专利名称：柴油过滤器和除水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃料的过滤，尤其是柴油机燃料的过滤(如通常所知的 气体油)。
技术背景在这方面，喷射装置的精密性要求有最精细的过滤以防止燃料中的 杂质对喷射装置产生损害并导致其不能正常工作。所知道的过滤器使用 一类由绕中心轴线巻制的纸制成的过滤装置， 燃料流在轴向上流过该过滤装置，这种过滤器有一个比传统的由褶皱纸 制成的过滤器大的实用过滤表面。存在于燃料中的水分不能被通常的过滤器芯子(设计用于滤掉固体 成份)滤掉，因此这些水分到达下位的机械组件后，对这些机械组件产 生氧化和破坏，这样就产生一个目前没有被完全解决、也存在于上述带 巻轴纸的过滤器中的技术问题。该技术问题在喷射装置中尤其突出。美国专利US5， 938， 921公开了一种包括除水装置的过滤器元件， 其中，提供了一个除水装置，该除水装置由一个设置于过滤装置下边的 用于聚集和分离燃料中的水的向下倾斜的流道面(22)组成，流体沿着 该流道面流动，该流道面使燃料流的方向发生偏离。美国专利US5， 938， 921中的过滤器元件有一个缺陷，即在燃料 到达发动机的机械部件之前，燃料中的水分不能被聚集在一起，因此不 能够从燃料中分离出。欧洲专利EP858,825也公开了 一种除去燃料中的水分的除水装置， 该除水装置包括一个设置于过滤装置上边的向下倾斜的流道面，并且该
除水装置与设置在过滤装置上边且顶靠在过滤装置上的滤网相连接。欧洲专利EP858， 825公开的除水装置有一个缺陷，即燃料中的固 体杂质会在短时间内堵塞滤网，因此需要清洗过滤元件。 发明内容本发明的目的是提供一种使用过滤装置，尤其是带巻轴紙的过滤装 置的过滤器，燃料流在轴向上流该过滤装置，该过滤器能够很高程度地 除掉水分。通过描述在权利要求中的本发明可以达到本目的以及进一步的目的。本发明包括 一个设置在过滤装置的下表面的下面的除水装置；一 个朝向上述下表面并且相对垂直方向形成一个角度的向下倾斜的用于 聚积并分离燃料中的水分的流道面，流体沿着该流道面流动，该流道面 使燃料流的流向发生偏离；进一步包括一个设置在除水装置下面的下部 室，用于收集从燃料中分离出来的水分。
下面借助附图对本发明作一详细描述，附图显示了本发明的一个实 施例，作为非限制性例子。图l是根据本发明的过滤器的轴向剖面图； 图2是图1的放大的局部细节图；图3是在图2的平面m-m上的截面图；图4是除水装置20的第二个实施例的放大的如图2的局部细节图； 图5是在图4的平面V-V上的截面图。
具体实施方式
过滤器包括一个表面带有稍微凹弯形的基本上为圆柱体形状的外 壳IO,其具有垂直的轴线A。燃料的进口和出口位于容器10的上盖14上。具体地说，进口由许多以到轴线A恒定的距离规则分布的开口确 定，出口由一个中心在轴线A上的单开口确定。在容器10内，形成有一个具有垂直轴线的第一室31，其与进口的
开口 ll连通；以及形成有一个排放室32，其与出口 12连通，且基本上 与第一室31同轴。该两个室31和32被一个中心筒形管35至少在部分上相互分离开， 该中心筒形管35与过滤器的外壳10具有一样的刚性，其固定在上盖14 上，限定了所述排放室32的边界。在外壳10内除水装置下面，设置有一个收集从燃料中分离出来的 水分的下部室33。排放室32沿过滤装置15的轴线设置，该排放室32 在其下部与下部室33连通。过滤装置15，尤其是由一巻整体上为圆柱形的绕其轴线包裹的纸 形成的一类过滤装置15设置在第一室31内，该过滤装置15与第一室 31和室32同轴，且在截面上占据第一室31的整个截面，同时，在轴向 方向上，除了第一室31的与进口的开口 11连通的顶端部分31a外(这 部分保持空的)，过滤装置15实际上完全占据了第一室31。