CN220890291U - 用于油气分离的滤芯结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于油气分离的滤芯结构，包括外骨架，外骨架的径向内表面连接有筒状滤层，筒状滤层的上下两端分别设有上下端盖；上端盖向上连接有进口，进口用于引入曲轴箱气体；进口向下与筒状滤层的中心孔相通；下端盖向下连接有出口，出口用于分离后的油液流向油底壳，出口向上与筒状滤层的中心孔相通；外骨架与壳体之间围成的环形腔向外连接有出气口。本实用新型在筒状滤层在总体积相同的情况下，外径更大，径向厚度更薄而表面积更大，提高了过滤面积从而提升油气分离效率。上下端盖与外骨架不需要涂胶粘接，方便装配且装配牢固，回油顺畅。

Description

用于油气分离的滤芯结构

技术领域

本实用新型涉及机动车油气分离技术，尤其涉及用于油气分离的滤芯。

背景技术

燃油发动机燃烧室内的气体通过缝隙进入曲轴箱内形成窜气，窜气中含有油分（润滑油），内燃机曲轴箱通风系统需要油气分离结构来分离曲轴箱气体中的润滑油分。

发动机曲轴箱通风系统具有闭式和开式两种形式，经油气分离结构分离气体中的润滑油分后，开式的发动机曲轴箱通风系统将分离后干净的气体排入大气，闭式的发动机曲轴箱通风系统将分离后干净的气体送往内燃机进气管前端二次燃烧。

油气分离结构能够减少排放环境污染并保护下游机构零件。分离后的机油则流回至与曲轴箱相通的油底壳，减少机油（润滑油）损失。

现有的用于油气分离的滤芯包括内骨架，在内骨架外设置筒状滤层，筒状滤层的上下两端分别设有上端盖和下端盖。

这种结构的不足之处是：

1、在相同的油气分离器的壳体内，如果滤层径向向内连接在内骨架上，相比本实用新型中滤层径向向外连接在外骨架上，在相同的滤层总体积的条件下，滤层连接在内骨架上会导致滤层的径向厚度较厚（截面圆较小）而表面积较小，表面积较小限制了现有油气分离器的分离效率。

还有一个重要因素，由于油气流动的方向在滤芯处是由内向外，因而如果滤层连接在内骨架上，则过滤面（滤芯的内表面是过滤面）与内骨架相连接的部分失去阻挡油分以及颗粒物并过通气体从而实现油气分离的作用。相比之下，如果滤层连接在外骨架上，则全部过滤面（滤芯的内表面）都能与气流相接触并起到阻挡油分以及颗粒物、通过气体从而实现油气分离的作用。

因此，滤层径向向外连接在外骨架上的方案，优于滤层向内连接在内骨架上上技术方案，本实用新型中滤层径向向外连接在外骨架上。

2、骨架与端盖之间为粘接结构，装配时需要涂胶粘接，在胶液凝固前需要保持骨架与滤芯的端盖之间的相对位置固定不动，装配较为麻烦。

3、筒状的滤层与端盖之间仅有轴向端面相连接，连接面积较小，连接牢固性和稳定性有待提高，不能杜绝滤层与端盖之间发生径向位移的现象。

4、油气在通过滤层时的方向是由外向内。由外向内时，油分更多的被阻挡在滤层径向偏外的位置，出油口（用于分离出来的油流回曲轴箱）如果设置在滤层与油气分离器壳体之间的环形间隔处，则①出油位置在周向方向上只能是偏于一侧（滤芯下端盖周向上的一处位置），周向方向上大部分位置远离出油口，造成出油不畅，远离出油口的位置经常有一定液位；②出油口如果设置滤层的中心内腔处的下端盖上，则分离出来的油分需要穿越整个滤层厚度才能到达中心处的出油口位置，出油也不够顺畅。因此，本实用新型采用由内向外的结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于油气分离的滤芯结构，在采用相同体积的滤层的条件下，提高油气分离器的分离效率，使出油（向油底壳回流机油）更加顺畅。

为实现上述目的，本实用新型的用于油气分离的滤芯结构安装在油气分离器的壳体内，包括整体呈筒形的镂空的外骨架，外骨架的径向内表面连接有筒状滤层，筒状滤层的上下两端分别设有上端盖和下端盖，上端盖和下端盖分别与外骨架相连接；

