一種具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，包括罐體及其內(nèi)部的濾芯組件，所述罐體上方設(shè)有進(jìn)油口和出油口，罐體下部為積水區(qū)，所述罐體底部安裝有自動排水系統(tǒng)；所述自動排水系統(tǒng)包括控制電路板和排水孔，所述控制電路板上設(shè)有伸向積水區(qū)的水位檢測單元、加熱器和伸向罐體外部的電源接插件，所述排水孔處設(shè)有雙金屬片和與雙金屬片固定接觸的活塞。本實(shí)用新型的排水系統(tǒng)采用了高溫雙金屬片，用溫度控制雙金屬片的變形和回彈，自動控制閥門的開合；無需控制器控制，僅需要簡單的邏輯門電路控制輸出即可，無需軟件編寫；不需要訪問發(fā)動機(jī)的ECU，因此不會占用ECU的接口及總線資源，不會占用發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)資源。
【專利說明】一種具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種油水分離器，一種具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于柴油中的水分會降低柴油的潤滑性，形成黏著磨損，增加硫化物對金屬的腐 蝕作用，同時(shí)造成發(fā)動機(jī)等部件的生銹，縮短發(fā)動機(jī)及整機(jī)使用壽命。因此，柴油發(fā)動機(jī)都 裝有柴油油水分離器，用于分離柴油中的水分，再通過排水系統(tǒng)將水分排出。
[0003] 目前市場上的排水系統(tǒng)多為手動模式，或以控制器MCU或發(fā)動機(jī)ECU為電控核心 的半自動或全自動模式。手動排水閥結(jié)構(gòu)和原理比較簡單，但需要人員定時(shí)或是根據(jù)水位 傳感器的報(bào)警信號進(jìn)行人工排水，操作起來不夠方便不夠智能化。以控制器MCU或發(fā)動機(jī) ECU為電控核心的半自動或全自動排水系統(tǒng)，雖然在技術(shù)上有了自動化的突破。但是，此類 排水系統(tǒng)需要集成控制器MCU到排水系統(tǒng)中，甚至控制器還需要和發(fā)動機(jī)E⑶通過CAN總 線進(jìn)行通信，占用ECU的端口資源和總線資源，還要改寫發(fā)動機(jī)ECU部分的軟件控制系統(tǒng)。 實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜，占用較多的系統(tǒng)資源。
[0004] 專利CN201661752U公開了一種無壓排水電磁閥，解決了低水壓時(shí)流量小的問題， 但是電磁閥控制排水原理和結(jié)構(gòu)都要比雙金屬片控制排水要復(fù)雜。無水位檢測單元傳送信 號，使控制電路自動排水或是使司機(jī)排水，且在冬季氣溫低于零度的條件下，水結(jié)冰后是無 法放出的。
[0005] 專利CN101534919B和專利US2006070956A1都公開了一種用于燃料濾清器的排水 系統(tǒng)，但若要實(shí)現(xiàn)全自動排水，都需要和發(fā)動機(jī)ECU進(jìn)行配合，占用發(fā)動機(jī)ECU的接口及總 線資源，否則，只能實(shí)現(xiàn)半自動控制。同時(shí)，排水系統(tǒng)比較龐大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型目的是：提供一種通過雙金屬片自動控制油水分離器的放水與否，簡 化排水系統(tǒng)的組成的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器。
[0007] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0008] -種具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，包括罐體及其內(nèi)部的濾芯組件，所述 罐體上方設(shè)有進(jìn)油口和出油口，罐體下部為積水區(qū)，所述罐體底部安裝有自動排水系統(tǒng)；所 述自動排水系統(tǒng)包括控制電路板和排水孔，所述控制電路板上設(shè)有伸向積水區(qū)的水位檢測 單元、加熱器和伸向罐體外部的電源接插件，所述排水孔處設(shè)有雙金屬片和與雙金屬片固 定接觸的活塞。
[0009] 優(yōu)選的，所述控制電路板通過第一繼電器與加熱器連接，控制加熱器的加熱動作。
[0010] 優(yōu)選的，所述水位檢測單元包括探測積水區(qū)內(nèi)水位信號的高水位電極、低水位電 極和接地電極，所述高水位電極高度為從控制電路板到積水區(qū)頂部，所述低水位電極高度 為從控制電路板到積水區(qū)底部。
[0011] 優(yōu)選的，所述水位檢測單元采用雙干簧管加雙浮子式水位計(jì)。
[0012] 優(yōu)選的，所述水位檢測單元采用單浮子雙干簧管水位計(jì)。
[0013] 優(yōu)選的，所述控制電路板包括邏輯控制電路，所述邏輯控制電路包括一個(gè)與門、一 個(gè)或非門和一個(gè)RS觸發(fā)器組成，水位檢測單元的兩個(gè)信號輸出端同時(shí)連接與門和或非門 的輸入端，與門和或非門的輸出端分別連接RS觸發(fā)器的置位端S和復(fù)位端R。
[0014] 優(yōu)選的，所述控制電路板還連接有用于指示水位信號的指示燈。
