專利名稱：用于流體供給的壓力梯度劑量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體供給系統(tǒng)，特別是涉及一種用于流體供給系統(tǒng)的 壓力梯度劑量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
和
發(fā)明內(nèi)容
母申請下面的部分來自于上述母申請。母發(fā)明涉及一種液體過濾系統(tǒng)，還涉及一種在封閉系統(tǒng)中處理液 體的方法。過濾器組件通常用于通過濾出污染物和因此防止損壞發(fā)動機和其 它下游部件(例如閥、燃料注射器、燃料管線和相關(guān)其它部件)而保 護燃燒發(fā)動機。為了保持發(fā)動機性能和可靠性，過濾器組件必須進行 更換，通常以每2000至4000汽車英里的頻率來更換。同樣重要的是向燃料中添加試劑，以便減小對發(fā)動機和相關(guān)下游 部件的損害和/或提高發(fā)動機的性能。例如，因為早期1990年代的柴油 制造商顯著降低了柴油中的硫含量，以便減小由于燃燒高硫含量燃料 而對環(huán)境的危害。不過，在柴油中自然出現(xiàn)的硫也用作潤滑劑。所形 成的低硫含量柴油使得柴油發(fā)電機的磨損增加，特別是燃料泵和注射器，這又明顯損害發(fā)動機的總體工作、性能和效率，甚至對環(huán)境有害。 因此，已經(jīng)發(fā)展了各種添加劑，以便不僅增加潤滑，而且還提高燃料 穩(wěn)定性、燃料燃燒和發(fā)動機性能。很難在燃料中保持恒定或合適的添加劑水平。通常，操作人員在 每次添加燃料時將瓶裝添加劑或添加劑濃縮物加入汽車油箱中。盡管 很多瓶裝燃料添加劑可以在市場上購買，但是操作人員通常并不一直 在每次加燃料時都加入添加劑(添加劑可能不容易獲得)，或者操作人 員可能忘記加入添加劑。添加劑與燃料在油箱中組合可能不容易提供 均勻的燃料/添加劑混合物。油箱并沒有可靠的方法來混合燃料。通常，操作人員依靠在加燃 料過程中產(chǎn)生的擾動或者通過汽車運動來使得添加劑和燃料混合。而 且，在燃料中的添加劑濃度可能根據(jù)油箱中的燃料量而變化(假定在 每次加燃料時加入設(shè)定量的添加劑)。已經(jīng)發(fā)展了各種可選方法來將添加劑加入燃料中。 一種方法包括 將燃料添加劑提供給過濾器組件中，例如在授予Martin等的美國專利 No.6238554中所述，它在控制擴散的情況下將添加劑加入燃料中。另一方法由Davis在美國專利No.5507942中公開，它包括具有固 體燃料添加劑的過濾器組件，當(dāng)添加劑與燃料在過濾器組件中接觸時， 該固體燃料添加劑溶解在燃料中。母發(fā)明提供了一種利用在過濾器組件中存在或形成的流體壓力梯 度來處理燃料的新穎方法。這時，壓力梯度用于將燃料添加劑連續(xù)加 入流過過濾器組件的燃料中。因此，母發(fā)明提供了新的進步，另外在 相關(guān)主題中提供了各種優(yōu)點和好處。盡管上述說明涉及過濾器組件，但是母發(fā)明提供了新穎的過濾器組件和處理流過該過濾器的流體的方法，而不管該液體是否為燃料。 在母發(fā)明中的原理也用于普通過濾器，并能夠用于過濾器組件、液壓 過濾器、潤滑劑過濾器和/或冷卻劑過濾器。母申請涉及新穎的過濾器組件、該過濾器的制造以及使用。母申 請的各個方面都是新穎的、非顯然的，并提供了各種優(yōu)點。