上端盖向上连接有进口，进口向上伸出壳体并伸入外置的进气腔，进气腔与曲轴箱相通并用于引入曲轴箱气体；进口向下与筒状滤层的中心孔相通；

下端盖向下连接有出口，出口用于分离后的油液流向油底壳，出口向上与筒状滤层的中心孔相通，出口向下伸出壳体并伸入外置的出油腔，出油腔与油底壳相通；

外骨架与壳体之间围成的环形腔向外连接有出气口，出气口与大气相通或者与机动车发动机的进气管路相连接。

上端盖与外骨架为一体结构；

下端盖外边缘处向上凸起设有卡接台和插接台，卡接台上设有在径向方向上贯穿卡接台的卡孔，插接台上设有开口朝上的插槽；卡接台和插接台在下端盖的周向方向上交替间隔设置有多套。

外骨架向下凸起设有与插槽相匹配的插条以及与卡孔相配合的卡钩，插条和卡钩与插接台和卡接台一一对应设置。

上端盖中心处向下延伸设有上插筒，上插筒插入筒状滤层的中心孔顶部，上插筒的下端部的截面呈上大下小的喇叭部，上插筒的喇叭部的底端直径小于筒状滤层的中心孔的直径，上插筒喇叭部以上的部分的直径大于筒状滤层的中心孔的直径并与筒状滤层形成径向压接配合；

下端盖中心处向上延伸设有下插筒，下插筒插入筒状滤层的中心孔底部，下插筒的上端部的截面呈上小下大的喇叭部，下插筒的喇叭部的顶端直径小于筒状滤层的中心孔的直径，下插筒喇叭部以下的部分的直径大于筒状滤层的中心孔的直径并与筒状滤层形成径向压接配合；

下插筒底部沿周向均匀设有多个贯穿下插筒的通油口。

下插筒径向外侧的下端盖上表面向上设有凸起结构，凸起结构向上嵌入筒状滤层；

凸起结构在周向方向上均匀间隔设有多个；凸起结构用于增大下端盖与筒状滤层间的径向摩擦力以及轴向顶压力。

凸起结构径向外侧的下端盖上表面设有一圈环形挡圈，环形挡圈向上嵌入筒状滤层并用于阻止油液沿径向向外扩散。

本实用新型具有如下的优点：

本实用新型将滤层设置在骨架内表面而非外表面，气流通过滤层的方向在径向方向上是由内向外，这种结构使得筒状滤层在总体积相同的情况下，外径更大，径向厚度更薄而表面积更大，提高了过滤面积从而提升油气分离效率。

由于气流是由内向外通过筒状滤层，因而气流中的油份更多地被阻挡在筒状滤层的径向靠内的部分，油液距离出口更近。出口位于筒状滤层的中心部位，因而在周向方向上与筒状滤层各处均相接触，出油更加顺畅。

本实用新型中，上端盖与外骨架一体设置，二者无须连接，在装配时直接将筒状滤层由下向上装入外骨架并顶住上端盖。本实用新型中，下端盖与外骨架是插接卡接的关系，插条与插槽相配合使得外骨架与下端盖不会在周向上相对旋转，卡钩钩挂卡孔使得下端盖与外骨架在轴向上不会相互分离。这种连接结构不再需要在外骨架和端盖之间涂胶粘接，方便装配，提高了装配效率且装配较为牢固，更换滤芯时可以只更换筒状滤层（方便打开下端盖后将筒状滤层抽出），当然也方便整体更换滤芯结构。

上插筒和下插筒端部直径小于筒状滤层的中心孔的直径，便于装配时将上插筒和下插筒插入筒状滤层的中心孔。上插筒和下插筒的主体部分的直径大于筒状滤层的中心孔的直径，便于形成径向压接配合，使得筒状滤层在上下端盖以及外骨架之间连接得更为牢固和稳定。多个通油口便于周向方向上的各处油液由外向内通过通油口进入出油口。

凸起结构能够增大下端盖与筒状滤层间的径向摩擦力以及轴向顶压力，使下端盖与筒状滤层结合得更为牢固稳定。

气流由内向外通过筒状滤层时，油份多被阻挡在靠近筒状滤层内表面的部分，油份在重力作用下流至下端盖上，环形挡圈能够阻挡油液沿下端盖上表面向径向外部扩散，迫使油液通过通油口进入出口，使得油液回流更加顺畅。

附图说明

图1是本实用新型的工作状态下的结构原理图；

图2是本实用新型的局部剖视图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是本实用新型的立体结构示意图；

