專利名稱：帶有加熱器的柴油機燃料過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序所述的柴油機燃料過濾器。 尤其是，本發(fā)明涉及一種在柴油到達過濾分離器之前用以融化可 能形成的石蠟的柴油機燃料過濾器。
背景技術(shù)：
眾所周知，由于固態(tài)石蠟會沉積形成在過濾分離器表面上，從而
堵住柴油通過，所以柴油中石蠟介質(zhì)的固化在使用這種燃料的汽車啟
動時就會經(jīng)常產(chǎn)生問題。
當柴油的溫度低于石蠟開始形成的溫度時就會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。 因此，現(xiàn)在通行的做法是安裝一個電阻加熱器，在柴油溫度低于
上述石蠟固化值時開始產(chǎn)生作用，加熱上述柴油，以使得將固化的石
蠟融化，因而使隨后的過濾不受干擾。
其中，PTC熱阻元件是最廣泛使用的加熱器。
即使這樣的PTC加熱器能夠以有益的方式來實施融化石蠟的功 能，但是也會在使用過程中存在一些缺陷和不利之處。
的確，如在這個領(lǐng)域內(nèi)人們所熟知的，它們需要相當精巧復雜的 結(jié)構(gòu)來保證正確的操作以及高能量吸收(幾百瓦特)。
而且，融化石蠟所需的熱量被供以和PTC元件直接接觸的柴油部 分；這些加熱的燃料使得固態(tài)部分的周圍發(fā)生狀態(tài)變化，即融化。由 于對液態(tài)柴油的加熱，這就導致相對較高的能量消耗。

發(fā)明內(nèi)容
因此，就需要能夠提供一種帶有加熱器的柴油機燃料過濾器，其 能夠在柴油到達過濾分離器之前，融化柴油自身中可能出現(xiàn)的固態(tài)石 蠟，且比現(xiàn)有技術(shù)中PTC熱阻所需的能量消耗要低，以便于能夠在汽 車領(lǐng)域中使用的額定電壓(12V)和額定功率(100-200W)下正確操作，并在任何情況下都小于正確操作上述PTC熱阻所需的電壓和功 率值，且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊而成本又相對較低，不需要過大改動就可以 應用于現(xiàn)有的過濾器中。
本發(fā)明的目的就是提供一種兼具結(jié)構(gòu)性和功能性特點的過濾器， 以滿足上述需要并同時克服現(xiàn)有技術(shù)中的這些缺陷。
這種目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的過濾器來實現(xiàn)。
從屬權(quán)利要求限定了根據(jù)本發(fā)明的過濾器的特定優(yōu)選實施例。
附圖簡述
下面，通過閱讀下列說明并參考附圖，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點 將更加顯而易見，這些說明僅是示意性的而并不限制性的，其中
圖l和4示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾器的軸向剖視圖，分別對應于 笫一和第二實施例；
圖2示出了在圖l過濾器中使用的加熱器，沒有絕緣；
圖2A和2B示出了圖2加熱器的軸向剖視圖，分別沒有和具有絕
緣；
圖3示出了加熱器長度的平面圖5示出了在圖4過濾器中使用的具有支架的加熱器的剖視圖。 優(yōu)選實施例詳述
參考

圖1，圖1敘述了本發(fā)明的第一實施例，柴油機燃料過濾器 整體由l來表示。
簡言之，過濾器l包括罐體ll,通過環(huán)螺母13或接縫密封接 合在罐體ll上的上蓋12，待過濾柴油的輸入管14和過濾柴油的輸出 管15。
在過濾器的內(nèi)部，罐體11容納著和上蓋12相連的過濾筒2,該 過濾筒又將內(nèi)部容積細分為兩個明顯不同的腔室50、 60，其中第一腔 室50和待過濾柴油輸入管14流體相連，而第二腔室60和已過濾柴油 輸出管15流體相連。
