專利名稱：燃料過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于移除燃料中雜質(zhì)的方法和裝置
背景技術(shù)：
柴油驅(qū)動(dòng)的車輛通常包括柴油燃料水分離器，以便防止水進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，使車輛性能最優(yōu)化。傳統(tǒng)的柴油燃料水分離器包含由纖維素制造的過濾元件，纖維素被化學(xué)改性，以便誘導(dǎo)水聚結(jié)。但是，這些傳統(tǒng)的分離器因溶解在柴油燃料中的大量極性材料而變得不起作用，例如，去垢添加劑和生物柴油添加劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括用于移除燃料中雜質(zhì)的方法和裝置。本發(fā)明的方法和裝置實(shí)現(xiàn)了適用于移除燃料中雜質(zhì)例如水的分子篩，該分子篩不會(huì)因極性材料而變得不起作用。正如本領(lǐng)域中已知的，極性材料是由具有永久電偶極矩的分子組成的材料。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，裝置包括布置在燃料箱和柴油驅(qū)動(dòng)車輛的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之間的殼體。殼體限定大致圓柱形的主體、布置在主體一個(gè)端部的入口、和布置在主體相反的另一端部的出口。燃料擴(kuò)散器布置在殼體的主體內(nèi)，與入口流體連通。燃料收集器布置在殼體的主體內(nèi)，與出口流體連通。分子篩布置在位于燃料擴(kuò)散器和燃料收集器之間的殼體主體內(nèi)。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，殼體的出口連接纖維素過濾器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，分子篩為3A型分子篩，適合于移除燃料中的水。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，分子篩為4A型分子篩，適合于移除燃料中的水。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，殼體由注射成型的塑料構(gòu)成，以便最小化成本和重量。
本發(fā)明的優(yōu)選方法包括將來自燃料箱的燃料傳輸?shù)竭^濾裝置，例如使用燃料泵。過濾裝置中的燃料接著擴(kuò)散，以便增加流動(dòng)面積。已擴(kuò)散的燃料接著通過過濾裝置中的分子篩過濾，以便移除雜質(zhì)例如水。此后，燃料從過濾裝置傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在燃料傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)之前，燃料傳輸?shù)绞占骰蛘邇?chǔ)存器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在燃料傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)之前，通過纖維素過濾器傳輸燃料。
結(jié)合附圖，根據(jù)下面對(duì)實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)以及其它特征和優(yōu)勢(shì)將變得顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有柴油燃料水過濾器裝置的車輛的示意圖；和 圖2是圖1的柴油燃料水過濾器裝置更詳細(xì)的示意圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的組件，圖1顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的柴油驅(qū)動(dòng)車輛10的示意圖。車輛10包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料箱14、和布置在它們之間的過濾器總成16。燃料泵18適合于將來自燃料箱14的柴油燃料20通過過濾器總成16傳輸?shù)讲裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)12。應(yīng)意識(shí)到燃料泵18顯示為布置在燃料箱14和過濾器總成16之間是為了示例的目的；但是燃料泵18還可選擇地布置在其它的位置，例如，燃料箱14內(nèi)。過濾器總成16構(gòu)造為移除柴油燃料20中的水，以便保護(hù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)12，和最優(yōu)化車輛10的性能。
參考圖2，更詳細(xì)顯示了過濾器總成16。過濾器總成16包括殼體或者筒22。殼體22優(yōu)選由注射成型的塑料組成，以便最小化過濾器總成16的成本和重量?？蛇x擇地，殼體22由任何常規(guī)材料組成，例如金屬。殼體22限定大致圓柱形主體24、入口26和出口28。入口26和出口28優(yōu)選布置在主體24相對(duì)的端部。燃料擴(kuò)散器30、分子篩32、和燃料收集器34優(yōu)選布置在殼體22的主體24內(nèi)。燃料擴(kuò)散器30布置在入口26附近的主體內(nèi)，與入口流體連通。燃料收集器34布置在出口28附近的主體內(nèi)，與出口流體連通。分子篩32布置在位于燃料擴(kuò)散器30和燃料收集器34之間的主體24內(nèi)。
燃料擴(kuò)散器30優(yōu)選為傳統(tǒng)的噴嘴設(shè)計(jì)，適合于增加柴油燃料20的流動(dòng)面積(如圖1所示)，以致燃料20更加均勻地分配穿過分子篩32的表面。已經(jīng)觀察到，通過使用擴(kuò)散器30分配穿過較大的分子篩表面的燃料20，可從燃料20中過濾更多的水，延長(zhǎng)過濾器總成16的壽命。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，分子篩32由吸收性材料組成，例如鋁硅酸鹽結(jié)晶聚合物或者沸石(未顯示)。但是，應(yīng)意識(shí)到分子篩32可選擇地包括其它成分，例如，合成分子篩。沸石形成三維互相連接的網(wǎng)狀物，該網(wǎng)狀物具有限定開口或孔的若干阱(未顯示)。當(dāng)分離流過過濾器時(shí)，適合孔的分子被過濾或者捕獲，但是允許較大的分子通過。分子篩32優(yōu)選為3A或4A型分子篩，其具有的孔的尺寸適合于過濾水分子。正如本技術(shù)領(lǐng)域中已知的，“3A型”和“4A型”分子篩是常見的生產(chǎn)型號(hào)。
分子篩32因而構(gòu)造為移除柴油燃料和生物柴油中的水，同時(shí)不移除較大的柴油燃料、生物柴油、或者燃料添加劑分子。另外，過濾器總成16不會(huì)因極性材料而變得不起作用，過濾器總成16繼續(xù)移除柴油燃料20中的水(如圖1所示)，直到分子篩32飽和。正如本技術(shù)領(lǐng)域中已知的，極性材料是由具有永久電偶極矩的分子組成的材料。在分子篩32已經(jīng)飽和之后，它可以傳統(tǒng)的方式再次裝載，以便移除其中的水。再次裝載飽和分子篩的一種方法包括使用溶劑清洗篩，該溶劑適用于干燥篩的目的，此后在大約200度攝氏溫度下加熱篩若干小時(shí)。