盡管這里 覆蓋的母申請只能參考附加權(quán)利要求來確定，但是作為這里所述的優(yōu) 選實施例的特征的特定形式和特征將在下面簡要介紹。在一種形式中，母發(fā)明提供了一種過濾器，該過濾器包括殼體， 該殼體確定了內(nèi)部腔室，并包括進口、出口和流體通道，用于使液體 流過內(nèi)部腔室。流過流體通道的液體在內(nèi)部腔室中產(chǎn)生壓力梯度，這 樣，在內(nèi)部腔室的第一區(qū)域中，流動的液體有第一 (更高的)流體動 壓力，而在第二區(qū)域中，流動的液體有第二 (更低的)流體動壓力。 過濾器還包括過濾器元件，該過濾器元件布置在內(nèi)部腔室中并在流 體通道中在進口和出口之間；以及容器，該容器布置在內(nèi)部腔室中。 容器有確定內(nèi)部區(qū)域的外壁。容器還包括第一開口，該第一開口有 從外壁伸出的第一毛細(xì)管；以及第二開口，該第二開口穿過外壁，并 與第一開口間開。所述第一開口和第二開口各自在內(nèi)部腔室和內(nèi)部區(qū)域之間提供流體連通。液體添加劑可以布置在內(nèi)部區(qū)域中。液體添加 劑可以選擇為有利于燃料、油、潤滑劑和冷卻器中的至少一種。在另一形式中，母發(fā)明提供了一種過濾器，該過濾器包括殼體, 該殼體確定了內(nèi)部腔室，并包括進入該內(nèi)部腔室中的進口和出口；以 及過濾器元件，該過濾器元件布置在內(nèi)部腔室中并在進口和出口之間， 其中，過濾器元件使內(nèi)部腔室分隔成兩個區(qū)域一靠近進口的進入?yún)^(qū)域 和靠近出口的離開區(qū)域。過濾器還包括容器，該容器布置在內(nèi)部腔室 中，并確定內(nèi)部區(qū)域。容器有伸入進入?yún)^(qū)域中的第一毛細(xì)管以及在內(nèi) 部區(qū)域和內(nèi)部腔室之間提供流體連通的第二毛細(xì)管。液體添加劑(該 液體添加劑選擇為有利于流過該過濾器的液體)可以布置在容器的內(nèi)部區(qū)域中。母發(fā)明還提供了一種向流過過濾器組件的液體供給添加劑的方 法。該方法包括在過濾器殼體中產(chǎn)生流體動壓力梯度；將添加劑供 給過濾器殼體內(nèi)的容器中；將容器的進口孔定位成靠近過濾器殼體內(nèi) 的第一流體動壓力區(qū)域；以及將容器的出口孔定位成靠近第二流體動 壓力區(qū)域，該第二流體動壓力小于第一流體動壓力，從而使液體添加 劑流出容器。在其它形式中，母發(fā)明提供了一種過濾器組件，它包括殼體， 該殼體確定了內(nèi)部腔室；過濾器元件，該過濾器元件布置在殼體中， 并將內(nèi)部腔室分隔成內(nèi)部區(qū)域和過濾區(qū)域。容器定位在殼體中，并確 定儲存器。容器包括第一開口，該第一開口允許流體從進口區(qū)域流 入儲存器；以及第二開口，該第二開口允許添加劑或添加劑和流體的 混合物朝著通向組件的出口而流出儲存器。在其它形式中，母發(fā)明提供了一種用于過濾流體的過濾器組件。 該過濾器包括殼體，該殼體確定了內(nèi)部腔室，該殼體包括具有用于流 體的進口和出口的螺母板。過濾器還包括過濾器元件，該過濾器元 件可由流體透過，且該過濾器元件布置在殼體中；以及容器，該容器 也位于殼體中。容器確定了儲存器，該儲存器設(shè)置成接收液體添加劑。 容器還包括第一開口，該第一開口允許從進口進入的流體流入儲存 器中；以及第二開口，該第二開口允許存放在儲存器中的液體添加劑 流向出口。第一幵口和第二開口設(shè)置成允許流體以小于流過過濾器元 件的主流的面速度的50%的流體面速度(因此有相應(yīng)壓力降)而流過 容器。