双级燃油过滤装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种双级燃油过滤及油水分离滤芯，可安装于任何结构相同的滤芯安装座上，由具有过滤脱水滤芯体及滤芯体底部的储放水装置构成。过滤脱水滤芯体由外壳体和外围滤芯及导流罩分水滤芯构成。分水滤芯位于滤芯体最中心位置，在外围滤芯与分水滤芯之间装置有导流罩。储放水装置位于滤芯体底部，底部设置有放水阀安装孔及水位传感器安装孔。本发明产品可将燃油中的机械杂质及水分一次性滤除，滤后的燃油清洁度达到国IV标准，使内燃机燃油品质得以大幅提升。，从而极大地减少了内燃机因柴油品质问题而导致的机械故障。
【专利说明】双级燃油过滤装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双级燃油过滤及油水分离滤芯，尤其涉及一种内燃机上使用的燃油与水分、机械杂质的分离器，本发明产品可有效解决现有的燃油在运输和储存过程中混入水分及杂质影响机器工作的问题，通过过滤手段提高燃油纯度，减少对油泵、喷油嘴等元件的磨损意义重大。水分的存在对于柴油机供油系统也危害极大，燃油含水量较大时将导致发动机熄火，功率下降。也会造成内燃机元器件的锈蚀、磨损、卡死甚至会恶化柴油的燃烧过程。由于中国柴油中的含硫量较高，在燃烧发生时，甚至会和水反应生成硫酸腐蚀发动机部件。传统的除水方式主要是沉淀，通过漏斗结构。随着技术进步，新型内燃机对水分及杂质分离提出更高的要求，高品质的燃油要求就需要采用高过滤精度及高分水精度的过滤滤芯。
【背景技术】
[0002]内燃机广泛应用于道路运输车辆、工程机械、船舶、发电机组等主机设备，而燃油在存储，运输等过程中不可避免地会混入水分及固体颗粒等杂质，使用带有水分、细微固体颗粒等杂质的燃油将使有精密元件的燃油泵和喷油器等发生故障。为了避免或减少因燃油质量低劣而发生的各种故障，必须在燃油进入燃油泵和喷油器之前既对燃油进行杂质过滤，又须将燃油中的水分分离去掉，通常在进油路上加装油水分离器以过滤燃油中的杂质，分离燃油所含水分。油水分离的原理是利用燃油和水的密度差原理，由于水的密度大于燃油的密度，燃油中的水分在通过油水分离器时，水分被分离出来并会沉积在油水分离装置的底部。在使用时须注意及时排水。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种设计精巧，一体化程度高的带有燃油乳化水破乳分离功能及机械杂质过滤功能的的燃油用过滤滤芯，使用该结构的燃油过滤器，能有效滤除燃油中的水分及机械杂质，提高进内燃机的燃油品质。
[0004]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:双级燃油过滤装置，其具有过滤破乳滤芯体总成及分水滤芯体总成构成，所述两个滤芯体底部分别设置有储放水装置；所述储放水装置设置有放水阀及水位传感器安；过滤破乳滤芯体总成内装置破乳除杂滤芯、导流罩；分水滤芯体总成内装置导流罩、分水滤芯；所述破乳除杂滤芯是不同材质多层叠压而成，由内至外分别为机械杂质过滤层、破乳化层、结构支撑网；分水滤芯体总成的最中心位置安装有分水滤芯，其与壳体之间设置有导流罩。
[0005]本发明采用双级过滤及分水方式来提高燃油一次性通过过滤体后的洁净度。本发明产品使用时，须安装在燃油机的燃油输送系统中并处于燃油泵和喷油器之前。下面通过介绍本发明的具体使用过程来描述本发明产品的有益效果。
