CN116950822A - 一种过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过滤装置，所述过滤装置包括一级过滤体和二级过滤体，所述一级过滤体包括支撑栅栏、套设在所述支撑栅栏***的颗粒物过滤介质，所述颗粒物过滤介质两侧分别密封连接有上盖板和下盖板，并在内部形成有非过滤侧容污腔，所述上盖板设有燃油流入的第一通道，所述非过滤侧容污腔与所述第一通道连通；所述二级过滤***于所述一级过滤体一侧设置，用于阻水通油，所述二级过滤体设有燃油流出至其外部的第二通道。本发明的过滤装置，能够使其在有限空间内布置更多的颗粒物过滤介质，增大其有效过滤面积，提升了单位体积内滤芯的过滤能力和使用寿命。

Description

一种过滤装置

技术领域

本发明涉及燃油过滤技术领域，特别涉及一种内燃机燃油供给***的过滤装置。

背景技术

燃油中的水和颗粒物杂质对内燃机燃油供给***的危害极大：水分的存在会导致润滑不良，引起喷油嘴和高压泵磨损和腐蚀；颗粒物杂质（如尘土、金属粉等）会加速高压泵磨损并引起喷油嘴堵塞。

在燃油供给***中一般设置具有油水分离功能的燃油滤清器对燃油进行清洁，去除燃油中的水和颗粒物杂质。随着技术的进步，内燃机向高效节能方向的发展，要求滤清器满足轻量化设计并具有更高的过滤性能和使用寿命。

目前的燃油滤清器大多使用圆柱形过滤器进行过滤，将颗粒过滤器设置在管状壳体内，还包括水分离器时，通常在管状壳体的中心部分相对于过滤介质同心定向设置，在燃料输送到发动机之前，颗粒过滤器和水分离器减少了燃油中的颗粒物和水分。但是这种结构的过滤介质和水分离器在有限空间不能在分离足够多的水，对于罐形过滤组件来说不足以满足现代发动机的要求。

现有技术中，美国专利（公开号US10253738B2）揭露了一种柴油过滤装置，其过滤元件以及壳体的形状为具有相对平坦的长方体构造，扁平的过滤组件更容易封装在现代柴油发动机车辆的结构框架内。此外，该长方体构造在体积减小的情况下，还实现了额外的过滤表面积，由于设置在过滤元件内的过滤介质以线性方式延伸，提供了在过滤元件内设置比罐形过滤器组件更多的过滤介质的能力。然而，由于未对过滤组件的结构充分设计，仅具有一单面过滤侧，在有限空间内并没有使过滤面积最大化，其在单位体积内的过滤性能和使用寿命也大打折扣。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种过滤装置，旨在解决有效空间内滤芯的过滤性能差和使用寿命短的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种过滤装置，其包括：

一级过滤体，包括支撑栅栏、套设在所述支撑栅栏***的颗粒物过滤介质，所述颗粒物过滤介质两侧分别密封连接有上盖板和下盖板，并在内部形成有非过滤侧容污腔，所述上盖板设有燃油流入的第一通道，所述非过滤侧容污腔与所述第一通道连通；以及，