在另外的形式中，母發(fā)明提供了一種用于過濾流體的過濾器組件。 該過濾器包括殼體，該殼體確定了內(nèi)部腔室，該殼體包括具有用于 流體的進口和出口的螺母板；過濾器元件，該過濾器元件可由流體透過，并布置在殼體中；以及容器，該容器位于殼體中。容器確定了儲 存器，該儲存器設(shè)置成用于接收液體添加劑，并可以還包括第一開 口，該第一開口允許從進口進入的流體流入儲存器中；以及第二開口， 該第二開口允許存放在儲存器中的液體添加劑流向出口。第二開口相 對于第一開口收縮，以便減弱流入容器中的流體流。本申請一種壓力梯度劑量系統(tǒng)用于燃料供給系統(tǒng)。在一個設(shè)施方式中，本發(fā)明在對輕型車需要進行開發(fā)時產(chǎn)生，例 如飲料運送和垃圾收集卡車，它們是在汽車上的改進后處理裝置。一 些車需要使用燃料承載的催化劑來幫助工作循環(huán)的顆粒捕獲回收。車 的預(yù)防維護循環(huán)可以是12000英里或六個月，不管哪個先到。壓力梯 度緩慢釋放過濾器的液體容量為大約處理用于5000英里的燃料(大約 600至800加侖燃料)，因此過濾器容量是耗盡間隔的限制因素。優(yōu)選 是，劑量罐能夠裝有足夠添加劑，以便達(dá)到12000英里(大約1500至 2000加侖燃料)。 一些車必須通過用于催化后處理的柴油機顆粒過濾器 來減小排放。這些車通常安裝機械劑量系統(tǒng)，以便提供使用液體燃料 承載催化劑的方法。為了獲得1500小時的預(yù)防維護循環(huán)，需要有改進 和更低成本的選擇方式。當(dāng)前的壓力梯度過濾器限制為用于較低英里 數(shù)、較低小時工作用途，例如飲料運送卡車、垃圾收集卡車等，而不 能有效用于重型高速公路車輛用途中。希望提供一種處理汽車的劑量 系統(tǒng)，它能夠有25000至30000英里的耗盡間隔和燃燒3800至4600 加侖柴油。2007發(fā)動機很可能使用具有主動回收的柴油機顆粒過濾器， 但是仍然可能需要一種被動回收方式，使用燃料承載催化劑的柴油機 顆粒過濾器。優(yōu)選是，燃料添加劑管線能夠包入劑量罐或殼體中，用 于在遠(yuǎn)處安裝在重型高速公路卡車發(fā)動機上。當(dāng)冬季來到時，車輛將 利用汽車上的劑量罐來施加冬季調(diào)節(jié)劑，并有效提供冬季凝膠防護。 而且，當(dāng)前的潤滑限制為大約500工作小時，遠(yuǎn)處安裝的劑量罐將使 得預(yù)防維護循環(huán)倍增。本發(fā)明還在上述'408和'513的母申請的持續(xù)開發(fā)過程中產(chǎn)生，盡管并不局限于此，并可以用作各種流體供給系統(tǒng)的壓力梯度劑量系統(tǒng)。 本發(fā)明還可以有或沒有所述母申請的過濾器元件。


母申請圖1一21和下面對它們的說明將來自所述母申請。圖1是母申請的過濾器組件的一個實施例的剖視圖。圖2是圖1的過濾器組件的過濾器的分解剖視圖。圖3是圖1中所示的過濾器的底部部分的局部全剖圖。圖4是表示在過濾器和外殼之間的過濾器殼體內(nèi)的不同軸向位置處測量的、流過過濾器的流體動壓力的曲線圖。圖5是比較進入具有毛細(xì)管出口的容器的流體流速和進入沒有毛細(xì)管出口的容器的流體流速的曲線圖。圖6是比較離開具有毛細(xì)管出口的容器的液體添加劑(不斷稀釋混合物的有效成分部分)的流速和離開沒有毛細(xì)管出口的容器的液體添加劑流速的曲線圖。