油水分離過濾器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油水分離過濾器。該油水分離過濾器配置為過濾器內(nèi)含過濾器構(gòu)造且具有多個水分離層以將水從燃料中分離。該油水分離過濾器配置用于燃料泵的吸入側(cè)，且包含頸部，該頸部具有徑向面向外密封件，該密封件在使用中密封過濾器外殼。過濾器外殼形成有隔離的貯水槽，該貯水槽在使用中與通過第一級外部過濾器從燃料中分離出來的水隔離。
【專利說明】油水分離過濾器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2015年3月5日提交的申請?zhí)枮?2/128,708的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，該美國臨時專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開的各實施例總體涉及油水分離過濾器。
【背景技術(shù)】
[0004]已知油水分離過濾器對燃料例如柴油進(jìn)行過濾并且還在燃料被傳到發(fā)動機(jī)之前將水與燃料分離。油水分離過濾器的構(gòu)造在例如美國專利7，857，974和7，935，255中進(jìn)行了描述。傳統(tǒng)油水分離過濾器通常被布置于燃料栗的高壓或下游側(cè)上。許多這種油水分離過濾器通常采用外徑密封件，外徑密封件與過濾器外殼的內(nèi)表面一起進(jìn)行密封。此外，在傳統(tǒng)油水分離過濾器設(shè)計中，油水過濾器的底端板的外徑一般與過濾器外殼的內(nèi)部一起進(jìn)行密封，以形成貯水槽。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]這里提供的各實施例總體涉及油水分離過濾器系統(tǒng)。更具體地，這些實施例涉及油水分離過濾器，該油水分離過濾器配置為具有多個水分離層以將水與燃料分離的過濾器內(nèi)含過濾器構(gòu)造。
[0006]在一實施例中，該油水分離過濾器配置為用于燃料栗的吸入側(cè)或低壓側(cè)，而不是布置于燃料栗的高壓側(cè)或下游側(cè)。在一些可選實施例中，所描述的油水分離過濾器可布置于燃料栗的高壓側(cè)。
[0007]在另一實施例中，吸入側(cè)的油水分離過濾器包含外部過濾器和內(nèi)部過濾器，該內(nèi)部過濾器布置于外部過濾器內(nèi)并與外部過濾器間隔開。該外部過濾器可包含褶式過濾介質(zhì)層和在該褶式過濾介質(zhì)層內(nèi)表面上的聚結(jié)層。該內(nèi)部過濾器可包含褶式過濾器或用于額外分離水的疏水篩濾屏過濾器中的至少一個，并可包含一種將內(nèi)部過濾器附連至外部過濾器的結(jié)構(gòu)。
[0008]在另一實施例中，提供了一種油水分離過濾器，其包含具有至少三個密封區(qū)的內(nèi)部過濾器。這些密封區(qū)域配置為在內(nèi)部過濾器與過濾器外殼，豎管結(jié)構(gòu)及外部過濾器的端板之間形成密封。該內(nèi)部過濾器可通過卡扣附件附連到外部過濾器上，且可以包含抗回退部分，該抗回退部分配置成防止內(nèi)部過濾器與外部過濾器脫開。該內(nèi)部過濾器可包含開口，該開口配置為允許將從燃料中移除的水排至過濾器外殼的貯水槽。
[0009]在另一實施例中，提供了一種油水分離過濾器，其包含內(nèi)部過濾器，該內(nèi)部過濾器與外部過濾器的端板一體形成為單個整體結(jié)構(gòu)。該內(nèi)部過濾器可包含配置為密封豎管結(jié)構(gòu)的密封區(qū)和配置為密封過濾器外殼的密封區(qū)。該內(nèi)部過濾器可包含開口，該開口配置為允許將從燃料中移除的水排至過濾器外殼的貯水槽。
[0010]在另一實施例中，提供了一種油水分離過濾器，其包含具有多部件的內(nèi)部過濾器，該內(nèi)部過濾器配置為與外部過濾器卡扣配合。該內(nèi)部過濾器可包含框架結(jié)構(gòu)，卡扣結(jié)構(gòu)和頂蓋，其中每個可以單獨形成也可以一起形成為整體結(jié)構(gòu)。卡扣部分包含配置為密封豎管結(jié)構(gòu)的密封區(qū)和配置為與基座部分配合的多個卡扣腿。該多個卡扣腿形成多個開口并也使內(nèi)部過濾器在外部過濾器內(nèi)自定心，該多個開口配置成允許從燃料移除的水排至過濾器外殼的貯水槽。該基座部分可形成為外部過濾器的端板的一部分，或者可形成為單獨件，該單獨件與外部過濾器的端板卡扣配合。該基座部分可包含配置為密封過濾器外殼的密封區(qū)。[0011 ] 在另一實施例中，提供了一種油水分離過濾器，其包含外部過濾器，內(nèi)部過濾器，第一端板和第二端板。該內(nèi)部過濾器至少部分地布置于外部過濾器內(nèi)并固定至外部過濾器，該第一端板配置為密封外部過濾的第一端，以及該第二端板配置為密封外部過濾器的第二端。組合的外部過濾器和內(nèi)部過濾器提供了多個水分離層。內(nèi)部過濾器包含第一密封區(qū)和多個開口，第一密封區(qū)配置為在內(nèi)部過濾器與過濾器外殼的豎管結(jié)構(gòu)之間形成密封，該多個開口配置為允許從燃料中分離出來的水流過油水分離過濾器，流至過濾器外殼的隔離的貯水槽。
