CN216198574U - 用于燃油过滤器的排气组件以及燃油过滤器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于燃油过滤器的排气组件，包括：沿着轴向延伸的至少两个构件，各构件沿着周向间隔开地设置并且于其径向内侧限定中空的排放通道，构件的顶端经由顶壁彼此连接；在顶壁上方与顶壁密封连接的上盖板；端盖，其位于上盖板的上方且于其下表面设有空气入口；排气组件还设有第一和第二排气管路以及将二者连通的分支管路，第一排气管路从空气入口延伸、并且至少部分地设置于端盖中以使第一排气管路的至少一部分在轴向上高于空气入口，分支管路形成在顶壁中，第二排气管路形成在其中至少一个构件中并且在该构件的底部形成空气出口。本申请还涉及燃油过滤器。本申请能够有效减少车辆CRS系统中共轨压力的积聚时间而有助于实现发动机快速启动。

Description

用于燃油过滤器的排气组件以及燃油过滤器

技术领域

本实用新型涉及燃油过滤器，具体是涉及一种用于燃油过滤器的排气组件以及包含相应排气组件的一种燃油过滤器。

背景技术

对于车辆而言，发动机启动、特别是在低温环境下快速地进行发动机启动成为其重要的性能评估指标之一。在低温环境下，发动机启动过迟甚至是失效会造成车载电源的低电量以及终端用户的抱怨。目前，车辆发动机、特别是对于柴油发动机而言，其供油方式广泛采用共轨(CRS)技术。在共轨系统中，燃油过滤器用于将来自油箱的燃油进行进一步的杂质过滤。然而，燃油中所含有的空气被大量分离后会使得燃油过滤器内积聚大量气体从而影响发动机启动。在这种情况下，通常需要反复启动发动机直至燃油过滤器内积聚的空气排空，发动机才能被启动和正常工作。

在大多数共轨系统中，由于燃油过滤器相对于低压燃油回路处于较高的位置，因此通常在燃油过滤器中设置排气管路以在发动机启动及运行期间将空气经由排气管路向外排放。然而，根据当前燃油过滤器排气管路的设计，当发动机停止并保持停止状态持续一段时间之后，处于排气管路中的空气仍将不可避免地回流进入燃油过滤器从而影响发动机下一次的启动操作。

实用新型内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种改进的用于燃油过滤器的排气组件以及相应的燃油过滤器，其能够有效地减少共轨压力的积聚时间从而有助于实现发动机的快速启动。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于燃油过滤器的排气组件，其包括：沿着轴向延伸的至少两个构件，所述至少两个构件沿着周向间隔开地设置并且于其径向内侧限定中空的排放通道，所述至少两个构件的顶端经由顶壁彼此连接；上盖板，所述上盖板在所述顶壁上方与所述顶壁密封连接；端盖，所述端盖位于所述上盖板的上方并且于所述端盖的下表面设置有空气入口；所述排气组件还设置有第一排气管路、第二排气管路以及将第一排气管路和第二排气管路连通的分支管路，其中所述第一排气管路从所述空气入口延伸、并且至少部分地设置于所述端盖中以使所述第一排气管路的至少一部分在所述轴向上高于所述空气入口，所述分支管路形成在所述顶壁中，所述第二排气管路形成在所述至少两个构件中的至少一个中并且在该构件的底部形成空气出口。

优选地，所述第一排气管路包括上游部分和下游部分，所述上游部分形成于所述端盖中，并且所述下游部分至少部分地形成于所述上盖板中。

优选地，所述第一排气管路的上游部分在所述端盖中形成为倒置的U形形状。

优选地，所述端盖的下表面与所述上盖板的上表面彼此贴合以使得所述端盖与所述上盖板形成一体结构，所述上盖板中设置有至少一条空气通道，所述至少一条空气通道从上盖板的外周沿着径向向内延伸直至与所述空气入口连通。

可选地，所述端盖与所述上盖板形成分体结构以使得所述端盖与所述上盖板在所述轴向上存在间隙。

优选地，所述上盖板借助于螺纹连接与所述顶壁密封连接，在所述第一排气管路的下游部分与所述分支管路的接口处还设置有密封件。

可选地，所述上盖板与所述顶壁形成一体结构，使得所述第一排气管路的下游部分与所述分支管路以集成为一体的方式彼此连通。

优选地，在所述至少两个构件的径向外侧的方向上具有以螺旋形方式围绕所述构件的导流结构。

优选地，所述排气组件还包括下盖板，所述下盖板与所述构件的底端连接，并且所述下盖板上设置有与所述排放通道相连通的出油口。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种燃油过滤器，其包括：壳体；设置于所述壳体内的根据上述实用新型内容所述的排气组件；以及滤芯，所述滤芯围绕所述排气组件的所述至少两个构件的径向外侧设置。