圖7是母申請的過濾器組件的可選實施例的局部全剖圖。圖8是母申請的過濾器組件(具有引導(dǎo)流插入件)的還一可選實施例的局部剖視圖。圖9是圖8中所示的引導(dǎo)流插入件沿剖面線9一9的剖視圖。圖IO是母申請的過濾器組件的另一實施例的剖視圖。圖11是圖10中所示的添加劑盒沿剖面線ll一ll的剖視圖。圖12是用于母申請中的可更換盒的透視圖。圖13是圖12中所示的可更換盒的剖視圖。圖14是母申請的過濾器組件(具有可更換盒)的還一可選實施例 的正視全剖圖。圖15是母申請的過濾器組件的還一實施例的剖視圖，該過濾器組 件有在過濾器元件端帽上的延伸罩，用于提高在進口管處的液體速度。圖16是圖15中所示的、在過濾器元件端帽上的延伸罩和內(nèi)部管 的局部視圖。圖17是母申請的過濾器組件的還一實施例的剖視圖。圖18是用于圖17的過濾器組件中的添加劑盒的剖視圖。 圖19是圖17的添加劑盒的透視圖。圖20是用于圖17的過濾器組件中的盒的上部蓋的可選實施例的 局部剖視圖。圖21是母申請的添加劑盒的透視圖，表示了底壁部分。本申請圖22是本申請的、用于流體供給系統(tǒng)的壓力梯度劑量系統(tǒng)的一個 實施例的示意側(cè)剖圖。圖23是類似于圖22的視圖，表示了另一實施例。圖24是類似于圖22的視圖，表示了另一實施例。圖25是類似于圖22的視圖，表示了另一實施例。圖26是類似于圖22的視圖，表示了另一實施例。圖27是類似于圖22的視圖，表示了另一實施例。圖28是類似于圖22的視圖，表示了另一實施例。圖29是表示還一實施例的側(cè)剖圖。圖30是圖29的裝置的分解側(cè)剖圖。圖31是圖29的裝置的分解側(cè)視圖。圖32是圖31的部件的透視圖。圖33是表示還一實施例的分解側(cè)剖圖。圖34是圖33的裝置的一部分的透視圖。圖35是圖33的部件的透視圖。圖36是圖35的部件從不同角度看時的透視圖。圖37是圖33的裝置的分解透視圖。圖38是圖33的裝置的一部分的透視圖。圖39是表示還一實施例的分解側(cè)剖圖。圖40是圖39的裝置的一部分的透視圖。圖41是圖39的裝置的分解透視圖。圖42是圖39的裝置的一部分的透視圖。 圖43是表示還一實施例的透視圖。 圖44是圖43的部件的透視圖。圖45是包括圖43和44的部件的裝置的分解透視圖。 圖46是表示還一實施例的透視圖。 圖47是圖46的部件的透視圖。圖48是表示包括圖46和47的部件的裝置的分解透視圖。 圖49是表示還一實施例的側(cè)剖圖。 圖50是圖49的裝置的部件的透視圖。 圖51是圖49的裝置的部件的透視圖。
具體實施方式
母申請下面的部分來自上述母申請。為了促進對母申請的理解，下面介紹其中的實施例，并將使用專 業(yè)語言來介紹它們。不過應(yīng)當(dāng)知道，母申請的范圍并不由它們確定。 母申請所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常能夠考慮到所述過濾器、盒和處理的 任意可選方式和其它變化以及這里所述的母申請原理的任意其它應(yīng) 用。圖1是母申請的過濾器組件IO的剖視圖。圖2是相同過濾器組件 10的分解剖視圖。過濾器組件IO包括確定內(nèi)部腔室14的殼體或外殼 12。螺母板16橫過外殼12的開口端13而固定。螺母板16提供至少 一個進口 18 (優(yōu)選是多個進口)和至少一個出口 20。在所示實施例中， 螺母板16包括多個進口 18，這些進口 18包圍中心定位的出口。