专利名称：气体用液体捕捉装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体用液体捕捉装置的改良，该气体用液体捕捉装 置由捕捉器壳体和液体过滤器构成，上述捕捉器壳体具有设置了气体入 口和气体出口的顶壁，上述液体过滤器配设在上述捕捉器壳体内，并且
包括内部与上述气体入口连通的筒状的过滤元件，上述气体出口在该液 体过滤器的外侧且在上述捕捉器壳体的内部开口 ，在从上述气体入口朝 向上述气体出口流动的气体通过上述过滤元件时，该气体中所含有的液 体被该过滤元件捕捉。
背景技术：
例如，在具有以天然气为燃料的发动机的汽车中，安装了压縮贮藏 有天然气的燃料箱，在发动机工作时，将从该燃料箱导出的高压气体燃 料减压至预定压力后提供给发动机。另外，在将天然气压縮贮藏到燃料 箱中时，用于天然气的压縮的压縮机内的润滑油多少会混入到被压缩的 燃料中，所以在将燃料箱内的气体燃料提供给发动机时，需要从该气体 燃料中捕捉混入的油。上述气体用液体捕捉装置用于这样从气体中捕捉 混入液体，例如已知下述专利文献l中所公开的装置。
专利文献l:日本专利公报特开平7-328364号
以往，在这种气体用液体捕捉装置中，由于设于液体过滤器的上端 壁的开口部在过滤元件内的上部开口，所以该开口部与气体出口比较接 近，因此从开口部流入过滤元件内的气体大部分有从过滤元件的上部通 过的倾向，所以过滤元件的上部成为因从气体中捕捉到的液体而堵塞网眼的局部饱和状态，因而使过滤元件的上部的液体捕捉性能极低。另外， 当从过滤元件的处于饱和状态的部分渗出液体时，该液体随着通过了过 滤元件的气体的流动前进至气体出口，然后再次混入气体，使得液体捕 捉性能降低。
发明内容
本发明是鉴于该情况而完成的，其目的在于提供一种液体的捕捉性 能高的上述气体用液体捕捉装置。
为了达成上述目的，本发明的气体用液体捕捉装置由捕捉器壳体和 液体过滤器构成，上述捕捉器壳体在上端部具有气体入口和气体出口 ， 上述液体过滤器配置在上述捕捉器壳体内，并包括上端壁，其具有与 上述气体入口连通的开口部；下端壁，其配置在上述上端壁的下方；以 及筒状的过滤元件，其以连接上述上端壁和下端壁之间的方式上下延伸， 上述气体出口在该液体过滤器的外侧且在上述捕捉器壳体的内部开口， 在从上述气体入口朝向上述气体出口流动的气体通过上述过滤元件时， 该气体中所含有的液体被该过滤元件捕捉，其第一特征在于，在上述过 滤元件内配设有流入导管，该流入导管具有均匀的通道面积，并从上述 开口部朝向上述下端壁延伸，用于将流入上述气体入口的气体引导至过
滤元件内，该流入导管的下端与上述下端壁之间的间隔距离设定在20mm以下。
另外，在第一特征的基础上，本发明的第二特征在于，上述下端壁 由能够使从上述流入导管喷出的气体反射的非透气性材料构成。 进而，在第一特征的基础上，本发明的第三特征在于，上述流入导
管向上述过滤元件内的突入长度设定在30mm以上。
进而，本发明的气体用液体捕捉装置由捕捉器壳体和液体过滤器构 成，上述捕捉器壳体在上端部具有气体入口和气体出口，上述液体过滤 器配置在上述捕捉器壳体内，并包括上端壁，其具有与上述气体入口 连通的开口部；下端壁，其配置在上述上端壁的下方；以及筒状的过滤 元件，其以连接上述上端壁和下端壁之间的方式上下延伸，上述气体出口在该液体过滤器的外侧且在上述捕捉器壳体的内部开口，在从上述气 体入口朝向上述气体出口流动的气体通过上述过滤元件时，该气体中所 含有的液体被该过滤元件捕捉，其第四特征在于，在上述过滤元f^内配 设有流入导管，该流入导管具有均匀的通道面积，并从上述开口部朝向 上述下端壁延伸，用于将流入上述气体入口的气体引导至过滤元{牛内， 该流入导管的通道面积a、与上述过滤元件的内周面面积中的位于上述流
