自动排水装置、使用该装置的燃油滤清器及其使用方法与流程

本发明涉及机动车燃油过滤技术领域，尤其涉及一种自动排水装置及燃油滤清器。

背景技术

燃油中所含的水会使精密摩擦中起到润滑作用的油膜遭到破坏。润滑油膜的破坏会使油泵等精密器件处于干摩擦或半干摩擦的状态，甚至造成喷油泵失效。另外，水分还可以促使微生物形成，微生物产生的污染物会降低滤芯的使用寿命，增加滤芯的更换频次。

首先，终端用户对燃油中固体颗粒引发的发动机故障认识比较深刻，但意识不到燃油中所含水对发动机造成的损害，从而忽略了对燃油滤清器集水杯进行定期放水的工作。其次，由于整车布置紧凑，空间狭小，增加了人工放水的难度，进一步减小了终端用户主动手动放水的意愿。因此，手动放水的燃油滤清器即便具有放水功能，也往往并不能够起到应有的效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动排水装置，依靠磁力进行放水，依靠弹力停止放水，为实现燃油滤清器自动放水提供基础。

为实现上述目的，本发明的自动排水装置包括阀体，阀体内设有内筒，内筒竖向设置，内筒外壁罩设有环形的线圈架，线圈架上绕设有用于产生磁场的线圈；阀体上部设有下水管，下水管向下伸入内筒并与内筒相连通；线圈用于与机动车的车载ecu相连接；

下水管顶端向上延伸至阀体顶端，阀体顶端向下设有内串气道，内串气道与内筒相连通；阀体内设有水平气道，水平气道的外端与环境空气相连通且其内端与内串气道相连通；水平气道与内串气道的交汇处位于内筒内；

内筒底部设有定铁芯，定铁芯与内筒相适配，定铁芯外表面沿周向设有环形的密封凹槽，密封凹槽内设有下部密封圈，下部密封圈在内筒与定铁芯周向表面之间形成密封；定铁芯内设有上下通透的台阶孔，台阶孔向下连接有出水管，出水管向下伸出阀体并用于将水排出；

内筒中设有动铁芯，动铁芯内设有铁芯内孔，下水管中下部位于铁芯内孔中并与铁芯内孔间隙配合；动铁芯底面设有环形凹槽，环形凹槽内设有弹簧，弹簧下端顶压在所述台阶孔的台阶处；

下水管下方的铁芯内孔底部设有插接台，插接台上设有插接孔，插接孔处由上向下插接有阀座，阀座顶部伸入下水管，阀座顶部与下水管内壁之间具有间隙，阀座上部沿周向连接有x型密封圈；下水管下端为下大上小的喇叭口；喇叭口的下端直径大于x型密封圈的直径；

内串气道下方的动铁芯顶部固定嵌设有密封堵头；

线圈断电时，在弹簧弹力的作用下动铁芯向上顶压密封堵头和阀座，密封堵头封堵内串气道与水平气道的交汇处，阀座伸入下水管且x型密封圈在阀座和下水管之间形成密封；

线圈通电时，在磁力的作用下动铁芯带动密封堵头和阀座向下移动，密封堵头离开内串气道与水平气道的交汇处，使内串气道与水平气道相连通；同时阀座和x型密封圈向下离开下水管，使下水管与内筒相连通。

所述阀体顶部水平延伸设有安装板，安装板上设有安装孔。

阀体内设有竖向截面呈c型的铁罩，线圈架和内筒位于铁罩内，内筒向上穿过铁罩，出水管向下穿过铁罩和阀体。

所述阀体顶部向上凸起设有气水连接台，内串气道和下水道的顶部均开口在气水连接台的顶端。

本发明的目的还在于提供一种使用上述自动排水装置的具有自动放水功能的燃油滤清器，该燃油滤清器包括壳体，壳体内设有滤芯，壳体顶部设有基座，基座上设有进油口、出油口和排气孔，滤芯下方的壳体内设有集水腔；