[0012]第二端板可以是外部過濾器的一部分，且該內(nèi)部過濾器可包含配置為與外部過濾器配合的卡扣附件。該內(nèi)部過濾器可包含抗回退部分，該抗扣部分配置為與外部過濾器配合且防止內(nèi)部過濾器與外部過濾器脫開。該內(nèi)部過濾器可包含第二密封區(qū)和第三密封區(qū)，第二密封區(qū)配置為在內(nèi)部過濾器與過濾器外殼的除了豎管結(jié)構(gòu)外的部分之間形成密封，第三密封區(qū)配置為在內(nèi)部過濾器與第二端板之間形成密封。第二端板可以是內(nèi)部過濾器的一部分。內(nèi)部過濾器和第二端板可以一體形成為單個整體結(jié)構(gòu)。該內(nèi)部過濾器可以包括配置為密封過濾器外殼的第二密封區(qū)。內(nèi)部過濾器可包含框架結(jié)構(gòu)，卡扣結(jié)構(gòu)和頂蓋，該卡扣結(jié)構(gòu)配置為與外部過濾器配合?？劢Y(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)可以形成單獨的部件。卡扣結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)可以一體形成為單個整體結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)和頂蓋可以形成為單獨的部件?？劢Y(jié)構(gòu)可包含第一密封區(qū)?？劢Y(jié)構(gòu)可包含配置為與基座部分配合的卡扣腿?？弁瓤膳渲脼槭箖?nèi)部過濾器在外部過濾器內(nèi)自定心?；糠挚梢耘c第二端板一體形成單個整體結(jié)構(gòu)?；糠挚梢孕纬蔀閱为毤?，該單獨件與第二端板卡扣配合?；糠挚梢园诙芊鈪^(qū)，該第二密封區(qū)配置為在內(nèi)部過濾器與過濾器外殼的除了豎管結(jié)構(gòu)外的部分之間形成密封。
[0013]在另一實施例中，提供了一種油水分離系統(tǒng)，其包含過濾器外殼以及布置于過濾器外殼中的油水分離器。過濾器外殼包含進(jìn)油口，出油口，豎管結(jié)構(gòu)和隔離的貯水槽。油水分離過濾器包含外部過濾器，內(nèi)部過濾器，第一端板和第二端板。該內(nèi)部過濾器至少部分地布置于外部過濾器內(nèi)且被固定到外部過濾器。第一端板配置為密封外部過濾器的第一端，第二端板配置為密封外部過濾器的第二端。組合的外部過濾器和內(nèi)部過濾器具有多個水分離層。內(nèi)部過濾器包含第一密封區(qū)和開口。該第一密封區(qū)配置為在內(nèi)部過濾器與豎管結(jié)構(gòu)之間形成密封。該開口配置為允許從燃料中分離出來的水流過油水分離過濾器，流至隔離的貯水槽。
[0014]油水分離系統(tǒng)可以包含與油水分離過濾器流體連通的燃料栗。油水分離系統(tǒng)可設(shè)置于燃料栗的低壓側(cè)或燃料栗的高壓側(cè)。過濾器外殼可以包含壁部，壁部配置為將過濾器外殼的內(nèi)部空間分割成隔離的貯水槽和過濾器室，過濾器室配置為接收油水分離過濾器。內(nèi)部過濾器可以包含第二密封區(qū)和第三密封區(qū)，第二密封區(qū)配置為在內(nèi)部過濾器與過濾器外殼的除了豎管結(jié)構(gòu)外的部分之間形成密封，第三密封區(qū)配置為在內(nèi)部過濾器與第二端板之間形成密封。第二端板可以是內(nèi)部過濾器的一部分。內(nèi)部過濾器可以包含框架結(jié)構(gòu)，配置為與外部過濾器配合的卡扣結(jié)構(gòu)，以及頂蓋。
[0015]另一實施例中，提供了一種油水分離過濾器，其包含外部過濾器和內(nèi)部過濾器，該內(nèi)部過濾器至少部分布置于外部過濾器內(nèi)且被固定至外部過濾器。組合的外部過濾器和內(nèi)部過濾器具有多個水分離層。內(nèi)部過濾器包含用于將內(nèi)部過濾器固定至外部過濾器的裝置和用于在內(nèi)部過濾器與過濾器外殼的豎管結(jié)構(gòu)之間形成密封的裝置。油水分離過濾器還可以包含用于防止內(nèi)部過濾器與外部過濾器脫離的裝置。油水分離過濾器還可以包含一裝置，該裝置允許從燃料中分離的水流過油水分離過濾器，流至過濾器外殼的隔離的貯水槽。
【附圖說明】
[0016]參照形成本申請一部分的附圖，上述附圖示出了各實施例，在各實施例中，本說明書所描述的各系統(tǒng)和各方法可以被實施。所有附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件。
[0017]圖1是安裝在過濾器外殼內(nèi)的油水分離過濾器的橫斷面視圖。
[0018]圖2是根據(jù)一個實施例的油水分離過濾器的橫斷面視圖。
[0019]圖3是圖2的實施例的外部過濾器的橫斷面視圖。
[0020]圖4是圖2的實施例的內(nèi)部過濾器的橫斷面視圖。
[0021]圖5是卡扣特征的詳細(xì)橫斷面視圖，該卡扣特征將圖3的外部過濾器和圖4的內(nèi)部過濾器附連。
[0022]圖6是與豎管結(jié)構(gòu)配合的圖2的油水分離器的橫斷面視圖。
[0023]圖7是圖6中示出的豎管結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0024]圖8是根據(jù)另一實施例的油水分離過濾器的橫斷面視圖。
[0025]圖9是圖8的實施例的內(nèi)部過濾器的橫斷面視圖。
[0026]圖10是圖8的一實施例的內(nèi)部過濾器的立體圖。
[0027]圖11是根據(jù)另一實施例的油水分離器的橫斷面視圖。
[0028]圖12是圖11的實施例的外部過濾器的橫斷面視圖。
[0029]圖13是圖11的實施例的內(nèi)部過濾器上部的橫斷面視圖。
[0030]圖14是圖11的實施例的內(nèi)部過濾器的橫斷面視圖。
[0031]圖15是圖11的實施例的內(nèi)部過濾器的分解立體圖。
[0032]圖16是圖11的實施例的端板的立體圖。
【具體實施方式】
[0033]這里提供的各實施例總體涉及油水分離過濾器系統(tǒng)。更具體地，各實施例涉及配置為過濾器內(nèi)含過濾器構(gòu)造的油水分離過濾器，該過濾器內(nèi)含過濾器構(gòu)造具有多個水分離層以將水從燃料分離。
[0034]在一實施例中，油水分離過濾器配置為用于燃料栗的吸入側(cè)或低壓側(cè)，而不是設(shè)置于高壓側(cè)。在一些實施例中，所描述的油水分離過濾器可被布置于燃料栗的高壓側(cè)。
[0035]油水分離過濾器配置為容納于過濾器外殼內(nèi)，該過濾器外殼形成有隔離的貯水槽。該貯水槽配置為與通過第一級水分離層從燃料分離燃料的水隔離。該隔離的貯水槽在過濾器外殼中形成，與過濾器分離，即過濾器并不參與上述隔離的貯水槽的形成，并且進(jìn)入的燃料與貯水槽分離。過濾器外殼可以預(yù)先形成有隔離的貯水槽，或者現(xiàn)有過濾器外殼可以進(jìn)行修改以創(chuàng)建隔離的貯水槽。
