燃料過濾器的製作方法

2023-12-02 04:19:16 3

專利名稱：燃料過濾器的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種燃料過濾器。
背景技術：
壓燃式內燃機的燃料過濾器需要具有限制燃料中包括的微細異物(汙染物，例如碎屑，灰塵，微細顆粒)朝著位於燃料過濾器下遊側的高壓燃料泵和燃料噴射器流出的功能，一種通過使得濾紙摺疊和成波紋狀而形成的過濾元件常用作燃料過濾器(例如見日本未審專利公開No. 2010-223028A)。然而通過使得濾紙摺疊和成波紋狀而形成的過濾元件每單元體積具有較小的過濾表面積，因此相比於過濾材料被構造成蜂窩狀形式的過濾元件，具有較短的使用壽命。

發明內容
本發明解決了上述缺陷。因此本發明目的是提高具有濾紙的過濾元件的使用壽命，該濾紙被摺疊和成波紋狀。根據本發明，提供ー種燃料過濾器，其包括第一過濾元件和第二過濾元件。第一過濾元件構造成柱狀管體，適用於捕獲燃料中含有的異物。第一過濾元件包括濾紙，該濾紙被摺疊和成波紋狀以具有多個山峰摺疊部和多個山谷摺疊部，它們沿著第一過濾元件的圓周方向ー個接ー個交替設置；以及多個中間壁，每個中間壁介於多個山峰摺疊部中的相對應ー個和多個山谷摺疊部中的與所述相對應ー個山峰摺疊部相鄰的相鄰ー個之間。第二過濾元件沿著燃料流動方向設置在第一過濾元件的下遊側上，適用於捕獲燃料中含有的異物。至少ー個連通孔延伸穿過多個中間壁中的每個相對應的ー個。每個連通孔適於將燃料穿過相對應的中間壁從第一過濾元件的徑向外側引導到徑向內側，從而從連通孔排出的燃料撞擊多個中間壁中的與所述相對應中間壁相鄰的相鄰ー個中間壁的徑向內表面，連通孔延伸穿過該相對應中間壁。


根據下列描述、權利要求和附圖，可更好理解本發明及其另外的目的、特徵和優點，附圖中圖1是根據本發明實施例的燃料過濾器的剖視圖；圖2是沿著圖1中的線II-II的剖視圖；圖3是圖2中箭頭III所示的圖2的區域的部分放大圖；圖4是沿著圖3中的線IV-IV的剖視圖；圖5是圖3中的箭頭V所示的圖3的區域的放大剖視圖；和圖6A-6D是示出實施例的各種變形的剖視圖。
具體實施方式
參考圖1-5描述本發明實施例。本實施例的燃料過濾器用於車輛(例如汽車)的未示出的內燃機(特別的，壓燃式內燃機，或者火花點火內燃機)的燃料供應系統中。如圖1和2，燃料過濾器包括殼體1、蓋2、和異物捕獲裝置(汙染物捕獲裝置)3。 圖1所示的箭頭表示相對應的燃料流。殼體1由金屬材料或者樹脂材料製成，構造成杯狀主體(具有封閉底部的柱狀管體)，該主體在其頂側具有開ロ。蓋2由金屬材料或者樹脂材料製成，其牢固配合到殼體1 的開ロ以將其閉合。蓋2和殼體1形成接納空間4，接納空間接納該異物捕獲裝置3。蓋2 包括燃料入口通道21和燃料出口通道22。燃料入口通道21與接納空間4連通。燃料出口通道22與下面描述的中心通道69連通。異物捕獲裝置3包括第一過濾元件31和第二過濾元件32，它們適用於捕獲燃料中含有的異物(汙染物，例如碎屑，灰塵，細微顆粒)。第一和第二過濾元件31、32分別構造成基本上柱狀管體，且彼此共軸設置。具體的，第二過濾元件32布置在第一過濾元件31的徑向向內。從燃料入口通道21供應到接納空間4中的燃料從第一過濾元件31的徑向外側流動到徑向內側，然後從第二過濾元件32的徑向外側流動到徑向內側。之後，燃料通過中心通道69流動到燃料出ロ通道22.換句話說，第二過濾元件32沿著燃料流動方向布置在第一過濾元件31的下遊側。如圖3和4，通過將濾紙摺疊和成波紋狀以形成多個山峰摺疊部311和多個山谷摺疊部312、以及多個中間壁(也稱為中間壁面)313，形成第一過濾元件31，所述山峰摺疊部 311和山谷摺疊部312沿著第一過濾元件31的圓周方向ー個接ー個交替設置，每個所述中間壁置於相對應的其中一個山峰摺疊部311和與該相對應的其中一個山峰摺疊部311相鄰的山谷摺疊部312中的相鄰ー個之間。