專利名稱：燃料過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料過濾器，該燃料過濾器具有用于從燃料流中分離顆粒和水的過濾芯 (filterelement)，上述分離是通過本發(fā)明權(quán)利要求1的前序部分所述的燃料過濾器完成的。
背景技術(shù)：
為了使內(nèi)燃機得到盡可能高的效率，通常在燃料管路中提供燃料過濾器來特別地從燃料 中過濾灰塵顆粒并且分離燃料中包含的水。不可能完全的消除以下可能性，即燃料成分依然 存在于從燃料中分離出的水中，從而該水不能直接的排除到環(huán)境中，而是替代性的必須將仍 然存在其中的所有燃料除去。
一種用于分離仍然存在于分離水中燃料的可能性已知于專利DE10 2005 000 658.2A1中， 其公開了一種具有過濾芯的燃料過濾器，其中該燃料過濾器用于從燃料流中過濾顆粒和水， 該燃料流從過濾器中流過，該專利還公開了一種脫水裝置(dewatering device)，從而被過濾 出的水可以從燃料過濾器中排出。該脫水裝置被設(shè)計為獨立組件并可以可選擇性地與過濾芯 分開。在脫水裝置中提供了， 一種對于水是半透性的,并能阻止燃料成分通道的膜平鋪在載體 上。仍然存在于分離水中的燃料成分由半透性膜(semipermeablemembrane)分離。
本發(fā)明涉及一種提供改良的實施例或者至少提供一種與常用類型的燃料過濾器不同的實 施例的技術(shù)問題，從而其允許對依然存在于分離水中的燃料成分的特別簡單和有效的分離。
該技術(shù)問題由具有本發(fā)明權(quán)利要求1所有技術(shù)特征的燃料過濾器解決。有利的和高效的 實施例由從屬權(quán)利要求進行限定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于以下總體構(gòu)思，從分離水中利用過濾器物理分離碳氫化合物，然后吸附該碳 氫化合物并因此將它們從分離水中分離出來。為此，用于從燃料過濾器中除去分離水的脫水 裝置具有碳氫化合物吸附器，該碳氫化合物吸附器夠能添加夾帶在分離水中的碳氫化合物在 其內(nèi)部表面上，S卩，在那里吸附碳氫化合物。此處的原理是，吸附劑的內(nèi)部表面積越大，吸 附效果和/或吸附能力越強，碳氫化合物吸附器的凈化效果越好。如今所述碳氫化合物吸附器 可以便宜的生產(chǎn)并可以以幾乎任意形狀，取決于其內(nèi)表面的大小和/或流速，這些確保了高的吸附能力并因而確保了良好的凈化效果，該凈化效果在任何情況下都能有效的排除由吸附器 凈化過的水至環(huán)境中，而不會引起污染。
該碳氫化合物吸附器優(yōu)選地為活性碳或者至少包括活性碳。活性碳為具有極其大表面積 和高多孔結(jié)構(gòu)的細粒碳。其吸附能力因此特別的高并且明顯能夠特別針對碳氫化合物，因此 其己經(jīng)廣泛的用在過濾器系統(tǒng)中，例如，在油罐系統(tǒng)(tank system)的廢氣過濾器中。進一 步，活性碳事實上可以以任何形式制造并且很便宜，從而，與現(xiàn)有技術(shù)可達到的狀態(tài)對比， 有效的分離殘留在分離水中碳氫化合物成分的方法也是便宜的。
在本發(fā)明方法的另一個有利的實施例中，第一可開關(guān)閥在集水空間(collectingspace)中 安置用于分離水和脫水裝置，所述閥被設(shè)計為人工地，周期性地可開關(guān)或者作為集水空間注 入程度函數(shù)可開關(guān)，因此可以控制將分離水從集水空間中排出。此處可以想到的是，可開關(guān) 閥通常是關(guān)閉的，并且是以特定的間隔人工或者自動打開。例如，可開關(guān)第一閥的人工操作 可以通過警告信號來啟動，該警告信號產(chǎn)生于控制面板上，但是還可以想到的是該警告信號， 其在達到集水空間注入一定程度時產(chǎn)生，例如，引起了第一闊的自動打開并因此供應(yīng)水，該 水已經(jīng)從燃料中分離出來并收集在集水空間中用于碳氫化合物吸附器。該列舉表示了關(guān)于從 集水空間中排出分離水的不同可能性，從而本發(fā)明的燃料過濾器可以在不同的變化中使用。


以下更加詳細描述的優(yōu)選示例性實施例在附圖中進行了示意性圖示。 圖1僅是一幅表示了本發(fā)明燃料過濾器截面圖的附圖。
具體實施例方式
根據(jù)圖1，本發(fā)明燃料過濾器1具有燃料元件2和脫水裝置3。該脫水裝置3可以被設(shè)計 為與燃料過濾器1作為一個整體或者作為獨立單元。燃料過濾器1通常與燃料管路4相連并 被設(shè)計用于從燃料流中分離顆粒和水7，該燃料流流經(jīng)燃料過濾器l。過濾芯2可以被設(shè)計為 濾筒(filter cartridge)并還可以可拆卸的與燃料過濾器1的外殼5相連，從而其可以被簡單 地替換。