[0036]參照圖1，示出了包含油水分離過濾器12的過濾器組件10，油水分離過濾器12設(shè)置在過濾器外殼14內(nèi)。外殼14包含入口 16和出口 18，受到水污染的燃料可通過入口 16進(jìn)入，水已經(jīng)移除的過濾過的燃料可通過出口 18流向下游，到例如發(fā)動機(jī)。當(dāng)用于吸入側(cè)上時，出口18連接到燃料栗(未示出)，該燃料栗將燃料栗送到例如發(fā)動機(jī)。
[0037]外殼14在其底部限定隔離的貯水槽20，上述貯水槽20配置成收集由過濾器12從燃料分離的水。設(shè)置排出口 22，使得水能夠從貯水槽20排出。隔離的貯水槽20由壁部24形成，上述壁部24被布置于外殼14內(nèi)并將外殼14的內(nèi)部空間分成上述貯水槽20和上部過濾器室26，上述上部過濾器室26接納過濾器12。
[0038]過濾器12可設(shè)置有至少3個水分離層。在圖1所示的實例中，設(shè)置有三個水分離層，其中第一水分離層由過濾介質(zhì)30形成，第二水分離層由聚結(jié)層32形成，以及第三水分離層由疏水篩濾層34形成。
[0039]參照圖1和其中示出的流路，進(jìn)入的燃料40沿進(jìn)入燃料流路40進(jìn)入到過濾器室26，過濾器室26與貯水槽20分離。該燃料流入過濾器12和貯水槽20外部的區(qū)域，然后如未過濾燃料流路42所示流入過濾介質(zhì)30。由過濾介質(zhì)30從燃料分離出來的水沉到過濾器外部的過濾器室26的底部。上述燃料穿過過濾介質(zhì)30，然后到聚結(jié)層32，聚結(jié)層32聚結(jié)上述燃料內(nèi)的水以形成大液滴44，大液滴44沉到過濾器12的底部并如液滴流路46所示通過壁部24中合適的通路進(jìn)入上述貯水槽20。上述燃料然后如中間燃料流路48所示流過上述疏水篩濾層34，上述燃料中任何額外的水滴由上述疏水篩濾層34分離出來并下沉進(jìn)入上述貯水槽20。經(jīng)過濾的燃料50然后流入過濾器外殼14的豎管結(jié)構(gòu)，過濾器外殼14的豎管結(jié)構(gòu)形成出口 18的一部分。外部過濾器可以密封住貯水槽的壁部以防止未經(jīng)過濾的燃料和水繞過過濾器12。
[0040]在過濾器維修過程中，由過濾介質(zhì)30從上述燃料分離出來的水可以流入貯水槽20中。例如，在維修過程中，當(dāng)過濾器12從上述過濾器外殼移除時，由過濾介質(zhì)30分離的水可以通過壁部24中的通路排出并進(jìn)入到貯水槽20。
[0041]過濾器外殼14可以包括上外殼和下外殼，上外殼和下外殼被可拆卸地連接在一起并在連接點處相互進(jìn)行密封。上外殼和下外殼可以使用任何合適的附連機(jī)構(gòu)彼此可拆卸地連接，上述附連機(jī)構(gòu)例如是夾持機(jī)構(gòu)、螺栓或現(xiàn)有技術(shù)中已知的其他機(jī)構(gòu)。下外殼可同時包括入口和出口。
[0042]過濾器外殼可以預(yù)先形成有隔離的貯水槽20，或現(xiàn)有的過濾器外殼可以進(jìn)行修改以創(chuàng)建上述隔離的貯水槽20?？梢酝ㄟ^對現(xiàn)有的下外殼進(jìn)行修改，使隔離的貯水槽20形成于下外殼中。具體地，壁部24可以是安裝于下外殼內(nèi)以創(chuàng)建貯水槽20的結(jié)構(gòu)。上述壁部24可以是具有外周緣的大體板狀結(jié)構(gòu)，上述外周緣大體與燃料入口 I6下方的下外殼的內(nèi)表面匹配。密封墊圈可以被布置于壁部24的外周緣上以與外殼的內(nèi)表面一起進(jìn)行密封，防止外周緣與外殼之間的燃料泄漏。
[0043]壁部24還包括中央開孔，該中央開孔容納豎管或燃料流。多個開孔或通路穿過壁部24形成，以使水能夠流過該壁部并流入貯水槽20。
[0044]可選地，豎管結(jié)構(gòu)可以被固定到外殼14的燃料出口結(jié)構(gòu)，以形成出口18的延續(xù)部分。豎管結(jié)構(gòu)可以被固定到形成于下外殼14上的向上延伸的立柱142。豎管結(jié)構(gòu)可包括固定到立柱的底端部，上述底端部例如通過裝入立柱并以任何合適的方式被固定到上述立柱，例如使用螺紋、摩擦力、粘合劑或熱結(jié)合。當(dāng)安裝了過濾器12時(如圖1所示)，豎管的上部分可向上延伸入內(nèi)部過濾器。在使用中，已通過過濾器12過濾過的燃料可通過在上部(例如在側(cè)面或在頂端)形成的一個或更多個入口通路進(jìn)入豎管結(jié)構(gòu)的上部分，然后繼續(xù)通過出口18。
[0045]在一個實施例中，上述豎管結(jié)構(gòu)可以設(shè)置有閥機(jī)構(gòu)，閥機(jī)構(gòu)形成沒有過濾器就不運行系統(tǒng)的一部分。閥機(jī)構(gòu)可以設(shè)計成控制進(jìn)入和/或穿過上述豎管結(jié)構(gòu)和上述出口 18的剩余部分的流量，閥機(jī)構(gòu)被安置成當(dāng)過濾器安裝在過濾器外殼內(nèi)時與過濾器的閥致動部分配合。當(dāng)具有正確的閥致動部分的過濾器被安裝時，上述閥機(jī)構(gòu)使燃料能夠流入和流過豎管結(jié)構(gòu)。當(dāng)沒有過濾器被安裝時，或當(dāng)不具有閥致動部分或具有不正確的閥致動部分的不正確的過濾器被安裝時，上述閥機(jī)構(gòu)防止所有燃料流過豎管結(jié)構(gòu)或?qū)⑷剂狭髁肯拗朴诓蛔阋允拱l(fā)動機(jī)能夠運行的量。配置為實現(xiàn)這些功能的任何閥機(jī)構(gòu)都是可以利用的。
[0046]過濾器12配置為具有外部過濾器和內(nèi)部過濾器的過濾器內(nèi)含過濾器構(gòu)造。內(nèi)部過濾器設(shè)計為安裝在外部過濾器內(nèi)并連接到外部過濾器，使得外部過濾器和內(nèi)部過濾器彼此固定在一起。在一個實施例中，過濾器內(nèi)含過濾器可以配置成使上述外部過濾器和上述內(nèi)部過濾器以同心排列進(jìn)行配置。外部過濾器和內(nèi)部過濾器可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤?，例如圓柱形。
