CN117738828A - 一种可排气的油水分离滤芯及滤清器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可排气的油水分离滤芯及滤清器，所述可排气的油水分离滤芯包括滤芯骨架、过滤介质和排气阀组件，所述滤芯骨架上下两端设有上端盖和下端盖，所述上端盖沿所述滤芯骨架轴向设有沉台面；所述过滤介质套设于所述滤芯骨架的外围，其两端分别连接所述上端盖和下端盖；所述排气阀组件设在所述沉台面上，其包括阀座与阀芯，所述阀座固定设置于所述沉台面，所述阀座与所述沉台面形成与滤芯内部连通的排气腔，本发明的排气阀组件能够有效排出滤清器内的气体，且能防止未经过滤的油液混入滤芯内部的清洁油液中，提升了滤清器的过滤性能。
Description
技术领域
本发明涉及过滤技术领域，特别涉及一种可排气的油水分离滤芯及滤清器。
背景技术
内燃机在工作时由燃油供给系统向喷嘴输送燃油，在燃油泵的前端存在较大的负压，在负压作用下，溶解在燃油中的空气会溢出、输油管路及各连接件因密封不良亦可能会被吸入空气，燃油在加热后，溶解在燃油中水分蒸发也会产生燃油蒸汽，在安装维护滤清器时也会导致管路中混入空气，这些气体如不及时排出，会产生气隔，导致燃油供给系统燃油供给不稳定，造成内燃机输出动力异常甚至熄火等问题、引发安全事故。
现有技术中，CN113586300A公开了一种排气式滤清器，包括外壳、滤芯组件、螺密板，在该外壳的底部装有放水组件，在所述螺密板与滤芯组件的上端盖之间装有环形垫片，在该环形垫片的内部设有排气通道。技术方案所记载了“滤清器内部聚集的气体经过其出油口时，就会从环形垫片的排气通道通过而由进油口处排出”。
该技术方案中排气通道两端分别与该滤清器的出油口、进油口对应相通，使得一部分未经过滤的燃油从进油口通过排气通道进入出油口，导致滤清器过滤性能降低，未经过滤的燃油被送入燃油喷嘴，易造成喷嘴堵塞损坏；其次，该技术方案滤清器内部聚集的气体从滤清器的进油口处排出，排气流向与燃油流向相反，且滤清器进油口的压力大于出油口的压力，导致气体并不能有效排出。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种可排气的油水分离滤芯及滤清器，旨在解决目前的滤清器中的气体不能有效排出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的可排气的油水分离滤芯包括：
滤芯骨架，所述滤芯骨架上下两端设有上端盖和下端盖，所述上端盖沿所述滤芯骨架轴向设有沉台面；
套设于所述滤芯骨架的外围的过滤介质，所述过滤介质的两端分别连接所述上端盖和下端盖；以及，
排气阀组件，设在所述沉台面上，所述排气阀组件包括阀座与阀芯，所述阀座固定设置于所述沉台面，所述阀座与所述沉台面形成与滤芯内部连通的排气腔
可选地，还包括设于所述滤芯骨架内的阻水管，所述阻水管与所述滤芯骨架的内壁形成有水沉降通道。
可选地，所述阻水管包括阻水介质和用于固定所述阻水介质的管架。
可选地，所述阻水管靠近所述上端盖的一端设有卡钩部，所述滤芯骨架的内壁设有配合部，所述卡钩部与所述配合部对应卡接，以固定所述阻水管。
可选地，所述阻水管主体的外管壁连接所述下端盖。
可选地，所述阻水管上设有通水孔，所述通水孔连通所述水沉降通道，用于将阻隔的水分排出。
可选地，所述阻水管远离所述上端盖的一端连接积水腔，所述积水腔与所述水沉降通道连通。
可选地，所述过滤介质的两端分别与所述上端盖和下端盖热熔焊接。
可选地，所述过滤介质的外侧壁上套设有纸套。