燃料流在 基本为轴向的方向(即平行于纸巻的母线)上流过过滤装置15。过滤装 置15有一个基本上水平的下表面15，，流体在穿过过滤装置后，在基 本垂直的方向上从该下表面15，上离开。除水器装置20设置在过滤装置15的下表面15，的下面，其包括 一个具有向上渐缩形的上截头锥体表面22的流向偏向装置21，该上截 头锥体表面22实际上完全占据了过滤装置15的下表面15，的投影空间。 该上表面22向下倾斜并相对垂直方向形成一个角度，其确定了一个聚 积并分离燃料中的水分的流道面，流体沿着该流道面流动，该流道面使 燃料流的流向发生偏离。偏向装置21使第一室31和下部室33分隔开，从平面图上看，其 有一个比外壳10的内表面的截面略微小的延伸的圆形轮廓，在该偏向 装置21的周边和外壳10的内表面之间形成了一个狭窄的环状通道17, 流体通过该通道17从第一室31进入下部室33。偏向装置21的下部是空的，其有一个设置在排放室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。除水器装置20 包括一个设置在偏向装置21的下端的过滤网25，该过滤网覆盖了由偏
向装置21形成的空腔以及通向中心通孔24的入口。过滤网25上涂敷 有诸如聚四氟乙烯(PTFE，通常称作特氟隆)或者聚硅酮或者类似的 物质，该过滤网25上有许多直径不超过约200微米的用于截取燃料中 的水分的网孔。在一个优选实施例中，过滤网25由线径在0.02毫米到0.2毫米之 间变化的单线纤维制成，线距在25到200微米之间变化。过滤网25最 好是由不锈钢，尼龙或聚酰胺制成。涂层厚度最好是2—8微米。实践中，PTFE应用于过滤网的两个面上，或者在一个面上使用尼 龙，通过喷射、随后在烘箱中烘烤等工序完成。在操作中，燃料首先通过开口 11进入第一室31的顶端部分31a， 然后从这里沿着过滤装置15轴向下降落，燃料是沿着巻轴纸的相互粘 附的表面流动的，许多固体杂粒被阻留在这些相互粘附的表面上，但水 分没有被阻留住。离开过滤装置15后，燃料流遇到了偏向装置21，其使燃料的流向 发生偏离，迫使它沿着上表面22流动。由于水比油重，因此水分粒子 从过滤装置15的下表面15，下来后，和油相比往往更要保持其前进方 向，因此，水分粒子常常沉积在上表面22上。 一个在上表面22上更有 利于沉积水分粒子的因素是，在沿着上表面22流动时，水分粒子流动 的比油慢。总的结果是，水分粒子常常沉积在上表面22上，在上表面 22上，它们相聚积，然后随着聚积体的增大，与上表面22分离落入下 部室33的底部，在底部形成聚积块M,该聚积块M通过一个下部排放 口 36定期地放出。进入下部室33的燃料流然后通过排放室32向上升起。然而，燃料流在进入排放室32之前遇到了过滤网25，该过滤网用 于阻留那些没有从上表面22上分离出的水分粒子。在这方面，可以发现，具有前述技术特征的过滤网25基本上完全 或者说至少在相当大的程度上阻止了水分粒子的通过，而没有对实际的 油的通过产生任何障碍。
可以推测出，这种理想的现象是由不同的水分粒子的表面张力形成
的，在使用特氟隆或者聚硅酮涂敷的过滤网25的情况下，该表面张力 解除了水分子和油分子的结合力，使水分子相互聚结并且不能穿过过滤 网，然后落入收集室33的底部。
很明显，过滤网25的网孔的直径越小，它们阻留水分粒子的能力 就越强。在实践中，直径接近20微米就已经能够实际上完全阻留水分 粒子。
应用本发明，可以发现，在实验上可以非常高程度的分离掉水，甚 至接近完全分离。
