静电破乳滤清器

技术领域

本发明涉及油水分离技术领域，尤其涉及静电破乳滤清器。

背景技术

随着国家对发动机排放强制性法规的加严，以及《国家第六阶段机动车污染物排放标准》的实施，柴油中的添加剂种类越来越多，导致柴油中乳化水越来越难以分离。最近几年，各大滤清器厂家陆续推出了采用两层或者三层的先进油水分离结构，先将乳化水在外层聚集成大颗粒水滴，水滴穿过聚集层，再被内侧的斥水层阻挡，从而实现良好的过滤效果。

但是，不管是什么样的聚水材料，在长时间使用之后，都会有一定程度的效率衰减，无法一直保持良好的乳化水分离效率。为了防止柴油中的乳化水进入发动机而对发动机造成损坏，亟需一种能够长期保持良好乳化水分离效率的滤清器。

发明内容

本发明的目的在于提供静电破乳滤清器，利用静电场作用对乳化液进行破乳，以长期保持良好的乳化水分离效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

静电破乳滤清器，用于分离待分离燃油，包括滤清器壳体，所述滤清器壳体形成进油腔、静电腔、第一集水腔和第二集水腔；所述进油腔用于收纳所述待分离燃油；所述静电腔与所述进油腔连通，所述静电腔的腔壁上设有正极板和负极板，且所述正极板与所述负极板正对，能将位于所述正极板与所述负极板之间的所述待分离燃油破乳后得到水液滴和清洁燃油；所述第一集水腔连通于所述静电腔，用于收集所述水液滴，所述第一集水腔的腔底安装有第一放水阀，所述第一放水阀选择性地排放所述第一集水腔内的所述水液滴；所述第二集水腔能收集溢出所述静电腔的液体，所述第二集水腔内安装有滤芯主体，所述滤芯主体用于过滤所述清洁燃油，使所述清洁燃油经过所述滤芯主体的滤芯通道流动至出油腔，所述第二集水腔的腔底安装有第二放水阀，所述第二放水阀选择性地排放所述第二集水腔内的所述水液滴。

作为静电破乳滤清器的优选技术方案，所述进油腔与所述静电腔的连通口开设于第一位置，所述第一集水腔与所述静电腔的连通口开设于第二位置；所述第一位置与所述第二位置分别位于所述静电腔的两端，且所述第一位置与所述第二位置的连线平行于所述正极板所在的平面。

作为静电破乳滤清器的优选技术方案，所述第一位置位于所述静电腔的腔底；所述第二位置位于所述静电腔的腔底。

作为静电破乳滤清器的优选技术方案，所述第一放水阀上还安装有控制单元，所述控制单元用于控制所述第一放水阀的开闭。

作为静电破乳滤清器的优选技术方案，所述第一放水阀上还安装有第一水位感应器，所述第一水位感应器用于监测所述第一集水腔内的所述水液滴的液位。

作为静电破乳滤清器的优选技术方案，所述第二集水腔的腔壁封闭所述滤芯通道的两端，所述出油腔通过设于所述第二集水腔的腔底的连通管与所述滤芯通道相连通。

作为静电破乳滤清器的优选技术方案，所述滤清器壳体包括顶盖和底座，所述顶盖可拆卸连接于所述底座，所述顶盖设有第一槽和第二槽，所述底座设有第三槽和第四槽，所述第一槽与所述第三槽拼接形成所述静电腔，所述第二槽与所述第四槽拼接形成所述第二集水腔。

作为静电破乳滤清器的优选技术方案，所述进油腔通过进油口与外部供油设备连通，所述外部供油设备用于向所述进油腔提供所述待分离燃油。

作为静电破乳滤清器的优选技术方案，所述静电腔设有两个，两个所述静电腔关于所述第二集水腔中心对称设置。

作为静电破乳滤清器的优选技术方案，所述静电破乳滤清器还包括电场控制器，所述电场控制器用于控制所述正极板的电压和所述负极板的电压。

本发明的有益效果：

该静电破乳滤清器通过在静电腔内设置正极板和负极板的方式，在正极板和负极板之间形成了静电场，静电场能够对待分离燃油完成乳化水的破乳、聚结和沉降操作，而油中的乳化水液滴则会在静电场的作用下变形、破裂、聚结和沉降，破乳之后的水液滴则会沉降在第一集水腔中；待到静电腔储满之后，没有完全沉降的水液滴会随着清洁燃油一起流动到第二集水腔；滤芯主体过滤清洁燃油，使清洁燃油流至出油腔，滤芯主体阻挡没有完全沉降的水液滴，并使其在完成第二集水腔的底部沉降。以上结构改进降低了待分离燃油中的乳化水进入发动机的风险，避免了发动机遭受损坏的情况。取代了常规的应用聚水材料的设计方案，有效地减缓了静电破乳滤清器在长时间使用后的效率衰减，从而能够长期地保持良好的乳化水分离效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的静电破乳滤清器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的除顶盖外的静电破乳滤清器的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的静电破乳滤清器的主视图；