在過濾芯2下面，提供集水空間6用于收集從燃料流中分離出的水7。帶有可開關(guān)第一 閥8的出口在集水空間6中被安置在較低的地點，所述閥，在打開狀態(tài)，將集水空間6與脫 水裝置3相連，其中脫水裝置3位于集水空間6的下游。根據(jù)本發(fā)明，脫水裝置3具有碳氫 化合物吸附器9，該碳氫化合物吸附器用于夾帶在分離水7中的碳氫化合物的吸附。當?shù)谝?閥8打開時，已經(jīng)從燃料中分離出并收集在集水空間6內(nèi)的水7因而流動通過碳氫化合物吸附器9，在該碳氫化合物吸附器中殘留在水7中的碳氫化合物小部分被過濾掉?，F(xiàn)在已經(jīng)凈 化了的水7，可以從碳氫化合物吸附器9下游中被排出到大氣中。
碳氫化合物吸附器優(yōu)選地為或者至少包含活性碳?；钚蕴贾饕商冀M成(通常>90%) 帶有高多孔結(jié)構(gòu)。另夕卜，活性碳的內(nèi)表面積為500至2000 m"g碳，其解釋了活性碳的高吸附 性能。碳氫化合物吸附器9優(yōu)選地被設(shè)定為從其中流過的水7保持在碳氫化合物吸附器9中 越久越好，從而在活性碳和/或在碳氫化合物吸附器9上盡可能多的碳氫化合物被從分離水7 中除去。該吸附能力可以被用作碳氫化合物吸附器9的過濾效果的特征量。其它吸附劑，如， 沸石類、金屬有機構(gòu)架(metal organic frameworks)或其它無極吸附齊U (nonpolar adsorbents) 當然也可以被碳氫化合物吸附器9使用。
安置在用于分離水7的集水空間6和脫水裝置3之間的第一可開關(guān)闊8可以被設(shè)計為人 工地，周期性地或者作為集水空間6注入程度函數(shù)的可控開關(guān)，因此可以控制將分離水7從 集水空間6中排出。此處可以想到的是，閥8可以通過控制單元10不時地或者周期性地人工 打開或者關(guān)閉，即，以特定的時間間隔打開和/或關(guān)閉。
如果第一閥8作為集水空間6注入程度的函數(shù)來開關(guān)，那么優(yōu)選地提供水位傳感器11 (water level sensor)來檢測注入的程度，所述水位傳感器被設(shè)計為發(fā)送在集水空間6中存在 的注入程度至控制單元10。這里可以想到的是，關(guān)于水位傳感器11被設(shè)計為"雙層"傳感 器，舉例來說，其檢測至少兩個集水空間6注入的程度并傳送它們至控制單元10。當然也可 以想到的是，提供兩個水位傳感器ll，其中的一個檢測集水空間6的上部的注入程度同時另 一個檢測下部注入程度，并傳輸它至控制單元10。如果集水空間6的注入程度達到了上限值， 則一個信號被從水位傳感器11發(fā)送至控制單元10，隨后打開了第一閥8，從而水7可以流入 脫水裝置3和/或通過碳氫化合物吸附器9。第一閥8優(yōu)選地保持打開狀態(tài)直到在集水空間6 中的注入程度達到下限值，于是水位傳感器11發(fā)送了相應(yīng)的信號至控制單元10，該控制單 元從而關(guān)閉了第一閥8。
圖l表示了安置在集水空間6底部區(qū)域中的水位傳感器11，因此，可以想到的是將水位 傳感器11自高處通過過濾器芯2浸入到集水空間6中。
總體而言，碳氫化合物吸附器9可以被設(shè)計為足夠大從而其具有與燃料過濾器1相同的 使用年限或者容易替換，例如，通過螺絲(screw)連接，與燃料過濾器l相連，從而其可以 在需要的時候被簡易的替換，并僅具有很少的保養(yǎng)費用。使用年限應(yīng)該被設(shè)計為約1-1.5百萬 千米和/或15年，如果可能的話，取決于安裝空間。如果關(guān)于吸附器所需的安裝空間不充足，
碳氫化合物吸附器9優(yōu)選地以n重(n-fold)過濾改變間隔調(diào)換。根據(jù)圖l，被設(shè)計為如第一閥8—樣是可開關(guān)的，并且是人工地，周期性地或者作為第 一閥8函數(shù)的第二可開關(guān)閥12，其被安置到碳氫化合物吸附器9的下游。第二閥12的安置 具有極大的優(yōu)勢，即水7在碳氫化合物吸附器9中的停留時間可以被延長，這是因為在閥12 被關(guān)閉時，水7不會從碳氫化合物吸附器9中流出。由于水7在碳氫化合物吸附器9中的長 停留時間在水7的凈化上具有積極作用，所述第二閥12因此可以肯定的增加凈化效果，因而 能夠進一步降低環(huán)境污染，該環(huán)境污染是由于仍然存在于水7中的碳氫化合物殘留物引起的。 第一閥8和/或第二閥12可以被設(shè)計為電磁閥(solenoidvalve)，舉例來說，并可以與控制單 元10相連用于通過相應(yīng)的電路控制開關(guān)。第二閥12的使用是可選擇性的，從而其在圖1中 通過虛線表示。 一般來說，在第一閥8沒有可靠的關(guān)閉時，第二閥12也可作為附加的安全措 施。第一和第二閥8， 12因而形成了備用系統(tǒng)。
