外螺纹18；壳体1的上端管口上开设有至少一个第一缺口19。

如图4、图6至图8所示，导管组件5的下端部插装到壳体1的插装孔14内，导管组件5的底部设置有单向阀6，单向阀6的阀座61焊接固定在导管组件5内；在其他实施例中，阀座61也可以焊接固定在插装孔14内，导管组件5下端部插装到阀座61上端部。阀座61上开设若干燃油过流孔611，阀片62竖直穿插在阀座61上，可以朝向过油孔142向下单向打开。插装孔14底部的若干支撑块141可以对导管组件5进行限位的同时，还可以使导管组件5底部下方具有足够空间以便单向阀6的阀片62顺利向下打开。单向阀6设置在壳体1中央开设的插装孔14内，插装孔14隐藏在壳体1内部，不连通外部，即使单向阀6密封结构的密封性能失效，也不会影响壳体1内部的密封性能，减少了壳体1上的密封失效点，提高了密封可靠性；而且，插装孔14通过底部竖直的过油孔142直接连通泵腔13，无需再增加额外的连通通道，降低了壳体1的加工工艺难度，降低了加工精度的控制难度。单向阀6集成在导管组件5的底部，减少了对壳体1空间的占用，将单向阀6集成到导管组件5内，甚至可以不占用壳体1的空间，即壳体1只需要预留很小的或者甚至不需要预留单向阀6的安装空间，壳体1在满足性能的情况下可以设计得更紧凑，体积可以尽可能地设计得更小，从而减小了预滤器整体的体积及重量，降低整体对安装空间的要求，同时也降低了运输成本。

如图15、图16所示，导管组件5包括上导管51、下外导管52及下内导管53；上导管51下端部与下内导管53上端部连接，上导管51中央通道连通下内导管53中央通道构成气流通道600；下外导管52套设在下内导管53外周，二者之间具有环形通道构成燃油通道500。

如图15、图16所示，下外导管52包括有管部521与连接部522。管部521上端部圆周壁面上开设有若干进油孔523，如图4、图6、图7所示，进油孔523连通净油腔200与燃油通道500。如图15、图16所示，连接部522内沿径向横置有横挡块524，横挡块524相对的两侧边与连接部522内壁面之间具有间距，在横挡块524的两侧分别形成出油孔525；连接部522内、位于横挡块524下方的腔体构成阀腔529，如图8所示，单向阀6插装在阀腔529内，如图4、图6、图7所示，出油孔525连通燃油通道500与阀腔529；单向阀6的阀座61焊接固定在连接部522的内壁面上，二者之间形成有焊接面，焊接面为过盈的密封面，对阀座61与连接部522的配合面进行密封，焊接面替代传统的密封件进行密封，减少了密封件的使用，降低了零部件成本，同时也简化了阀座61的结构，从而降低了单向阀6的开模成本及产品成本。如图16所示，横挡块524的中央沿轴向向上伸出有轴向凸台526，轴向凸台526插入下内导管53内；轴向凸台526中央竖直开设有纵向出气孔527，横挡块524上沿径向开设有贯通的横向出气孔528，纵向出气孔527与横向出气孔528正交连通，如图4所示，横向出气孔528正对壳体1的第一过流孔151，导管组件5中央的气流通道600依次通过纵向出气孔527、横向出气孔528、第一过流孔151连通气流腔15。如图15、图16所示，连接部522外周面上、上下布置有若干道第一凸环5221，如图8所示，连接部522通过若干道第一凸环5221与插装孔14壁面过盈配合、形成若干道密封结构，过盈配合的密封结构替代传统的密封件进行密封，减少了密封件的使用，降低了零部件成本，同时也简化了零部件的结构，降低了产品成本。连接部522的外周面上还轴向开设有第二凹槽5222，第二凹槽5222可以与壳体1上对应的筋配合进行定位，保证排气通道的导通。如图16所示，连接部522内相对的两侧、位于横向出气孔528上方还分别开设有盲孔5223，可以使连接部522各部位的壁厚更均匀。

