專利名稱：具有自熱裝置的燃油過(guò)濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃油過(guò)濾器。
背景技術(shù)：
這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的燃油包含一些成分，例如石蠟，這種石蠟在低溫時(shí)趨于濃縮到固化點(diǎn)。在燃油被進(jìn)給到噴射裝置前，使用過(guò)濾器除去燃油中存在的雜質(zhì)是基本的，因此，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在低于-25℃的很低溫度下保持停止一定的時(shí)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)就不能啟動(dòng)了，因?yàn)檫^(guò)濾器被所述成分堵塞。
過(guò)濾器在低溫的堵塞問(wèn)題只在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)，因?yàn)椴裼驮诟邏合卤槐盟妥阋宰詿?，從而防止所述成分分離成固態(tài)，例如所述石蠟。
因此，必須克服的問(wèn)題只是這樣的柴油問(wèn)題，即在發(fā)動(dòng)機(jī)靜止時(shí)在過(guò)濾器本身之內(nèi)的柴油和在該進(jìn)給泵和該過(guò)濾器之間的柴油。
所述燃油數(shù)量一般按次序分別是30cm3和1300-1600cm3。
為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，這種燃油必須被加熱到不低于-10℃。
在已有技術(shù)中，當(dāng)溫度低到不能使發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，公知的是使用外部措施，例如熱水，從外部加熱該燃油過(guò)濾器，以使過(guò)濾器中的柴油能被使用。
在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在該過(guò)濾器蓋內(nèi)的加熱裝置就被啟動(dòng)，該加熱裝置一般由車輛蓄電池供電的電阻元件組成。
在運(yùn)轉(zhuǎn)一短時(shí)段之后，一般是30到50秒，所述裝置停止和發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。該加熱裝置僅在發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)后才能被啟動(dòng)，因?yàn)槿绻l(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，電流的吸收使蓄電池快速放電。
本專利的目的是通過(guò)一簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的方案來(lái)克服所述缺點(diǎn)。
所述目的通過(guò)具有在權(quán)利要求中限定的特征的一個(gè)裝置達(dá)到。
基本地，該裝置包括一長(zhǎng)形容器，該容器通過(guò)一過(guò)濾器蓋內(nèi)的中心孔被插入和定位。
所述容器被插入該過(guò)濾器筒的中心圓柱腔內(nèi)，占據(jù)其中的一基本上是軸向的部分。
該容器包括至少一對(duì)被一隔膜分隔的腔室，該隔膜可被一外部作用打破。
所述腔室之一包括一第一固體反應(yīng)物，例如氯化鈣CaCl2，當(dāng)與另一個(gè)腔室內(nèi)包含的一第二液體反應(yīng)物接觸時(shí)，能夠產(chǎn)生一強(qiáng)放熱作用，該第二反應(yīng)物例如是具有低凝固點(diǎn)的水溶液。
所述反應(yīng)產(chǎn)生的熱量足以摧毀已固化或部分固化成分的膜，該成分例如是石蠟，所述膜在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)已沉積在該過(guò)濾器的表面上。
正如所述，分隔每對(duì)腔室的兩個(gè)腔室的隔膜被外部作用打破。