[0006]燃油输送系统中混有水和杂物的燃油流经油管、过滤破乳滤芯体总成滤座上部的进油口并通过油路进入滤芯体内。首先流过由化纤或玻纤、无纺布、高密度滤纸等材料构成的精密杂质过滤层。滤除机械杂质后的燃油再通过破乳层，破乳层是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(英文缩写为PET)材料或玻纤材料或者二者的多层叠压或混合制得的的亲水疏油材料，其材料本身具有优异的亲水性且内部有众多的毛细管状孔穴。这样，利用细小水滴通过毛细管状孔穴时与亲水材料的相互亲和凝聚作用，使燃油流经破乳层后其中的乳化水破乳后凝集成游离水，该游离水大部分为小水滴，再相互碰撞汇聚为较大直径的水滴，在重力作用下向滤芯底部快速沉降。破乳化初步分水后的燃油沿壳体向上从过滤破乳滤芯体总成出口流出，进入分水滤芯体总成，进入分水滤芯体总成后的燃油在沿壳体和导流罩之间的狭窄通道向下流动的过程中，被燃油携裹的破乳化后的游离态小水珠相互碰撞凝聚并获得向下的势能，从而加速从燃油中分离出来。内层的分水滤芯设置在过滤器的内部中心出油口位置，该滤芯由相应密度的不锈钢网双面涂敷聚四氟乙烯制得材料或聚四氟乙烯材质构成，极性为亲油疏水，用其制圆柱状单通道分水滤芯，分水滤芯通道口与中心出油口相连接。当燃油携带微量水分通过内层分离滤网时，由于滤网材料极性为亲油疏水性，其含有的微量水分则被阻挡在分水网表层。当微量水分聚集到一定量后，开始形成水珠，水珠在重力作用下向下沉降，最终落入储放水装置内，与其底部的积水汇集在一起。
[0007]本发明与现有技术相比的优点:现有的燃油过滤器在分离水分时采用的是单纯的阻水拦截方式，对于燃油中存在的游离态水分具有快速分离的效果，但是燃油中含有的乳化态的水分则不能有效分离，往往阻滞于滤芯内，当油水混合物积聚量超过滤芯容积后，在一定压力作用下，高含水量的乳化燃油会突破滤芯截水阻力而通过过滤层，导致内燃机突然停机。而本专利产品采用的是破乳分离及精密拦截混合模式。将燃油中的乳化水完全分离出来，分理出的是纯粹的水分，从过滤器通过的燃油水分含量完全达标。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图为本发明总体结构及安装示意图【具体实施方式】
[0009]下面结合附图1描述本发明的一种实施例。
[0010]双级燃油过滤装置，具有过滤破乳滤芯体总成I及分水滤芯体总成2构成，上述两个滤芯体底部都设置有储放水装置3、4。其特征在于所述过滤脱水滤芯体总成I内装置破乳除杂滤芯5、导流罩6及分水滤芯体总成2内装置导流罩8、分水滤芯7从而构成完整的除杂脱水系统。所述破乳除杂滤芯5是不同材质多层叠压而成。由内至外分别为机械杂质过滤层9、破乳化层10、结构支撑网11。
[0011]分水滤芯体总成2的最中心位置安装有分水滤芯7，其与壳体之间设置有导流罩58。储放水装置3、4分别位于过滤脱水滤芯体总成I及分水滤芯体总成2的底部。并设置有放水阀12、13及水位传感器安14、15。不同大小及接口尺寸的双级燃油过滤及油水分离滤芯，可以串联形式安装于任何基本结构相同的滤芯安装座16、17上。
[0012]所述破乳除杂滤芯5的结构为空心圆柱状，其上端面的中心孔18通过橡胶密封垫与壳体的限位端面密封。所过滤的燃油须经过破乳除杂滤芯5的过滤层方能流出滤芯并从上端面的定位安装板19上的出油口 20流出；所述破乳除杂滤芯5底部封闭，顶部开口，通过底部弹簧板21固定于破乳除杂滤芯5顶部的定位安装板19的底面上。[0013]所述破乳除杂滤芯5的过滤层由多层过滤材料叠压成型后并折叠为均匀有序的褶皱，然后围成空心圆柱体定位成型。过滤层由内及外分别为机械杂质过滤层7、破乳化层