二级过滤体，位于所述一级过滤体一侧设置，用于阻水通油，所述二级过滤体设有燃油流出至其外部的第二通道。

可选地，还包括聚水介质，所述聚水介质套设于所述颗粒物过滤介质的***并将其覆盖，用于聚结水分。

可选地，所述聚水介质的两侧分别密封连接所述上盖板和下盖板。

可选地，所述颗粒物过滤介质两侧分别与所述上盖板和下盖板热熔焊接；和/或，

所述聚水介质的两侧分别与所述上盖板和下盖板热熔焊接。

可选地，还包括多孔框架，所述多孔框架套设在所述一级过滤体的***，且上下两侧分别连接所述上盖板和下盖板。

可选地，所述多孔框架与所述上盖板和下盖板的连接方式为热熔焊接、粘胶、卡接中的一种或多种。

可选地，所述上盖板和下盖板的边缘均设有卡钩件，所述多孔框架上设有配位件，所述卡钩件与所述配位件对应卡接，以使所述上盖板和下盖板固定于所述多孔框架。

可选地，所述支撑栅栏具有多个横向筋条，各所述横向筋条交错间隔设置。

可选地，所述二级过滤体包括呈管状的阻水介质和用于固定所述阻水介质的管架，所述管架安装在所述上盖板和下盖板一侧的安装卡件上。

本发明的技术方案中，将一级过滤体和二级过滤体设在总成滤室内，一级过滤体由支撑栅栏和上下端盖将其颗粒物过滤介质定型，使其形成有非过滤侧容污腔；在过滤时，燃料由与外界连接的第一通道进入非过滤侧容污腔，完成对燃油的颗粒污染物的过滤；进入二级过滤体后，利用阻水介质形成对水的拦截和水在燃油中自然沉降实现的完成对燃油中水分的分离，最后清洁的燃油送入发动机喷射***。本发明的过滤装置，能够使其在有限空间内布置更多的颗粒物过滤介质和聚水介质，增大其有效过滤面积，有效过滤面积的增加可降低燃油通过滤芯的单位面积流速和降低燃油通过滤芯的阻力（降低能耗），提高颗粒物过滤效率且能够容纳更多的颗粒物杂质，同时燃油通过滤芯的单位面积流速降低有利于燃油中水的聚结，提升滤芯的的油水分离效率，达到单位体积内滤芯的过滤能力和使用寿命的双提升的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的过滤装置一实施例的立体结构图；

图2为本发明提供的过滤装置一实施例的剖视图；

图3为本发明提供的过滤装置一实施例的***图；

图4为为本发明提供的过滤装置一实施例中聚水介质的分解图；

图5为图1中多孔框架的立体结构图；

图6为图1中上盖板和下盖板的立体结构图；

图7为图1中二级过滤体的***图；

图8为本发明提供的过滤装置另一实施例的***图。

图中：过滤装置-100A/100B，多孔框架-1，配位件-11，安装卡件-12，一级过滤体-2，支撑栅栏-21，横向筋条-211，竖向筋条-212，颗粒物过滤介质-22，非过滤侧容污腔-23，上盖板-24，第一通道-241，卡钩件-242，下盖板-25，二级过滤体-3，第二通道-31，密封套-311，通油管-312，阻水介质-32，管架-33，聚水介质-4A/4B，电连接器-5。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了更好地描述和说明本申请的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示所指的装置必须具有特定的方位或以特定的方位操作，因此不能理解为对本发明的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

现有技术中，专利US10253738B2公开了一种用于过滤柴油发动机使用的柴油的过滤组件，其形状为具有相对平坦的长方体构造，并利用长方体的一个侧面用于燃油过滤。类似此方案设计的过滤器由于长方体的其它面上没有设置过滤介质用于过滤，使得在有限空间内并没有使过滤面积最大化，由流体力学和过滤知识所知，燃油通过过滤介质的单位面积流速、阻力与过滤面积大小成强负相关关系，燃油流量一定的情况下，过滤面积减小将增大单位面积流速和流通阻力，单位面积流速和流通阻力的增大直接降低了滤清器的过滤能力，同时过滤面积减小将降低滤清器拦截并容纳杂质的能力和油水分离效率，因此采用类似此方案设计的长方体形的过滤器其过滤性能和使用寿命很难有实质性的提升或需要配置更高性能的过滤介质才能满足其要求。

鉴于此，本发明提出一种过滤装置，设在总成滤室内，图1-7为本发明提出的过滤装置一实施例，请参阅图1-7，所述过滤装置100A包括一级过滤体2和二级过滤体3。

请参阅图1和3，所述一级过滤体2***设有多孔框架1，所述多孔框架1的各侧面呈镂空设计；所述一级过滤体2包括支撑栅栏21和套设在所述支撑栅栏21***的颗粒物过滤介质22，所述颗粒物过滤介质22两侧分别密封连接有上盖板24和下盖板25，进而和所述支撑栅栏21在颗粒物过滤介质22内部限定出一扁平状的非过滤侧容污腔23，所述上盖板24设有燃油流入的第一通道241，所述非过滤侧容污腔23与所述第一通道241连通；所述二级过滤体3安装于一级过滤体2的一侧，用于阻水通油，所述二级过滤体3设有燃油流出至其外部到发动机内的第二通道31。需要说明的是，所述上盖板24和下盖板25分别连接所述多孔框架1上下两侧的开口处，所述颗粒物过滤介质22为滤纸，所述颗粒物过滤介质22的内侧为非过滤测，外侧为过滤侧。燃油自油箱进入所述第一通道241，再进入所述非过滤侧容污腔23内部，经过所述颗粒物过滤介质22的非过滤测拦截杂质后，滤出至所述颗粒物过滤介质22的过滤测，且填充在滤清器总成内，最后由所述二级过滤体3阻隔水分，并由所述第二通道31被泵入到发动机内。

