尿素滤清器的制作方法

1.本实用新型涉及发动机尾气后处理系统的尿素过滤技术领域，尤其是一种尿素滤清器。


背景技术：

2.随着机动车保有量的不断增长，机动车尾气排放对大气环境的污染日益严重。柴油机的主要排放物可吸入颗粒物（pm）和氮氧化物（no
x
）是造成大气污染的主要污染源之一，为了降低污染物的排放，使尾气排放达到国iv、国v排放标准的要求，需要对柴油机尾气排放进行处理。目前，柴油机常采用选择性催化还原技术(scr)对尾气排放进行后处理，在排气管内安装尿素罐，尿素罐中的尿素作为还原剂通过喷嘴喷入排气管中，尾气中的氮氧化物（no
x
）在催化剂的作用下生成无害的氮气（n2）和水（h2o），最终从排气管排出，从而达到节能减排的目的。尿素滤清器位于尿素罐内，尿素滤清器用于去除尿素溶液中的颗粒杂质，为后处理尿素喷射系统提供清洁的尿素溶液，避免尿素中的颗粒杂质磨损尿素泵、尿素喷嘴或堵塞管路，导致尿素喷射系统功能失效。
3.现有尿素滤清器在低温环境时，尿素液容易冰冻，而导致尿素液浓度过高不易雾化喷射。


技术实现要素：

4.本技术人针对上述现有尿素滤清器存在的缺点，提供一种结构合理的尿素滤清器，设置内部加热结构及外部保温加热结构，对滤芯组件内部与外部同时加热，加热效果更好，解冻速度更快，保证尿素液在低温环境下正常流动。
5.本实用新型所采用的技术方案如下：
6.一种尿素滤清器，外壳内插装滤芯组件，滤芯组件外侧为脏液腔，滤芯组件中央为净液腔；外壳上设置有进液口与出液口，进液口连通脏液腔，出液口连通净液腔；净液腔内设有内部加热结构，脏液腔外侧设有外部加热保温结构，内部加热结构对净液腔的尿素液进行加热，外部加热保温结构对脏液腔的尿素液进行加热。
7.作为上述技术方案的进一步改进：
8.所述内部加热结构包括设置在外壳中央的中心管，中心管顶部开口、周面及底面封闭；中心管内具有隔板，隔板将中心管的内部腔体分隔为进液通道与出液通道，隔板底部与中心管底部具有间距构成过流通道，过流通道连通进液通道与出液通道；上盖上设置有防冻液进口与防冻液出口，防冻液进口连通进液通道，防冻液出口连通出液通道；防冻液循环流过中心管时，对净液腔内的尿素液进行加热。
9.外壳上端设有上盖，上盖中央设有竖管，竖管中央向下伸出隔板，隔板伸入中心管内；中心管顶部具有插装部，插装部插入上盖的竖管内；竖管的壁面上开设有豁口，豁口开设在出液通道一侧的管壁上；上盖内、在防冻液出口一侧设置有若干挡板，若干挡板位于竖管外侧，最外侧一块挡板为弧形板；竖管壁面与上盖的圆周壁面之间沿周向设置有若干肋
板，其中的一部分肋板为l形、向下伸出有竖直部。
10.中心管一体成型在外壳上，中心管的内部腔体连通外腔、同时与内腔隔离；使用时，防冻液与尿素液通过外壳实现物理隔离。
11.所述外部加热保温结构包括外壳上部的内壁与外壁，内壁顶部具有顶面，内壁与外壁之间及顶面上侧的腔体构成外腔，通过竖管上的豁口与出液通道连通，外腔连通防冻液出口；防冻液流入外腔时，对脏液腔的尿素液进行加热。
12.外壳下端设有下盖，滤芯组件的下部伸入下盖内；下盖的底部具有六角凸台，下盖的下部设有若干第一凹坑与若干筋条。
13.外壳的顶面下侧设有套管，套管位于中心管外侧，出液口连通套管与中心管之间的环形间隙；滤芯组件包括滤层、骨架、上端盖及下端盖，上端盖插入外壳的套管内，外壳的中心管插入骨架中央的净液腔内；上端盖与外壳顶面之间设置有第一发泡块，下端盖与下盖之间设置有第二发泡块，滤层外周套设第三发泡块，中心管底部与下端盖之间设置有第四发泡块。
14.第一发泡块的一侧壁面上开设有u形的上凹口，另一侧壁面上开设倒u形的下凹口，圆周壁面上开设若干侧凹口，上凹口包覆在出液口的下侧，下凹口包覆在进液口的上侧；第二发泡块的下部外周面具有若干第二凹坑，第二凹坑与下盖的第一凹坑相对应，第二发泡块底面中央具有凸台，凸台伸入下端盖中央的凹孔内；第三发泡块的上下筒口边缘分别开设有若干槽口。