具體的，第一過濾元件31被摺疊和成波紋狀，從而第一過濾元件31的橫截面，沿著與第一過濾元件31的軸向垂直的方向截取，具有鋸齒或者三角波形的形狀(形成菊花形過濾元件的菊花形形式)。單個連通孔314形成為延伸穿過每兩個相鄰的中間壁313中的僅ー個中間壁，所述的兩個相鄰的中間壁分別沿著圓周方向設置在山峰摺疊部311的相對應ー個的ー側和另ー側上，且彼此相対。連通孔314是圓孔， 在燃料穿過連通孔314的流動方向上沿著其延伸範圍具有基本恆定的通道橫截面積。第二過濾元件32通過使得濾紙摺疊和成波紋狀而形成，沿著與第二過濾元件32 的軸向垂直的方向截取的第二過濾元件32的橫截面具有鋸齒或者三角波形的形狀(菊花形)。第二過濾元件32不具有與第一過濾元件31的連通孔314相當即相對應的連通孔。如圖1，第一和第二端板51、52，分別由金屬材料或者樹脂材料製成並構造成圓形盤體，設置成使得第一端板51安裝到且覆蓋位於圖1中頂側的第一和第二過濾元件31、32 的第一端面，第二端板52安裝到且覆蓋第一和第二過濾元件31、32的第二端面，第二端面位於圖1的底側，且與第一和第二過濾元件31、32的第一端面軸向相反。第一和第二端板 51、52通過粘結劑連接到第一和第二過濾元件31、32。中間通道61徑向形成在第一過濾元件31和第二過濾元件32之間，中心通道69形成在第二過濾元件32的徑向內側上。下面描述具有上述結構的燃料過濾器的操作。通過燃料入口通道21進入接納空間4的燃料以該順序通過第一過濾元件31、中間通道61、第二過濾元件32和中心通道69
4流動到燃料出口通道22。這時，燃料中含有的大部分異物(汙染物)被過濾，即被第一過濾元件31的表面 (徑向外表面)捕獲。另外如圖5，穿過連通孔314的異物與相鄰相對的中間壁313的後表面(徑向內表面)碰撞，該後表面沿著穿過連通孔314的燃料流動方向與連通孔314相対。這時，當燃料通過連通孔314排出吋，燃料的奔流即射流產生。因此如圖5中點劃線所示，從連通孔314 排出的燃料的排出流即射流徑向向外擴張，且撞擊相鄰相對中間壁313的後表面。因此， 燃料射流撞擊到其上的相鄰相對中間壁313的後表面的撞擊區域的尺寸，變得大於連通孔 314的通道橫截面積的尺寸。從而，能夠捕獲異物的捕獲表面的大小在第一過濾元件31中可以被増大，增大量對應於相鄰相對中間壁313的後表面的撞擊區域的尺寸和連通孔314 的通道橫截面區域的尺寸之間的差。在菊花形過濾元件中，燃料沿著與山峰摺疊部311基本垂直的方向流動，也沿著與中間壁313基本垂直的方向流動。因此，以高流量穿過連通孔314的燃料流e將與穿過相鄰相對中間壁313的燃料流f以及穿過山峰摺疊部311的燃料流g相干渉。結果，燃料流e的方向朝著過濾元件的中心H偏折(見圖2)。然而即使當穿過連通孔314的燃料流e的方向被偏折時，慣性力被施加到從連通孔314排出的燃料中包含的異物上，這是由於異物的重量造成的。因此，異物可以被移動， 同時基本上保持其初始運動方向，即在剛離開連通孔314之後的燃料流e的方向，從而異物可以沿著這個初始運動方向撞擊相鄰相對中間壁313。在已穿過連通孔314的燃料流e的方向(路徑)可能將大幅偏折以造成撞擊異物的量減少的情況中，該異物撞擊相鄰相對中間壁313，期望的是連通孔不設置在相鄰相對中間壁313和相鄰山峰摺疊部311中，從而減少穿過相鄰相對中間壁313的燃料流f的量以及穿過相鄰山峰摺疊部311的燃料流g的量，如在本實施例中，從而已穿過連通孔314的燃料流e的方向(路徑)的偏折被減輕或者最小化。