附图说明

从下述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本实用新型的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本实用新型的理解。在附图中：

图1A示出了一种根据现有技术的燃油过滤器内部组件的截面视图；

图1B为图1A中燃油过滤器所采用的排气结构的细节放大视图；

图2为根据本实用新型的一优选实施例的燃油过滤器内部组件的截面视图，其中具体示出了依照本实用新型原理的排气组件及所采用的排气管路。

在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。需要说明的是，各附图中的元件彼此之间并非必须严格按比例绘制，其仅仅是出于清楚说明的目的而并非限制性的。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型的各个方面及特征进行更详细的解释和说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，与指示方位或位置关系相关的术语如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图1A示出了根据现有技术的燃油过滤器内部组件的视图，其中为简易起见，未示出燃油过滤器的壳体。能够理解的是，该图中所示的各部分组件设置在燃油过滤器的壳体中，用以过滤从燃油箱所泵送的燃油中的杂质。具体如图1所示，过滤器壳体内容纳有沿着燃油过滤器的轴向(图中所示为竖直方向)布置的排放结构1(其中该排放结构大体围成圆筒形以限定中空的排放通道)、围绕排放结构1于其径向(图中所示为水平方向)外侧设置的滤芯2、以及上盖板3和下盖板4，所述滤芯2的上下两端分别与上盖板3和下盖板4连接。进一步如图1B所示，上盖板3的中部设置有凸台31，在该凸台31的中间设置有空气入口32，所述凸台31采用中空结构，空气入口32的上下两端均设置有倒角以便于空气流动进入，并且上述空气入口32与排放结构1中设置的排气管路连通，其中排放结构1中设置的排气管路包括处于顶部的分支管路以及经由分支管路分支之后于排放结构的周向竖直延伸部分中形成的排气管路。

在操作中，利用滤芯2将过滤器壳体所限定的内部区域划分为未过滤部分(即图1中处于滤芯2径向上外周的空白区域)和过滤部分 (即排放结构1所处及其包围的中空排放通道区域)。燃油经由于过滤器壳体上设置的入油口进入未过滤部分，经滤芯2过滤后进入过滤部分，并经由下盖板4底部设置的出油口41排出以继续向共轨系统中处于供油路径下游部分的高压油泵供送待加压的燃油。在燃油的过滤过程中，包含在燃油中的空气被析出，并且由于空气比重相较燃油及其蒸气小的原因而沿着图中所示箭头方向由下向上运动，于燃油过滤器顶部积聚的空气通过空气入口32进入排放结构，并沿着排放结构中设置的分支管路和竖直延伸的排气管路被一路向下引导，最终经由于该排放结构的底部设置的空气出口15排出。如之前背景技术部分所介绍的，虽然上述设置的排气管路能够实现在发动机启动及运行期间将空气向外排放，但是由于燃油过滤器的滤芯2在操作中处于负压状态，换言之在空气的流动路径上位于空气入口32上游的区域(即图1中位于空气入口32上方的空白区域)处于高压回路而位于空气入口32下游的区域(即图1中箭头所历经的分支管路和排气管路所在区域)处于低压回路，因此在发动机停止并保持停止状态持续一段时间之后，不可避免地产生油气置换的现象。此时燃油将由于更大比重向下流动而析出的空气则沿着排气管路向上回流经空气入口32逸出后而于燃油过滤器的顶部重新积聚。当下一次启动发动机时，在高压回路中的该部分空气将影响燃油过滤器中的压力积聚进而影响共轨系统的共轨压力积聚时间。在这种情况下，需要反复启动发动机多次直至燃油过滤器内积聚的空气排空，发动机才能被启动和正常工作。

