專利名稱：柴油過濾器和除水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料的過濾，尤其是柴油機(jī)燃料的過濾(如通常所知的氣體油)。
所知道的過濾器使用一類由繞中心軸線卷制的紙制成的過濾裝置，燃料流在軸向上流過該過濾裝置，這種過濾器有一個(gè)比傳統(tǒng)的由褶皺紙制成的過濾器大的實(shí)用過濾表面。
存在于燃料中的水分不能被通常的過濾器芯子(設(shè)計(jì)用于濾掉固體成份)濾掉，因此這些水分到達(dá)下位的機(jī)械組件后，對(duì)這些機(jī)械組件產(chǎn)生氧化和破壞，這樣就產(chǎn)生一個(gè)目前沒有被完全解決、也存在于上述帶卷軸紙的過濾器中的技術(shù)問題。該技術(shù)問題在噴射裝置中尤其突出。
本發(fā)明的目的是提供一種使用過濾裝置，尤其是帶卷軸紙的過濾裝置的過濾器，燃料流在軸向上流該過濾裝置，該過濾器能夠很高程度地除掉水分。
本發(fā)明包括一個(gè)設(shè)置在過濾裝置的下表面的下面的除水裝置；一個(gè)朝向上述下表面并且相對(duì)垂直方向形成一個(gè)角度的向下傾斜的用于聚積并分離燃料中的水分的流道面，流體沿著該流道面流動(dòng)，該流道面使燃料流的流向發(fā)生偏離；進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置在除水裝置下面的下部室，用于收集從燃料中分離出來的水分。
下面借助附圖對(duì)本發(fā)明作一詳細(xì)描述，附圖顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，作為非限制性例子。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的過濾器的軸向剖面圖；圖2是圖1的放大的局部細(xì)節(jié)圖；圖3是在圖2的平面III-III上的截面圖；圖4是除水裝置20的第二個(gè)實(shí)施例的放大的如圖2的局部細(xì)節(jié)圖；圖5是在圖4的平面V-V上的截面圖。
過濾器包括一個(gè)表面帶有稍微凹彎形的基本上為圓柱體形狀的外殼10，其具有垂直的軸線A。
燃料的進(jìn)口和出口位于容器10的上蓋14上。
具體地說，進(jìn)口由許多以到軸線A恒定的距離規(guī)則分布的開口確定，出口由一個(gè)中心在軸線A上的單開口確定。
在容器10內(nèi)，形成有一個(gè)具有垂直軸線的第一室31，其與進(jìn)口的開口11連通；以及形成有一個(gè)排放室32，其與出口12連通，且基本上與第一室31同軸。
該兩個(gè)室31和32被一個(gè)中心筒形管35至少在部分上相互分離開，該中心筒形管35與過濾器的外殼10具有一樣的剛性，其固定在上蓋14上，限定了所述排放室32的邊界。
在外殼10內(nèi)除水裝置下面，設(shè)置有一個(gè)收集從燃料中分離出來的水分的下部室33。排放室32沿過濾裝置15的軸線設(shè)置，該排放室32在其下部與下部室33連通。
過濾裝置15，尤其是由一卷整體上為圓柱形的繞其軸線包裹的紙形成的一類過濾裝置15設(shè)置在第一室31內(nèi)，該過濾裝置15與第一室31和室32同軸，且在截面上占據(jù)第一室31的整個(gè)截面，同時(shí)，在軸向方向上，除了第一室31的與進(jìn)口的開口11連通的頂端部分31a外(這部分保持空的)，過濾裝置15實(shí)際上完全占據(jù)了第一室31。燃料流在基本為軸向的方向(即平行于紙卷的母線)上流過過濾裝置15。過濾裝置15有一個(gè)基本上水平的下表面15’，流體在穿過過濾裝置后，在基本垂直的方向上從該下表面15’上離開。
除水器裝置20設(shè)置在過濾裝置15的下表面15’的下面，其包括一個(gè)具有向上漸縮形的上截頭錐體表面22的流向偏向裝置21，該上截頭錐體表面22實(shí)際上完全占據(jù)了過濾裝置15的下表面15’的投影空間。該上表面22向下傾斜并相對(duì)垂直方向形成一個(gè)角度，其確定了一個(gè)聚積并分離燃料中的水分的流道面，流體沿著該流道面流動(dòng)，該流道面使燃料流的流向發(fā)生偏離。