如图15、图16所示，下内导管53上端部、靠近管口的部位外周沿径向向外延伸出有径向凸台531，上导管51插装在下内导管53位于径向凸台531上侧的部位上。下内导管53位于径向凸台531上侧的部位外周设置有第二凸环532，第二凸环532与上导管51内周面之间为过盈配合、形成密封结构，对上导管51与下内导管53之间进行密封。下内导管53中间部位的壁面上、相对的两侧分别开设有通孔533，通孔533连通燃油通道500与气流通道600；在发动机正常运行、燃油流动时，燃油通道500内的燃油流速较快，而气流通道600内的气体基本趋于静止状态，流速趋于零，根据伯努利定理，当流体的流速越快，则流体的静压越小，反之，流体流速越小，则流体的静压越大；由于燃油通道500内的流体流速大于气流通道600内的流体流速，则燃油通道500内的静压小于气流通道600内的静压，即气流通道600与燃油通道500之间会产生一个正压差，在该正压作用下，气流通道600内的气体通过通孔533被排出到燃油通道500内，随燃油一起流动被带走，即在工作过程中，气流通道600内的气体会随燃油一起被持续不断地排出，降低预滤器内部的压力，使滤芯总成4内的燃油液面可以上升并保持在较高的位置，使得滤纸层更多地参与到过滤作用中，提高滤芯总成4的使用率，延长滤芯总成4的使用寿命，降低更换频率及使用成本。通孔533位于下外导管52的进油孔523的下方、位于进油孔523与出油孔525之间，通孔533的开口面积小于进油孔523的开口面积，通孔533隐藏在下外导管52内，可以避免气流通道600出来的气体从进油孔523溢出到净油腔200内，保证气体全部被燃油带走。下内导管53位于径向凸台531下侧的部位外周，对应下外导管52的进油孔523，在相对两侧设置卡块534，在另外相对两侧设置第一支撑筋535；卡块534卡入进油孔523内，卡块534与进油孔523配合形成卡接结构，下外导管52与下内导管53通过卡接结构连接；与第一支撑筋535对应的进油孔523内开设有凹口5231，第一支撑筋535伸入凹口5231内。下内导管53的中间部位外周、位于通孔533下方沿周向设置有若干第二支撑筋536，第二支撑筋536支撑在下内导管53与下外导管52之间，提高支撑强度，提高连接可靠性。

如图1、图2、图4至图6所示，上盖2的顶部中央插装有排气阀21，如图4、图6、图7所示，排气阀21位于上端盖42的排气孔421正上方、连通排气孔421。如图11所示，上盖2下端部外周面上、沿径向凸出设置有一圈环形的限位边22，如图4至图6所示，上盖2下端部插装在壳体1上端部，限位边22对上盖2进行限位，避免上盖2插入过深而损坏滤芯总成4；如图5所示，上盖2插装到壳体1上后，由于壳体1上端管口开设有第一缺口19，在上盖2的限位边22与壳体1上端口之间形成有至少一个辅助拆卸缺口，在拆装上盖2时，螺套3旋松后，可以通过辅助拆装工具在第一缺口19处将上盖2撬松，从而将上盖2拔出，方便上盖2的拆卸；当然在其他实施例中，至少一个第一缺口19也可以开设在上盖2的限位边22的下表面上，只要能实现在上盖2与壳体1的配合部位之间形成至少一个辅助拆卸缺口的目的即可。如图11所示，上盖2的外周面上、沿周向均匀设置有若干第一筋条23，在其中至少一根的第一筋条23上、位于限位边22上侧开设有第二缺口24。