過濾筒2又包括已知形式的管狀過濾分離器21，能夠通過例如膠 粘或焊接等常用固定方式牢固地結(jié)合以設在下板22和上板23之間。實際上，待過濾柴油腔室50位于上述管狀過濾分離器21內(nèi)部， 而已過濾柴油腔室60在外部環(huán)繞著上述管狀過濾分離器21。
下板22被閉合在且被鄰接靠在罐體11內(nèi)部的環(huán)狀鄰接部16上， 而上板23設有一個用于和導電燒結(jié)加熱器3密封結(jié)合的中心孔，該加 熱器和上述輸入管14、腔室50相連，從而可以防止過濾分離器21受 待過濾柴油中存在的固態(tài)石蠟的干擾，在下文中將更詳細地說明。
上述過濾筒2整體上通過上板23和過濾器1的上蓋12相連，上 板又在中心孔處包括在上蓋12的對應圓柱座內(nèi)優(yōu)選與常用密封件8 (O形環(huán))插接配合的突出肋231;該圓柱座由從上蓋內(nèi)巻(inwardly -turned)表面突出的環(huán)形肋121所限定。
尤其是，上述肋121環(huán)繞著上述輸入管14并形成輸入腔室40。
根據(jù)本發(fā)明，上述燒結(jié)加熱器3包括由多孔導電材料形成的表面， 整體結(jié)構(gòu)限定了一個腔室300,從輸入管14輸入的柴油在到達過濾分 離器21內(nèi)的腔室50之前經(jīng)由該腔室內(nèi)。
根據(jù)第一實施例，上述燒結(jié)加熱器3具有圓柱形的玻璃杯狀結(jié)構(gòu)， 它的開口端在從上板23突出的肋231的內(nèi)部優(yōu)選與0形環(huán)38相插接 配合，以便于使內(nèi)腔室300可以直接和輸入腔40、乃至輸入管14相
連通o
更詳細地是(圖2)，加熱器3由例如金屬等導電燒結(jié)材料制成， 并由中心環(huán)部35和從環(huán)部35自身(圖3)對置邊緣分開的兩個帶部 33、 34構(gòu)成；在每一帶部33、 34的自由端處可導電地電連接著導體 31、 32，也可以稱為電極。這兩個帶部33、 34為螺旋狀(圖2)，以 形成在產(chǎn)生的玻璃杯結(jié)構(gòu)底座部具有環(huán)部35的上述圓柱加熱器3。尤 其是，上述兩個帶部33、 34纏繞過程中彼此并不接觸(圖2，2A)，從 而在帶部33、 34之間留下自由的空間，來填充絕緣材料36 (圖2B)。 從上述玻璃杯狀圓柱體開放端分開的電極31、 32從過濾器1引出并 通過上蓋12中的通孔；上述通孔作為電極31、 32自身通過的電絕緣 材料蓋122的底座。
通過加熱器3的帶部33、 34的螺旋纏繞，可以使圓柱體結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時又由于帶部33、 34的總長度，可使電極31、 32保持合適 的距離；通過這種方式，燒結(jié)加熱器3的電阻很高，因而其傳遞的熱 量就可以獲得融化石蠟的合適數(shù)值，甚至是在低電壓(例如12V)下。 制造加熱器3所使用的燒結(jié)材料相對于過濾分離器21具有更大的 多孔結(jié)構(gòu)，但是卻足以保持可能的石蠟。通過這種方式，柴油中存在 的普通顆粒就不會被加熱器3所保持，而是僅僅被過濾分離器21所排 除。因此，上述多孔加熱器3可以使柴油的液體部分經(jīng)由這些微孔， 同時能夠保持柴油中的固態(tài)部分以利用電阻的熱量立即液化它們；這 些固態(tài)部分在改變相態(tài)之后就會立即通過上述微孔。
優(yōu)選地，多孔加熱器3的微孔尺寸范圍在l(Him - lOOfim之間。 根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，可以單獨利用加熱上述加熱器所需的能量來融 化上述所保持的石蠟，因而就可以將柴油中存在的石蠟從固態(tài)變?yōu)橐?態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明在可以制成加熱器3的金屬材料中，可以利用電阻 器或PTC加熱器所常用的不銹鋼，F(xiàn)e-Ni-Cr合金，鋇鈦酸鹽和/ 或其他金屬或陶瓷材料。