[0015] 優(yōu)選的，所述的控制電路板還通過第二繼電器與加熱器連接，所述第二繼電器為 時(shí)間繼電器；所述第一繼電器為選用常開接口，第二繼電器為選用常閉接口。
[0016] 優(yōu)選的，所述的電源接插件通過第三繼電器連接到發(fā)動機(jī)的交流端，所述第三繼 電器選用常閉接口。
[0017] 優(yōu)選的，所述自動排水系統(tǒng)通過螺紋和密封圈旋在罐體底端。
[0018] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：
[0019] 1.本實(shí)用新型提供的油水分離器的排水系統(tǒng)采用了高溫雙金屬片材料雙面金屬 的熱膨脹系數(shù)不同的原理，用溫度控制雙金屬片的變形和回彈，自動控制排水孔的通斷；
[0020] 2.本實(shí)用新型的排水系統(tǒng)內(nèi)置PTC加熱器，在冬季溫度較低的條件下，可以避免 水結(jié)冰，可以增加油液的流動性；同時(shí)，溫度的升高，使濾紙的進(jìn)油端壓力高于出油端，增加 濾紙的過濾效率；
[0021] 3.對比現(xiàn)有的自動排水系統(tǒng)，本實(shí)用新型的排水系統(tǒng)無需控制器控制，僅需要簡 單的邏輯門電路控制輸出即可，無需軟件編寫；
[0022] 4.本實(shí)用新型的排水系統(tǒng)不需要訪問發(fā)動機(jī)的ECU，因此不會占用ECU的接口及 總線資源，不會占用發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)資源。
[0023] 5.本實(shí)用新型的排水系統(tǒng)將水位信號處理、邏輯運(yùn)算、繼電器和PTC陶瓷片的通 電與否都通過一塊控制電路板完成，增加可靠性，盡量減少接插件的使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：
[0025] 圖1為本實(shí)用新型所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的排水系統(tǒng)的電氣原理圖；
[0028] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的邏輯電路的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 如圖1所示，為本實(shí)用新型所揭示的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器的總成 圖，油水分離器包括罐體100及其內(nèi)部的濾芯組件101，所述濾芯組件101用于過濾柴油中 的水分和雜質(zhì)。罐體100上方設(shè)有濾座，濾座上設(shè)有進(jìn)油口 102和出油口 103。罐體100的 下部為積水區(qū)104,積水區(qū)104的下方罐體底部安裝設(shè)有自動排水系統(tǒng)200。
[0030] 如圖2所示，為本實(shí)用新型的自動排水系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)圖，所述自動排水系統(tǒng)200 通過螺紋和〇型密封圈300旋在濾罐的底端，包括控制電路板210和排水孔220,所述控制 電路板210上設(shè)有伸向積水區(qū)104的水位檢測單元、PCT加熱器214和伸向罐體外部的電 源接插件215,所述水位檢測單元包括探測積水區(qū)內(nèi)水位信號的高水位電極211、低水位電 極212和接地電極213,所述高水位電極211高度為從控制電路板到積水區(qū)頂部，所述低水 位電極高度212和接地電極213為從控制電路板到積水區(qū)底部。所述排水孔220處設(shè)有雙 金屬片230和與雙金屬片230固定接觸的活塞231。所述控制電路板210通過第一繼電器 216與PCT加熱器連接，控制加熱器的加熱動作，所述第一繼電器216為常開繼電器。其 中，水位檢測單元的三個(gè)電極、常開繼電器和PTC加熱器固定在控制電路板上后，通過防水 密封材料密封，使電路板與積水區(qū)的液體隔離開。自動排水系統(tǒng)所用的PTC加熱器為潛入 式加熱器，PTC加熱器安裝在鋁制的金屬外殼里面，PTC加熱器有金屬和絕緣封裝，不與柴 油直接接觸，電極不裸露，這種加熱器可以加熱導(dǎo)電液體。自動排水系統(tǒng)的底座上設(shè)有排水 口 220,雙金屬片230和活塞231用于控制排水口 220的通斷，電源接插件215用于提供電 源，并將水位信號傳送到儀表板上的指示燈，當(dāng)水位超出上限時(shí)點(diǎn)亮水位報(bào)警指示燈。
[0031] 如圖3所示，為本實(shí)用新型排水系統(tǒng)的電氣原理圖，具體工作過程如下：高水位電極 211、低水位電極212和接地電極213將探測到的水位信號傳送給控制電路板210，控制電路210 通過比較放大和邏輯運(yùn)算，確定是否要閉合第一繼電器216進(jìn)行加熱動作。若水位達(dá)到水位上 限，控制電路運(yùn)算結(jié)果為高電平，通過電源接插件215點(diǎn)亮駕駛室儀表板上的放水狀態(tài)指示燈， 第一繼電器216閉合，VCC電源給PTC加熱器通電，PTC加熱器對油水分離器中的液體進(jìn)行加熱， 當(dāng)植入水中的高溫雙金屬片感測到既定的變形溫度點(diǎn)后，開始變形，活塞上移，打開排水口 220 進(jìn)行放水;若水位放到水位下限，控制電路板輸出低電平，熄滅放水狀態(tài)指示燈，斷開第一繼電 器，PTC加熱器斷電，PTC加熱器和雙金屬片散熱，待油水分離器中的液體溫度降到高溫雙金屬 片的回彈溫度點(diǎn)后，雙金屬片回彈至原來形狀，活塞堵住排水口 220,停止放水。