8、结构支撑网9。机械杂质过滤层7的材质可为化纤或玻纤、无纺布、高密度滤纸等过滤材料构成。破乳化层8由聚对苯二甲酸乙二醇酯(英文缩写为PET)材料或玻纤材料单独构成或者两种材质的多层叠压或混合制得。
[0014]所述分水滤芯体总成2的最中心位置安装有分水滤芯7，其与壳体之间设置有导流罩8。导流罩8形状为空心管状体,底部向外延伸呈喇叭状。所述导流罩8顶部通过粘接或压接定位于滤芯顶上端面的定位安装板21的底面上，其长度须超过分水滤芯7长度。
[0015]所述分水滤芯7的外形为圆柱体，内部是金属或塑料支撑网，外部是一层亲油疏水的分水材料。其材质为一定密度的不锈钢网双面涂覆聚四氟乙烯制成或由聚四氟乙烯材质构成。所述分水滤芯7底部封闭，顶部开口，通过底部弹簧板23固定于分水滤芯体总成2顶部的定位安装板22的底面上。
[0016]所述储放水装置3、4分别位于过滤脱水滤芯体总成I及分水滤芯体总成2的底部，其材质为透明塑料。所述储放水装置3、4上设置有放水阀12、13及水位传感器安装孔
14、15。
[0017]所述滤芯壳体为管状，其顶部有定位安装板19、22，所述滤芯壳体及定位安装板20均为金属材质。所述定位安装板上有兼具紧固定位与燃油流通的螺纹丝扣接口 23、24及由一定数量的小孔径通孔构成的环状分流进油口 20、25。
[0018]双级燃油过滤及油水分离滤芯，过滤破乳滤芯体总成I及分水滤芯体总成2通过其上部密封端盖19、22中心位置的母螺纹接口 23、24可与滤芯安装座26、27上的公螺纹接口旋紧安装。
[0019]工作原理及流程
[0020]将双级燃油过滤及油水分离滤芯旋装于内燃机的滤芯安装座16、17上，启动内燃机，燃油被燃油泵吸入滤芯安装座的入口，通过过滤破乳滤芯体总成I顶部的定位安装板19上的中心进油口，流入过滤破乳滤芯5内部。先通过机械杂质过滤层9将固体颗粒杂质滤除，再流经破乳化层10，将燃油中的乳化态的水分凝聚为游离态的水珠，通过机械杂质过滤及破乳化分水后的燃油携带小水珠沿导流罩6向下流动，在到达导流罩下沿，在一定流速及燃油和水的密度差的双重作用下，游离态的水珠与燃油分离，水珠沉入储放水装置4的底部。初步分水后的燃油在通过导流罩6下沿后沿导流罩外侧壳体内侧的狭小通道在压力作用下转而向上方的出油口 20流出过滤破乳滤芯体总成I并进入分水滤芯体总成2。进入分水滤芯体总成2的燃油沿沿导流罩8与外侧壳体内侧的狭小通道在压力作用下向下流动，在二次流经狭小通道的燃油中的小水珠逐渐凝聚，并在一定流速及燃油和水的密度差的双重作用下，游离态的水珠与燃油分离，水珠沉入储放水装置4的底部。经过再次分水的燃油在通过导流罩8下沿口后转而向上，由于分水滤芯7外表面覆盖的分水网为亲水疏油的极性，燃油得以顺利通过，其含有的微量水分则被阻挡与分水网表层。当微量水分聚集到一定量后，开始形成水珠，水珠在重力作用下向下沉降，最终落入储放水装置4内，与其底部的积水汇集在一起。
[0021]当积水逐渐增多，水面将逐步上升，当分离出来的水分积累到一定液位高度，位于透明储放水装置3、4顶部的水位传感器14、15发讯，触发报警器报警，提醒内燃机操作者进行排水作业。
[0022]上述实施例，只是本发明产品的较佳实施例，并非用来限制本专利实施范围，故凡以本专利权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本专利要求权利范围内。
【权利要求】
