本公開一般涉及燃料水分離(FWS)類型的過濾器，用于從被過濾的燃料例如超低硫柴油(ultra-lowsulfurdiesel,ULSD)或者生物柴油中分離出水，特別地，本發(fā)明涉及設置在FWS過濾器的水箱及過濾器元件之間的閥，當在操作FWS過濾器的過程中沒有關閉燃料流時，該過濾器元件能排出水箱中的水。

背景技術：
對于傳統(tǒng)的FWS過濾器，當在抽吸狀態(tài)下使用時，所述FWS過濾器在操作過程中不能排出其中的水。過濾器殼體內(nèi)形成的真空通過排水閥吸取空氣，從而阻止了水從FWS過濾器的水箱中流出。為了排出水，當前的做法需要關閉引擎或者通過手動閥轉移燃料流以進行排水。需要提供一種FWS過濾器，該FWS過濾器不需要關閉引擎或者轉移燃料流(例如，不需要關閉流向FWS過濾器的燃料流)就可以將水從水箱中排出。

技術實現(xiàn)要素：
本公開涉及一種FWS過濾器，在無需關閉流至FWS的過濾器的情況下,可以從FWS過濾器中排出水。因此，在從水箱中排水的時候，該過濾器仍然可以操作。優(yōu)選地，該過濾器與燃料一起使用，如超低硫柴油或者生物柴油。然而，此處所描述的過濾器的設想是可以采用任何一種類型的用于從流體中分離出水的過濾器，以使該過濾器在操作時可以從水箱中排出水，該流體可以為例如液壓流體、油或者潤滑液、氣體等等。在FWS過濾器的一個例子中，在水箱與過濾器元件之間設置有止回閥。當FWS過濾器處于真空時(例如在操作時)，該止回閥可以被關閉以允許水從水箱中排出。該止回閥漂浮在水箱中積聚的水上，直到水位上升至止回閥的關閉位置時即可自動關閉。該止回閥也可以通過打開FWS過濾器的排水閥關閉，打開FWS過濾器的排水閥會導致水箱與過濾器元件腔產(chǎn)生的真空之間形成壓力差，從而使止回閥關閉。燃料水分離過濾器的一個實施例包括一過濾器殼體，該過濾器殼體設置有過濾器元件腔及水箱，該過濾器元件腔通過壁與水箱分開。壁中設有與過濾器元件腔及水箱流體連接的通道。閥控制通過液體通道的液體流，該閥具有第一位置或稱打開位置，所述第一位置允許流體從過濾器元件腔流到水箱中，該閥還具有第二位置或稱關閉位置，所述第二位置阻止流體在過濾器元件腔與水箱之間流動。該過濾器殼體還包括排水閥，該排水閥與水箱連通，以排出水箱中的水。設置在過濾器元件腔里的過濾器元件用于從燃料中分離出水。例如，該過濾器元件可以是過濾器結構內(nèi)的同心過濾器，具有用于匯聚(coalesce)來自流體的水的外部階段過濾器、由所述外部階段過濾器圍繞的內(nèi)部階段過濾器、以及外部階段過濾器與內(nèi)部階段過濾器之間的空間。該內(nèi)部階段過濾器用于從燃料中分離所匯聚的水并從燃料中去除細小的固體污染物。所述壁中的通道位于與內(nèi)部階段過濾器與外部階段過濾器之間的空間連通的位置，如此使所分離的水流向下方，經(jīng)過內(nèi)部空間并經(jīng)過通道而流入水箱中。附圖說明圖1為本發(fā)明所描述的FWS過濾器的剖視圖。圖2為通過水箱的截面顯示止回閥及隔開水箱及過濾器元件腔的壁的立體圖。圖3為所述FWS過濾器的集中在水箱所在的部分的剖視圖。圖4為所述FWS過濾器的剖視圖，其中顯示出燃料流及關閉的排水閥。圖5為排水閥剛剛開啟且止回閥關閉時的所述FWS過濾器的剖視圖。圖6為排水閥打開時的所述FWS過濾器的剖視圖，同時顯示出從水箱中排水的操作。圖7為所述FWS過濾器的剖視圖，其中顯示出排水閥。具體實施方式參考圖1，一種FWS過濾器10的一個實施例包括此處所描述的排水閥的設想。該FWS過濾器包括過濾器殼體12及過濾器元件14。在所描述的實施例中，該FWS過濾器10被設置為旋入式過濾器，用于可拆卸的連接至過濾器安裝頭(未示出)。此處所使用的術語旋入(spin-on)指使用旋轉手段將過濾器連接至安裝頭或者從安裝頭上拆下來。