本发明的技术方案中，将一级过滤体2和二级过滤体3设在总成滤室内，一级过滤体2由支撑栅栏21和上下端盖将其颗粒物过滤介质22定型，使其形成有非过滤侧容污腔23；在过滤时，燃料由与外界连接的第一通道进入非过滤侧容污腔23，完成对燃油的颗粒污染物的过滤；进入二级过滤体3后，利用阻水介质32形成对水的拦截和水在燃油中自然沉降实现的完成对燃油中水分的分离，最后清洁的燃油送入发动机喷射***。

本发明的过滤装置100A，能够使其在有限空间内布置更多的颗粒物过滤介质22，增大其有效过滤面积，有效过滤面积的增加可降低燃油通过滤芯的单位面积流速和降低燃油通过滤芯的阻力（降低能耗），提高颗粒物过滤效率且能够容纳更多的颗粒物杂质，同时燃油通过滤芯的单位面积流速降低有利于燃油中水的聚结，提升滤芯的的油水分离效率，达到单位体积内滤芯的过滤能力和使用寿命的双提升的效果。

进一步地，请参阅图2和3，在本发明的一实施例中，所述过滤装置100A还包括聚水介质4A，所述聚水介质4A套设于所述颗粒物过滤介质22的***，并覆盖在所述颗粒物过滤介质22的外侧，所述聚水介质4A能够聚结水分，且能够通过燃油。需要说明的是，所述聚水介质4A可以是无纺布材质，也可是其他能够吸收水分的材料，所述聚水介质4A的两侧开口固定在所述上盖板24和下盖板25。当然，本发明的实施方式不绝于此，请参阅图8，图8为本发明提供的过滤装置另一实施例，所述过滤装置100B中，所述聚水介质4B是通过缠绕在颗粒物过滤介质22的外侧，凭借自身的张力固定在所述一级过滤体2上，无需其他种固定方式；此外，所述聚水介质4A还可通过注塑镶嵌一体成型或焊接或者胶粘接的方式与所述多孔框架1成为一体，其中可优选采用注塑镶嵌一体成型，使其结构更为紧凑。

需要说明的是，所述聚水介质4A的两侧分别与所述上盖板24和下盖板25密封连接，也即所述聚水介质4A的两侧开口被所述上盖板24和下盖板25所封闭。

具体的密封方式为热熔焊接，优选为超声波焊接，这种焊接方式能够将所述聚水介质4A的两侧分别与所述上盖板24和下盖板25固定连接，且密封效果好。当然，也可采用胶粘的方式，将所述聚水介质4A的两侧粘接在所述上盖板24和下盖板25。

同样地，所述颗粒物过滤介质22两侧分别与所述上盖板24和下盖板25热熔焊接，这种焊接方式密封效果好，以在内部形成所述非过滤侧容污腔23，所述热熔焊接优选为超声波焊接。

在本发明的一些实施例中，所述多孔框架1为方形结构且两侧开口设置，所述多孔框架1具有至少一个呈多孔的镂空面，在本实施例中为四面镂空；并且，所述多孔框架1与所述上盖板24和下盖板25的连接方式为热熔焊接、粘胶、卡接中的一种，或者是多种相结合。

请参阅图5和6，本实施例中，所述上盖板24和下盖板25的两侧边缘均设有卡钩件242，所述卡钩件242朝向所述多孔框架1的开口处设置，并与所述多孔框架1上的配位件11对应卡接，以使所述上盖板24和下盖板25固定于所述多孔框架1。其中，所述配位件11设在所述多孔框架1侧面的漏孔上。当然，所述卡钩件242的卡接形式为内置卡钩或外置卡钩。不仅如此，上述卡接的固定方式也可与胶粘、热熔焊接等方式相结合，在此不再详细赘述。

请参阅图2，所述上盖板24和下盖板25分别与所述颗粒物过滤介质22两端开口的连接方式为热熔焊接，所述支撑栅栏21在所述非过滤侧容污腔23内，其也可与所述端盖焊接在一起，也可相互抵接；考虑到所述颗粒物过滤介质22，也即滤纸在长时间浸泡下会***，以至于坍塌，这时所述支撑栅栏21可以起到支撑的作用。

在本发明的一实施例中，请参阅图5，所述支撑栅栏21具有多个横向筋条211，各所述横向筋条211在竖直方向上交错且间隔设置。在本实施例中，各所述横向筋条211相互平行且长度相同，将所述颗粒物过滤介质22撑开成一扁平状的长方体结构，该种结构使得在有限的所述非过滤侧容污腔24内，所述颗粒物过滤介质22具有最大的接触面积。需要说明的是，所述支撑栅栏21还具有与各所述横向筋条211一体成型的多个竖向筋条212，各所述横向筋条211交错且间隔分布在竖向筋条212上，以构成所述支撑栅栏21。