另外，沒有被第一過濾元件31捕獲的異物，以及在被中間壁313的後表面捕獲之後被連續施加的燃料壓カ從中間壁313去除的異物，將被第二過濾元件32捕獲，該第二過濾元件32不具有與第一過濾元件31的連通孔314相當的連通孔。如上所述，根據本實施例，穿過連通孔314時燃料中含有的異物也可以被相鄰相對中間壁313的後表面捕獲。因此，能夠捕獲異物的第一過濾元件31的捕獲表面的尺寸可以増大，從而可以延長第一過濾元件31的使用壽命。另外，沒有被第一過濾元件31捕獲的異物，以及在被中間壁313的後表面捕獲之後從中間壁313的後表面去除的異物，可以被第二過濾元件32捕獲，該第二過濾元件32不具有連通孔314。因此可以限制異物外流到下遊側。另外，分別構造成柱狀管體的第一和第二過濾元件31、32彼此大致共軸設置。因此可以限制燃料過濾器尺寸的増大。上述實施例中，單個連通孔314形成在每相鄰兩個中間壁313中ー個中。可替換的，如圖6A，其示出了實施例的第一變形，多個連通孔314可形成在每相鄰兩個中間壁313 中的ー個中。這樣，可以增加被中間壁313的後表面捕獲的異物的量。因此，第一過濾元件 31的使用壽命可以進一歩延長。另外如圖6A，多個連通孔314可以形成在每個相對應中間壁313中(例如，每相鄰兩個中間壁313中的ー個)，從而連通孔314沿著第一過濾元件31 的徑向沿著中間壁313 —個接ー個設置。另外可替換的，多個連通孔314可形成在每個相對應中間壁313中，從而連通孔314沿著第一過濾元件31的軸向ー個接ー個設置。上述實施例中，連通孔314的橫截面的尺寸在連通孔314中燃料流動方向上沿著連通孔314的延伸範圍基本恆定。可替換的，如圖6B，其示出了上述實施例的第二變形，連通孔314可以逐漸變粗，從而連通孔314的橫截面的尺寸沿著穿過連通孔314引導的燃料流動方向増大。這樣，燃料射流撞擊到其上的相鄰相對中間壁313的後表面的撞擊區域的尺寸被増大，且從而被相鄰相對中間壁313的後表面捕獲的異物的量可以增加。因此可進一步延長第一過濾元件31的使用壽命。上述實施例中，連通孔314的橫截面的尺寸在連通孔314中的燃料流動方向上沿著連通孔314的延伸範圍基本恆定。可替換的，如圖6C，其示出了上述實施例的第三變形， 連通孔314可以逐漸變細，從而連通孔314的橫截面的尺寸沿著穿過連通孔314引導的燃料的流動方向減小。這樣，從連通孔314排出的燃料流動速率増大，從而異物可以進一歩穿透到相鄰相對中間壁313的內部。因此，即使當燃料壓カ被連續施加吋，被捕獲的異物從中間壁313去除的可能性將降低。上述實施例中，連通孔314形成為延伸穿過每相鄰兩個中間壁313中的僅ー個，所述相鄰兩個中間壁沿著圓周方向設置在相對應ー個山峰摺疊部311的ー側和另ー側上，且彼此相対。可替換的，如圖6D，其示出了上述實施例的第四變形，連通孔314可形成在所有的中間壁313中。這樣，通過中間壁313的後表面捕獲的異物的量可以增加。因此可以進一步延長第一過濾元件31的使用壽命。另外該情況中，期望的是每相鄰兩個中間壁313中的ー個的連通孔314沿著第一過濾元件31的徑向或者第一過濾元件31的軸向偏離該相鄰兩個中間壁313中的另ー個的連通孔314。上述實施例中，第一和第二過濾元件31、32中的每ー個被摺疊和成波紋狀以在過濾元件31、32的橫截面中具有三角波形形狀，該橫截面沿著與其軸向大致垂直的方向截取，之後過濾元件31、32構造成大致柱狀管體。可替換的，在過濾元件的沿著與其軸向基本垂直的方向截取的橫截面中，第一和第二過濾元件中的每ー個可以被摺疊和成波紋狀以具有正弦波形或者矩形波形，之後過濾元件可構造成大致柱狀管體。另外上述實施例和變形的部件可以在本發明精神和範圍內以任意適當的方式組合。另外，在上述實施例和變形的濾紙(多孔濾紙)的每個相對應中間壁313中，每個連通孔314的最小橫截面的尺寸可以設定為大於中間壁313的相鄰區域的最大過濾孔尺寸，該相鄰區域與連通孔314相鄰，且位於連通孔314的外側，即其不具有連通孔314 (例如沿著圖5中的徑向在連通孔314和山峰摺疊部311之間的中間壁313的區域)。本領域技術人員將容易認識到另外的優點和變形。本發明廣義上不限於所示和所述的具體細節、代表性的設備和說明性的實例。