下面將要描述的過濾器10被設置為與燃料例如超低硫柴油(ultra-lowsulfurdiesel,ULSD)或者生物柴油配合使用。然而，此處所描述的過濾器的設想是可以采用任何一種類型的用于從流體中分離出水的過濾器，以使該過濾器在操作時可以從水箱中排出水，該流體可以為例如液壓流體、油或者潤滑液、氣體等等。另外，下面描述的過濾器被用于由外向內(nèi)流動的燃料流，其中燃料一般沿徑向向內(nèi)流動，通過過濾器媒介流至中心區(qū)域，然后從中心出口流出。然而，此處所描述的設想也可以用在用于由內(nèi)向外的流動燃料流的過濾器上，在過濾的時候，燃料流一般沿徑向向外流動而通過該媒介。如所屬領域的普通技術人員所熟知的，該安裝頭包括需要由過濾器10過濾的臟燃料的入口，及過濾已經(jīng)由過濾器過濾的液體的出口。該殼體12由本領域已知的包括塑料或金屬的材料制成。請重新參閱圖1，該殼體12包括外殼16，該外殼16包括端壁18及側壁20，該端壁18設置有外殼16的封閉端，該側壁20從端壁18伸出。該側壁20具有一末端22，該末端22與端壁18相對并設置有外殼16的開口端。該側壁20的末端22包括外部螺紋24，該外部螺紋24鄰近該開口端，并用于與該安裝頭的螺紋嚙合以將過濾器連接至該安裝頭。目前為止所描述的安裝頭及殼體12的結構都是現(xiàn)有的。關于旋入式過濾器的殼體及安裝頭的進一步的信息可以在美國專利7882961及7614504中找到，這里引用了這兩篇專利的全部內(nèi)容。參考圖1，殼體12設置有過濾器元件腔26及水箱28。該過濾器元件腔26通過壁30與水箱分開，該壁30固定在側壁20上并與端壁18平行。該過濾器元件腔26的大小為能將過濾器元件收納其中。設置在過濾器元件腔26中的過濾器元件14用于從燃料中分離出水。例如，過濾器元件14可以為過濾器結構內(nèi)的同心過濾器，具有外部階段過濾器32、內(nèi)部階段過濾器34、及空間36，該外部階段過濾器32主要用于將水和燃料混合，還用于從燃料中去除細小的固體污染物，該內(nèi)部階段過濾器34被外部階段過濾器32環(huán)繞，該空間36位于外部階段過濾器32與內(nèi)部階段過濾器34之間。該內(nèi)部階段過濾器用于從燃料中分離所混合的水并從燃料中去除細小的固體污染物。可以用于過濾器元件14的為燃料水分離而設計的過濾器的結構內(nèi)的同心過濾器的進一步的信息在公開號為2011/0168621的美國專利申請中進行了揭露，此處引用了其全部的內(nèi)容。然而，其他類型的過濾器元件，包括多于兩個階段或者僅有一個階段的，也都可以應用在這里。參考圖1-3，壁30把水箱28與過濾器元件腔26隔開。在壁30中形成至少一個將過濾器元件腔26與水箱28流體連接的通道40。通道40是唯一一個能讓由過濾器元件14分離出來的水流入水箱28的通路。通道40位于壁30的一個徑向位置上，該徑向位置對應于外部階段過濾器32與內(nèi)部階段過濾器34之間的空間36。因此，所分離的水可以經(jīng)過空間36及通道40向下流動并流入水箱內(nèi)。水箱28內(nèi)還設有止回閥50，其用于控制通過通道40的水流。該止回閥50具有第一位置或稱打開位置(如圖1-4所示)，該位置允許流體從過濾器元件腔流至水箱中，所述閥還具有第二位置或關閉位置(如圖5及圖6所示)，該位置阻止流體在過濾器元件腔與水箱之間流動。該止回閥50可以為任意類型及具有能達到這些功能的任意結構。例如，該止回閥50可以被構造成一個板，該板能關閉壁30中的一個或者多個通道40。附圖描述了壁30中的單個通道40，然而，壁30中可以形成多個通道40。每個通道40可以由其自身的閥控制，或者單個閥可以控制所有流經(jīng)通道40的流體流。