入导管的下方的表观(見掛"o )有效过滤面积A的关系设定为A/aS14。
另外，本发明的气体用液体捕捉装置由捕捉器壳体和液体过滤器构 成，上述捕捉器壳体在上端部具有气体入口和气体出口，上述液体过滤 器配置在上述捕捉器壳体内，并且包括内部与上述气体入口连通的筒状 的过滤元件，上述气体出口在该液体过滤器的外侧且在上述捕捉器壳体 的内部开口 ，在从上述气体入口朝向上述气体出口流动的气体通过上述 过滤元件时，该气体中所含有的液体被该过滤元件捕捉，其第五特征在 于，设置于上述捕捉器壳体的上端部的上述气体出口连着向该捕捉器壳 体内部并且向下方突出的流出导管，在该流出导管的上游端与上述捕捉 器壳体的侧壁的内周面之间存在空间。
进而，在第五特征的基础上，本发明的第六特征在于，上述流出导 管配置成其下端占据上述过滤元件的上方位置。
进而，在第五或第六特征的基础上，本发明的第七特征在于，沿上 述捕捉器壳体的周向配设有多个上述流出导管。
根据本发明的第一特征，能够尽可能地防止过滤元件因捕捉的液体 而产生局部饱和，能够延长过滤元件的耐用时间，并且能够增加液体的 捕捉量，从而可以有助于提高液体捕捉性能。
根据本发明的第二特征，从流入导管向下方吹出的气体被上述下端 壁向上方反射，由此促进了该气体的扩散，从而能够有助于防止过滤元 件产生局部饱和。
根据本发明的第三特征，流入导管的下端与上述下端壁之间的间隔 距离设定在20mm以下，结合该特征，能够进一步有效地防止过滤元件 因捕捉的液体而产生局部饱和，能够使过滤元件的耐用时间和液体的捕捉量进一步提高。
根据本发明的第四特征，能够尽可能地防止过滤元件因捕捉的液体 而产生局部饱和，能够延长过滤元件的耐用时间，并且能够增加液体的 捕捉量，从而可以有助于提高液体捕捉性能。
根据本发明的第五特征，通过与气体出口连着设置且向捕捉器壳体 内突出的流出导管，由于在该流出导管的周围形成气流的沉淀部，所以 即使由过滤元件捕捉到的液体从过滤元件的外周面渗出、并随着通过过 滤元件的气体而脱离过滤元件，混在气体中的液体也会由于其与气体的 比重差而牢固地附着在捕捉器壳体的内周面上，从而从气体中分离。另 外，由于气体的流动转向上方，避开了上述沉淀部，并同时直接朝向流 出导管，所以不会将附着于捕捉器壳体的内周面的液体上顶至捕捉器壳
体的顶面，从而能够防止该液体流入流出导管23、 23…内，防止分离液 体再次混入到气体中，有助于提高液体捕捉性能。
根据本发明的第六特征，通过使流出导管在上下方向上远离液体过 滤器，能够防止捕捉器壳体的大径化，同时能够尽可能地防止从过滤元 件渗出的液体直接侵入流出导管内。
根据本发明的第七特征，通过沿捕捉器壳体的周向配设多条流出导 管，能够实现流出导管的小径化，并同时减少气体出口侧的压力损失， 由此能够实现液体过滤器和捕捉器壳体之间在半径方向上的间隙的縮 小，进而能够实现捕捉器壳体的紧凑化。
图1是一体地具有本发明的实施例的气体用液体捕捉装置的压力调 节器的纵剖面图。
图2是沿图1中的2-2线的剖面图。 图3是沿图1中的3-3线的剖面图。
图4是成为捕捉性能测试试样的四种气体用液体捕捉装置的剖面图。
图5是表示上述四种气体用液体捕捉装置的参数和捕捉性能测试结
6果的表。
图6是表示上述四种气体用液体捕捉装置的捕捉性能测试结果的曲 线图。
标号说明
T:气体用液体捕捉装置；5:捕捉器壳体；6:液体过滤器(滤油器); 7:流入导管；14:气体入口； 15:气体出口； 17:上端壁；17a:开口 部；18:下端壁；20:过滤元件；23:流出导管。
具体实施例方式
以下根据附图所示的本发明的优选实施例说明本发明的实施方式。 图1是一体地具有本发明的实施例的气体用液体捕捉装置的压力调