针对上述缺陷，本实用新型对图1A所示燃油过滤器中采用的排气结构进行了相应改进。参见图2，本实用新型的排气组件在结构上与图1A中所采用的排气组件的区别主要体现在空气入口以及上游排气管路的设置上。在图1A的现有技术中，积聚在燃油过滤器顶部上的空气是经由设置于上盖板3的中部且向上开口(如图所示)的空气入口进入排放结构，之后直接经由紧邻空气入口32并处于其下游的分支管路进入竖直延伸的排气管路被向下引导。与图1A相比，在图2 所示的本实用新型的优选实施例中，空气入口32并非向上开口地设置于上盖板3中部，而是向下开口地设置于上盖板3上方的另外一端盖 5的下表面，此外在本实用新型中额外设置从该空气入口32延伸的第一排气管路61进而与处于空气流动路径下游的分支管路62和第二排气管路63连通。如图2中实心箭头所示，积聚在燃油过滤器顶部上的空气首先经由空气入口32进入第一排气管路61、继而经由分支管路 62进入第二排气管路63被竖直向下引导，最终经由于第二排气管路底部设置的空气出口15排出。换言之，所述第二排气管路通过该空气出口与外界连通。

以下结合图2对本实用新型的结构进行更详细地描述。如图所示，过滤器壳体(未示出)内容纳有沿着燃油过滤器的轴向延伸的排放结构1、围绕排放结构1于其径向外侧设置的滤芯2、以及上盖板3和下盖板4，所述滤芯2的上下两端分别与上盖板3和下盖板4连接，上述结构与图1A所示结构类似。其中排放结构1的主体由沿着轴向延伸的两个相对的构件11构成，所述构件11沿着周向间隔开地设置并且于其径向内侧限定中空的排放通道13，各构件11的顶端经由顶壁 12彼此连接，上盖板3在所述顶壁12上方与所述顶壁密封连接。排放通道13的一端(即图中所示顶端)由顶壁12封闭，而排放通道13 的与顶壁12相反的一端(即图中所示底端)是向下敞开的，排放通道的该底端与设置于下盖板4上的出油口41连通。在构件11以及顶壁 12中设置有中空的通道以分别形成上述第二排气管路63以及分支管路62。进一步地，在上盖板3的上方设置有端盖5，排气组件的空气入口32居中地设置在所述端盖的与上盖板相对的表面上(即设置于如图所示端盖的下表面)，其孔径大小约为0.3毫米。空气入口的具体结构可采用与图1B所示相似的设计，在此不再赘述。在如图2所示的实施例中，端盖5与上盖板3成一整体地彼此贴合在一起，在此情况下为确保于燃油过滤器顶部积聚的空气能够到达空气入口并进入后续的排气管路，需要在上盖板3中设置空气通道(图2截面图中未示出)，所述空气通道从上盖板的外周沿着径向向内延伸直至与空气入口32 连通。本领域技术人员能够理解的是，除了设置仅一条空气通道以外，还可以沿着上盖板的周向均匀设置有多条向着上盖板中心径向延伸并进而与空气入口32相连通的空气通道以便于使更多积聚的空气通过沿各个方向定向的空气通道进入空气入口32。此处需要说明的是，虽然图2中示出的是端盖5与上盖板3一体贴合(即端盖与上盖板可整体形成为一件式构造)的实施例，但是本实用新型并不限于此。容易想到的是在端盖5与上盖板3之间可以在轴向方向上存在间隙。在此情况下，端盖5与上盖板3形成分体结构，其中端盖5可以直接作用为整个燃油过滤器的外盖而与过滤器壳体通过卡接、螺纹接合等方式相连，并且积聚在燃油过滤器顶端的空气也可以经由端盖5与上盖板 3之间的间隙直接流向空气入口32而无需如上所述在上盖板中设置专门的空气通道。