偏向裝置21使第一室31和下部室33分隔開，從平面圖上看，其有一個(gè)比外殼10的內(nèi)表面的截面略微小的延伸的圓形輪廓，在該偏向裝置21的周邊和外殼10的內(nèi)表面之間形成了一個(gè)狹窄的環(huán)狀通道17，流體通過該通道17從第一室31進(jìn)入下部室33。
偏向裝置21的下部是空的，其有一個(gè)設(shè)置在排放室32的下端，尤其是被固定到中心筒形管35的下端上的中心通孔24。除水器裝置20包括一個(gè)設(shè)置在偏向裝置21的下端的過濾網(wǎng)25，該過濾網(wǎng)覆蓋了由偏向裝置21形成的空腔以及通向中心通孔24的入口。過濾網(wǎng)25上涂敷有諸如聚四氟乙烯(PTFE，通常稱作特氟隆)或者聚硅酮或者類似的物質(zhì)，該過濾網(wǎng)25上有許多直徑不超過約200微米的用于截取燃料中的水分的網(wǎng)孔。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，過濾網(wǎng)25由線徑在0.02毫米到0.2毫米之間變化的單線纖維制成，線距在25到200微米之間變化。過濾網(wǎng)25最好是由不銹鋼，尼龍或聚酰胺制成。
涂層厚度最好是2-8微米。
實(shí)踐中，PTFE應(yīng)用于過濾網(wǎng)的兩個(gè)面上，或者在一個(gè)面上使用尼龍，通過噴射、隨后在烘箱中烘烤等工序完成。
在操作中，燃料首先通過開口11進(jìn)入第一室31的頂端部分31a，然后從這里沿著過濾裝置15軸向下降落，燃料是沿著卷軸紙的相互粘附的表面流動(dòng)的，許多固體雜粒被阻留在這些相互粘附的表面上，但水分沒有被阻留住。
離開過濾裝置15后，燃料流遇到了偏向裝置21，其使燃料的流向發(fā)生偏離，迫使它沿著上表面22流動(dòng)。由于水比油重，因此水分粒子從過濾裝置15的下表面15’下來后，和油相比往往更要保持其前進(jìn)方向，因此，水分粒子常常沉積在上表面22上。一個(gè)在上表面22上更有利于沉積水分粒子的因素是，在沿著上表面22流動(dòng)時(shí)，水分粒子流動(dòng)的比油慢?？偟慕Y(jié)果是，水分粒子常常沉積在上表面22上，在上表面22上，它們相聚積，然后隨著聚積體的增大，與上表面22分離落入下部室33的底部，在底部形成聚積塊M，該聚積塊M通過一個(gè)下部排放口36定期地放出。
進(jìn)入下部室33的燃料流然后通過排放室32向上升起。
然而，燃料流在進(jìn)入排放室32之前遇到了過濾網(wǎng)25，該過濾網(wǎng)用于阻留那些沒有從上表面22上分離出的水分粒子。
在這方面，可以發(fā)現(xiàn)，具有前述技術(shù)特征的過濾網(wǎng)25基本上完全或者說至少在相當(dāng)大的程度上阻止了水分粒子的通過，而沒有對(duì)實(shí)際的油的通過產(chǎn)生任何障礙。
可以推測(cè)出，這種理想的現(xiàn)象是由不同的水分粒子的表面張力形成的，在使用特氟隆或者聚硅酮涂敷的過濾網(wǎng)25的情況下，該表面張力解除了水分子和油分子的結(jié)合力，使水分子相互聚結(jié)并且不能穿過過濾網(wǎng)，然后落入收集室33的底部。
很明顯，過濾網(wǎng)25的網(wǎng)孔的直徑越小，它們阻留水分粒子的能力就越強(qiáng)。在實(shí)踐中，直徑接近20微米就已經(jīng)能夠?qū)嶋H上完全阻留水分粒子。
應(yīng)用本發(fā)明，可以發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)上可以非常高程度的分離掉水，甚至接近完全分離。
在圖2和圖3中顯示的實(shí)施例中，偏向裝置21也設(shè)置成用于支承過濾裝置15。為達(dá)到這個(gè)目的，偏向裝置21包括多個(gè)從流道面22上向上伸出的徑向元件26，其用作過濾裝置15的下表面15’的支撐架。在圖4和圖5中顯示的實(shí)施例中，偏向裝置21包括一個(gè)或多個(gè)位于流道面22上的突出的脊27，這些脊27形成了從該流道面22的頂點(diǎn)處開始的螺旋形的路徑，這些脊27增加了流體沿該流道面22的流程長(zhǎng)度，因此促進(jìn)了水分粒子在該流道面22上的沉積。