壳体向下连接有沉淀杯，沉淀杯与集水腔密封连通；沉淀杯内预设有高水位位置和低水位位置，高水位位置位于沉淀杯顶部，低水位位置位于沉淀杯底部；

沉淀杯内设有用于检测水位的水位传感器，水位传感器与车载ecu相连接；沉淀杯内竖向设有通气管，通气管顶端敞口并高于高水位位置；

沉淀杯向下连接所述自动排水装置，自动排水装置的下水管向上与沉淀杯的底部密封连通；通气管向下与内串气道密封连通。

还包括有用于与车载电路相连接的接插件，水位传感器的连接线和线圈的连接线分别与接插件相连接，水位传感器和线圈分别通过接插件和车载电路与车载ecu相连接。

本发明的目的还在于提供上述具有自动放水功能的燃油滤清器的使用方法，该方法按以下步骤进行：

整车上电时，车载ecu检测水位传感器的信号；

如果沉淀杯内的水位未达到高水位位置，则停止检测水位传感器的信号，结束放水作业；

如果沉淀杯内的水位达到高水位位置，则车载ecu使线圈得电，定铁芯和动铁芯产生磁性并相互吸附，在磁力的作用下动铁芯向下压缩弹簧，动铁芯带动密封堵头和阀座向下移动，密封堵头离开内串气道与水平气道的交汇处，使内串气道与水平气道相连通；同时阀座和x型密封圈向下离开下水管，使下水管与内筒相连通；

在重力的作用下沉淀杯内的水沿下水管、内筒和出水管排出，同时环境空气沿水平气道、内串气道和通气管进入沉淀杯，防止沉淀杯内形成负压导致水无法向下排放；

当沉淀杯内的水位下降至下水位位置时，车载ecu使线圈断电，定铁芯和动铁芯失去磁性，在弹簧弹力的作用下动铁芯向上顶压密封堵头和阀座，密封堵头封堵内串气道与水平气道的交汇处，防止环境空气持续进入沉淀杯和集水腔，阀座向上伸入下水管且x型密封圈在阀座和下水管之间形成密封，防止沉淀杯中的水持续通过下水管进入内筒；线圈断电后，结束放水作业。

使用本发明，排水作业不再依赖于使用者人工监视水位、人工进行排水，每次机动车启动时如果沉淀杯内水位达到高水位位置则自动排水，大大方便了排水作业，节省了人力，保证了排水的及时性，防止排水不及时给滤芯和发动机造成的损害。

本发明的自动排水装置结构紧凑，与车载ecu相连接能够在机动车加电时进行排水，无须人工手动操作，增强排水的规律性和及时性，避免手动排水时，由于人工的不确定性造成水未被及时排出。c型铁罩具有聚磁作用，增强定铁芯和动铁芯之间的磁性吸合力。自动排水装置依靠磁力驱动动铁芯，进而带动阀座和密封堵头同步封堵或同步放开下水管和内串气道，从而实现排水或停止排水的动作，排水时环境空气能够通过内串气道进入系统中，防止负压导致不能持续排水。

自动排水装置的动作力量来源有两个，线圈断电时，依靠弹簧的弹力将动铁芯向上顶压，封堵下水管和内串气道；线圈得电时，在磁性吸力的作用下，动铁芯克服弹簧弹力向下运动，放开下水管和内串气道。

弹簧配合动铁芯、密封堵头和阀座形成顶压密封结构，线圈、定铁芯和铁罩配合动铁芯、密封堵头和阀座形成磁力吸附放水结构。

x型密封圈变形能力强，在随阀座沿下水管上下运动时，可以被下水管的管壁所压缩，从而大大减小x型密封圈与下水管管壁之间的摩擦力，保证阀座能够顺畅地上下移动，同时在静止时能够x型密封圈又能够在自身弹力的作用下保持与下水管管壁之间的紧密接触，保证密封效果。即，x型密封圈在本发明中不但起到传统的密封作用，还起到降低摩擦力的作用。

环形凹槽的设置，能够在动铁芯长期上上下下的运动过程中，防止弹簧偏离原位。安装板和安装孔便于在机动车内安装自动排水装置。气水连接台的设置，便于自动排水装置与沉淀杯进行气水连接。水位传感器和线圈分别通过接插件和车载电路与车载ecu相连接，非常方便将本发明与机动车电路相连接。