燃料收集器34優(yōu)選為儲(chǔ)存器或者容器，其適用于在柴油燃料20通過出口28之前保存經(jīng)過分子篩32傳輸?shù)娜剂?0。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，濾水器16包括纖維素過濾器40，其連接殼體22的出口28。纖維素過濾器40優(yōu)選實(shí)現(xiàn)為分子篩32損壞情況下的防范措施。更準(zhǔn)確地，纖維素過濾器40實(shí)現(xiàn)為防止已損壞的分子篩的構(gòu)成材料到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)12(如圖1所示)。
盡管詳細(xì)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，但熟悉本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的人員會(huì)意識(shí)到在后附權(quán)利要求書范圍內(nèi)用于實(shí)施本發(fā)明的各種替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的過濾裝置，車輛具有與燃料箱流體連通的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述過濾裝置包括殼體，其構(gòu)造為布置在發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料箱之間，同時(shí)殼體與燃料箱和發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通，以致來自燃料箱的燃料在到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)之前要經(jīng)過殼體；和分子篩，其布置在殼體內(nèi)，其中分子篩構(gòu)造為在燃料傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)之前移除燃料中的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，殼體限定主體、布置在主體一個(gè)端部的入口、和布置在主體相反的另一端部的出口。
3.如權(quán)利要求2所述的過濾裝置，還包括燃料擴(kuò)散器，其布置在殼體的主體內(nèi)，與入口流體連通。
4.如權(quán)利要求3所述的過濾裝置，還包括燃料收集器，其布置在殼體的主體內(nèi)，與出口流體連通。
5.如權(quán)利要求4所述的過濾裝置，還包括纖維素過濾器，其連接殼體的出口。
6.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，分子篩為3A型分子篩，適合于移除燃料中的水。
7.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，分子篩為4A型分子篩，適合于移除燃料中的水。
8.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，殼體由注射成型的塑料構(gòu)成，以便最小化過濾裝置的成本和重量。
9.一種用于車輛的過濾裝置，車輛具有與燃料箱流體連通的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述過濾裝置包括殼體，其構(gòu)造為布置在發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料箱之間，所述殼體限定主體、布置在主體一個(gè)端部的入口、和布置在主體相反的另一端部的出口；燃料擴(kuò)散器，其布置在殼體的主體內(nèi)，與入口流體連通；燃料收集器，其布置在殼體的主體內(nèi)，與出口流體連通；和分子篩，其布置在位于燃料擴(kuò)散器和燃料收集器之間的殼體主體內(nèi)，其中所述分子篩構(gòu)造為在燃料傳輸?shù)讲裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)之前移除燃料中的雜質(zhì)。
10.如權(quán)利要求9所述的過濾裝置，還包括纖維素過濾器，其連接殼體的出口。
11.如權(quán)利要求9所述的過濾裝置，其特征在于，分子篩為3A型分子篩，適合于移除燃料中的水。
12.如權(quán)利要求9所述的過濾裝置，其特征在于，分子篩為4A型分子篩，適合于移除燃料中的水。
13.如權(quán)利要求9所述的過濾裝置，其特征在于，殼體由注射成型的塑料構(gòu)成，以便最小化過濾裝置的成本和重量。
14.一種用于向車輛發(fā)動(dòng)機(jī)提供凈化燃料的方法，所述方法包括將來自燃料箱的燃料傳輸?shù)竭^濾裝置；擴(kuò)散過濾裝置中的燃料，以便增加流動(dòng)面積；通過過濾裝置中的分子篩過濾擴(kuò)散的燃料，以便移除雜質(zhì)；和將來自過濾裝置的凈化燃料傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括在燃料傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)之前，將凈化燃料收集在儲(chǔ)存器中。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括在燃料傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)之前，通過纖維素過濾器傳輸凈化燃料。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，通過分子篩過濾燃料的步驟包括通過3A型分子篩過濾燃料，以便移除燃料中的水。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，通過分子篩過濾燃料的步驟包括通過4A型分子篩過濾燃料，以便移除燃料中的水。
全文摘要
提供了用于移除燃料中的雜質(zhì)的方法和裝置。裝置包括布置在燃料箱和柴油驅(qū)動(dòng)車輛的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之間的殼體。殼體限定主體、布置在主體一個(gè)端部的入口、和布置在主體相反的另一端部的出口。燃料擴(kuò)散器布置在殼體的主體內(nèi)，與入口流體連通。燃料收集器布置在殼體的主體內(nèi)，與出口流體連通。分子篩布置在位于燃料擴(kuò)散器和燃料收集器之間的殼體主體內(nèi)。分子篩適合于移除燃料中的雜質(zhì)例如水，以致凈化的燃料傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)，車輛性能得到改善。
文檔編號(hào)F02M37/22GK1971026SQ20061014931
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者A·E·布茨恩斯基 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司