[0032] 具體的，所述控制電路板通過信號處理后輸出水位邏輯電平信號，水位邏輯信號 可設(shè)計(jì)成有水時(shí)輸出低電平或是輸出高電平。這里假設(shè)當(dāng)電極檢測到水位時(shí)輸出高電平， 沒有檢測到水時(shí)輸出為低電平。水位上升到上限的過程及放水到下限的過程為一個(gè)工作循 環(huán)，在此循環(huán)中，低水位電極輸出邏輯電平信號設(shè)為A，高水位電極輸出邏輯信號輸出設(shè)為 B，則在一個(gè)工作循環(huán)中（A，B)輸出的五個(gè)狀態(tài)為：（0,0)==》（1，0)==》（1，1)==》（1，0) ==》（〇,〇)。其中，（1,1)狀態(tài)表示水位已超出水位上限，需要放水，（〇,〇)狀態(tài)表示水位已 放到水位下限值，需要停止放水。
[0033] 如圖4所示，為控制電路板的邏輯控制電路原理圖，所述邏輯控制電路由一個(gè)與 門、一個(gè)或非門和一個(gè)RS觸發(fā)器組成。此觸發(fā)器的特點(diǎn)為，當(dāng)置位信號S=I時(shí)（R=0)，輸出 Q=I ;當(dāng)復(fù)位信號R=I時(shí)（S=0)，輸出Q=O ;當(dāng)S=R=O時(shí)，Q保持原始狀態(tài)。當(dāng)水位上升到上 限后，再放水到下線的五個(gè)工作狀態(tài)，邏輯門控制電路的輸出真值表如表1所示。當(dāng)水位 超出上限時(shí)，A=1，B=1，Q/=1，打開第一繼電器，控制后續(xù)的放水動作；當(dāng)放水至水位下限時(shí)， A=0, B=0, Q/=0,關(guān)閉第一繼電器，控制后續(xù)的終止放水動作。
[0034] 表 1
[0035]

【權(quán)利要求】
1. 一種具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，包括罐體及其內(nèi)部的濾芯組件，所述罐 體上方設(shè)有進(jìn)油口和出油口，罐體下部為積水區(qū)，其特征在于：所述罐體底部安裝有自動排 水系統(tǒng)；所述自動排水系統(tǒng)包括控制電路板和排水孔，所述控制電路板上設(shè)有伸向積水區(qū) 的水位檢測單元、加熱器和伸向罐體外部的電源接插件，所述排水孔處設(shè)有雙金屬片和與 雙金屬片固定接觸的活塞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，其特征在于：所述控 制電路板通過第一繼電器與加熱器連接，控制加熱器的加熱動作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，其特征在于：所述水 位檢測單元包括探測積水區(qū)內(nèi)水位信號的高水位電極、低水位電極和接地電極，所述高水 位電極高度為從控制電路板到積水區(qū)頂部，所述低水位電極高度為從控制電路板到積水區(qū) 底部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，其特征在于：所述水 位檢測單元采用雙干簧管加雙浮子式水位計(jì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，其特征在于：所述水 位檢測單元采用單浮子雙干簧管水位計(jì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，其特征在于：所 述控制電路板包括邏輯控制電路，所述邏輯控制電路包括一個(gè)與門、一個(gè)或非門和一個(gè)RS 觸發(fā)器組成，水位檢測單元的兩個(gè)信號輸出端同時(shí)連接與門和或非門的輸入端，與門和或 非門的輸出端分別連接RS觸發(fā)器的置位端S和復(fù)位端R。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，其特征在于：所述控 制電路板還連接有用于指示水位信號的指示燈。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，其特征在于：所述的 控制電路板還通過第二繼電器與加熱器連接，所述第二繼電器為時(shí)間繼電器；所述第一繼 電器為選用常開接口，第二繼電器為選用常閉接口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，其特征在于：所述的 電源接插件通過第三繼電器連接到發(fā)動機(jī)的交流端，所述第三繼電器選用常閉接口。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加熱輔助排水系統(tǒng)的油水分離器，其特征在于：所述自 動排水系統(tǒng)通過螺紋和密封圈旋在罐體底端。
【文檔編號】F02M37/22GK204175487SQ201420619709
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】王蘇柏, 張士光, 陳衛(wèi), 王玉 申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)達(dá)菲特過濾技術(shù)有限公司