進口 18和出口 20提供了與內(nèi)部腔室14的流體連通，以便使液體(例如基 于有機物的燃料、潤滑劑或油流體，或者將于水的冷卻劑)能夠流入 和流出內(nèi)部腔室14。另外，過濾器元件22和容器24以及(可選的)偏壓元件26布置在內(nèi)部腔室14中。過濾器元件22定位在液體進入通過進口 18和液體離開通過出口 20之間的流體通道中。另外，過濾器元件22可以將內(nèi)部腔室14分隔 成液體進入?yún)^(qū)域28和液體離開區(qū)域30。過濾器元件22為任意己知形 式和市場上可獲得的過濾材料?？梢杂米鬟^濾器元件的材料實例包括 紙張(纖維素)、布、聚酯、金屬絲網(wǎng)、塑料網(wǎng)、梯度密度熔吹聚合物 材料等。在所示實施例中，過濾器元件22布置為由折疊過濾材料紙形 成的柱形套筒。該柱形套筒確定了中心定位的軸線23。在柱形套筒的 各端，過濾器元件22通過用于提供流體密封件的第一和第二過濾器端 帽31和33而支承在內(nèi)部腔室14中。因此，流過過濾器元件10的液 體必須經(jīng)過過濾器22,以便從進入?yún)^(qū)域28流向離開區(qū)域30。過濾器組件10還包括在燃料傳感器中的水和/或在外殼12中的排 泄閥35。應(yīng)當(dāng)知道，對于一些用途，過濾器組件并不需要排泄閥。不 過，當(dāng)存在時，排泄閥能夠用于排出已經(jīng)與非水性液體(例如基于有 機物的燃料、油和潤滑劑)分離的任何水。分離的水能夠收集在內(nèi)部 腔室14的底部。水滴能夠在外殼12的內(nèi)壁和容器24的外壁之間向下 流，這里可以有垂直延伸的間隔件37，以便使容器24離開和中心定位 在內(nèi)部腔室14中。另外參考圖3，圖3是過濾器組件10的底部部分的局部全剖圖， 容器24位于內(nèi)部腔室14的內(nèi)部。液體添加劑25能夠存放在內(nèi)部腔室 14中。在所示實施例中，容器24布置在外殼12的封閉端27和過濾器 元件22的底部端帽32之間。表示為圓形彈簧的偏壓元件26將容器24 偏壓向過濾器元件22的底部端帽32，并因此迫使過濾器元件22的端 帽3抵靠螺母板16或布置在它們之間的密封件。容器24包括外壁34。在所示實施例中，外壁34包括多個間隔件 37，各間隔件設(shè)置為較小的、軸向定向的肋。間隔件37提供了在容器24的外壁34和外殼12的內(nèi)壁之間的間隙，這樣，當(dāng)排泄閥35能夠用 于除去積累的水時，分離的水能夠在壁34之間跌落。外壁34確定了 內(nèi)部區(qū)域40。在本實施例中，容器24確定了同心環(huán)繞軸線23的柱形 儲存器或儲槽。容器24可以提供為兩件(或更多)結(jié)構(gòu)，這些部件通 過連接件而相互連接。連接件可以是螺紋連接件，它們根據(jù)需要而通 過粘接劑、卡扣配合、超聲波焊接或旋轉(zhuǎn)焊而密封。在優(yōu)選實施例中， 容器24提供為兩件結(jié)構(gòu)，具有連接兩個結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)焊連接件。進口孔42提供了穿過外壁34的開口。類似的，出口孔44也提供 了穿過壁34的開口。進口孔42和出口孔44提供了用于分別使內(nèi)部腔 室14中的液體進入和離開容器24的內(nèi)部區(qū)域40的通道。優(yōu)選是，進 口孔42和出口孔44都位于容器24的頂壁部分41中。