图5是去掉筒状滤层后本实用新型立体结构示意图；

图6是去掉筒状滤层后另一个角度下本实用新型立体结构示意图。

具体实施方式

如图1至图6所示，本实用新型的用于油气分离的滤芯结构安装在油气分离器的壳体1内，包括整体呈筒形的镂空的外骨架2，外骨架2的径向内表面连接有（可以是粘接，也可以是卡装在一起，本实用新型是卡装在一起）筒状滤层3，筒状滤层3的上下两端分别设有上端盖4和下端盖5，上端盖4和下端盖5分别与外骨架2相连接；

上端盖4向上连接有进口6，进口6向上伸出壳体1并伸入外置的进气腔7，进气腔7与曲轴箱相通并用于引入曲轴箱气体；进口6向下与筒状滤层3的中心孔8相通；

下端盖5向下连接有出口9，出口9用于分离后的油液流向油底壳（油底壳与曲轴箱相通），出口9向上与筒状滤层3的中心孔8相通，出口9向下伸出壳体1并伸入外置的出油腔10，出油腔10与油底壳相通；

外骨架2与壳体1之间围成的环形腔11向外连接有出气口12，出气口12与大气相通或者与机动车发动机的进气管路13相连接。

本实用新型将滤层设置在骨架内表面而非外表面，气流通过滤层的方向在径向方向上是由内向外，这种结构使得筒状滤层3在总体积相同的情况下，外径更大，径向厚度更薄而表面积更大，提高了过滤面积，避免了内骨架遮挡滤层的过滤面，从而提升油气分离效率。

由于气流是由内向外通过筒状滤层3，因而气流中的油份更多地被阻挡在筒状滤层3的径向靠内的部分，油液距离出口9更近。出口9位于筒状滤层3的中心部位，因而在周向方向上与筒状滤层3各处均相接触，出油更加顺畅。

上端盖4与外骨架2为一体结构；下端盖5外边缘处向上凸起设有卡接台14和插接台15，卡接台14上设有在径向方向上贯穿卡接台14的卡孔，插接台15上设有开口朝上的插槽；卡接台14和插接台15在下端盖5的周向方向上交替间隔设置有多套。

外骨架2向下凸起设有与插槽相匹配的插条17以及与卡孔相配合的卡钩16，插条17和卡钩16与插接台15和卡接台14一一对应设置。卡钩16与卡孔相勾接，插条17与插槽相插接。卡钩16与卡孔占据同一空间位置，插条17与插槽占据同一空间位置，未对卡孔和插槽单独给出附图标记。

本实用新型中，上端盖4与外骨架2一体设置，二者无须连接，在装配时直接将筒状滤层3由下向上装入外骨架2并顶住上端盖4。本实用新型中，下端盖5与外骨架2是插接卡接的关系，插条17与插槽相配合使得外骨架2与下端盖5不会在周向上相对旋转，卡钩16钩挂卡孔使得下端盖5与外骨架2在轴向上不会相互分离。这种连接结构不再需要在外骨架2和端盖之间涂胶粘接，方便装配，提高了装配效率且装配较为牢固。

上端盖4中心处向下延伸设有上插筒18，上插筒18插入筒状滤层3的中心孔8顶部，上插筒18的下端部的截面呈上大下小的喇叭部，上插筒18的喇叭部的底端直径小于筒状滤层3的中心孔8的直径，上插筒18喇叭部以上的部分的直径大于筒状滤层3的中心孔8的直径并与筒状滤层3形成径向压接配合；

下端盖5中心处向上延伸设有下插筒19，下插筒19插入筒状滤层3的中心孔8底部，下插筒19的上端部的截面呈上小下大的喇叭部，下插筒19的喇叭部的顶端直径小于筒状滤层3的中心孔8的直径，下插筒19喇叭部以下的部分的直径大于筒状滤层3的中心孔8的直径并与筒状滤层3形成径向压接配合；

下插筒19底部沿周向均匀设有多个贯穿下插筒19的通油口20。

上插筒18和下插筒19端部直径小于筒状滤层3的中心孔8的直径，便于装配时将上插筒18和下插筒19插入筒状滤层3的中心孔8。上插筒18和下插筒19的主体部分的直径大于筒状滤层3的中心孔8的直径，便于形成径向压接配合，使得筒状滤层3在上下端盖5以及外骨架2之间连接得更为牢固和稳定。多个通油口20便于周向方向上的各处油液由外向内通过通油口20进入出油口。