如圖1所示，脫水裝置3被安置在過濾芯2之下和/或在燃料過濾器1的底部，所以分離 出的水7可以在沒有壓力的情況下僅僅依靠重力被排出。無論如何，可以想到的是，在關(guān)于 過濾芯2的脫水裝置3的另一個可替換配置中，燃料泵(未示出)被啟動用于排出已分離出 的水，因此允許分離水7在壓力下排出。
通常，在所有可能的實施例中，達到分離水7在碳氫化合物吸附器9中的盡可能最長的 停留時間是最終的目標，其可以通過碳氫化合物吸附器9的相應(yīng)幾何設(shè)計和/或通過上述的第 二閥12達到。
在本說明書中以及在以下權(quán)利要求中限定的所有特征對于本發(fā)明可能是基本的，無論其 單獨應(yīng)用或者以任何形式組合應(yīng)用。
權(quán)利要求
1、一種燃料過濾器(1)，其包括-用于從燃料流中分離顆粒和水的過濾芯(2)，其中燃料流流經(jīng)燃料過濾器(1)；-用于收集分離水(7)的集水空間(6)和-用于從燃料過濾器(1)中移除分離水(7)的脫水裝置(3)，該脫水裝置(3)被設(shè)計為與燃料過濾器(1)一起的組合件或者被設(shè)計為獨立元件，其特征在于脫水裝置(3)具有用于吸附碳氫化合物的碳氫化合物吸附器(9)，其中該碳氫化合物夾帶在分離水(7)中。
2、 如權(quán)利要求1所述的燃料過濾器，其特征在于-碳氫化合物吸附器(5)為或者包含活性碳，或-碳氫化合物吸附器(5)包含沸石類、金屬有機構(gòu)架或其它無極吸附劑。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的燃料過濾器，其特征在于第一可開關(guān)閥(8)，其被設(shè)計為是人工地，周期性地可開關(guān)或者作為集水空間(6)注 入程度的函數(shù)可開關(guān)，被安置在關(guān)于分離水的集水空間(6)和脫水裝置(3)之間，因此控 制分離水從集水空間(6)的排出。
4、 如權(quán)利要求3所述的燃料過濾器，其特征在于提供水位傳感器(11)用于確定集水池(6)的注入程度，所述水位傳感器(11)被設(shè)計 為，其至少根據(jù)位于燃料過濾器(1)和脫水裝置(3)之間的第一閥(8)打開和關(guān)閉，其中 第一閥作為集水空間(6)注入程度的函數(shù)，因此控制分離水(7)從集水空間(6)的排出。
5、 如權(quán)利要求4所述的燃料過濾器，其特征在于 該水位傳感器(11)被設(shè)計為"雙層"傳感器。
6、 如權(quán)利要求l-5任一項所述的燃料過濾器，其特征在于-碳氫化合物吸附劑的供應(yīng)與燃料過濾器(1)的使用年限相適應(yīng)，和/或 -碳氫化合物吸附器(9)被設(shè)計為能替換的。
7、 如權(quán)利要求3-6任一項所述的燃料過濾器，其特征在于第二可開關(guān)閥(12)，其被設(shè)計為是人工地，周期性地可開關(guān)或者作為第一閥(8)的函 數(shù)可開關(guān)，被安置在碳氫化合物吸附器(9)的下游，因而控制水(7)在碳氫化合物吸附器 (9)中的停留時間，其中水(7)被碳氫化合物污染。
8、 如權(quán)利要求1-7任一項所述的燃料過濾器，其特征在于-脫水裝置(3)以如下方式被安置在燃料過濾器(1)之下，即分離水(7)在沒有壓力 的情況下通過重力被排出，或-燃料泵被如下設(shè)計，即其能被切換來控制分離水(7)在壓力的影響下被排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有過濾芯(2)的燃料過濾器(1)用于從燃料流中分離顆粒和水，其中燃料流流經(jīng)燃料過濾器(1)，本發(fā)明還涉及用于收集分離水(7)的集水空間(6)和用于從燃料過濾器(1)中移除分離水(7)的脫水裝置(3)。此處，對于本發(fā)明來說最基本的是，脫水裝置(3)具有用于吸附碳氫化合物成分的碳氫化合物吸附器(9)，其中該碳氫化合物成分夾帶在分離水(7)中。
文檔編號F02M37/22GK101506508SQ200780030806
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月23日
發(fā)明者彼得·科皮, 斯文·西格勒, 皮亞·屈斯根, 馬蒂亞斯·根斯魏恩 申請人:馬勒國際有限公司