[0047]外部過濾器包括過濾介質(zhì)30，過濾介質(zhì)30可以是適于通過去除顆粒污染物來對燃料進(jìn)行過濾的任何過濾介質(zhì)。在一個實例中，過濾介質(zhì)30可以包括褶式紙過濾介質(zhì)。過濾介質(zhì)30被布置成閉合構(gòu)造或閉合環(huán)，上述閉合構(gòu)造或閉合環(huán)具有第一端和第二端并包圍具有縱向軸線的中心腔。過濾介質(zhì)30可以具有限定上述中心腔的任何合適的橫截面形狀，例如圓形、三角形、橢圓形等等。
[0048]圖2-7示出了過濾器的一實施例。過濾器112包括外部過濾器160和內(nèi)部過濾器162。外部過濾器包含過濾介質(zhì)130。第一端板178被密封地附連到過濾介質(zhì)130的第一端712以閉合第一端172，第二端板180被密封地附連到過濾介質(zhì)130的第二端174以閉合過濾介質(zhì)的第二端174。聚結(jié)層132被固定到介質(zhì)130的內(nèi)部并從第一端板178延伸到第二端板180。中央管190被固定到聚結(jié)層132的內(nèi)部并大體從第一端板178延伸到第二端板180，以有助于支承上述介質(zhì)130的內(nèi)徑并防止其倒塌。中央管190可以包括貫通開口 194，貫通開口 194允許燃料通過其。此外，其構(gòu)造已知的可選的半外罩可以圍繞過濾介質(zhì)130的外圓周進(jìn)行布置。
[0049]第一端板178通常構(gòu)造為沒有流體流動通路，從而沒有燃料可以流過第一端板178。然而，第一端板178中可以設(shè)置可選的排氣口 186以使得能夠從外部過濾器160的內(nèi)部排出空氣。
[0050]第二端板180包括中央開孔和頸部188，該中央開孔形成于第二端板180中，頸部188圍繞該開孔并從端板180向上延伸入過濾器的中心腔。頸部188是周向連續(xù)的結(jié)構(gòu)，配置成當(dāng)內(nèi)部過濾器162穿過第二端板180的中央開孔安裝在外部過濾器160中時與內(nèi)部過濾器162配合。如圖2所示，內(nèi)部過濾器162與中心管190和聚結(jié)層132徑向向內(nèi)間隔開，產(chǎn)生間隙。第二端板180的頸部188徑向放置以便于布置于該間隙內(nèi)。
[0051]中心管190可包含抗回退元件，例如抗回退突起192?？够赝送黄鹂裳由斓酵獠窟^濾器160的中心腔內(nèi)，例如抗回退突起192可沿大體上正交于中心管190的內(nèi)表面的方向延伸，并可以呈從中心管190的表面徑向向內(nèi)延伸的肋形式?？够赝送黄?92配置為當(dāng)各過濾器組合在一起時，與內(nèi)部過濾器162配合并且防止內(nèi)部過濾器162從外部過濾器160退出。如圖4所示，內(nèi)部過濾器162的與抗回退突起192配合的部分可以是卡扣爪。抗回退突起192和相應(yīng)的卡扣爪142可以是用于防止內(nèi)部過濾器162從外部過濾器160脫離的裝置。
[0052]內(nèi)部過濾器162可包含框架結(jié)構(gòu)140?？圩?42可位于框架結(jié)構(gòu)140上，并且可以隨其一起形成為一體結(jié)構(gòu)?？蚣?40可包含密封表面146，密封表面146配置為密封豎管結(jié)構(gòu)150的密封表面156 ο密封表面146可包含一個或多個密封件，例如彈性密封件或O型圈?？蛇x地，密封表面146可包含多個凸起，該多個凸起與框架結(jié)構(gòu)140—體形成，并且配置為密封豎管結(jié)構(gòu)150的密封表面156。開口 144可在框架結(jié)構(gòu)140中形成，使得由過濾器從燃料中分離出來的水可流向貯水槽?？蚣芙Y(jié)構(gòu)140包含開口端152，配置為接納豎管結(jié)構(gòu)150并且允許水流向貯水槽?？蚣芙Y(jié)構(gòu)140的外部在開口端152處設(shè)有密封件114以將框架結(jié)構(gòu)與過濾器外殼密封在一起。密封件114可以是O型圈，且可以設(shè)置在形成于框架結(jié)構(gòu)140上的密封定位結(jié)構(gòu)(例如通道)內(nèi)。
[0053]過濾介質(zhì)134由框架結(jié)構(gòu)140支撐并布置在其中的開口上方。過濾介質(zhì)134可配置為在燃料傳遞到內(nèi)部過濾器162的中心腔之前，將殘留的水和/或顆粒物從燃料中分離出。過濾器134可以是疏水篩濾屏，其配置為防止燃料中存在的水通過該疏水篩濾屏。
[0054]框架結(jié)構(gòu)140也可以包含襯套147，襯套147配置為當(dāng)內(nèi)部過濾器安裝在外部過濾器160內(nèi)時，接觸第二端板180。襯套147可沿大體上與框架結(jié)構(gòu)140的縱軸正交的方向延伸，并具有超過第二端板180的中央開孔直徑的直徑。襯套147配置為防止內(nèi)部過濾器162的過度插入，并增強(qiáng)框架結(jié)構(gòu)140和第二端板180之間的密封。
[0055]框架結(jié)構(gòu)140可由任何合適的材料通過任何合適的工藝形成。成型工藝，如注射成型工藝，可用來形成框架結(jié)構(gòu)140?？蚣芙Y(jié)構(gòu)140由兩個或多個部分形成，這些部分隨后連接在一起。例如，框架結(jié)構(gòu)的包含襯套的基座部分可通過任何合適的附連方法附連到模制的上部，該模制的上部包含過濾介質(zhì)。