過濾裝置15支承在具有與偏向裝置21同樣的剛性的多孔水平導(dǎo)流板28上，該導(dǎo)流板28置于流道面22之上。
不偏離下面所要求的發(fā)明精神，可以對(duì)本發(fā)明作出許多具有實(shí)用性和應(yīng)用性特征的改變。
權(quán)利要求
1.一種燃料過濾器，尤其是用于柴油機(jī)的燃料過濾器，包括一個(gè)具有垂直軸線的第一室(31)，以及一個(gè)設(shè)置在第一室(31)內(nèi)的過濾裝置(15)，燃料在基本為軸向的方向上流過該過濾裝置(15)；該過濾裝置(15)有一個(gè)下表面(15’)，流體穿過該過濾裝置(15)后，在基本垂直的方向上從該下表面(15’)上離開，其特征在于包括一個(gè)設(shè)置在過濾裝置(15)的下表面(15’)的下面的除水裝置(20)；和一個(gè)朝向上述下表面(15’)并且相對(duì)垂直方向形成一個(gè)角度的向下傾斜的用于聚積并分離燃料中的水分的流道面(22)，流體沿著該流道面(22)流動(dòng)，該流道面(22)使燃料流的流向發(fā)生偏離；以及一個(gè)設(shè)置在除水裝置(20)下面的下部室(33)，用于收集從燃料中分離出來的水分。
2.如權(quán)利要求1所述的過濾器，包括一個(gè)與過濾裝置同軸的過濾器排放室(32)，該排放室(32)在其下端與下部室(33)連通，其特征在于過濾裝置(15)包括一個(gè)具有向上漸縮形的上截頭錐體表面(22)的流向偏向裝置(21)，該上截頭錐體表面(22)實(shí)際上完全占據(jù)了過濾裝置(15)的下表面(15’)的投影空間，該上截頭錐體表面(22)形成了所述的流道面；偏向裝置(21)的下部是空的，其有一個(gè)設(shè)置在排放室(32)的下端的中心通孔(24)。
3.如權(quán)利要求2所述的過濾器，其特征在于除水器裝置(20)包括一個(gè)過濾網(wǎng)(25)，該過濾網(wǎng)(25)上涂敷有諸如聚四氟乙烯(PTFE)或者聚硅酮或者類似的物質(zhì)，該過濾網(wǎng)(25)上有許多直徑不超過約200微米的用于阻留燃料中的水分的網(wǎng)孔，所述過濾網(wǎng)(25)設(shè)置在偏向裝置(21)的下端，覆蓋了由偏向裝置(21)形成的空腔。
4.如權(quán)利要求2所述的過濾器，其特征在于包括一個(gè)具有與過濾器的外殼(10)一樣的剛性的中心筒形管(35)，其限定了所述排放室(32)的邊界；偏向裝置(21)被固定到所述中心筒形管(35)的下端上。
5.如權(quán)利要求4所述的過濾器，其特征在于偏向裝置(21)包括多個(gè)從流道面(22)上向上伸出的徑向元件(26)，其用作過濾裝置(15)的下表面(15’)的支撐架。
6.如權(quán)利要求4所述的過濾器，其特征在于偏向裝置(21)包括一個(gè)或多個(gè)位于流道面(22)上的突出的脊(27)，這些脊(27)形成了從該流道面(22)的頂點(diǎn)處開始的螺旋形的路徑，從而增加了流體的流程長(zhǎng)度。
全文摘要
一種過濾裝置包括:一個(gè)具有垂直軸線的第一室(31);以及一個(gè)設(shè)置在第一室(31)內(nèi)的過濾裝置(15),燃料在基本為軸向的方向上流過該過濾裝置(15),該過濾裝置(15)有一個(gè)下表面(15’),流體穿過該過濾裝置(15)后,在基本垂直的方向上從該下表面(15’)上離開;一個(gè)除水裝置(20)設(shè)置在過濾裝置(15)的下表面(15’)的下面;以及包括:一個(gè)朝向上述下表面(15’)并且相對(duì)垂直方向形成一個(gè)角度的向下傾斜的用于聚積并分離燃料中的水分的流道面(22),流體沿著該流道面(22)流動(dòng),該流道面(22)使燃料流的流向發(fā)生偏離;一個(gè)下部室(33)設(shè)置在除水裝置(20)的下面,用于收集從燃料中分離出來的水分。
文檔編號(hào)B01D27/07GK1379695SQ00814460
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2000年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月8日
發(fā)明者喬治·吉倫蒂 申請(qǐng)人:Ufi萬(wàn)能過濾器國(guó)際股份公司