本发明还提出了一种滤清器，其包括：
上述的任一种可排气的油水分离滤芯；
外壳总成，具有连通水沉降通道的积水腔、以及燃油进入的第一通道和燃油流出的第二通道。
本发明的技术方案中，油液在进入滤清器内时会带入气体，气体不断累积在滤芯外部的上层空间，当滤芯外部气体和内部气体的压差达到一定阈值时，阀芯在压力作用下活动，使得排气腔与滤芯外部连通，气体进入滤芯内部并随清洁油液一起被泵出，从而排出滤清器内部的多余气体；经过排气，当滤芯外部气体和内部气体的压差小于该阈值，阀芯活动至使排气腔与滤芯外部阻隔的状态，以防止未经过滤的油液进入。本发明提供的滤芯，其设置的排气阀组件能够有效排出滤清器内的气体，且能防止未经过滤的油液混入滤芯内部的清洁油液中，从而提升了滤清器的过滤效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的可排气的油水分离滤芯一实施例的立体示意图；
图2为图1的爆炸图；
图3为图1的俯视图；
图4为图3中C-C切面的剖视图；
图5为图2中阻水管6的立体结构示意图；
图6为本发明提供的滤清器一实施例的正视图；
图7为本发明提供的滤清器一实施例的俯视图；
图8为图6中A-A切面的剖视图。
图中：一种可排气的油水分离滤芯-100，滤芯骨架-1，配合部-12，上端盖-2，沉台面-21，通气孔-21a，下端盖-3，定位件-31，过滤介质-4，排气阀组件-5，阀座-51，排气腔-51a，密封壁-51b，安装孔-51c，排气孔-51d，阀芯-52，连接部-522，密封部-523，网片-53，阻水管-6，阻水部-6a，阻水管主体-6b，水沉降通道-61，卡钩部-62，阻水介质-63，管架-64，通水孔-65， 第三密封圈-66，纸套-7，第一密封圈-8，第二密封圈-9，滤清器-200，外壳总成201，中心立柱-201a，积水腔-201b，第一通道-201c，第二通道-201d。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。
为了更好地描述和说明本申请的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示所指的装置必须具有特定的方位或以特定的方位操作，因此不能理解为对本发明的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
现有的滤清器存在以下问题，排气通道两端分别与该滤清器的出油口、进油口对应相通，使得一部分未经过滤的燃油从进油口通过排气通道进入出油口，导致滤清器过滤效率降低；其次，该技术方案滤清器内部聚集的气体从滤清器的进油口处排出，排气流向与燃油流向相反，且滤清器进油口的压力大于出油口的压力，导致气体并不能有效排出。
鉴于此，本发明提出一种可排气的油水分离滤芯，图1-5为本发明提出的可排气的油水分离滤芯一实施例，请参阅图1-5，所述可排气的油水分离滤芯100包括滤芯骨架1、过滤介质4和排气阀组件5。
请参阅图1、2和4，所述滤芯骨架1上下两端设有上端盖2和下端盖3，所述上端盖2沿所述滤芯骨架1轴向设有沉台面21；所述过滤介质4套设于所述滤芯骨架1的外围，且两端分别连接所述上端盖2和下端盖3。其中，所述过滤介质4为市场上可采购到的滤纸，所述滤芯骨架1呈多孔柱状。所述排气阀组件5设在所述沉台面21上，其包括阀座51与阀芯52，所述阀座51中部凸起且与所述沉台面21形成排气腔51a，且通过所述沉台面21上的通气孔21a使得所述排气腔51a连通滤芯内部；所述阀芯52在所述排气腔51a内设置。需要说明的是，所述阀座51为金属材质，如铁或不锈钢，其周边向上延伸形成密封壁51b，所述密封壁51b可向内或向外发生弹性形变；在安装所述排气阀组件5时，将所述阀座51向沉台面21下压，所述密封壁51b向内压缩，凭借所述密封壁51b向外的弹性，所述密封壁51b卡接于沉台面21的侧壁，以使得所述阀座51嵌装在沉台面21内；并且，所述密封壁51b与沉台面21的侧壁紧密配合，可有效密封所述排气腔51a，提高了所述排气阀组件5的可靠性。