[0056]內(nèi)部過濾器162可包含3個單獨的密封件:密封豎管結(jié)構(gòu)的密封表面146，密封過濾器外殼的密封件114，及密封第二端板180的密封凸起148。在內(nèi)部過濾器162上包含所有密封件簡化了過濾器的生產(chǎn)。例如，第一端板178和第二端板180可由相對便宜的材料，如金屬或塑料溶膠，在現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備上制成，而內(nèi)部過濾器162通過有利于形成有效密封的方法由如塑料或環(huán)氧基樹脂的材料形成。通過這種方式，可降低生產(chǎn)過濾器的成本。此外，內(nèi)部過濾器162和外部過濾器160的卡扣特征允許簡化過濾器裝配工藝，該裝配工藝不需要額外的墊片和膠水，并防止內(nèi)部過濾器162與外部過濾器160脫離。
[0057]框架結(jié)構(gòu)140也包含卡扣凸起143和密封凸起148，每個凸起配置為與第二端板180的頸部188相配合。頸部188可具有朝向內(nèi)部過濾器162內(nèi)部逐漸變小的直徑。換而言之，頸部188自由端的直徑可小于頸部188在附連到第二端板180的位置處的直徑。頸部188的幾何結(jié)構(gòu)允許卡扣凸起143防止內(nèi)部過濾器162安裝在外部過濾器160內(nèi)后被移除。如圖5所示，當(dāng)內(nèi)部過濾器162完全安裝在外部過濾器160內(nèi)時，頸部188的自由端位于卡扣凸起143徑向向內(nèi)位置，頸部188的自由端被防止越過卡扣凸起143。例如，該卡扣凸起可具有在安裝有內(nèi)部過濾器162時臨近頸部188的自由端的面，該面大體上正交于框架結(jié)構(gòu)140的縱軸延伸。
[0058]框架結(jié)構(gòu)140的密封凸起148配置為使得頸部188用充足的力靠著密封凸起148以形成密封，防止不需要的流體在框架結(jié)構(gòu)140與頸部188之間流動。密封凸起148可從框架結(jié)構(gòu)140延伸到與頸部188產(chǎn)生充分接觸，同時也允許頸部188的自由端與卡扣凸起143相配合的程度?？蚣芙Y(jié)構(gòu)可包含任何合適數(shù)量的密封凸起148，例如兩個密封凸起。在每個密封凸起從框架結(jié)構(gòu)延伸到比更接近襯套147布置的密封凸起更低的位置處，可設(shè)置多個密封凸起148。這種配置可確保當(dāng)內(nèi)部過濾器162安裝在外部過濾器160內(nèi)時，每個密封凸起148和頸部188相接觸。
[0059]如圖6和圖7所示，豎管結(jié)構(gòu)150可包含燃料出口通道158，該出口通道158與內(nèi)部過濾器162的中心腔流體連通。當(dāng)過濾器與豎管結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)嘏浜蠒r，燃料出口通道158僅從內(nèi)部過濾器162的中心腔接收燃料。換而言之，進(jìn)入燃料出口通道158的燃料已經(jīng)穿過外部過濾器160和內(nèi)部過濾器162。豎管結(jié)構(gòu)150的密封表面156與框架結(jié)構(gòu)140的密封表面146之間產(chǎn)生的密封，防止流體進(jìn)入內(nèi)部過濾器162的中心腔，并由此防止流體進(jìn)入燃料出口通道158而沒有穿過內(nèi)部過濾器162。豎管結(jié)構(gòu)150的密封表面156可沿著傾斜于過濾器縱軸的方向延伸，使得豎管結(jié)構(gòu)150的密封表面156與框架結(jié)構(gòu)140的密封表面146配合，同時適應(yīng)由于制造公差形成的輕微的錯位或偏差。根據(jù)另一實施例，豎管結(jié)構(gòu)的密封表面可位于豎管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑上。
[0060]圖8-10使出了另一實施例的過濾器212。該過濾器包含外部過濾器260和內(nèi)部過濾器262。
[0061 ] 外部過濾器包含過濾介質(zhì)230。第一端板278密封附連到過濾介質(zhì)230的第一端272上，以關(guān)閉過濾介質(zhì)230的第一端272。第二端板280是內(nèi)部過濾器262的一部分并密封附連到過濾介質(zhì)230的第二端板274上，以關(guān)閉過濾介質(zhì)230的第二端274。聚結(jié)層232被固定到過濾介質(zhì)230的內(nèi)側(cè)并且從第一端板278延伸至第二端板280。中心管290被固定到聚結(jié)層232的內(nèi)部并且大體上從第一端板278延伸到第二端板280以幫助支撐過濾介質(zhì)230的內(nèi)徑，且防止過濾介質(zhì)230塌陷。中心管290可包含貫通開口以允許燃料通道通過其。此外，其構(gòu)造已知的可選的半外罩可以圍繞過濾介質(zhì)230的外圓周進(jìn)行布置。
[0062]第一端板278通常構(gòu)造成沒有流體流動通道，使得沒有燃料流過第一端板278。然而，如果認(rèn)為合適，可選擇的通氣孔286可設(shè)置在第一端板278內(nèi)以允許從外部過濾器260內(nèi)部排出空氣。
[0063]第二端板280可與內(nèi)部過濾器262的框架結(jié)構(gòu)240—體形成為單個整體結(jié)構(gòu)。第二端板280包含配置為接收豎管結(jié)構(gòu)的中央開孔252 ο如圖8所示，內(nèi)部過濾器262與中心管290和聚結(jié)層232徑向向內(nèi)間隔開，產(chǎn)生間隙。
[0064]框架結(jié)構(gòu)240可包含密封表面246，密封表面246配置為密封豎管結(jié)構(gòu)的密封表面。密封表面246可包含一個或多個密封件，例如彈性密封件或O型圈?？蛇x地，密封表面246可包含與框架結(jié)構(gòu)240—體形成的多個凸起，該多個凸起配置為與豎管結(jié)構(gòu)的密封表面相接觸。開口 244可在框架結(jié)構(gòu)240中形成，使得通過過濾器從燃料中分離出來的水可流至貯水槽?？蚣芙Y(jié)構(gòu)240包含中央開孔252，配置為接收豎管結(jié)構(gòu)。密封件214設(shè)在框架結(jié)構(gòu)240的外部上接近中央開孔252，以將框架結(jié)構(gòu)和過濾器外殼的表面密封起來。密封件214可以是O型圈并可設(shè)置于密封定位結(jié)構(gòu)(例如通道)內(nèi)，該密封定位結(jié)構(gòu)形成在框架結(jié)構(gòu)240上。密封件214可在框架結(jié)構(gòu)240的沿遠(yuǎn)離過濾器內(nèi)部的方向延伸超出第二端板280的部分上形成。