节器的纵剖面图，图2是沿图1中的2-2线的剖面图，图3是沿图1中的 3-3线的剖面图，图4是成为捕捉性能测试试样的四种气体用液体捕捉装 置的剖面图，图5是表示上述四种气体用液体捕捉装置的参数和捕捉性 能测试结果的表，图6是表示上述四种气体用液体捕捉装置的捕捉性能 测试结果的曲线图。
首先，在图1中，在燃料箱F中压縮贮藏天然气作为气体燃料。在 使用该燃料箱F内的高压气体燃料时，该气体燃料通过高压燃料通道1 被送至压力调节器R，以将该气体燃料的压力减压至预定值。
压力调节器R具有大致棱柱状的调节器主体3，该调节器主体3在 一侧具有高压口 la和低压口 2a，上述高压燃料通道1的下游端与高压口 la连接，和发动机E的燃料喷射阀24相连的低压燃料通道2的上游端与 低压口 2a连接。
如图1和图2所示，在调节器主体3的中心部设有调压阀4，该调 压阀4将导入至高压口 la的气体燃料的压力减压为预定值，在调节器主 体3中还设有多条连接通道16、 16...，上述多条连接通道16、 16...沿调 压阀4的周向呈圆弧状排列且沿上下方向延伸，以使通过该调压阀4减 压后的气体燃料在调压阀4的一侧通过。
在调节器主体3的下端面安装有气体用液体捕捉装置T。该气体用液体捕捉装置T从通过上述连接通道16、 16...导入的气体燃料中捕捉并 除去混入油，以便向调节器主体3的低压口2a输送清洁的气体燃料，接 下来参照图1 图3详细说明该气体用液体捕捉装置T。
气体用液体捕捉装置T的主要构成要件包括安装在压力调节器R 的调节器主体3的下表面的捕捉器壳体5;和配设在该捕捉器壳体5内的 滤油器6。
捕捉器壳体5包括在上端具有安装凸缘10a和顶壁10b的圆筒状
的壳体主体10;可卸下地旋合安装在该壳体主体10的下端的杯体11;
以及与上述安装凸缘10a的上表面重叠的盖板12，该盖板12和安装凸缘 10a通过螺栓13紧固在压力调节器R的调节器主体3的下表面。这时， 捕捉器壳体5与调节器主体3大致同轴地配置。在杯体11的下端面一体 形成有用于装卸杯体11的六角螺栓头部状的工具卡合部lla。
滤油器6构成为包括上端壁17;配置在该上端壁17的下方的下 端壁18;以及连接上述上端壁17和下端壁18之间的圆筒状的过滤元件 20，该过滤元件20具有允许气体燃料通过并且捕捉润滑油等液体的功能。 在上端壁17的中心部设有开口部17a。
在壳体主体10的顶壁10b的中心部设有气体入口 14，在盖板12上 形成有沿半径方向的入口通道25，以便使该气体入口 14与上述多条连接 通道16、 16…连通。另外，在气体入口 14一体地连着设置有贯穿上述开 口部17a并向过滤元件20内突出的流入导管7，在上端壁17安装有与流 入导管7的外周面紧密接触的密封部件22。这样，流入导管7从上述开 口部17a朝向下端壁18延伸地配置在过滤元件20内。上述下端壁18由 能够使从流入导管7喷出的气体反射的非透气性材料构成。
另一方面，在下端壁18 —体形成有从下端壁18的下表面突出且由 杯体11的底部支撑的支柱18a。因此，整个滤油器6通过该支柱18a由 杯体ll支撑。
另外，流入导管7的下端与上述下端壁18之间的间隔距离Cl设定 在20mm以下。
另外，流入导管7向过滤元件20内的突入长度C2设定在30mm以上。
此外，流入导管7的通道面积a、与过滤元件20的表观有效面积A 的比A/a设定在14以下。
在此，通过下述(1)式求出流入导管7的通道面积a。
a=7id2/4............ (1)
其中，d:流入导管7的内径
另外，通过下述(2)式求出过滤元件20的表观有效面积A。
A=ttD.C1......... (2)
其中，D:过滤元件20的内径