15.进液口与出液口上分别插装有插接管，插接管的连接部上开设有外螺纹，连接部上、位于外螺纹的前方套设有密封圈，连接部的前侧具有六方部，六方部的每个侧面上开设有凹槽；出液口内、位于插接管的内侧还插装有导热套；插接管为金属材质或塑料材质；插接管的中央插装金属衬套。
16.外壳上设有连接耳板，连接耳板上开设有安装孔，安装孔内镶嵌有衬套；上盖与外壳的对应安装孔内也镶嵌有衬套；所述衬套为金属材料。
17.本实用新型的有益效果如下：
18.本实用新型在滤芯组件中央的净液腔内设置内部加热结构，在脏液腔外侧设置外部加热保温结构，同时对滤芯组件中央的净液腔与滤芯组件外侧的脏液腔的尿素液进行加热，加热效果更好，尿素解冻速度更快，解冻效果更好，证尿素液在低温环境下也能够正常流动及过滤，保证尿素液的正常雾化喷射。防冻液循环流过该内部加热结构时，对净液腔内的尿素液进行加热，使尿素液升温，保证尿素液在低温环境下也能够正常流动及过滤。防冻液流入该外部加热保温结构时，外腔内的防冻液可以对脏液腔的尿素液进行加热，保证尿素液在低温环境下也能够正常流动及过滤，同时外壳的内壁与外壁的双层壁面结构还可以起到保温作用，可以有效降低防冻液温度的损失，保证防冻液的加热效果。
19.本实用新型的发泡块可以提供减压缓冲作用，在尿素液冰冻膨胀时，各发泡块受压可以压缩，避免外壳及滤芯组件由于尿素液冰冻膨胀而破裂失效。
20.本实用新型的上盖及外壳的安装孔内均镶嵌有衬套，衬套为金属材料，采用过盈配合安装于安装孔内，可增加安装孔的强度，提高连接的可靠性。
附图说明
21.图1为本实用新型的俯视图。
22.图2为图1中a-a截面的剖视图。
23.图3为图1中b-b截面的剖视图。
24.图4为图1中c-c截面的剖视图。
25.图5为上盖的立体图。
26.图6为外壳的立体图。
27.图7为外壳另一视角的立体图。
28.图8为下盖的立体图。
29.图9为插接管的一个实施例的立体图。
30.图10为插接管的另一个实施例的剖视图。
31.图11为第一发泡块的立体图。
32.图12为第二发泡块的立体图。
33.图13为第三发泡块的立体图。
34.图中：1、上盖；11、防冻液进口；12、防冻液出口；13、竖管；14、豁口；15、隔板；16、挡板；17、肋板；
35.2、外壳；21、进液口；22、出液口；23、内壁；24、外壁；25、顶面；26、中心管；261、插装部；27、套管；28、连接耳板；
36.3、下盖；31、六角凸台；32、第一凹坑；33、筋条；
37.4、滤芯组件；41、滤层；42、骨架；43、上端盖；44、下端盖；
38.5、插接管；51、连接部；52、六方部；53、密封圈；54、凹槽；55、衬套；
39.6、第一发泡块；61、上凹口；62、下凹口；63、侧凹口；
40.7、第二发泡块；71、第二凹坑；72、凸台；
41.8、第三发泡块；81、槽口；9、第四发泡块； 10、导热套；
42.20、进液通道；30、出液通道；40、脏液腔；50、净液腔；60、外腔；70、内腔。
具体实施方式
43.下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
44.如图1至图4所示，本实用新型所述的尿素滤清器包括上盖1、外壳2、下盖3及滤芯组件4，上盖1通过紧固件固定在外壳2上端，下盖3通过螺纹连接固定在外壳2下端，滤芯组件4插装在外壳2内，外壳2内、位于滤芯组件4外侧的空腔为脏液腔40，滤芯组件4的中央为净液腔50；上盖1与外壳2的配合面之间、下盖3与外壳2的配合面之间分别设置有密封件。