在圖4和圖5中，敘述了過濾器l的第二實施例，其中出于筒潔 的緣故，和上一實施例中共用的元件均由相同的參考標記來表示，而 且在這里省略了描述。
尤其是，該第二實施例所述的過濾器l，包括由3，所表示的加熱器， 該加熱器整體類似于上述實施例中的加熱器，但卻在相對的兩端部開 口，也就是具有圓柱形狀。
該燒結(jié)加熱器3，和可拆卸的支架4固定相連，該支架4可通過快 拆固定件和過濾器l相連。因此，和第一實施例中加熱器3通過0形 環(huán)38被固定在過濾筒2的上板23上有所不同，而在該第二實施例中， 其可以獨立地由過濾筒2自身構(gòu)成。
在圖4的實施例中，位于上述腔室50內(nèi)部的加熱器3，具有圓柱 形，在兩個相對端部開口； 一端被固定到支架4上，另一端可拆卸地 和環(huán)形肋121，相配合，該環(huán)形肋從上蓋12中心突出并對應于輸入管
714，過濾筒2的上板23的突出肋231與上述環(huán)形肋121，相配合。
尤其是，支架4具有實心圓柱體，其由絕緣材料制成，適于從輸 入管13的相對側(cè)插在罐體11上的開口內(nèi)，并經(jīng)由在下板22，中央的相 對應的開口將其密封，從而將加熱器3，設在腔室50內(nèi)。為了進行電 連接，加熱器3，的電極33、 34從過濾器l，引出并經(jīng)過支架4自身的 內(nèi)部。
可操作地，出于簡潔的需要，僅參考圖1中所述的笫一實施例 柴油進入過濾器l，通過輸入管14，首先經(jīng)由輸入腔40，隨后進入到 燒結(jié)加熱器3的內(nèi)腔300，經(jīng)過由帶部33、 34和中心件35形成的多 孔材料表面(由于上述微孔不足以保持這些污染物顆粒，所以沒有被 過濾)，進入到腔室50，經(jīng)由過濾分離器21，到達腔室60，并經(jīng)由輸 出管15離開過濾器1。
當柴油達到低于待過濾柴油中石蠟固化的溫度時，就通過兩個電 極33、 34對上述加熱器3供電， 一直加熱到柴油中的石蠟顆粒和被加 熱器自身所保持的石蠟顆粒均被融化為止。在融化過程中石蠟就不會 再被加熱器3的多孔表面所保持，而是經(jīng)由該表面，和柴油的液體部 分一起達到上述腔室50。
在上述實施例中，參考標記3是表示圓柱形的加熱器；但是，只 要能夠保證柴油在到達過濾分離器之前通過多孔導熱材料的任何其他 形狀也都可以使用。
根據(jù)本發(fā)明，從上述實施例可以獲知，上述過濾器能夠滿足上述 需要并可以克服背景技術(shù)部分涉及的和現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。
實際上，根據(jù)本發(fā)明的柴油機燃料過濾器可以有效地過濾其中存 在可能的固態(tài)石蠟的柴油，由于上述燒結(jié)加熱器比已知的PTC加熱器 通常需要更低的能量，當僅直接加熱沉積在加熱器表面的石蠟時，使 柴油的液態(tài)部分直接通過加熱器，因而不會和加熱表面相接觸。
此外，上述帶部的螺旋纏繞獲得的圓柱形表面形成多孔表面從而 使加熱器更加緊湊且效率很高，故能夠在汽車領(lǐng)域中使用的電壓 (12V)和利用常用蓄電池的功率(100W-200W)的條件下獲得合適的溫度。
當然，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，為了滿足可能的和特定的目的， 對上述過濾器進行修改或變化也是允許的，而且所有的這些修改和變 化均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，并由下列權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1、柴油機燃料過濾器(1，1’)包括罐體(11)；將上述罐體(11)的內(nèi)部容積又細分為兩個不同的腔室(50、60)的過濾筒(2)，這兩個腔室分別和待過濾柴油輸入管(14)、過濾柴油輸出管(15)連接；通過電流供能的加熱器(3，3’)，用于在柴油到達過濾筒(2)的過濾分離器(21)之前融化柴油中可能存在的固態(tài)石蠟，其特征在于，上述加熱器(3，3’)具有多孔表面(33，34，35)，適于使從輸入管(14)輸入的柴油的液態(tài)部分通過，且保持住在低于石蠟固化溫度的溫度下形成的固態(tài)部分，上述多孔表面(33，34，35)適于被加熱，從而可以將被保持的上述固態(tài)部分液化，以便于以液態(tài)形式使其通過上述多孔表面(33，34，35)并到達上述待過濾柴油的腔室(50)。