在一個實施例中，止回閥50包括設置在所述水箱內(nèi)的球體52及籠子54(cage)，所述球體設置在籠子內(nèi)，以便讓籠子在所述第一位置及第二位置之間導引球體。從圖3中顯而易見，壁30包括面向水箱28的第一表面60及面向過濾元件腔26的第二表面62，且籠子54固定在第一表面60上。在所述實施例中，籠子54包括多個桿，該多個桿從第一表面60向下延伸至鄰近端壁18的端部。該球體52由該多個桿支撐，且該球體能夠在如圖1-4所示的靠近端壁18的打開位置與如圖5-7所示的關閉位置之間移動；在該關閉位置，該球體坐落在通道40內(nèi)以關閉通道并阻止流體流過。所選擇的球體52的密度使其能夠漂浮在積聚在水箱底部的水上，但是在燃料中會下沉。由于積聚在水箱里的流體主要是水(也就是說，水箱中的水中也可能存在微量燃料)，該球體隨著水的積聚浮在水面上，直到積聚了足夠多的水導致漂浮的球體坐落在通道上而關閉通道40。除了球體，還可以使用閥，不過應該選擇能漂浮在積聚在水箱28中的水上的閥，使其可以向上漂浮來關閉通道。參考圖7，端壁18包括排水閥70，該排水閥70在被打開的時候使水從水箱28中排出。排水閥可以使用任何結構，只要排水閥可以被手動或者自動地在阻止水從水箱排出的關閉位置與允許排水的打開位置之間驅(qū)動即可。FWS過濾器中的排水閥的配置和操作對所屬領域技術人員來說是已知的，另外，如圖3所示，水箱28中設置有感應器72，當它偵測到積聚了足夠多的水后，將“水箱應該排水”的信號發(fā)送給操作者?，F(xiàn)在將參考圖4-6對FWS過濾器10的操作進行描述。盡管沒有在圖中描述，在使用時，該FWS過濾器將通過螺紋24連接至安裝頭。參考圖4，如箭頭所示,已經(jīng)進入安裝頭內(nèi)的入口的被過濾的燃料進入過濾器元件腔26，該過濾器元件腔26在外部階段過濾器32與20的內(nèi)部表面之間。該燃料沿徑向向內(nèi)流過外部階段過濾器32并進入空間36。在這期間，外部階段過濾器32從燃料中去除顆粒物并匯聚(coalesces)包含在該燃料中的水。然后，該燃料流過內(nèi)部階段過濾器34。在進入內(nèi)部階段過濾器之前，從該燃料中所匯聚的水由內(nèi)部階段過濾器分離，所分離的水向下方流入朝向水箱的空間36。當該燃料流經(jīng)內(nèi)部階段過濾器時，內(nèi)部階段過濾器也從燃料中去除細小的固體污染物。現(xiàn)在已被過濾的燃料流入過濾器元件的中央內(nèi)部空間，并經(jīng)由過濾器元件14的端板上設置的中心出口向上流出。被分離的水流向下流進空間36，并經(jīng)由開口40進入水箱28。如圖4所示，在排水閥70關閉，止回閥50打開的情況下，在過濾器的外部受到大氣壓力時，在中央內(nèi)部空間及水箱中形成低壓(例如真空)，如此，所分離的水可以向下流入水箱28而被收集。在過濾器使用了一段時間之后，水繼續(xù)在水箱中積聚。圖5所示為積聚了足夠多的水而使球體上浮坐落于通道40中以關閉通道40的狀態(tài)。大致在同一時間，感應器72發(fā)送信號告知操作者來排除水箱中的水。當排水閥70打開時，在壁30的另一邊(也就是說，過濾器元件腔所在的一邊)上的過濾器元件的中央內(nèi)部空間仍然保持低壓(例如真空)，使水箱暴露于大氣壓力下。如此，水可以通過排水閥從水箱排出。同時，與水箱中的壓力相比，過濾器元件中的低壓使球體被吸入通道40以將球體固定在這個地方。圖6描述了排水閥完全打開且水從水箱排出的情況。當中央內(nèi)部空間保持低壓時，水箱中存在大氣壓。由于被吸在中央內(nèi)部空間內(nèi)，球體持續(xù)固定在通道的關閉位置，同時，如圖6所示，需要過濾的燃料可以持續(xù)流過過濾器。