在該實(shí)施例中，容器一旦已被使用就被處理掉，并且一新的容器就被插入過(guò)濾器內(nèi)設(shè)置的腔中。
本發(fā)明還提供的容器可以無(wú)限地重新使用。
在這種情況下，過(guò)飽和過(guò)冷卻的溶液在從液態(tài)向結(jié)晶狀態(tài)的轉(zhuǎn)變被用于產(chǎn)生巨大的熱量。
三水乙酸鈉(CH3COONa-3H2O)已被證明特別合適，其在58℃左右固化，因此其在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間的柴油溫度下成液態(tài)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)及操作特征，將通過(guò)隨后優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述而變得明顯，其中實(shí)施例通過(guò)非限制性例子結(jié)合附圖
給出。
附圖表示根據(jù)本發(fā)明的一燃油過(guò)濾器的軸向截面。
該過(guò)濾器1包括一常規(guī)的杯形外殼2，該外殼設(shè)置有被過(guò)濾燃油的一出口通道21和用于支撐該過(guò)濾器濾筒3的翼片22。
該濾筒3是環(huán)形的，并且具有一可透過(guò)燃油的外壁31和一底座32，該底座具有一系列與該過(guò)濾器底座一致的圓孔32。
該外殼2通過(guò)一外蓋密封地旋到其上而被頂部封閉。
該蓋4包括一軸向通道41，該通道從設(shè)置在該蓋壁厚內(nèi)的腔室42向下延伸。
該腔室42提供一通道43，該通道43開口向外，通過(guò)該通道進(jìn)給要被過(guò)濾的燃油。
在該通道41的外部具有一系列同心支腳44，該同心支腳被設(shè)置得停靠在該濾筒3的頂部，以便保持濾筒的定位。
該濾筒3提供一向上的軸向通道34，該通道被密封安裝在該通道41的外面。
在該蓋的中心設(shè)置有一螺紋座45，一圓柱形容器5被密封地插入該座內(nèi)，該容器5被一中心隔膜53分隔成兩個(gè)腔室51和52。
該容器5方便地由尼龍構(gòu)成。
該隔膜53成粘合定位的薄鋁片形式。
該容器5在頂部提供一寬的頂部54，在該寬的頂部上部具有一可變形壁55。
下室52包含固體氯化鈣CaCl2，而上室51包含蒸餾水，其中溶有鹽，例如氯化鈉NaCl，其溶解濃度可以使溶液的凝固點(diǎn)降至-45℃以下。
對(duì)于一正常的燃油過(guò)濾器，該濾筒的軸向腔容積值是30cm3，該下室52包含24-44g的氯化鈣，和上室51包含20-40cm3的鹽水或包含合適防凍劑的水。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在-40℃的溫度下長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)作后被重新啟動(dòng)時(shí)，司機(jī)用力按壓該可變形壁55，打破該隔膜，水就下降到包含氯化鈣的下室中。
在水和氯化鈣之間的放熱反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱量，足以在幾秒的極短時(shí)間內(nèi)使該過(guò)濾器中心腔室內(nèi)的燃油溫度上升到+10℃的溫度。
這使發(fā)動(dòng)機(jī)能被啟動(dòng)和一直運(yùn)轉(zhuǎn)到在泵和過(guò)濾器之間的通道內(nèi)含有的燃油被配發(fā)，被配發(fā)的燃油與過(guò)濾器內(nèi)含有的燃油混合，使燃油溫度下降到不低于-10℃，足以防止石蠟成分的分離。
該容器5是可被處理的，并在使用后被快速更換一新的。
除了氯化鈉，可使用的鹽包括氯化鈣(CaCl2)，硫酸銅(CuSO4)，和硫酸鎂(MgSO4)。
下表表示所述鹽被水合作用的物理-化學(xué)特性。
鹽水合熱量 溶度焦耳/克(J/g) (克/100毫升水，在20℃時(shí))氯化鈣 678.7 74.5硫酸銅 416.8 20.7硫酸鎂 706.8 26.2獲得接近飽和度和在20℃能夠溶解的最大溶解物的建議反應(yīng)數(shù)量是；水內(nèi)氯化鈣 42重量百分比水內(nèi)硫酸鎂 20重量百分比水內(nèi)硫酸銅 16重量百分比還建議使用一種含50％水/50％乙二醇的防凍混合液來(lái)代替水，同時(shí)減少鹽。