在優(yōu)選實施例中，進口孔42提供為小直徑管或毛細(xì)管48。在特別 優(yōu)選的實施例中，毛細(xì)管48有合適長度，以便輸入內(nèi)部腔室14中和 鄰近過濾器元件22。在本實施例中，毛細(xì)管48提供用于使進入?yún)^(qū)域 28中的液體流入內(nèi)部區(qū)域40中的流體導(dǎo)管。優(yōu)選是，毛細(xì)管48的長 度和/或直徑選擇為利用由流過過濾器組件10的液體產(chǎn)生的流體壓力， 并使得一部分液體以合適流速進入內(nèi)部區(qū)域40。在一個實施例中，毛細(xì)管4S從容器24伸向在外殼12和過濾器元 件22之間的進口 18。在一個優(yōu)選實施例中，毛細(xì)管4S延伸過濾器元 件22的長度。在其它實施例中，超過容器24的外部延伸的毛細(xì)管48 長度選擇為小于或等于過濾器元件的長度的大約四分之三，或者毛細(xì) 管48的長度選擇為小于或等于過濾器元件的長度的大約一半；在另一 實施例中，毛細(xì)管48的長度選擇為小于或等于過濾器元件的長度的大 約四分之一。毛細(xì)管端部49可以是各種形狀，包括圓形、橢圓形、扁 平形狀，或者它可以設(shè)置成與在過濾器元件的外部和殼體內(nèi)部之間的 空間一致。毛細(xì)管48的相對端也可以伸入內(nèi)部區(qū)域40中。在所示實施例中，毛細(xì)管48鄰近容器24的底壁部分或底部延伸。管48可以在容器24 內(nèi)部從頂壁部分41向底壁部分51延伸合適距離。在一個實施例中， 該距離大于在壁部分41和51之間的距離的大約一半，在另一實施例 中，該距離大于該距離的大約四分之三。這防止進入的液體直接橫過 容器24的頂部流向出口孔44。優(yōu)選是，進入的液體與包含在容器24 中的添加劑充分混合。促使液體和添加劑充分混合的一個方法是增加 液體保持在容器24中的時間和/或增加進入的液體在從出口孔44離開 之前必須在內(nèi)部區(qū)域中流動的距離。應(yīng)當(dāng)知道，在可選實施例中，毛 細(xì)管48并不需要延伸至容器24的底部。在優(yōu)選實施例中，液體密度和添加劑密度的差別可以用于在一定 時間獲得更均勻的釋放率(見下面圖14)。通常，液體添加劑的密度比 流過過濾器組件的液體更高(不管液體是基于有機物還是基于水)。因 此，過濾的液體將"浮"在添加劑相上。利用該特性，在靠近添加劑 容器頂部處截短進口管，并使得出口毛細(xì)管延伸至容器底部附近。在 操作過程中，液體進入進口容器，浮起，并(大致)保持在容器的頂 部或?qū)盈B在液體添加劑上(除了在相之間的緩慢擴散)。當(dāng)更多液體通 過進口容器進入時，進入的液體使得純添加劑移動，并在接近完全濃 縮的情況下將它推出出口管，從而使添加劑成分非常穩(wěn)定地注入系統(tǒng) 中。出口孔44布置在外壁34的上壁部分中，并與進口孔42間開。而 且，在所示實施例中，出口孔44中心定位在外壁34中，以便中心延 伸至內(nèi)部區(qū)域40中。不過，應(yīng)當(dāng)知道，出口孔44可以根據(jù)需要定位 在外壁34中，以便伸入和/或通過容器24的任何部分。如圖1中所示， 出口孔44可以由伸入內(nèi)部區(qū)域40中的毛細(xì)管54來確定。毛細(xì)管54 提供了在內(nèi)部區(qū)域40和內(nèi)部區(qū)域14之間的導(dǎo)管。