具体地，所述阀芯52包括一体成型且由橡胶制成的连接部522和密封部523，所述阀座51中心设有安装孔51c以及开设在安装孔51c周边的排气孔51d，所述连接部522呈柱状并套接于所述安装孔51c内，以使得所述阀芯52固定在阀座51上；所述密封部523位于排气腔51a内，其直径大于安装孔51c的直径且能够阻隔所述排气孔51d，以使所述排气腔51被密封。其中，所述密封部523的截面呈弓形，弓形开口方向指向所述阀座51，且具有使其自身吸附在所述阀座51上的弹性势能。
作为优选的实施例，所述阀座51和所述沉台面21之间安装网片53，且固定在所述通气孔21a上，所述网片53为具有颗粒物过滤功能的过滤网；当所述密封部523打开时，所述排气腔51与滤芯外部连通，少量未过滤的油液随气体被吸入至所述排气腔51中，由于所述网片53能够过滤油液中的颗粒物，使得由所述通气孔21a进入滤芯内部的油液杂质含量降低，进而提高了滤芯整体的过滤性能。
本发明的技术方案中，油液在进入滤清器内时会带入气体，气体不断累积在滤芯外部的上层空间，当滤芯外部气体和内部气体的压差达到一定阈值时，阀芯在压力作用下活动，使得排气腔与滤芯外部连通，气体进入滤芯内部并随清洁油液一起被泵出，从而排出滤清器内部的多余气体；经过排气后，当滤芯外部气体和内部气体的压差小于该阈值，阀芯活动至使排气腔与滤芯外部阻隔的状态，以防止未经过滤的油液进入。本发明提供的滤芯，其设置的排气阀组件能够有效排出滤清器内的气体，且能防止未经过滤的油液混入滤芯内部的清洁油液中，从而提升了滤清器的过滤性能。
油液中的水分影响着其发动机的性能，在本发明的一实施例中，为阻隔油液中的水分，所述可排气的油水分离滤芯100还包括设于所述滤芯骨架1内的阻水管6，请参阅图4和5，所述滤芯骨架1及其外围的过滤介质4形成有内壁，所述阻水管6用于阻水的部位与该内壁形成有水沉降通道61，用于使油液中阻隔的水分沉降到底层。
具体地，请参阅图2和5，在本实施例中，所述阻水管6包括位于滤芯骨架1内的阻水部6a和与所述阻水部6a连接的阻水管主体6b，所述阻水部6a包括呈管状设置的阻水介质63和用于固定所述阻水介质63的管架64。其中，所述阻水介质63为油水分离网布，具有疏水通油的特性，所述管架64与所述阻水介质63一体注塑成型。并且，所述管架64的底座，也即所述阻水部6a的底座与所述阻水管主体6b固定连接，其连接方式可以为螺纹连接、热熔焊接等，当然所述阻水部6a也可与阻水管主体6b一体注塑成型。需要说明的是，所述阻水部6a的内壁，也即所述管架64的内壁，其靠近在与所述阻水管主体6b的连接处设有第一密封圈8，用于与外壳总成201的中心立柱201a密封连接。