[0065]過濾介質(zhì)234由框架結(jié)構(gòu)240支撐并布置于其中的開口上方。過濾介質(zhì)234可配置為在燃料傳遞到內(nèi)部過濾器262的中心之前將殘留的水和/或顆粒物質(zhì)從燃料分離。過濾介質(zhì)234可以是配置為防止存在于燃料中的水通過的疏水篩濾屏。
[0066]框架結(jié)構(gòu)240和第二端板280可以通過任何合適的工藝由任何合適材料形成。成型工藝，例如注射成型工藝可以用來將框架結(jié)構(gòu)240和第二端板280形成為單個整體結(jié)構(gòu)。
[0067]內(nèi)部過濾器262可包含兩個個單獨的密封件:密封豎管結(jié)構(gòu)的密封表面246，以及密封過濾器外殼的密封件214。在內(nèi)部過濾器162上包含所有的密封件簡化了過濾器的生產(chǎn)。此外，第二端板280和框架結(jié)構(gòu)240形成為單個元件，減少了過濾器中部件數(shù)量并且消除了第二端板280與框架結(jié)構(gòu)240之間的密封接頭。通過這種方式，可降低生產(chǎn)過濾器的成本。第二端板280可通過粘合劑(如膠水)密封附連到外部過濾器260的過濾介質(zhì)230。
[0068]圖11-16示出了另一實施例的過濾器312。過濾器312包含外部過濾器360和內(nèi)部過濾器362。
[0069]外部過濾器360包含過濾介質(zhì)330。第一端板378密封附連到過濾介質(zhì)330的第一端372上，以封閉過濾介質(zhì)330的第一端372。第二端板380密封附連到過濾介質(zhì)330的第二端374上，以封閉過濾介質(zhì)330的第二端374。聚結(jié)層332被固定到過濾介質(zhì)330的內(nèi)側(cè)并且從第一端板378延伸至第二端板380。中心管390被固定到聚結(jié)層332的內(nèi)部并且大體上從第一端板378延伸到第二端板380，以幫助支撐過濾介質(zhì)330的內(nèi)徑，且防止過濾介質(zhì)330塌陷。中心管390可包含貫通開口 394以允許燃料通道通過其。此外，其構(gòu)造已知的可選的半外罩336可以圍繞過濾介質(zhì)330的外圓周進(jìn)行布置。
[0070]第一端板378通常構(gòu)造成沒有流體流動通道，使得沒有燃料流過第一端板378。然而，如果認(rèn)為合適，可選擇的通氣孔386可設(shè)置在第一端板378內(nèi)以允許從外部過濾器360內(nèi)部排氣。
[0071]第二端板380包含形成在其中的中央開孔352。頸部388從端板380向上延伸到過濾器的中心腔。頸部388是配置為與內(nèi)部過濾器362配合的周向連續(xù)結(jié)構(gòu)。如圖11所示，內(nèi)部過濾器362與中心管390和聚結(jié)層332徑向向內(nèi)間隔開，形成間隙。頸部388徑向定位以布置于該間隙內(nèi)。
[0072]內(nèi)部過濾器362可包含框架結(jié)構(gòu)340，頂蓋342和卡扣結(jié)構(gòu)344。卡扣結(jié)構(gòu)344可包含密封件346，其配置為密封豎管結(jié)構(gòu)。密封件346可以是彈性密封件，并且可包含配置為接收豎管結(jié)構(gòu)的開口354?？梢栽诳劢Y(jié)構(gòu)344中在各卡扣腿345之間形成開口，使得通過過濾器從燃料中分離出來的水可流至貯水槽。如圖14所示，各卡扣腿配置為與頸部388配合，并使內(nèi)部過濾器362相對于外部過濾器360自定心。
[0073]頸部388可形成為第二端板380的一部分，第二端板380包含配置為接收豎管結(jié)構(gòu)的中央開孔352?？蛇x地，頸部388可形成基座部分382的一部分。該基座部分可包含配置為當(dāng)裝配過濾器時，與第二端板380配合的卡扣凸片383。密封件314設(shè)置在過濾器外部上接近中央開孔352，以密封住過濾器和過濾器外殼表面。密封件314可以是O型圈，可設(shè)置于密封定位結(jié)構(gòu)(例如通道)內(nèi)，并且可以設(shè)置在基座部分382上或第二端板380上。
[0074]過濾介質(zhì)334由框架結(jié)構(gòu)340支撐且布置于其中的開口上方。過濾介質(zhì)334可以配置為在燃料傳遞到內(nèi)部過濾器362中心之前，將殘留的水和/或顆粒物從燃料中分離出來。過濾介質(zhì)334可以是疏水篩濾屏，疏水篩濾屏配置為防止燃料中存在的水通過其。
[0075]框架結(jié)構(gòu)340可以通過任何合適的工藝由任何合適材料形成。成型工藝，例如注射成型工藝可以用來形成框架結(jié)構(gòu)340?？蚣芙Y(jié)構(gòu)340可以一體形成有卡扣結(jié)構(gòu)344和/或頂蓋342 ο可選地，框架結(jié)構(gòu)340可以與卡扣結(jié)構(gòu)和/或頂蓋342分開形成。
[0076]卡扣結(jié)構(gòu)344可以形成為與框架結(jié)構(gòu)340分開的構(gòu)件?？劢Y(jié)構(gòu)344可包含配置為與框架結(jié)構(gòu)配合的通道347?？劢Y(jié)構(gòu)344的通道347可配置為當(dāng)內(nèi)部過濾器362安裝在外部過濾器360內(nèi)時，使得防止流體在框架結(jié)構(gòu)340與卡扣結(jié)構(gòu)344之間流動。