45.如图1至图5所示，上盖1上部右侧设有防冻液进口11、上部左侧设有防冻液出口12，防冻液进口11与防冻液出口12前后偏移设置，防冻液进口11中轴线位于防冻液出口12中轴线的前侧，二者的中轴线相互平行。上盖1内侧中央向下伸出有竖管13，竖管13的圆周壁面上开设有豁口14。竖管13中央沿轴向向下伸出隔板15，隔板15的板面与防冻液进口11、防冻液出口12径向面平行，隔板15将竖管13内部腔体分隔为左右两个腔体，豁口14开设在左腔体的管壁上，右腔体连通防冻液进口11。上盖1内侧、在防冻液出口12一侧若干挡板16，若干挡板16位于竖管13外侧，最外侧一块挡板16为弧形板，挡板16可以使防冻液在流通截
面平稳过渡，流速更稳定。竖管13壁面与上盖1的圆周壁面之间沿周向设置有若干肋板17，其中的一部分肋板17为l形、向下伸出有竖直部，安装时，l形肋板17的竖直部插入外壳2上部的内壁23与外壁24之间，起到加强筋的作用，增加外壳2的内壁23与外壁24的强度。
46.如图2至图4、图6、图7所示，外壳2的顶部右侧开设有进液口21、上部左侧开设有出液口22。外壳2上部为双层筒形壁面设置，具有内壁23与外壁24，内壁23顶部具有顶面25；在外壳2内，位于内壁23与外壁24之间及顶面25上侧的腔体为外腔60，内壁23内侧及顶面25下侧的腔体为内腔70，进液口21与出液口22穿过外腔60、连接到内壁23上，进液口21与出液口22连通内腔70。顶面25中央竖直设置有顶部开口、周面及底面封闭的中心管26，中心管26一体成型在外壳2上，中心管26的内部腔体连通外腔60、同时与内腔70隔离，即外腔60与内腔70通过中心管60结构实现物理隔离，在使用时，防冻液在中心管26及外腔60内流动，尿素液在内腔70内流动，即防冻液与尿素液通过外壳2实现物理隔离；中心管26的内径与上盖1的隔板15的宽度相当；中心管26顶部穿出顶面25、向上伸出有插装部261，插装部261的外径与上盖1的竖管13内径相匹配。顶面25下侧、位于中心管26外侧伸出有套管27，套管27与中心管26之间具有环形间隙；出液口22穿过内壁23、沿径向向内延伸、连接至套管27上，出液口22连通套管27与中心管26之间的环形间隙。外壳2的后侧面、朝左右两侧分别伸出设置有连接耳板28，连接耳板28上开设有安装孔，安装孔内镶嵌有衬套，衬套为金属材料，采用过盈配合安装于安装孔内，可增加安装孔的强度，提高连接的可靠性。如图1至图4所示，外壳2的进液口21与出液口22上分别插装有插接管5；出液口22内、位于插接管5的内侧还插装有导热套10，导热套10可以将防冻液的温度传递给尿素液，保证低温条件下尿素液正常流出。
47.如图9所示，插接管5的一端部为连接部51，连接部51上开设有外螺纹，连接部51上、位于外螺纹的前方套设有密封圈53；连接部51的前侧具有六方部52，六方部52的每个侧面上开设有凹槽54，六方部52便于辅助工具的夹持以旋紧螺纹，各侧面的凹槽54可以保证壁厚均匀，防止出现气孔。插接管5的连接部51通过螺纹连接固定在进液口21/出液口22上，密封圈53对插接管5与进液口21/出液口22的配合间隙进行密封。插接管5可以采用金属材质或塑料材质，如图10所示，插接管5采用塑料材质时，在插接管5的中央插装金属衬套55，金属材质的存在可以使得插接管5具有更好的导热性，尿素解冻效果更好，而且还可以增加插接管5的强度。