2、 如權(quán)利要求l所述的過濾器(1， l，)，其特征在于，上述多孔 表面(33， 34， 35)由導電燒結(jié)材料制成。
3、 如權(quán)利要求2所述的過濾器(1, l，)，其特征在于，上述多孔 表面(33， 34， 35)為金屬或陶乾材料。
4、 如權(quán)利要求3所述的過濾器(1， l，)，其特征在于，可以從電 或PTC加熱器所常用的不銹鋼，F(xiàn)e-Ni-Cr合金，鋇鈦酸鹽和/或其 他金屬或陶瓷材料之中選擇上述材料。
5、 如權(quán)利要求l所述的過濾器(1， l，)，其特征在于，上述加熱 器(3， 3，)具有由一對螺旋纏繞的多孔帶部(33， 34)并插接絕緣材 料(36)形成的圓柱形狀，上述帶部(33, 34)形成上述多孔表面。
6、 如權(quán)利要求5所述的過濾器(1， l，)，其特征在于，每一帶部 (33， 34)的一端均具有用于電連接的電極(31， 32)。
7、 如權(quán)利要求5所述的過濾器(1),其特征在于，上述加熱器(3) 具有在內(nèi)部形成腔室(300)的圓柱形玻璃杯形狀，該腔室和上述輸入 管(13)相連。
8、 如權(quán)利要求5所述的過濾器(1， l，)，其特征在于，上述加熱 器(3， 3，)位于待過濾柴油腔室(50)內(nèi)部。
9、 如權(quán)利要求1所述的過濾器(l，)，其特征在于，上迷加熱器 (3')被固定到可拆卸地和上述過濾器(1，)自身相連的支架(4)上。
10、 如權(quán)利要求1所述的過濾器(1， l，)，其特征在于，上述多 孔導電表面的微孔尺寸在10|im- 100fim之間。
11、 柴油電加熱器(3， 3，)，用于在柴油到達過濾器(1， 1，)內(nèi) 置的過濾筒(2 )的過濾分離器(21)之前融化柴油中可能存在的石蠟， 其特征在于，上述加熱器具有多孔表面(33， 34, 35)，適于使柴油的 液態(tài)部分通過，且保持住在低于石蠟固化溫度的溫度下形成的固態(tài)部 分，上述多孔表面(33， 34， 35)適于被加熱，從而可以將被保持的 上述固態(tài)部分液化，以便于使其以液態(tài)形式通過上述多孔表面(33， 34， 35)。
12、 如權(quán)利要求ll所述的加熱器(3, 3，)，其特征在于，上述多 孔表面(33， 34， 35)由導電燒結(jié)材料制成。
13、 如權(quán)利要求12所述的加熱器(3, 3，)，其特征在于，上述加 熱器具有由一對螺旋纏繞的多孔帶部(33， 34 )并插接絕緣材料(36 ) 形成的圓柱形狀。
全文摘要
柴油機燃料過濾器(1)包括罐體(11)；將上述罐體(11)的內(nèi)部容積又細分為兩個不同的腔室(50，60)的過濾筒(2)，這兩個腔室分別和待過濾柴油輸入管(14)、過濾柴油輸入管(15)連接；通過電流供能的加熱器(3)，用于在柴油到達過濾筒(2)的過濾分離器(21)之前融化柴油中存在的固態(tài)石蠟，上述加熱器(3)具有多孔表面(33，34，35)，適于在低于石蠟固化溫度的溫度下，使從輸入管(14)輸入的柴油的液態(tài)部分通過且保持住固態(tài)部分，上述多孔表面(33，34，35)適于被加熱，從而可以將被保持的上述固態(tài)部分液化，以便于以液態(tài)形式使其通過上述多孔表面(33，34，35)并到達上述待過濾柴油的腔室(50)。
文檔編號B01D35/18GK101310103SQ200680042678
公開日2008年11月19日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者喬治·吉龍迪 申請人:Ufi過濾股份公司