在本发明的一实施例中，为便于安装和更换配件，所述阻水管6靠近所述上端盖2的一端，也即所述阻水部6a的顶端环设有卡钩部62，请参阅图4和5，所述卡钩部62高于所述阻水部6a的端面设置，且沿周向均匀设有多个；与之匹配的，所述滤芯骨架1的内壁沿径向向内环形凸起，以形成配合部12。在安装所述阻水管6时，所述卡钩部62与所述配合部12对应卡接，以固定所述阻水管6，并对所述阻水部6a进行定位。此种安装方式，相较于直接将阻水介质63固定在滤芯骨架1，可以实现所述阻水管6的更换，只须对所述阻水管6施加使其脱离的作用力，所述卡钩部62即与配合部12解除卡接状态；同时，也可对其他配件更换后再进行组装，提升了滤芯组件的适配性，节约了滤芯的更换成本。
作为优选的实施例，各所述卡钩部62与一环形件成型为一体，以提升所述卡钩部62的安装和拆卸时的稳定性。此外，所述阻水部6a与所述阻水管主体6b可优选为卡接连接。
在本发明的一实施例中，请参阅图4，所述阻水管主体6b的外管壁连接所述下端盖3。并且，所述阻水管主体6b的外管壁向周边延伸出盖板，所述盖板与所述下端盖3之间设有第二密封圈9，防止油液由所述阻水管6与滤芯骨架1的间隙流入。
在本发明的一实施例中，所述阻水管6上设有排水孔65，其中，所述排水孔设置在所述阻水部6a与阻水管主体6b的连接处，请参阅图4，所述排水孔65连通所述水沉降通道61，以便于油液中的水分沉降至外部。
在本发明的一实施例中，请参阅图2、4和8，所述阻水管6远离所述上端盖2的一端，也即所述阻水管主体6b的开口端连接外壳总成201，两者的连接可以是螺纹连接，并且在螺纹连接处设有第三密封圈66，用来密封外壳总成201和阻水管6；所述外壳总成201内部设置积水腔201b并与所述水沉降通道61连通，以收集并容纳被阻隔和沉降的水分，并由所述外壳总成201排出。作为优选的实施例，所述下端盖3的端面上设有定位件31，用于滤芯和外壳总成201之间的安装定位。
在本发明的一实施例中，为提升所述过滤介质4的过滤效果，所述过滤介质4的两端分别与所述上端盖2和下端盖3热熔焊接，该方式密封效果好，并且生产效率高。
在本发明的一实施例中，请参阅图1、2和4，所述过滤介质4的外侧壁上套设有纸套7，所述纸套7与所述上端盖2热熔焊接。需要说明的是，所述纸套7的高度不超过所述过滤介质4的高度的1/2。
需要说明的是，油液在被泵入滤清器内时，油液所携带的少量气体以及油液蒸汽会聚集在滤芯外部的上层空间，这些气体部分经过所述过滤介质4进入滤芯内部，上升到所述排气腔51a内，导致所述排气腔51a和滤芯外部的气体压差长时间不能达到阈值，所述阀芯52的密封部523打开缓慢，滤清器内的气体排出周期长。
为此，在所述过滤介质4上层设置所述纸套7，可使滤芯外部的气体被密封在滤清器内，形成一气体密封腔；气体在聚集过程中，滤芯外部和排气腔51a内的压差能较快的达到阈值，所述阀芯52的密封部523打开，气体随清洁油液一起排出，排气周期短。
并且，所述过滤介质4在被油液中的颗粒物堵塞后，泵油阻力增大，导致油液液面上升，此时该气体密封腔内的气压继续增大，所述密封部523反复打开，直到油液到达滤芯顶部，所述过滤介质4几乎被完全堵塞，此时的滤芯寿命终止。为提醒车主或维护人员更换滤芯或滤清器，滤清器的外壳总成设有液位传感器，当液面超过滤芯高度时，发出报警信号，以提醒车主或维护人员进行更换。
在本发明的另一实施例中，为进行人工排气，滤清器的外壳总成设有气压传感器和阀门；若油泵设在出油口抽油，随着抽油阻力增大，油液液面不断上升，气压增大至一定数值，气压传感器发出报警信号，提醒车主或维护人员打开阀门手动放气，当然车主或维护人员未进行手动排气，压差增大也可使所述阀芯52打开排气；若油泵设在进油口泵油，油液液面较高且由于运动产生油液蒸汽较多，气压增大至一定数值，气压传感器发出报警信号，提醒车主或维护人员打开阀门手动放气，放气完成后液面下降，车主或维护人员未进行手动排气，压差增大也可使所述阀芯52打开排气。通过报警提醒人工排气的方式结合排气阀组件进行排气，可以扩大滤清器的应用场景，使得排气更加可靠。