进一步地，在图2所示的剖视截面中，第一排气管路61大致形成为衣架钩的形状，其中第一排气管路61的至少一部分(即上游部分 611)设置在端盖5中，以及其余部分(即下游部分612)设置于上盖板3中。更具体地，第一排气管路61的上游部分611以弯曲的方式设置于端盖5中以使得该部分在竖直方向(即轴向)上相比于空气入口 32处于更高的位置，而第一排气管路61的下游部分612以弯曲的方式设置于上盖板3中以使得该部分在竖直方向上相比于空气入口32 处于更低的位置。可以预想的是，当端盖与上盖板之间存在间隙时，第一排气管路的下游部分将至少部分地设置于上盖板中且其余部分占据部分所述间隙。另外，虽然在图2的截面图中示出第一排气管路61 的各部分均设置成直角弯折的形式，但是为了确保通过空气入口进入的空气顺畅地流过第一排气管路而不会在拐角处产生剧变的压差，本领域技术人员容易想到也可以将第一排气管路设置成弯曲的弧形形状，尤其是将其上游部分611在端盖5中形成为倒置的U形形状。通过如上设置的第一排气管路，积聚在燃油过滤器顶端处的空气经空气入口32进入后将沿图中实心箭头所示首先向上流经设置于端盖5中的第一排气管路61的上游部分611后继而进入设置于上盖板3中的第一排气管路61的下游部分612，接着经由分支管路62进入第二排气管路63。此处需要说明的是，在实践操作中，第一排气管路61与分支管路62既可以实施为一体的结构，也可以实施为分体的结构。在前者的情况下，第一排气管路61连同端盖5、上盖板3一起将与排放结构 1的主体形成一体结构，此时第一排气管路61、分支管路62与第二排气管路63将形成连续的管路从而确保整个排气管路的密封性，也就是说既不会有燃油经由各排气管路之间的接口处进入排气管路，同时排气管路中的空气也不会经由相应的接口逸出至燃油过滤器中。与之相比，在第一排气管路61与分支管路62实施为分体结构的情况下，第一排气管路61与端盖5和上盖板3共同形成一整体结构，与此同时上述整体结构进而与排放结构1彼此间形成分体结构。此时，上盖板3 可借助于螺纹连接与顶壁12形成密封连接，同时在第一排气管路61 与分支管路62的接口处还设置有密封件，以实现二者之间密封式连接从而防止排气管路与其外界之间发生如漏油串气等泄漏。通过上述螺纹结构的设置，第一排气管路61与端盖5和上盖板3共同形成的整体结构可从燃油滤清器中旋下，从而方便更换滤芯2。除此之外，在所述构件11的径向外周设置有以螺旋形方式围绕构件的导流结构14，所述导流结构14用于将流经滤芯2的燃油引导到排放通道13中以便于沿着排放通道13排放过滤后的燃油。

以下进一步结合图2对根据本实用新型的燃油过滤器的工作原理进行解释。如图中空心箭头所示，原始燃油经由于过滤器壳体上设置的入油口进入燃油过滤器的未过滤部分，经滤芯2过滤后进入燃油过滤器的过滤部分。过滤后的燃油经由于构件11的径向外周设置的导流结构14的引导而进入由各构件11所共同限定的排放通道13，进而借助于重力的作用向下流动并经由下盖板4底部设置的出油口41排出以继续向共轨系统中处于供油路径下游部分的高压油泵供送待加压的燃油。另一方面，原先包含在燃油中的空气经析出后由于较轻的比重而沿实心箭头所示向上行进至燃油过滤器的顶端，进而经由于上盖板中设置的空气通道或是经由端盖与上盖板之间的间隙沿着径向向内流向于端盖5的下表面设置的空气入口32。进入空气入口32后，如之前所述，空气依次流经第一排气管路61、分支管路62以及第二排气管路63，最终经由于构件11的底部上设置的空气出口15排出。与现有技术相比，本实用新型通过如上对排气组件的改进使得在空气的流动路径上位于空气入口上游的区域(即上盖板中空气通道所在区域或是端盖与上盖板之间的间隙区域)处于高压回路，而空气入口下游的区域(即包括第一排气管路、分支管路及第二排气管路的所在区域)处于低压回路，同时空气由于较轻的比重从朝向下方开口的空气入口进入后会继续上升进入于端盖内设置的第一排气管路中相比于空气入口处于更高位置的上游部分而不会持续积聚于高压回路中。换言之，利用本实用新型的改进结构，即使发动机停止工作，从燃油中析出的空气将持续积聚在排气管路中而不会经由空气入口回流逸出到燃油过滤器中，从而使得发动机在下一次操作中能够快速启动，提升终端用户的使用体验。

本实用新型并不限于上述具体结构，而是可以产生各种变形。

例如，空气入口并非需要严格居中地设置于端盖的下表面。可以预想的是，只要能够实现积聚在燃油过滤器顶端的空气顺利进入排气管路，上述空气入口相对于端盖中心也可以有一定偏移。另外，尽管在图2所示的剖视截面中仅示出彼此相对的两个构件，然而可以预想的是可以存在沿着周向均匀间隔开设置的多个这样的构件，所述多个构件于其径向内侧限定大致中空的排放通道。在这种情况下，所述多个构件的至少其中之一或全部的构件设置有上述第二排气管路；相应地，于顶壁中形成有分别与各个第二排气管路彼此连通的分支管路。此外，在本申请所示实施例中，分别于上盖板的下表面的径向外周部以及下盖板的上表面的径向外周部设置滤芯容置凹槽以实现滤芯的两端与上盖板和下盖板的夹持连接。然而可以预想到的是，只要能够实现位于燃油过滤器底部的未过滤燃油与排放通道中经过滤后的燃油彼此之间的相互分离，例如可以将各构件设置成在顶端部分相互分离(为确保过滤后的燃油能通过彼此之间的间隙进入排放通道)但是在其底端部分形成彼此连续的筒形结构，此时可省略设置下盖板。在此情况下，可利用粘接或卡接的连接方式仅将滤芯的上端与上盖板的下表面彼此连接。