在本发明的一实施例中，请参阅图5，各所述横向筋条211的端部抵接所述颗粒物过滤介质22，形成非过滤侧容污腔23。燃油在进入后向腔内扩散。当然，本发明的实施例不绝于此，在其他实施例中，所述支撑栅栏21上的横向筋条211也可呈相互交叉设置，也可将所述颗粒物过滤介质22撑开成长方体结构。

在本发明的一些实施例中，请参阅图7，所述二级过滤体3包括呈管状的阻水介质32和管架33，所述阻水介质32为油水分离网布，具有疏水通油的特性，所述管架33与所述阻水介质32一体注塑成型，所述上盖板24和下盖板25一侧设有安装卡件12，所述管架33安装在所述安装卡件12上，在本实施例中，所述安装卡件12为卡箍，并且所述多孔框架1的侧面也设有安装卡件12，以加强对所述二级过滤体3的固定。此外，所述第二通道31是与所述阻水介质32连通的，以将去除水分的燃油送入发动机内，所述第二通道31包括用于与外界相连接的密封套311和通油管312，所述通油管312设于所述阻水介质32内部且与所述管架33密封连接，所述密封套311环扣与所述通油管312的出油口处。

需要说明的是，所述燃油多级过滤装置100A是放在总成滤室（图中未示出）内的，并由上述第一通道11和第二通道31与之相连，燃油由与总成滤室连接的第一通道11依次经过非过滤侧容污腔24、颗粒物过滤介质22、聚水介质121、二级过滤体3、与总成滤室连接的第二通道31流出后被泵入到发动机。

另外，所述总成滤室上设有用于导静电的接地线和水位传感器。其中，所述接地线与所述下盖板25上的电连接器5电性连接，以将燃油在所述颗粒物过滤介质22内产生的静电导出至外界，当然所述下盖板25为导电材料制得；此外，所述总成滤室上还设有用于排水的阀门，所述阀门与所述水位传感器联锁设置，以在燃油中水分沉积到一定高度，发出排水警报进行排出处理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种过滤装置，用于过滤流体中的杂质及水分，其特征在于，包括：

一级过滤体（2），包括支撑栅栏（21）、套设在所述支撑栅栏（21）***的颗粒物过滤介质（22），所述颗粒物过滤介质（22）两侧分别密封连接有上盖板（24）和下盖板（25），并在内部形成有非过滤侧容污腔（23），所述上盖板（24）设有燃油流入的第一通道（121），所述非过滤侧容污腔（23）与所述第一通道（121）连通；以及，

二级过滤体（3），位于所述一级过滤体（2）一侧设置，用于阻水通油，所述二级过滤体（3）设有燃油流出至其外部的第二通道（31）。

2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，还包括聚水介质（4），所述聚水介质（4）套设于所述颗粒物过滤介质（22）的***并将其覆盖，用于聚结水分。

3.如权利要求2所述的过滤装置，其特征在于，所述聚水介质（4）的两侧分别密封连接所述上盖板（24）和下盖板（25）。

4.如权利要求2或3任意一项所述的过滤装置，其特征在于，所述颗粒物过滤介质（22）两侧分别与所述上盖板（24）和下盖板（25）热熔焊接；和/或，

所述聚水介质（4）的两侧分别与所述上盖板（24）和下盖板（25）热熔焊接。

5.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，还包括多孔框架（1），所述多孔框架（1）套设在所述一级过滤体（2）的***，且上下两侧分别连接所述上盖板（24）和下盖板（25）。

6.如权利要求5所述的过滤装置，其特征在于，所述多孔框架（1）与所述上盖板（24）和下盖板（25）的连接方式为热熔焊接、粘胶、卡接中的一种或多种。

7.如权利要求5或6任意一项所述的过滤装置，其特征在于，所述上盖板（24）和下盖板（25）的边缘均设有卡钩件（242），所述多孔框架（1）上设有配位件（11），所述卡钩件（242）与所述配位件（11）对应卡接，以使所述上盖板（24）和下盖板（25）固定于所述多孔框架（1）。

8.如权利要求7所述的过滤装置，其特征在于，所述支撑栅栏（21）具有多个横向筋条（211），各所述横向筋条（211）交错间隔设置。

9.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述二级过滤体（3）包括呈管状的阻水介质（32）和用于固定所述阻水介质（32）的管架（33），所述管架（33）安装在所述上盖板（24）和下盖板（25）一侧的安装卡件上（12）。