使用本发明，每次机动车加电时都检测一次水位信号，因此能够及时地将沉淀杯以及滤清器的集水腔中的水排出。当然，也可以每次机动车加电时均进行一次排水。

总之，采用本发明的自动排水装置、使用该装置的燃油滤清器以及使用方法，能够自动及时将水排出，避免集水腔存满水的情况，延长滤芯的使用寿命，防止燃油含水对发动机造成损害，降低具有自动放水功能的燃油滤清器和机动车的使用成本，减少维护作业的频率。

附图说明

图1是本发明的自动排水装置的剖视结构示意图；

图2是自动排水装置的外形示意图；

图3是图2的a－a向视图；

图4是自动排水装置与沉淀杯装配在一起的结构示意图；

图5是具有自动放水功能的燃油滤清器的结构示意图；

图6是定铁芯和出水管的结构示意图；

图7是动铁芯与阀座和密封堵头相配合的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明的自动排水装置包括阀体1，阀体1内设有内筒2，内筒2竖向设置，内筒2外壁罩设有环形的线圈架3，线圈架3上绕设有用于产生磁场的线圈4；阀体1上部设有下水管5，下水管5向下伸入内筒2并与内筒2相连通；线圈4用于与机动车的车载ecu相连接；车载ecu为常规装置，图未示。

下水管5顶端向上延伸至阀体1顶端并用于与沉淀杯6底部相连接；阀体1顶端向下设有内串气道7，内串气道7与内筒2相连通；阀体1上部内设有水平气道8，水平气道8的外端与环境空气相连通且其内端与内串气道7相连通；水平气道8与内串气道7的交汇处位于内筒2内；

内筒2底部设有定铁芯9，定铁芯9与内筒2相适配，定铁芯9外表面沿周向设有环形的密封凹槽，密封凹槽内设有下部密封圈10，下部密封圈10在内筒2与定铁芯9周向表面之间形成密封；定铁芯9内设有上下通透的台阶孔11，台阶孔11向下连接有出水管12，出水管12向下伸出阀体1并用于将水排出；

内筒2中设有动铁芯13，动铁芯13内设有铁芯内孔14，下水管5中下部位于铁芯内孔14中并与铁芯内孔14间隙配合；动铁芯13底面设有环形凹槽15，环形凹槽15内设有弹簧16，弹簧16下端顶压在所述台阶孔11的台阶处；

下水管5下方的铁芯内孔14底部设有插接台17，插接台17上设有插接孔，插接孔处由上向下插接有阀座18，阀座18顶部伸入下水管5，阀座18顶部与下水管5内壁之间具有间隙，阀座18上部沿周向设有密封用环形槽20，密封用环形槽20内连接有x型密封圈19；下水管5下端为下大上小的喇叭口；喇叭口的下端直径大于x型密封圈19的直径；

内串气道7下方的动铁芯13顶部固定嵌设有密封堵头21；

线圈4断电时，在弹簧16弹力的作用下动铁芯13向上顶压密封堵头21和阀座18，密封堵头21封堵内串气道7与水平气道8的交汇处，阀座18伸入下水管5且x型密封圈19在阀座18和下水管5之间形成密封；

线圈4通电时，在磁力的作用下动铁芯13带动密封堵头21和阀座18向下移动，密封堵头21离开内串气道7与水平气道8的交汇处，使内串气道7与水平气道8相连通；同时阀座18和x型密封圈19向下离开下水管5，使下水管5与内筒2相连通。

环形凹槽15的设置，能够在动铁芯13长期上上下下的运动过程中，防止弹簧16偏离原位。

所述阀体1顶部水平延伸设有安装板22，安装板22上设有安装孔23。安装板22和安装孔23便于在机动车内安装自动排水装置。

阀体1内设有竖向截面呈c型的铁罩24，线圈4架3和内筒2位于铁罩24内，内筒2向上穿过铁罩24，出水管12向下穿过铁罩24和阀体1。铁罩24的设置，起到聚磁的效果，能够增强定铁芯9与动铁芯13之间的磁性吸合力。

所述阀体1顶部向上凸起设有气水连接台25，内串气道7和下水道的顶部均开口在气水连接台25的顶端。

气水连接台25的设置，便于自动排水装置与沉淀杯6进行气水连接。

本发明还公开了使用上述自动排水装置的具有自动放水功能的燃油滤清器，包括壳体26，壳体26内设有滤芯，壳体26顶部设有基座27，基座27上设有进油口28、出油口29和排气孔30，滤芯下方的壳体26内设有集水腔；滤芯和集水腔均为壳体26内的现有结构，图未示。

