[发明专利]具有掺气缓解的含水流体过滤器组件

说明书

一种具有掺气缓解的含水流体过滤器组件，包括盖、与盖接合并限定过滤器体积的碗杯、以及设置在过滤器体积中的过滤元件。过滤元件抵靠盖的内部和碗杯的内部密封，以提供未过滤体积和过滤体积。入口与未过滤体积流体连通，并且出口经由采集部段与过滤体积流体连通。采集部段具有延伸到过滤体积中的采集部段入口和空气计量孔，其中，空气计量孔具有小于采集部段入口的直径的30％的直径，并且采集部段入口位于空气计量孔下方。

背景技术

选择性催化还原(SCR)是一种排放控制技术，自2010年以来在美国广泛应用于由柴油发动机提供动力的地面车辆。SCR是一种通过在催化剂的存在下使氮氧化物排放物与氨水或尿素水溶液反应来减少氮氧化物排放物的技术。尿素水溶液通常被称为柴油机排气处理液，也称为DEF。DEF具有独特的特性，并且它对配备有SCR的柴油机设备上的排放系统的性能至关重要。

典型的DEF系统包括DEF储罐或容器、过滤器、泵(如正排量泵)和喷射器。DEF应该作为细雾被注射到柴油机的排放物流中。为了产生细雾，正排量泵从容器中抽取DEF流体，将DEF以高压输送至喷射器。这些泵容易因小到40微米的碎片而失效。由于这个原因，在容器和泵之间的泵的吸入侧上通常包括标定为40微米或更好的DEF过滤器。

实验室和现场经验表明，DEF倾向于吸收或者截留流体中的空气。根据亨利定律，空气可能以纳米气泡的形式被截留在流体中，或者溶解在DEF中。在不将本发明限制于空气如何被夹带在DEF中的任何特定理论的情况下，据信空气可以被溶解到流体和/或空气泡中，所述空气泡是在填充DEF容器时、或是通过搅拌在车辆行驶时、在净化事件期间产生的，或者是通过其他方式被夹带的。这种夹带的空气可能在非常不恰当的时候释放。某些环境条件可以加速空气从DEF中的释放。这些条件包括但不限于升高温度或绝对压力上的降低。当高度增加时或当泵的吸入侧抽取DEF时，将出现压力降低。然后，释放的空气可能积聚，直到例如从过滤器组件中抽出空气的大气泡，扰乱DEF系统中的注射压力。

发明内容

根据本发明的一个示例的含水流体过滤器组件包括盖、接合盖并限定过滤器体积的碗杯、以及设置在过滤器体积内的过滤元件。碗杯和过滤元件可以组合到旋压过滤芯中。过滤元件抵靠盖的内部和碗杯的内部密封，以提供未过滤体积和过滤体积。入口与未过滤体积流体连通，并且出口经由采集部段与过滤体积流体连通。采集部段具有延伸到过滤体积中的采集部段入口和空气计量孔，其中空气计量孔具有小于采集部段入口的直径的30％的直径，并且采集部段入口位于空气计量孔下方。在一些示例中，空气计量孔约为0.005至0.007英寸。

过滤元件可以是柱形的。过滤体积至少部分由过滤元件的内部体积限定。采集部段具有足以将采集部段入口定位在过滤元件的内部体积内的长度，从而允许分离的空气积聚在采集部段入口上方。由盖的内部体积限定的过滤体积的一部分可以提供用于空气在采集部段入口上方积聚的空间。

在一些示例中，盖的内部体积包括凹槽，以允许收集分离的空气。空气计量孔可以位于分离空气聚集的凹槽中。

在一些示例中，流体过滤器组件可以进一步包括加热器元件。在一个这样的示例中，采集部段入口位于加热器元件旁边。在另一个这样的示例中，采集部段入口同轴地包围加热器元件。

在一些示例中，流体过滤器组件还包括在过滤体积内部的可压缩构件，以提供保护防止冷冻损坏。

在另一个示例中，含水流体过滤器组件包括盖、与盖接合并限定过滤器体积的碗杯、以及设置在过滤器体积中的过滤元件，过滤元件具有内部体积，过滤元件抵靠盖的内部和碗杯的内部密封，碗杯和过滤元件的外表面配合以提供外部未过滤体积，并且盖和过滤元件的内部体积配合以提供内部过滤体积。入口与外部未过滤体积流体连通，并且出口经由采集部段与内部过滤体积流体连通。采集部段包括延伸到过滤体积中的采集部段入口和空气计量孔，其中空气计量孔的直径小于采集部段入口的直径的30％，并且采集部段入口位于空气计量孔下方。

附图说明

图1a是已知流体过滤器组件的截面图。