本发明还提出了一种滤清器200，图6-8为本发明提出的滤清器200一实施例，请参阅图6和8，所述滤清器200包括上述的可排气的油水分离滤芯和外壳总成201。所述外壳总成201具有连通水沉降通道61的积水腔201b、以及燃油进入的第一通道201c和燃油流出的第二通道201d。其中，所述可排气的油水分离滤芯设于所述外壳总成201的内部，所述外壳总成201还设置有中心立柱201a，所述可排气的油水分离滤芯100的阻水部6a套装在所述中心立柱201a上，两者的连接处被第一密封圈8所密封，并且所述中心立柱201a联通所述第二通道201d。
应当理解的是，所述外壳总成上还设有水位传感器和排水装置（图中未示出）。所述水位传感器用于监测所述积水腔201b的水位高度，以在燃油中的水分沉积到一定高度时，提示进行排水处理。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种可排气的油水分离滤芯，其特征在于，包括：
滤芯骨架（1），所述滤芯骨架（1）上下两端设有上端盖（2）和下端盖（3），所述上端盖（2）沿所述滤芯骨架（1）轴向设有沉台面（21）；
套设于所述滤芯骨架（1）的外围的过滤介质（4），所述过滤介质（4）的两端分别连接所述上端盖（2）和下端盖（3）；以及，
排气阀组件（5），设在所述沉台面（21）上，所述排气阀组件（5）包括阀座（51）与阀芯（52），所述阀座（51）固定设置于所述沉台面（21），所述阀座（51）与所述沉台面（21）形成与滤芯内部连通的排气腔（51a）。
2.如权利要求1所述的可排气的油水分离滤芯，其特征在于，还包括设于所述滤芯骨架（1）内的阻水管（6），所述阻水管（6）与所述滤芯骨架（1）的内壁形成有水沉降通道（61）。
3.如权利要求2所述的可排气的油水分离滤芯，其特征在于，所述阻水管（6）包括阻水介质（63）和用于固定所述阻水介质（63）的管架（64）。
4.如权利要求2所述的可排气的油水分离滤芯，其特征在于，所述阻水管（6）靠近所述上端盖（2）的一端设有卡钩部（62），所述滤芯骨架（1）的内壁设有配合部（12），所述卡钩部（62）与所述配合部（12）对应卡接，以固定所述阻水管（6）。
5.如权利要求2所述的可排气的油水分离滤芯，其特征在于，所述阻水管（6）主体的外管壁连接所述下端盖（3）。
6.如权利要求2所述的可排气的油水分离滤芯，其特征在于，所述阻水管（6）上设有通水孔（65），所述通水孔（65）连通所述水沉降通道（61），用于将阻隔的水分排出。
7.如权利要求2所述的可排气的油水分离滤芯，其特征在于，所述阻水管（6）远离所述上端盖（2）的一端连接积水腔（201b），所述积水腔（201b）与所述水沉降通道（61）连通。
8.如权利要求1所述的可排气的油水分离滤芯，其特征在于，所述过滤介质（4）的两端分别与所述上端盖（2）和下端盖（3）热熔焊接。
9.如权利要求1所述的可排气的油水分离滤芯，其特征在于，所述过滤介质（4）的外侧壁套设有纸套（7）。
10.一种滤清器，其特征在于，包括：
可排气的油水分离滤芯，所述油水分离滤芯为权利要求1-9任一项所述的可排气的油水分离滤芯；
外壳总成，具有连通水沉降通道的积水腔（201b）、以及燃油进入的第一通道（201c）和燃油流出的第二通道（201d）。
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