[0077]內(nèi)部過濾器362的頂蓋342可包含各種各樣的突起，其配置為相對于第一端板378定位頂蓋342。如圖15所示，頂蓋342可包含凸片和凸起，凸片配置為與框架結(jié)構(gòu)340配合，凸起配置為相對于第一端板378定位頂蓋342。頂蓋342可包含通道或可包含凸起，該通道配置為接收框架結(jié)構(gòu)340，該凸起沿過濾器中心腔的方向延伸并配置成與框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面相接觸。頂蓋342與框架結(jié)構(gòu)配合340配合的方式防止流體在框架結(jié)構(gòu)340與頂蓋342之間流動。
[0078]第一端板378和第二端板380可由相對便宜的材料，如金屬或塑料溶膠在現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備上制成，而內(nèi)部過濾器362通過有利于形成有效密封的方法，由如塑料或環(huán)氧基樹脂的材料形成。通過這種方式，可降低生產(chǎn)過濾器的成本。此外，內(nèi)部過濾器362和外部過濾器360的卡扣特征允許簡化的過濾器裝配工藝，該裝配工藝不需要額外的墊片或膠水，并防止內(nèi)部過濾器362與外部過濾器360脫離。
[0079]本文中使用的術(shù)語意欲對特定實施例進(jìn)行描述并不意欲進(jìn)行限制。各術(shù)語“一”、“一種”和“上述”也包括復(fù)數(shù)形式，除非另外進(jìn)行明確說明。各術(shù)語“包括”和/或“包含”在本文中使用時，詳細(xì)列舉了所陳述的各特征、各整數(shù)、各步驟、各操作、各元件和/或各部件的存在，但是不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在或添加。
[0080]關(guān)于前面的描述，應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離本申請的范圍情況下，可以在細(xì)節(jié)上進(jìn)行修改，特別是在所采用的構(gòu)造材料和各部件的形成、尺寸、排列等事項上。本申請使用的詞“實施例”可以但不必需是指同一實施例。本申請所描述的各實施例僅是示例性的。在隨后的權(quán)利要求書所指示的公開的真正范圍和精神下，在不偏離其基本范圍的情況下可以想出其他或更多實施例。
【主權(quán)項】
1.一種油水分離過濾器，其特征在于，包括: 具有底端板的外部過濾器;和 內(nèi)部過濾器，所述內(nèi)部過濾器至少部分布置于所述外部過濾器內(nèi)并固定至所述外部過濾器，組合的所述外部過濾器和所述內(nèi)部過濾器提供多個水分離層， 其中，所述內(nèi)部過濾器包括: 第一密封區(qū)、第二密封區(qū)和第三密封區(qū)，所述第一密封區(qū)配置為在所述內(nèi)部過濾器和過濾器外殼之間形成密封，所述第二密封區(qū)配置為在所述內(nèi)部過濾器和豎管結(jié)構(gòu)之間形成密封，以及所述第三密封區(qū)配置為在所述內(nèi)部過濾器和外部過濾器的端板之間形成密封。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述內(nèi)部過濾器進(jìn)一步包含卡扣附件，所述卡扣附件配置為與所述外部過濾器配合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述內(nèi)部過濾器進(jìn)一步包含抗回退部分，所述抗回退部分配置為與所述外部過濾器配合并防止所述內(nèi)部過濾器與所述外部過濾器脫離。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述內(nèi)部過濾器進(jìn)一步包含開口，所述開口配置為允許從燃料中移除的水流過所述油水分離過濾器，以排到所述過濾器外殼的貯水槽。5.一種油水分離過濾器，其特征在于，包含: 外部過濾器;及 內(nèi)部過濾器，所述內(nèi)部過濾器至少部分布置于所述外部過濾器內(nèi)并固定至所述外部過濾器，組合的所述外部過濾器與所述內(nèi)部過濾器提供多個水分離層， 其中所述內(nèi)部過濾器包含端板，所述端板配置為密封所述外部過濾器的一端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述內(nèi)部過濾器與所述端板一體形成為單個整體結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述內(nèi)部過濾器進(jìn)一步包含: 第一密封區(qū)，所述第一密封區(qū)配置為在所述內(nèi)部過濾器與過濾器外殼的豎管結(jié)構(gòu)之間形成密封;和 第二密封區(qū)，所述第二密封區(qū)配置為在所述內(nèi)部過濾器與所述過濾器外殼之間形成密封。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述內(nèi)部過濾器進(jìn)一步包含開口，所述開口配置為允許從燃料中移除的水流過所述油水分離過濾器，以排到過濾器外殼的貯水槽。9.一種油水分離過濾器，其特征在于，包含: 外部過濾器;及 內(nèi)部過濾器，所述內(nèi)部過濾器至少部分布置于所述外部過濾器內(nèi)且固定至所述外部過濾器， 其中: 所述內(nèi)部過濾器進(jìn)一步包含框架結(jié)構(gòu)，卡扣結(jié)構(gòu)和頂蓋； 組合的所述外部過濾器和所述內(nèi)部過濾器提供多個水分離層;及 所述卡扣結(jié)構(gòu)配置為與所述外部過濾器配合。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述卡扣結(jié)構(gòu)和所述框架結(jié)構(gòu)形成獨立的部件。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述卡扣結(jié)構(gòu)和所述框架結(jié)構(gòu)一體形成單個整體結(jié)構(gòu)。