如图14所示，螺套3的内周面开设有内螺纹31，如图4、图6、图7所示，螺套3通过内螺纹31与壳体1的外螺纹18配合拧紧到壳体1上，从而将上盖2锁紧到壳体1上，实现上盖2与壳体1的固定连接；上盖2与壳体1通过螺套3间接固定连接，避免上盖2与壳体1之间发生粘着效应，降低了拆卸难度。螺套3的外周面上、沿周向均匀设置有若干第二筋条32；螺套3的内周面上、对应上盖2的若干第一筋条23分别开设有若干第一凹槽33，第一筋条23插装在第一凹槽33内，第一筋条23与第一凹槽33间隙配合，第一凹槽33宽度为第一筋条23宽度的1.1～1.2倍，第一凹槽33可以给螺套3提供可以转动调整的余地，在拆装上盖2时，螺套3旋松后，可以转动螺套3一定角度，使第一凹槽33一侧转入到第一筋条23的第二缺口24内，此时，螺套3通过第一凹槽33与第二缺口24的配合，可以带动上盖2向上拔出，方便上盖2的拆卸。

本发明实际使用时，具有两种工作状态：

常规工作时，如图7中实线箭头所示，燃油从进油口11进入脏油腔100，经滤芯总成4的滤层41过滤后进入疏水腔300，再经疏水网45将水分分离后进入净油腔200，然后依次通过进油孔523、燃油通道500、出油孔525、燃油过流孔611将单向阀6的阀片62顶开，经过油孔142流至泵腔13，从出油口12流出；

电泵工作时，此时，此时单向阀6处于关闭状态，过油孔142断开；如图4中虚线箭头所示，在油泵7负压的吸力下，预滤器内部的气体从上导管51上端管口进入气流通道600，然后依次经纵向出气孔527、横向出气孔528、第一过流孔151、气流腔15、第二过流孔152进入泵腔13，从放气螺钉8排出。

以上描述是对本发明的解释，不是对本发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (4)

1.一种燃油预滤器的导管组件，其特征在于：包括上导管（51）、下外导管（52）及下内导管（53），上导管（51）与下内导管（53）连接，下外导管（52）套设在下内导管（53）外周，下外导管（52）与下内导管（53）之间的环形通道为燃油通道（500），上导管（51）与下内导管（53）的中央通道为气流通道（600）；

下外导管（52）上开设有进油孔（523）、出油孔（525）、及出气孔，进油孔（523）与出油孔（525）连通燃油通道（500），出气孔连通气流通道（600）；下外导管（52）内设有横挡块（524），横挡块（524）上开设出油孔（525）及出气孔，横挡块（524）中央设有轴向凸台（526），轴向凸台（526）插入下内导管（53）内，轴向凸台（526）内开设纵向出气孔（527），横挡块（524）上开设横向出气孔（528），纵向出气孔（527）与横向出气孔（528）连通；下外导管（52）包括有管部（521）与连接部（522），管部（521）上开设若干进油孔（523），连接部（522）外周面设有若干道第一凸环（5221）及轴向的第二凹槽（5222）；连接部（522）相对的两侧、位于横向出气孔（528）上方分别开设有盲孔（5223）；

下内导管（53）上开设有通孔（533），通孔（533）连通燃油通道（500）与气流通道（600），通孔（533）位于进油孔（523）与出油孔（525）之间，通孔（533）的开口面积小于进油孔（523）的开口面积；下内导管（53）上设置有卡块（534），卡块（534）与下外导管（52）的进油孔（523）对应，卡块（534）卡入进油孔（523）内形成卡接结构。

2.按照权利要求1所述的燃油预滤器的导管组件，其特征在于：上导管（51）通过过盈配合插装在下内导管（53）上，下内导管（53）通过卡接结构与下外导管（52）连接。

3.按照权利要求2所述的燃油预滤器的导管组件，其特征在于：下内导管（53）上端部设有径向凸台（531），下内导管（53）位于径向凸台（531）上侧的部位外周设置有第二凸环（532），第二凸环（532）与上导管（51）内周面过盈配合。

4.按照权利要求1所述的燃油预滤器的导管组件，其特征在于：下内导管（53）上还设置有第一支撑筋（535）与第二支撑筋（536）；下外导管（52）的进油孔（523）内开设有凹口（5231），第一支撑筋（535）伸入凹口（5231）内；第二支撑筋（536）支撑在下内导管（53）与下外导管（52）之间。