下插筒19径向外侧的下端盖5上表面向上设有凸起结构21，凸起结构21向上嵌入筒状滤层3；

凸起结构21在周向方向上均匀间隔设有多个；凸起结构21用于增大下端盖5与筒状滤层3间的径向摩擦力以及轴向顶压力。

凸起结构21能够增大下端盖5与筒状滤层3间的径向摩擦力以及轴向顶压力，使下端盖5与筒状滤层3结合得更为牢固稳定。

凸起结构21径向外侧的下端盖5上表面设有一圈环形挡圈22，环形挡圈22向上嵌入筒状滤层3并用于阻止油液沿径向向外扩散。

气流由内向外通过筒状滤层3时，油份多被阻挡在靠近筒状滤层3内表面的部分，油份在重力作用下流至下端盖5上，环形挡圈22能够阻挡油液沿下端盖5上表面向径向外部扩散，迫使油液通过通油口20进入出口9，使得油液回流更加顺畅。

使用时，本实用新型安装在油气分离器的壳体1内，曲轴箱气体经进气腔7和进口6进入筒状滤层3的中心孔8，然后径向向外通过筒状滤层3，通过筒状滤层3时，油份吸附在筒状滤层3上，并在重力作用下落至下端盖5处，沿通油口20进入出口9，经出油腔10回流向油底壳。分离出油份的气体通过筒状滤层3和外骨架2进入环形腔11，经出气口12或者进入发动机的进气气路或者直接排入环境中。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.用于油气分离的滤芯结构，安装在油气分离器的壳体内，其特征在于：包括整体呈筒形的镂空的外骨架，外骨架的径向内表面连接有筒状滤层，筒状滤层的上下两端分别设有上端盖和下端盖，上端盖和下端盖分别与外骨架相连接；

上端盖向上连接有进口，进口向上伸出壳体并伸入外置的进气腔，进气腔与曲轴箱相通并用于引入曲轴箱气体；进口向下与筒状滤层的中心孔相通；

下端盖向下连接有出口，出口用于分离后的油液流向油底壳，出口向上与筒状滤层的中心孔相通，出口向下伸出壳体并伸入外置的出油腔，出油腔与油底壳相通；

外骨架与壳体之间围成的环形腔向外连接有出气口，出气口与大气相通或者与机动车发动机的进气管路相连接。

2.根据权利要求1所述的用于油气分离的滤芯结构，其特征在于：上端盖与外骨架为一体结构；

下端盖外边缘处向上凸起设有卡接台和插接台，卡接台上设有在径向方向上贯穿卡接台的卡孔，插接台上设有开口朝上的插槽；卡接台和插接台在下端盖的周向方向上交替间隔设置有多套；

外骨架向下凸起设有与插槽相匹配的插条以及与卡孔相配合的卡钩，插条和卡钩与插接台和卡接台一一对应设置。

3.根据权利要求1所述的用于油气分离的滤芯结构，其特征在于：上端盖中心处向下延伸设有上插筒，上插筒插入筒状滤层的中心孔顶部，上插筒的下端部的截面呈上大下小的喇叭部，上插筒的喇叭部的底端直径小于筒状滤层的中心孔的直径，上插筒喇叭部以上的部分的直径大于筒状滤层的中心孔的直径并与筒状滤层形成径向压接配合；

下端盖中心处向上延伸设有下插筒，下插筒插入筒状滤层的中心孔底部，下插筒的上端部的截面呈上小下大的喇叭部，下插筒的喇叭部的顶端直径小于筒状滤层的中心孔的直径，下插筒喇叭部以下的部分的直径大于筒状滤层的中心孔的直径并与筒状滤层形成径向压接配合；

下插筒底部沿周向均匀设有多个贯穿下插筒的通油口。

4.根据权利要求3所述的用于油气分离的滤芯结构，其特征在于：下插筒径向外侧的下端盖上表面向上设有凸起结构，凸起结构向上嵌入筒状滤层；

凸起结构在周向方向上均匀间隔设有多个；凸起结构用于增大下端盖与筒状滤层间的径向摩擦力以及轴向顶压力。

5.根据权利要求4所述的用于油气分离的滤芯结构，其特征在于：凸起结构径向外侧的下端盖上表面设有一圈环形挡圈，环形挡圈向上嵌入筒状滤层并用于阻止油液沿径向向外扩散。