1.双级燃油过滤装置，其特征是具有过滤破乳滤芯体总成(I)及分水滤芯体总成(2)构成，所述两个滤芯体底部分别设置有储放水装置(3)、(4);所述储放水装置设置有放水阀(12)、( 13)及水位传感器安(14)、( 15);过滤破乳滤芯体总成(I)内装置破乳除杂滤芯(5)、导流罩(6 );分水滤芯体总成(2 )内装置导流罩(8 )、分水滤芯(7 );所述破乳除杂滤芯(5 )是不同材质多层叠压而成，由内至外分别为机械杂质过滤层(9)、破乳化层(10)、结构支撑网(11);分水滤芯体总成(2)的最中心位置安装有分水滤芯(7)，其与壳体之间设置有导流罩(8)。
2.根据权利要求1所述的双级燃油过滤装置，其特征在于所述破乳除杂滤芯(5)的结构为空心圆柱状，其上端面的中心孔(18)通过橡胶密封垫与壳体的限位端面密封；破乳除杂滤芯(5)底部封闭，顶部开口，通过底部弹簧板(21)固定于破乳除杂滤芯(5)顶部的定位安装板(19)的底面上。
3.根据权利要求1所述的双级燃油过滤装置，其特征在于所述破乳除杂滤芯(5)的过滤层由多层过滤材料叠压成型后并折叠为均匀有序的褶皱，然后围成空心圆柱体定位成型；过滤层由内及外分别为机械杂质过滤层(9)、破乳化层(10)、结构支撑网(11);机械杂质过滤层(9)的材质为化纤或玻纤、无纺布、高密度滤纸过滤材料构成；破乳化层(10)由聚对苯二甲酸乙二醇酯材料或玻纤材料单独构成或者两种材质的多层叠压或混合制得。
4.根据权利要求1所述的双级燃油过滤装置，其特征在于所述分水滤芯体总成(2)的最中心位置安装有分水滤芯(7)，其与壳体之间设置有导流罩(8);导流罩(8)形状为空心管状体，底部向外延伸呈喇叭状；所述导流罩(8)顶部通过粘接或压接定位于滤芯顶上端面的定位安装板(21)的底面上，其长度须超过分水滤芯(7)长度。
5.根据权利要求1所述的双级燃油过滤装置，其特征在于所述分水滤芯(7)的外形为圆柱体，内部是金属或塑料支撑网，外部是一层亲油疏水的分水材料，其材质为一定密度的不锈钢网双面涂覆聚四氟乙烯制成或由聚四氟乙烯材质构成；所述分水滤芯(7)底部封闭，顶部开口，通过底部弹簧板(23)固定于分水滤芯体总成(2)顶部的定位安装板(22)的
。
6.根据权利要求1所述的双级燃油过滤装置，其特征在于所述储放水装置(3)、(4)分别位于过滤脱水滤芯体总成(I)及分水滤芯体总成(2)的底部，其材质为透明塑料，所述储放水装置(3 )、( 4 )上设置有放水阀(12 )、( 13 )及水位传感器安装孔(14 )、( 15 )。
7.根据权利要求1所述的双级燃油过滤装置，其特征在于所述滤芯壳体为管状，其顶部有定位安装板(19)、(22),所述滤芯壳体及定位安装板(20)均为金属材质,所述定位安装板上有兼具紧固定位与燃油流通的螺纹丝扣接口(23)、(24)及由多个小孔径通孔构成的环状分流进油口 (20)、(25)。
8.根据权利要求1所述的双级燃油过滤装置，其特征在于过滤破乳滤芯体总成(I)及分水滤芯体总成(2)通过其上部密封端盖(19)、(22)中心位置的母螺纹接口(23)、(24)可与滤芯安装座(26)、(27)上的公螺纹接口旋紧安装。
9.根据权利要求1- 8所述的双级燃油过滤装置，其特征在于以串联形式安装于滤芯安装座(16)、(17)上。
【文档编号】F02M37/22GK103590944SQ201310491472
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】周建伟 申请人:周建伟