48.如图2至图4所示，上盖1与外壳2连接后，上盖1内侧空腔与外壳2的外腔60连通，中心管26的插装部261插入竖管13内，隔板15伸入中心管26内、将中心管26的内部腔体分隔为左右两个腔体，中心管26的右腔体与竖管13的右腔体连通构成进液通道20，中心管26的左腔体与竖管13的左腔体连通构成出液通道30；隔板15底部与中心管26底部具有间距、构成过流通道，过流通道连通进液通道20与出液通道30；竖管13的豁口14导通出液通道30与外腔60，外腔60连通防冻液出口12。中央的竖管13、中心管26及隔板15构成内部加热结构，内部加热结构位于净液腔50内，防冻液循环流过该内部加热结构时，对净液腔50内的尿素液进行加热，使尿素液升温，保证尿素液在低温环境下也能搞正常流动及过滤。外壳2的内壁23、外壁24及外腔60构成外部加热保温结构，外部加热保温结构位于脏液腔40外侧，防冻液流入该外部加热保温结构时，外腔60内的防冻液可以对脏液腔40的尿素液进行加热，保证尿素液在低温环境下也能搞正常流动及过滤，同时内壁23与外壁24的双层壁面结构还可以起到保温作用，可以有效降低防冻液温度的损失，保证防冻液的加热效果。
49.如图2至图4、图8所示，下盖3的底部具有六角凸台31，六角凸台31可与拆装工具配合，便于下盖3的拆装。下盖3的下部外周面向内凹入形成有若干第一凹坑32，下盖3下部外周面上还设置有若干筋条33，若干第一凹坑32与筋条33可以提高下盖3的结构强度，避免下盖3发生变形。
50.如图2至图4所示，滤芯组件4包括滤层41、骨架42、上端盖43及下端盖44；滤层41套设在骨架42外周，滤层41的上下端部设置上端盖43、下端盖44；滤层41与上端盖43、下端盖44之间采用焊接或胶粘固定，保证连接的密封性、可靠性，避免出现缝隙而造成渗漏。滤芯组件4插装在外壳2内，滤芯组件4的下部伸入下盖3内，上端盖43与外壳2顶面25之间设置有第一发泡块6，下端盖44与下盖3之间设置有第二发泡块7，滤层41外周套设第三发泡块8。上端盖43插入外壳2的套管27内，外壳2的中心管26插入骨架42中央的净液腔50内，中心管26底部与下端盖44之间设置有第四发泡块9。第一发泡块6、第二发泡块7、第三发泡块8、第四发泡块9可以提供减压缓冲作用，在尿素液冰冻膨胀时，各发泡块受压可以压缩，避免外壳2及滤芯组件4由于尿素液冰冻膨胀而破裂失效。
51.如图11所示，第一发泡块6的左侧壁面上开设有u形的上凹口61，右侧壁面上开设倒u形的下凹口62，圆周壁面上开设若干侧凹口63。如图2所示，上凹口61包覆在出液口22的下侧，下凹口62包覆在进液口21的上侧，上凹口61、下凹口62的设置是为了避开尿素液的进出口通道。
52.如图12所示，第二发泡块7的下部外周面向内凹入形成有若干第二凹坑71，第二凹坑71与下盖3的第一凹坑32相对应。第二发泡块7底板内侧面中央向上凸起有凸台72，如图2至图4所示，凸台72伸入下端盖44中央的凹孔内。第二发泡块7抵紧在下盖3与滤芯组件4之间，还可以防止滤芯组件4由于振动而产生轴向运动。
53.如图13所示，第三发泡块8为圆筒形，其上下筒口边缘分别开设有若干槽口81，避免第三发泡块8与上端盖43贴合，保证尿素液的流通。
54.上盖1与外壳2的对应安装孔内均镶嵌有衬套，衬套为金属材料，采用过盈配合安装于安装孔内，可增加安装孔的强度，提高连接的可靠性。
55.本实用新型实际使用时，尿素液通过进液口21进入脏液腔40，经滤芯组件4过滤后进入净液腔50，从出液口22流出，输送至发动机尾气后处理系统的相关部件。发动机的防冻液从防冻液进口11进入进液通道20，经隔板15底部的过流通道进入出液通道30，经豁口14进入外腔60，再通过防冻液出口12返回发动机。
56.本实用新型在滤芯组件4中央的净液腔50内设置内部加热结构，在脏液腔40外侧设置外部加热保温结构，同时对滤芯组件4中央的净液腔50与滤芯组件4外侧的脏液腔40的尿素液进行加热，加热效果更好，尿素解冻速度更快，解冻效果更好，保证尿素液在低温环境下也能够正常流动及过滤，保证尿素液的正常雾化喷射。
57.以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。