图4是图3中A-A平面的横截面图；

图5是图3中B-B平面的横截面图；

图6是图3中C-C平面的横截面图；

图7是本发明实施例提供的静电破乳滤清器的侧视图；

图8是图7中D-D平面的横截面图；

图9是本发明实施例提供的电场控制器的结构示意图。

图中：

100、顶盖；200、底座；210、进油腔；211、进油口；220、出油腔；221、出油口；230、第一静电腔；231、第一正极板；232、第一负极板；233、第一连通口；234、第二连通口；240、第二静电腔；241、第二正极板；242、第二负极板；243、第三连通口；244、第四连通口；250、第二集水腔；260、第一集水腔；300、电场控制器；310、整车接口；320、电极板接口；400、第二放水阀；500、第一放水阀；600、滤芯主体；610、滤芯通道。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图9所示，本实施例提供了静电破乳滤清器，用于分离待分离燃油，包括滤清器壳体，滤清器壳体形成进油腔210、静电腔、第一集水腔260和第二集水腔250；进油腔210用于收纳待分离燃油；静电腔与进油腔210连通，静电腔的腔壁上设有正极板和负极板，且正极板与负极板正对，能将位于正极板与负极板之间的待分离燃油破乳后得到水液滴和清洁燃油；第一集水腔260连通于静电腔，用于收集水液滴，第一集水腔260的腔底安装有第一放水阀500，第一放水阀500选择性地排放第一集水腔260内的水液滴；第二集水腔250能收集溢出静电腔的液体，第二集水腔250内安装有滤芯主体600，滤芯主体600用于过滤清洁燃油，使清洁燃油经过滤芯主体600的滤芯通道610流动至出油腔220，第二集水腔250的腔底安装有第二放水阀400，第二放水阀400选择性地排放第二集水腔250内的水液滴。

该静电破乳滤清器通过在静电腔内设置正极板和负极板的方式，在正极板和负极板之间形成了静电场，静电场能够对待分离燃油完成乳化水的破乳、聚结和沉降操作，而油中的乳化水液滴则会在静电场的作用下变形、破裂、聚结和沉降，破乳之后的水液滴则会沉降在第一集水腔260中；待到静电腔储满之后，没有完全沉降的水液滴会随着清洁燃油一起流动到第二集水腔250；滤芯主体600过滤清洁燃油，使清洁燃油流至出油腔220，滤芯主体600阻挡没有完全沉降的水液滴，并使其在完成第二集水腔250的底部沉降。以上结构改进降低了待分离燃油中的乳化水进入发动机的风险，避免了发动机遭受损坏的情况。取代了常规的应用聚水材料的设计方案，有效地减缓了静电破乳滤清器在长时间使用后的效率衰减，从而能够长期地保持良好的乳化水分离效率。

具体地，待分离燃油的主要成分为柴油。

在本实施例中，进油腔210与静电腔的连通口开设于第一位置，第一集水腔260与静电腔的连通口开设于第二位置；第一位置与第二位置分别位于静电腔的两端，且第一位置与第二位置的连线平行于正极板所在的平面。

第一位置与第二位置分别位于静电腔的两端的设计限定了进油腔210和第一集水腔260与静电腔连通的位置，有效地避免了从进油腔210流动至静电腔内还没有被静电场充分地破乳、聚结和沉降的待分离燃油，流动至第一集水腔260内的情况发生，以上布局设计调整了待分离燃油的流动轨迹，延长了待分离燃油在静电腔内存留的时间，进而得以提升了静电破乳滤清器的乳化水的分离效果。

进一步地，第一位置位于静电腔的腔底；第二位置位于静电腔的腔底。第一位置位于腔底的设计限定了待分离燃油流动进静电腔的位置，避免了待分离燃油因意外而直接进入到第二集水腔250的情况发生，同时也规避了静电腔内水花飞溅的风险；第二位置位于腔底的设计限定了水液滴流出静电腔的位置，避免了沉降的水液滴无法流出静电腔的情况发生，以上设计提升了静电腔内液体循环的效率，优化了液体在静电腔内流动的轨迹，实现了对静电腔的空间的充分利用。

在本实施例中，第一放水阀500上还安装有控制单元，控制单元用于控制第一放水阀500的开闭。当第一集水腔260内的水液滴的液位高于第一液位时，打开第一放水阀500，使水液滴排放出第一集水腔260，当第一集水腔260内的水液滴的液位低于第二液位时，关闭第一放水阀500，停止排放水液滴。以上设计实现了对第一集水腔260内的水液滴的液位的准确掌握，避免了水液滴的液位因过高而导致的静电腔内空间挤压，以致静电破乳操作无法充分完成的问题。