權利要求
1.ー種燃料過濾器，包括第一過濾元件(31)，構造成柱狀管體且適於捕獲燃料中含有的異物，其中第一過濾元件(31)包括濾紙，該濾紙被摺疊並且成波紋狀以具有沿著第一過濾元件(31)的圓周方向ー個接ー個交替布置的多個山峰摺疊部(311)和多個山谷摺疊部(312)；和多個中間壁(313)，每個中間壁介於所述多個山峰摺疊部(311)中的相對應ー個與所述多個山谷摺疊部(312)中的相鄰ー個山谷摺疊部之間，所述相鄰一個山谷摺疊部與多個山峰摺疊部(311)中的所述相對應ー個相鄰；和第二過濾元件(32)，沿著燃料流動方向布置在第一過濾元件(31)的下遊側上，且適於捕獲燃料中含有的異物，其中至少ー個連通孔(314)延伸穿過所述多個中間壁(313)中的每個相對應一個；每個連通孔(314)適於通過相對應中間壁(31 將燃料從第一過濾元件(31)的徑向外側引導到徑向內側，從而，從連通孔(314)排出的燃料撞擊所述多個中間壁(313)中與相對應中間壁(31 相鄰的相鄰ー個中間壁的徑向內表面，連通孔(314)延伸穿過所述相對應中間壁。
2.如權利要求1所述的燃料過濾器，其特徵在幹，第二過濾元件(3 構造成大致柱狀管體；和第二過濾元件(3 設置在第一過濾元件(31)的徑向內側上，且與第一過濾元件(31) 大致共軸。
3.如權利要求1所述的燃料過濾器，其特徵在幹，延伸穿過多個中間壁(313)中的每個相對應ー個的所述至少ー個連通孔(314)包括多個連通孔(314)。
4.如權利要求1-3中任一項所述的燃料過濾器，其特徵在幹，每個連通孔(314)錐化， 從而連通孔(314)的橫截面的尺寸沿著待穿過連通孔(314)引導的燃料的流動方向増大。
5.如權利要求1-3中任一項所述的燃料過濾器，其特徵在幹，每個連通孔(314)錐化， 從而連通孔(314)的橫截面的尺寸沿著待穿過連通孔(314)引導的燃料的流動方向減小。
6.如權利要求1-3中任一項所述的燃料過濾器，其特徵在幹，所述至少ー個連通孔 (314)設置在所述多個中間壁(313)中每相鄰兩個中間壁中的僅ー個上，所述相鄰兩個中間壁沿著圓周方向設置在所述多個山峰摺疊部(311)中的相對應ー個的ー側和另ー側上。
7.如權利要求1-3中任一項所述的燃料過濾器，其特徵在幹，所述至少ー個連通孔 (314)設置在所有的所述多個中間壁(313)上。
8.如權利要求1-3中任一項所述的燃料過濾器，其特徵在幹，所述相對應中間壁(313) 的每個連通孔(314)的最小橫截面的尺寸被設置成大於相對應中間壁(313)的相鄰區域的最大過濾孔尺寸，所述相鄰區域與連通孔(314)相鄰且位於連通孔(314)的外側。
全文摘要
第一過濾元件(31)設置在第二過濾元件(32)的上遊側，第一過濾元件(31)包括濾紙，濾紙被摺疊和成波紋狀以具有多個山峰摺疊部(311)和多個山谷摺疊部(312)，沿著圓周方向一個接一個交替設置；和多個中間壁(313)，每個中間壁介於山峰摺疊部(311)中的相對應一個和與所述多個山峰摺疊部(311)中的相對應一個相鄰的相鄰一個山谷摺疊部(312)之間。至少一個連通孔(314)延伸穿過中間壁(313)中的每個相對應一個。
文檔編號F02M37/22GK102536559SQ201110282340
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月16日 優先權日2010年12月23日
發明者前田一樹 申請人:株式會社電裝