壳体26向下连接有沉淀杯6，沉淀杯6与集水腔密封连通；沉淀杯6内预设有高水位位置和低水位位置，高水位位置位于沉淀杯6顶部，低水位位置位于沉淀杯6底部；

沉淀杯6内设有用于检测水位的水位传感器31，水位传感器31与车载ecu相连接；沉淀杯6内竖向设有通气管，通气管顶端敞口并高于高水位位置；通气管为常规结构，图未示。

沉淀杯6向下连接所述自动排水装置，自动排水装置的下水管5向上与沉淀杯6的底部密封连通；通气管向下与内串气道7密封连通。

所述水位传感器31可以设置两个，一个检测高水位，一个检测低水位；也可以设置一个具有两个以上探头（探针）的水位传感器31，通过两个探头（探针）分别检测高水位和低水位。均为现有技术，不再详述。

还包括有用于与车载电路相连接的接插件32，水位传感器31的连接线33和线圈4的连接线33分别与接插件32相连接，水位传感器31和线圈4分别通过接插件32和车载电路与车载ecu相连接。

接插件32为机动车常规装置，具体结构不再详述。水位传感器31和线圈4分别通过接插件32和车载电路与车载ecu相连接，非常方便将本发明与机动车电路相连接。

本发明还公开了上述具有自动放水功能的燃油滤清器的使用方法，按以下步骤进行：

整车上电时，车载ecu检测水位传感器31的信号；

如果沉淀杯6内的水位未达到高水位位置，则停止检测水位传感器31的信号，结束放水作业；

如果沉淀杯6内的水位达到高水位位置，则车载ecu使线圈4得电，定铁芯9和动铁芯13产生磁性并相互吸附，在磁力的作用下动铁芯13向下压缩弹簧16，动铁芯13带动密封堵头21和阀座18向下移动，密封堵头21离开内串气道7与水平气道8的交汇处，使内串气道7与水平气道8相连通；同时阀座18和x型密封圈19向下离开下水管5，使下水管5与内筒2相连通；

在重力的作用下沉淀杯6内的水沿下水管5、内筒2和出水管12排出，同时环境空气沿水平气道8、内串气道7和通气管进入沉淀杯6，防止沉淀杯6内形成负压导致水无法向下排放；

当沉淀杯6内的水位下降至下水位位置时，车载ecu使线圈4断电，定铁芯9和动铁芯13失去磁性，在弹簧16弹力的作用下动铁芯13向上顶压密封堵头21和阀座18，密封堵头21封堵内串气道7与水平气道8的交汇处，防止环境空气持续进入沉淀杯6和集水腔，阀座18向上伸入下水管5且x型密封圈19在阀座18和下水管5之间形成密封，防止沉淀杯6中的水持续通过下水管5进入内筒2；线圈4断电后，结束放水作业。

使用本发明，每次机动车加电时都检测一次水位信号，因此能够及时地将沉淀杯6以及滤清器的集水腔中的水排出。

考虑最不利的情况，即某次机动车加电时，沉淀杯6内的水位刚好低于高水位位置一点点，没有触发排水。如果机动车是短途行驶，则集水腔足以存放一次行驶过程中燃油滤清器内产生的水。如果机动车是长途行驶，则机动车在长途行驶过程中，不可避免地会进行停车加油、停车吃饭或休息，也可能会遇到意外熄火的情况。这些情况都会导致车载电路断电，从而避免超长距离连续行驶且车载电路不重新加电的情况。

重新启动机动车时，车载ecu又会检测一次水位信号，从而及时排水。

当然，本发明在使用时，也可以在每次机动车上电时，ecu都为线圈4通电，进行一次排水。排水时间可以是定值，以沉淀杯6和集水腔均满水状态下排空所需时间为准，这样就无须对水位进行监测，也能够确保及时排水。

总之，采用本发明的具有自动放水功能的燃油滤清器以及使用方法，能够自动及时将水排出，避免集水腔存满水的情况，延长滤芯的使用寿命，防止燃油含水对发动机造成损害，降低具有自动放水功能的燃油滤清器和机动车的使用成本，减少维护作业的频率。

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