在图2和图3中显示的实施例中，偏向装置21也设置成用于支承 过滤装置15。为达到这个目的，偏向装置21包括多个从流道面22上向 上伸出的径向元件26，其用作过滤装置15的下表面15'的支撑架。在 图4和图5中显示的实施例中，偏向装置21包括一个或多个位于流道 面22上的突出的脊27，这些脊27形成了从该流道面22的顶点处开始 的螺;旋形的路径，这些脊27增加了流体沿该流道面22的流程长度，因 此促进了水分粒子在该流道面22上的沉积。
过滤装置15支承在具有与偏向装置21同样的刚性的多孔水平导流 板28上，该导流板28置于流道面22之上。
不偏离下面所要求的发明精神，可以对本发明作出许多具有实用性 和应用性特征的改变。
权利要求
1.一种燃料过滤器，尤其是用于柴油机的燃料过滤器，包括外壳(10)；具有垂直轴线的第一室(31)；设置在第一室(31)内的过滤装置(15)，燃料在基本上轴向的方向上流过该过滤装置(15)，该过滤装置(15)具有一个下表面(15’)，流体穿过该过滤装置(15)后，在基本垂直的方向上从该下表面(15’)上离开；与所述过滤装置同轴的过滤器排放室(32)，该排放室(32)在其下端与下部室(33)连通；除水装置(20)，包括一个具有向上汇聚的上截头锥体表面(22)的流向偏向装置(21)，该上截头锥体表面(22)实际上完全占据了过滤装置(15)的下表面(15’)的投影空间，该上截头锥体表面(22)形成了流道面；偏向装置(21)的下部是空的，其具有一个设置在排放室(32)的下端的中心通孔(24)；以及设置在除水装置(20)下面的下部室(33)，用于收集从燃料中分离出来的水分其特征在于所述除水装置(20)包括涂敷有聚四氟乙烯(PTFE)或者聚硅酮的过滤网(25)，该过滤网(25)上有许多直径不超过约200微米的用于阻留燃料中的水分的网孔，所述过滤网(25)设置在偏向装置(21)的下端，以覆盖其内的空腔。
2. 如权利要求1所述的过滤器，其特征在于包括具有与过滤 器的外壳(10) —样的刚性的中心筒形管(35)，其限定了所述排放 室(32)的边界，偏向装置(21)被固定到所述中心筒形管(35)的 下端上。
3. 如权利要求2所述的过滤器，其特征在于所述偏向装置(21)包括多个从流道面(22)上向上伸出的径向支承元件(26),其用作 过滤装置(15)的下表面(15，)的支承件。
4.如权利要求2所述的过滤器，其特征在于所述偏向装置(21) 包括一个或多个位于流道面(22)上的突出的脊(27)，这些脊(27) 形成了从该流道面(22)的顶点处开始的螺旋形的路径，从而增加了 ，充体流动的长度。
全文摘要
一种过滤装置包括一个具有垂直轴线的第一室(31)；以及一个设置在第一室(31)内的过滤装置(15)，燃料在基本为轴向的方向上流过该过滤装置(15)，该过滤装置(15)有一个下表面(15’)，流体穿过该过滤装置(15)后，在基本垂直的方向上从该下表面(15’)上离开；一个除水装置(20)设置在过滤装置(15)的下表面(15’)的下面；以及包括一个朝向上述下表面(15’)并且相对垂直方向形成一个角度的向下倾斜的用于聚积并分离燃料中的水分的流道面(22)，流体沿着该流道面(22)流动，该流道面(22)使燃料流的流向发生偏离；一个下部室(33)设置在除水装置(20)的下面，用于收集从燃料中分离出来的水分。
文档编号B01D27/07GK101156998SQ20071014107
公开日2008年4月9日 申请日期2000年10月24日 优先权日1999年11月8日
发明者乔治·吉伦蒂 申请人:Ufi过滤股份公司