Cl:流入导管7的下端与上述下端壁18之间的间隔距离 如图1和图3所示，在壳体主体10的顶壁10b的一侧部设有切口 10c，在盖板12的与该切口 10c对应的部分，设有朝向滤油器6外侧的 壳体主体10内开口的多个气体出口 15、 15...。这些多个气体出口 15、 15...沿捕捉器壳体5的周向呈圆弧状排列，并且通过形成在调节器主体3 的下表面的集合室21与上述低压口 2a连通。另外在这些多个气体出口 15中一体地连着设置有向壳体主体10内突出的多条流出导管23、 23...。 因此，多条流出导管23、 23...也沿捕捉器壳体5的周向呈圆弧状排列。 这时，所有的流出导管23、 23...配置成其下端占据比上述过滤元件20靠 上方的位置。
另外，滤油器6的轴线配置成相对于捕捉器壳体5的轴线，向流出 导管23、 23...的相反方向仅偏置微小距离e，并且，壳体主体10的与流 出导管23、 23...对置的外侧壁10d形成为沿半径方向鼓出。由此，可以 抑制捕捉器壳体5的大径化，同时充分确保滤油器6和外恻壁10d之间 的间隔，从而能够将直径比较大的流出导管23、 23...配置在滤油器6和 外侧壁10d之间，并且使流出导管23、 23...与滤油器6和外侧壁10d分 开。
以下说明该实施例的作用。
当通过压力调节器R减压为预定压力后的气体燃料到达滤油器6的 盖板12的气体入口 14时，该气体燃料通过流入导管7被引导至过滤元件20内的下部，然后扩散，所以该气体燃料在过滤元件20的大范围内 进行过滤，使混在气体燃料中的油被捕捉，特别地，根据上述Cl、 C2 和A/a的设定，能够尽可能地防止过滤元件20的局部饱和，从而能够延 长过滤元件20的耐用时间。
另外，由于滤油器6的下端壁18由能够使从流入导管7流出的气体 反射的非透气性材料构成，因此在气体燃料从流入导管7向下方吹出时， 该气体燃料被上述下端壁18反射向上方，由此促进了该气体燃料的扩散， 从而能够进一步有效地防止过滤元件20发生局部饱和。
上述效果能够通过下面的捕捉性能测试来确认。
在测试时，首先如图4和图5所示，准备(A) (D)四种气体用 液体捕捉装置T作为试样，并使上述C1、 C2和A/a不同，然后在以下 试验条件下测量各试样中的过滤元件20的耐用时间和油捕捉量。
环境温度常温
气体CNG (高压天然气)
气体导入压力0.25MPa
气体流量490L/min
混入液体润滑油
液体混入率15ppm
各试样的共同参数d-12mm,D=26mm，a=l 13mm2,L=50mm 测试结果如图4 图6所示，在试样(A)中，由于C2-0mm，所以
流入过滤元件20内的气体直接朝向气体出口 15，因此过滤元件20的因
捕捉油而形成的饱和部S很早就集中在过滤元件20的上端部，过滤元件
20的耐用时间随之变短，因此油捕捉量也较少。
在O20mm的试样(B)中，在过滤元件20的中间部产生的饱和
部S的范围开始扩大，从而，过滤元件20的耐用时间和油捕捉量都开始
提咼o
另外，在Cl-15mm、 C2=35mm、 A/a=ll的试样(C)中，整个过滤 元件20在长时间内逐渐形成饱和度S，并可确认到过滤元件20的耐用时 间和油捕捉量均大幅度提高。
10当像试样(D)那样进一步縮小Cl时，过滤元件20的饱和部S的 范围开始向下部转移，过滤元件20的耐用时间和油捕捉量开始逐渐减少， 但是反差不大。
不过，在相对于流入导管7的通道面积a减小过滤元件20的表观有 效面积A的情况下，在本测试条件下，当CK3mm、 A/a<2.2时，气体的 压力损失较大，所以最好避免。
如上所述，经过滤元件20进行了过滤的气体燃料分流地通过多条流 出导管23、 23...，并在集合室21中合流，之后，又经过低压口2a和低 压燃料通道2从发动机E的燃料喷射阀24喷射出来。