在使用氯化鈣的情況下，混合物中內(nèi)溶物方便地是27％重量比。
為了打破該隔膜，可以設(shè)置一機(jī)械裝置，例如在兩腔室藥品包裝中已知的一空心沖孔器(hollow punch)。
固體反應(yīng)物可以方便地位于該沖孔器(punch)內(nèi)，并且該沖孔器的底座可被一濾片封閉。
正如所述，如果使用過(guò)飽和過(guò)冷卻三水乙酸鈉(CH3COONa-3H2O)溶液，則不需提供打破在該可處理的濾筒中的隔膜的裝置，因?yàn)閱?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)熱量的產(chǎn)生是自動(dòng)的。
90％重量的三水乙酸鈉和10％重量的水的溶液已被證明是成功的。
該化合物是通過(guò)把反應(yīng)物加熱到低于水的沸點(diǎn)溫度(約80℃)而被準(zhǔn)備的。
該溶液容器方便地是聚乙烯，并且包含一薄金屬片，該薄金屬片有利于引發(fā)液-固轉(zhuǎn)變，作為一結(jié)晶晶源。
三水乙酸鈉的物理-化學(xué)特性如下
熔化的熱量264焦耳/克(J/G)結(jié)晶的熱量144焦耳/克(J/G)鹽的溶解度46.5g/100g H2O
權(quán)利要求
1.一種燃油過(guò)濾器，包括一杯形外殼，在該外殼的壁內(nèi)設(shè)有一燃油出口通道，該外殼被一蓋封閉，該蓋設(shè)有一軸向燃油進(jìn)給通道，通過(guò)該進(jìn)給通道一環(huán)形過(guò)濾筒與所述軸向通道共軸和被密封地安裝在其上，其特征在于包括一長(zhǎng)形容器，該容器延伸進(jìn)入該過(guò)濾器濾筒的內(nèi)部，在所述容器內(nèi)放置一種能夠形成放熱反應(yīng)的物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1的一種過(guò)濾器，其特征在于，該能夠產(chǎn)生放熱反應(yīng)的物質(zhì)是三水乙酸鈉過(guò)飽和溶液。
3.如權(quán)利要求1的一種過(guò)濾器，其特征在于，所述容器分成一下腔室，用于包含一種固體反應(yīng)物，和一上腔室，用于包含一種液體反應(yīng)物，所述腔室被一隔膜分隔，所述隔膜可被從外部打裂，所述反應(yīng)物可引起放熱反應(yīng)。
4.如權(quán)利要求3的一種過(guò)濾器，其特征在于，所述第一反應(yīng)物從氯化鈣CaCl2，硫酸銅CuSO4和硫酸鎂MgSO4中選擇，所述第二反應(yīng)物是凝固點(diǎn)低于-40℃的水溶液。
5.如權(quán)利要求4的一種過(guò)濾器，其特征在于，所述第二反應(yīng)物是水和乙二醇的混合物。
6.如權(quán)利要求4的一種過(guò)濾器，其特征在于包含24到44g的氯化鈣CaCl2和20到40cm3的水。
7.如權(quán)利要求3的一種過(guò)濾器，其特征在于，所述容器具有一從外部可接近的可變形壁。
8.如權(quán)利要求3的一種過(guò)濾器，其特征在于，所述容器提供一接近該隔膜并且可從外部操作的機(jī)械中空沖孔器。
全文摘要
燃油過(guò)濾器(1)包括一杯形外殼(2)，在該外殼壁內(nèi)設(shè)有一燃油出口通道(21)，和被一蓋封閉，該蓋設(shè)有一軸向燃油進(jìn)給通道(41)，通過(guò)該進(jìn)給通道一環(huán)形過(guò)濾筒(3)與所述軸向通道共軸和被密封地安裝在其上；一長(zhǎng)形容器(5)包含一種能夠產(chǎn)生放熱反應(yīng)的物質(zhì)，被設(shè)置在該過(guò)濾器濾筒的腔內(nèi)。
文檔編號(hào)F02M31/16GK1630781SQ03803753
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月8日
發(fā)明者喬治·吉龍迪 申請(qǐng)人:Ufi過(guò)濾股份公司