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述框架結(jié)構(gòu)和所述頂蓋形成為獨立的部件。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述卡扣結(jié)構(gòu)包含密封區(qū)，所述密封區(qū)配置為在所述內(nèi)部過濾器與過濾器外殼的豎管結(jié)構(gòu)之間形成密封。14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述卡扣結(jié)構(gòu)包含卡扣腿，所述卡扣腿配置為與基座部分配合。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述卡扣腿形成開口，所述開口配置為允許從燃料中移除的水流過所述油水分離過濾器，以排到過濾器外殼的貯水槽。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述卡扣腿配置為使所述內(nèi)部過濾器在所述外部過濾器內(nèi)自定心。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述基座部分與所述外部過濾器的端板一體形成為單個整體結(jié)構(gòu)。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述基座部分形成為單獨件，該單獨件與所述外部過濾器的端板卡扣配合。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的油水分離過濾器，其特征在于，所述基座部分包含密封區(qū)，所述密封區(qū)配置為在所述基座部分與過濾器外殼之間形成密封。20.一種油水分離系統(tǒng)，其特征在于，包含: 過濾器外殼，包含: 豎管結(jié)構(gòu)，及 隔離的貯水槽；以及 油水分離過濾器，所述油水分離過濾器布置在所述過濾器外殼內(nèi)并包含: 外部過濾器，及 內(nèi)部過濾器，所述內(nèi)部過濾器至少部分地布置于所述外部過濾器內(nèi)且固定至所述外部過濾器，組合的所述外部過濾器和所述內(nèi)部過濾器提供多個水分離層， 其中，所述內(nèi)部過濾器包含: 第一密封區(qū)，所述第一密封區(qū)配置為在所述內(nèi)部過濾器與所述豎管結(jié)構(gòu)之間形成密封；以及 開口，所述開口配置為允許從燃料中分離的水流過所述油水分離過濾器，流至所述隔離的貯水槽。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的油水分離系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含燃料栗，所述燃料栗與所述油水分離過濾器流體連通，其中所述油水分離過濾器設(shè)置在所述燃料栗的低壓側(cè)。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的油水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器外殼進(jìn)一步包含壁部，所述壁部配置為將所述過濾器外殼的內(nèi)部空間分割成所述隔離的貯水槽和過濾器室，所述過濾器室配置為接納所述油水分離過濾器。23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的油水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部過濾器進(jìn)一步包含: 第二密封區(qū)，所述第二密封區(qū)配置為在所述內(nèi)部過濾器與所述過濾器外殼的除豎管結(jié)構(gòu)外的部分之間形成密封；以及 第三密封區(qū)，所述第三密封區(qū)配置為在所述內(nèi)部過濾器與所述第二端板之間形成密封。24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的油水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部過濾器進(jìn)一步包含端板。25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的油水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部過濾器進(jìn)一步包含: 框架結(jié)構(gòu)， 卡扣結(jié)構(gòu)，所述卡扣結(jié)構(gòu)配置為與所述外部過濾器配合，及 頂蓋。26.一種油水分離過濾器，其特征在于，包含: 外部過濾器;及 內(nèi)部過濾器，所述內(nèi)部過濾器至少部分地布置于所述外部過濾器內(nèi)且固定至所述外部過濾器，組合的所述外部過濾器和所述內(nèi)部過濾器提供多個水分離層， 其中，所述內(nèi)部過濾器包含用于將所述內(nèi)部過濾器固定至所述外部過濾器的裝置以及用于在所述內(nèi)部過濾器與所述過濾器外殼的豎管結(jié)構(gòu)之間形成密封的裝置。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的油水分離器過濾器，其特征在于，進(jìn)一步包含:用于防止所述內(nèi)部過濾器與所述外部過濾器脫離的裝置。28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的油水分離器過濾器，其特征在于，進(jìn)一步包含:一裝置，該裝置允許從燃料中分離出的水流過所述油水分離器過濾器，流到所述過濾器外殼的隔離的貯水槽。
【文檔編號】B01D17/02GK105935501SQ201610119129
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】蔣澤民, A·S·萬克迪, S·D·畢瑟卡, J·辛, M·賴斯, M·安娜瑪來
【申請人】康明斯過濾Ip公司