另外，虽然有时会有这样的情况由过滤元件20捕捉到的油从过滤 元件20的外周面渗出，并随着通过过滤元件20的气体燃料脱离过滤元 件20，但是由于在与气体出口 15连着设置、且向捕捉器壳体5内突出的 流出导管23、 23...的周围，形成有气流的沉淀部，所以当通过了过滤元 件20的气体燃料一旦朝向半径方向外侧时，夹在该气体燃料中的油由于 其与气体燃料的比重差，而牢固地附着在捕捉器壳体5的内周面上，从 而与气体燃料分离。然后，由于气体燃料的流动转向上方，避开了上述 沉淀部，并同时直接朝向流出导管23、 23...，所以不会将附着于捕捉器 壳体5的内周面的油上顶至捕捉器壳体5的顶面，因此该油不会流入流 出导管23、 23...。
这样，能够防止从过滤元件20渗出的油再次混入气体燃料中，从而 有助于提高油捕捉性能。
而且，通过将流出导管23、 23...配置成其下端占据过滤元件20的 上方位置，流出导管23、 23...在上下方向上远离滤油器6，由此能够防 止捕捉器壳体5的大径化，同时能够尽可能地防止从过滤元件20渗出的 液体直接侵入流出导管23、 23...。
此外，通过沿捕捉器壳体5的周向配设多条流出导管23、 23...，能 够实现各流出导管23的小径化，同时能够减少气体出口 15侧的压力损 失，由此能够实现滤油器6和捕捉器壳体5之间的半径方向上的间隙的 缩小，进而能够实现捕捉器壳体5的紧凑化。
ii由过滤元件20捕捉到的油和附着于捕捉器壳体5的内周面的油逐渐
形成油滴并落下，从而，油积存在杯体ll的底部。因此，如果将杯体ll
从壳体主体10卸下，则能够清洁杯体ll。另外，也能够清洁脏污了的滤 油器6或将其更换成新的杯体。
以上说明了本发明的实施例，但是本发明不限于此，在不脱离其主 旨的范围内可以进行各种设计变更。
权利要求
1、一种气体用液体捕捉装置，由捕捉器壳体(5)和液体过滤器(6)构成，上述捕捉器壳体(5)在上端部具有气体入口(14)和气体出口(15)，上述液体过滤器(6)配置在上述捕捉器壳体(5)内，并且包括内部与上述气体入口(14)连通的筒状的过滤元件(20)，上述气体出口(15)在该液体过滤器(6)的外侧且在上述捕捉器壳体(5)的内部开口，在从上述气体入口(14)朝向上述气体出口(15)流动的气体通过上述过滤元件(20)时，该气体中所含有的液体被该过滤元件(20)捕捉，其特征在于，设置于上述捕捉器壳体(5)的上端部的上述气体出口(15)连着向该捕捉器壳体(5)内部并且向下方突出的流出导管(23)，在该流出导管(23)的上游端与上述捕捉器壳体(5)的侧壁的内周面之间存在空间。
2、 根据权利要求1所述的气体用液体捕捉装置，其特征在于，上述流出导管(23)配置成其下端占据上述过滤元件(20)的上方位置。
3、 根据权利要求1或2所述的气体用液体捕捉装置，其特征在于，沿上述捕捉器壳体(5)的周向配设有多个上述流出导管(23)。
全文摘要
本发明提供一种气体用液体捕捉装置，其液体捕捉性能很高。该气体用液体捕捉装置由捕捉器壳体(5)和液体过滤器(6)构成，捕捉器壳体(5)在上端部具有气体入口(14)和气体出口(15)，液体过滤器(6)配置在上述捕捉器壳体(5)内，并且包括内部与上述气体入口(14)连通的筒状的过滤元件(20)，气体出口(15)在该液体过滤器(6)的外侧且在捕捉器壳体(5)的内部开口，在从上述气体入口(14)朝向上述气体出口(15)流动的气体通过上述过滤元件(20)时，该气体中所含有的液体被该过滤元件(20)捕捉，其中，设置于上述捕捉器壳体(5)的上端部的上述气体出口(15)连着向该捕捉器壳体(5)内部并且向下方突出的流出导管(23)，在该流出导管(23)的上游端与上述捕捉器壳体(5)的侧壁的内周面之间存在空间。
文档编号B01D46/24GK101648095SQ20091016384
公开日2010年2月17日 申请日期2006年11月8日 优先权日2005年11月9日
发明者中岛要治, 吉田崇, 后藤博之, 山本博晓 申请人:株式会社京浜