在上文中详细描述了本申请的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出，而不应认为它们对本申请的范围构成限制。此外，本领域技术人员应当清楚，本说明书所描述的各实施例可以彼此相互组合使用，并且本实用新型的各个部件之间可以任意组合，除非这种组合将违反本实用新型的目的或者无法实现。因此本实用新型就其更宽泛的意义而言不限于所示和所述的具体细节、代表性结构以及示例性示例。

Claims (10)

1.一种用于燃油过滤器的排气组件，其特征在于，所述排气组件包括：

沿着轴向延伸的至少两个构件(11)，所述至少两个构件(11)沿着周向间隔开地设置并且于其径向内侧限定中空的排放通道(13)，所述至少两个构件(11)的顶端经由顶壁(12)彼此连接；

上盖板(3)，所述上盖板(3)在所述顶壁(12)上方与所述顶壁(12)密封连接；

端盖(5)，所述端盖(5)位于所述上盖板(3)的上方并且于所述端盖(5)的下表面设置有空气入口(32)；

所述排气组件还设置有第一排气管路(61)、第二排气管路(63)以及将第一排气管路和第二排气管路连通的分支管路(62)，其中所述第一排气管路(61)从所述空气入口(32)延伸、并且至少部分地设置于所述端盖(5)中以使所述第一排气管路(61)的至少一部分在所述轴向上高于所述空气入口(32)，所述分支管路(62)形成在所述顶壁(12)中，所述第二排气管路(63)形成在所述至少两个构件中的至少一个中并且在该构件的底部形成空气出口(15)。

2.根据权利要求1所述的用于燃油过滤器的排气组件，其特征在于，所述第一排气管路(61)包括上游部分(611)和下游部分(612)，所述上游部分(611)形成于所述端盖(5)中，并且所述下游部分(612)至少部分地形成于所述上盖板(3)中。

3.根据权利要求2所述的用于燃油过滤器的排气组件，其特征在于，所述第一排气管路(61)的上游部分(611)在所述端盖(5)中形成为倒置的U形形状。

4.根据权利要求1至3中任一所述的用于燃油过滤器的排气组件，其特征在于，所述端盖(5)的下表面与所述上盖板(3)的上表面彼此贴合以使得所述端盖(5)与所述上盖板(3)形成一体结构，所述上盖板(3)中设置有至少一条空气通道，所述至少一条空气通道从上盖板(3)的外周沿着径向向内延伸直至与所述空气入口(32)连通。

5.根据权利要求1至3中任一所述的用于燃油过滤器的排气组件，其特征在于，所述端盖(5)与所述上盖板(3)形成分体结构以使得所述端盖(5)与所述上盖板(3)在所述轴向上存在间隙。

6.根据权利要求2或3所述的用于燃油过滤器的排气组件，其特征在于，所述上盖板(3)借助于螺纹连接与所述顶壁(12)密封连接，在所述第一排气管路(61)的下游部分(612)与所述分支管路(62)的接口处还设置有密封件。

7.根据权利要求2或3所述的用于燃油过滤器的排气组件，其特征在于，所述上盖板(3)与所述顶壁(12)形成一体结构，使得所述第一排气管路(61)的下游部分(612)与所述分支管路(62)以集成为一体的方式彼此连通。

8.根据权利要求1至3中任一所述的用于燃油过滤器的排气组件，其特征在于，在所述至少两个构件(11)的径向外侧的方向上具有以螺旋形方式围绕所述构件(11)的导流结构(14)。

9.根据权利要求1至3中任一所述的用于燃油过滤器的排气组件，其特征在于，还包括下盖板(4)，所述下盖板(4)与所述构件(11)的底端连接，并且所述下盖板(4)上设置有与所述排放通道(13)相连通的出油口(41)。

10.一种燃油过滤器，其特征在于，所述燃油过滤器包括：

壳体；

设置于所述壳体内的根据权利要求1至9中任一所述的排气组件；以及

滤芯，所述滤芯围绕所述排气组件的所述至少两个构件的径向外侧设置。

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