如此，在從水箱排水時，過濾器可以繼續(xù)被操作。在這個過程中，由過濾器元件14分離的所有水在壁30的頂面(也就是所述第二表面62)上的過濾器元件14的底部積聚，直到這些水被排完，排水閥70關閉，止回閥50再次打開。或者，如果水箱中的水位不夠高，不能使球體漂浮至通道所在位置，則當引擎運轉時排水閥打開，中央內(nèi)部空間產(chǎn)生的真空將球體吸進通道40的位置以關閉通道而使水從水箱排出。一旦水從水箱排出，排水閥70即關閉，因為球體和通道40的所在位置之間沒有完全密封，過濾器元件空間中的壓力與水箱中的壓力相等(也就是說，水箱中的壓力恢復為低壓)，該球體就會向下返回它的第一位置或打開位置，從而允許水再次在水箱中積聚。附加實施例在附加實施例A中，一種燃料水分離過濾器包括：過濾器殼體，設置有過濾器元件腔及水箱；該過濾器元件腔通過壁與水箱分開；開設在所述壁中的通道，該通道與所述過濾器元件腔及水箱流體連接；控制通過流體通道的水流的閥，所述閥具有第一位置或稱打開位置，該位置允許流體從過濾器元件腔流至水箱中，所述閥還具有第二位置或稱關閉位置，該位置阻止流體在過濾器元件腔與水箱之間流動；及該過濾器還包括排水閥，該排水閥與水箱連通以使水從水箱中排出。在附加實施例B中，附加實施例中的燃料水分離過濾器進一步包括設置在過濾器元件腔上的過濾元件，所述過濾器元件用于從燃料中分離出水。在附加實施例C中，在附加實施例B的燃料水分離過濾器中，所述過濾器元件包括用于匯聚(coalesce)來自流體的水的外部階段過濾器、由所述外部階段過濾器圍繞的內(nèi)部階段過濾器、及外部階段過濾器與內(nèi)部階段過濾器之間的空間，所述通道位于壁上的與所述空間連通的位置。在附加實施例D中，在附加實施例A的燃料水分離過濾器中，所述閥包括設置在所述水箱內(nèi)的球體及籠子(cage)，所述球體可移動的設置在籠子內(nèi)，且籠子在所述第一位置及第二位置之間導引所述球體。在附加實施例E中，在附加實施例D的燃料水分離過濾器中，壁包括面向所述水箱的第一表面及面向所述過濾器元件腔的第二表面，且該籠子固定在第一表面上。在附加實施例F中，一種過濾器包括：過濾器殼體，設置有過濾器元件腔及水箱，該過濾器元件腔通過壁與水箱分開；開設在所述壁中的通道，該通道與所述過濾器元件腔及水箱流體連接；控制通過流體通道的水流的閥，所述閥具有第一位置或者打開位置，該位置允許水從過濾器元件腔流至水箱中，所述閥還具有第二位置或者關閉位置，該位置阻止過濾器元件腔與水箱之間的水的流動；及該過濾器還包括排水閥，該排水閥與水箱連通以使水從水箱中排出。在附加實施例G中，附加實施例F中的過濾器進一步包括設置在過濾器元件腔上的過濾器元件，所述過濾器元件用于從燃料中分離出水。在附加實施例H中，在附加實施例G的過濾器中，所述過濾器元件包括用于將匯聚(coalesce)來自流體的水的外部階段過濾器、由所述外部階段過濾器圍繞的內(nèi)部階段過濾器、及外部階段過濾器與內(nèi)部階段過濾器之間的空間，所述通道位于壁上的與所述空間連通的位置。在附加的實施例I中，在附加實施例F的過濾器中，所述閥包括設置在所述水箱內(nèi)的球體及籠子(cage)，所述球體可移動的設置在籠子內(nèi)，且籠子在所述第一位置及第二位置之間導引所述球體。在附加實施例J中，在附加實施例I的過濾器中，壁包括面向所述水箱的第一表面及面向所述過濾器元件腔的第二表面，且該籠子固定在第一表面上。本發(fā)明可以以其他不脫離本發(fā)明的精神及新穎特征的形式體現(xiàn)，本申請中所公開的實施例被認為是所描述的所有方面，但并不局限于此。本發(fā)明的范圍由所附權利要求限定，并非由上述描述確定，且此處包括所有來自所述權利要求的等同的含義及范圍內(nèi)的變化。