进一步地，第一放水阀500上还安装有第一水位感应器，第一水位感应器用于监测第一集水腔260内的水液滴的液位。第一水位感应器的结构简单且工作可靠，能够顺利地完成对第一集水腔260内的水液滴的液位的监测。

具体地，第一水位感应器通信连接有报警单元，当第一集水腔260内的水液滴的液位高于第一液位时，报警单元发出警报，提醒操作人员打开第一放水阀500。报警单元的设置使得静电破乳滤清器具备提醒的功能，避免了操作人员因失误而遗忘排放水液滴的情况发生。

在本实施例的其他实施方式中，控制单元还用于控制第二放水阀400的开闭。当第二集水腔250内的水液滴的液位高于第三液位时，打开第二放水阀400，使水液滴排放出第二集水腔250，当第二集水腔250内的水液滴的液位低于第四液位时，关闭第二放水阀400，停止排放水液滴；第二放水阀400上还安装有第二水位感应器，第二水位感应器用于监测第二集水腔250内的水液滴的液位。

在本实施例中，第二集水腔250的腔壁封闭滤芯通道610的两端，出油腔220通过设于第二集水腔250的腔底的连通管与滤芯通道610相连通。以上设计避免了第二集水腔250内的液体因意外而不经滤芯主体600过滤直接进入到滤芯通道610的情况发生，由此提升了静电破乳滤清器的过滤能力，确保了流入到出油腔220内的液体均为过滤后的清洁燃油。

具体地，出油腔220与第二集水腔250的腔底连通，连通管插接于出油腔220的开口，且连通管与滤芯主体600同轴锁紧连接，以上设计不仅保证了滤芯主体600在第二集水腔250内的定位效果，还确保了进入到滤芯通道610内的清洁燃油能够顺利地流动到出油腔220中，结构简单紧凑且工作稳定性高。

示例性地，滤清器壳体包括顶盖100和底座200，顶盖100可拆卸连接于底座200，顶盖100设有第一槽和第二槽，底座200设有第三槽和第四槽，第一槽与第三槽拼接形成静电腔，第二槽与第四槽拼接形成第二集水腔250。滤清器壳体的分体设计降低了生产的难度，提升了静电破乳滤清器的制造效率，有助于实现静电破乳滤清器的规模化生产。

具体地，底座200注塑成型于正极板和负极板上。以上成型方式简化了生产的步骤，提高了制造的效率，还保证了正极板与负极板在底座200上的连接稳定性，延长了静电破乳滤清器的使用寿命。

在本实施例中，进油腔210通过进油口211与外部供油设备连通，外部供油设备用于向进油腔210提供待分离燃油。出油腔220通过出油口221与外部收集设备连通，外部收集设备用于收纳出油腔220排出的清洁燃油。

示例性地，静电腔设有两个，两个静电腔关于第二集水腔250中心对称设置。关于第二集水腔250中心对称的设计保证了两个静电腔能够在充分地完成静电破乳的操作之后将液体排放至第二集水腔250中，避免了静电腔之间液体流动轨迹的互相影响，实现了对乳化水分离效率及分离效果的优化。

具体地，两个静电腔分别为第一静电腔230和第二静电腔240，形成第一静电腔230内静电场的正极板为第一正极板231，形成第一静电腔230内静电场的负极板为第一负极板232，形成第二静电腔240内静电场的正极板为第二正极板241，形成第二静电腔240内静电场的负极板为第二负极板242；第一静电腔230通过第一连通口233与进油腔210连通，第二静电腔240通过第二连通口243与进油腔210连通，第一静电腔230通过第三连通口234与第一集水腔260连通，第二静电腔240通过第四连通口244与第一集水腔260连通。

在本实施例中，静电破乳滤清器还包括电场控制器300，电场控制器300用于控制正极板的电压和负极板的电压。电场控制器300可根据客户的需求进行对应的控制逻辑的匹配开发。所有的正极板和负极板的线束均与电场控制器300上的电极板接口320相连接，正极板和负极板的供电及电压的高低均由电场控制器300统一控制。电场控制器300上还预留有整车接口310，利用整车接口310能够完成静电破乳滤清器与整车之间的信息传递。

具体地，电场控制器300螺接于底座200的外壁上。

本实施例中，整车供电给电场控制器300，再由电场控制器300自主独立控制正极板和负极板。电场控制器300能够检测正极板和负极板之间的电场强度，并根据反馈回的数据调整正极板和负极板之间的电压，从而实现对静电场强度的控制。当待分离燃油的含水量变化时，电场控制器300会自动调整静电场强度，以确保乳化水能够达到最佳的破乳效果，保证永久性的良好的乳化水分离效果。同时，电场控制器300能够过载及短路保护，具备断路报警功能，在正常的使用中，电场控制器300可以将电场控制器300的信息转递到整车的仪表盘上，以实时显示整车的工作状态。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。