在一個實施例中，毛細(xì)管54提供了在最初位于內(nèi)部區(qū)域40和進入?yún)^(qū)域28中的液體和添加劑之間的流體連通。然后，液體能夠從進入?yún)^(qū)域28流過過濾器元件22進入離開區(qū)域30。然后，液體能夠從這里 流過出口 20和流回系統(tǒng)一重新循環(huán)的燃料、冷卻劑、油或潤滑劑系統(tǒng) 或者一次通過的燃料系統(tǒng)。在可選實施例(見圖14)中，毛細(xì)管54提供了用于使內(nèi)部區(qū)域 40中的液體和添加劑流向離開區(qū)域30的出口。在本實施例中，毛細(xì)管 54提供了在內(nèi)部區(qū)域40和離開區(qū)域30中的液體和/或添加劑混合物的 直接流體連通，并最終通向出口 20。因此，在本實施例中，在內(nèi)部區(qū) 域40中的液體和添加劑可以繞過過濾器元件22。本實施例將提供很高 的梯度壓力，因為這時過濾器元件的限制將加在動壓力梯度(Pdyn) 上。本實施例能夠提供特別的優(yōu)點，例如用于將非常粘性的添加劑注 入系統(tǒng)中。需要時，小的過濾介質(zhì)(例如燒結(jié)多孔塞、金屬絲網(wǎng)篩等) 能夠包含在出口管上，以便防止繞過過濾器的較大顆粒損壞下游部件。 過濾介質(zhì)可以位于出口管的任意端。也可選擇，進口孔42禾Q/或出口孔44可以分別由可溶密封件43 和45來密封。這使得過濾器組件能夠穩(wěn)定地儲存，特別是，這可以防 止容器24中的添加劑的活性和/或容積的損失。在使用時，流過過濾器 組件10的液體使得密封材料溶解，從而使液體能夠進入內(nèi)部區(qū)域40 中并與其中的添加劑混合。也可選擇，可溶密封件可以由低熔點材料 組成，該低熔點材料在暴露于流過過濾器的燃料的正常工作溫度下時 將熔化。在一個實施例中，當(dāng)液體為基于有機物的流體(例如燃料、油或 潤滑劑)時，可溶密封件由可溶于有機溶劑的材料(例如石蠟)組成。也可選擇，表示為預(yù)充裝儲存器56的單獨第二容器可以包含于過 濾器組件10中。在所示實施例中，預(yù)充裝儲存器56定位在容器24中 或容器24上。預(yù)充裝儲存器56通過隔板57而與內(nèi)部區(qū)域40 (和其中的液體添加劑25)分離，該隔板57可以是容器24的上壁部分。儲存 器56的一端58可以開口，或者也可選擇，端部58可以由網(wǎng)或其它多 孔結(jié)構(gòu)來覆蓋。添加劑59可以存放在預(yù)充裝儲存器56中，并可用于 直接釋放至流過過濾器組件10的液體中。添加劑59可以與添加劑25 相同或不同。在優(yōu)選實施例中，預(yù)充裝儲存器中的添加劑59為固體或 半固體材料，它分配或分散至流過過濾器組件的液體中。液體添加劑25可以從任意已知和市場上可用的組分中選擇，它可 以向過濾的特殊液體提供有利特性。添加劑可以在環(huán)境溫度下為液體， 或者是已經(jīng)溶解在合適溶劑中的固體組分。用于母申請的合適燃料添 加劑的實例并不局限于潤滑輔助劑、點火促進劑等。潤滑輔助劑的特 定實例包括乙醇、 一羥基正構(gòu)醇例如1至5個碳原子的飽和脂肪族 一羥基乙醇、甲醇、乙醇、丙醇、n-丁醇、異丁醇、戊醇和異戊醇；一 元羧酸(飽和或非飽和脂肪酸)例如辛酸、壬酸、羊蠟酸、H^—烷酸、 月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、亞油酸、地下酸、油酸、反 油酸、芥子酸、順蕪酸；有機硝酸鹽例如硝酸甲酯、硝酸乙酯、n-硝酸 丙脂、異硝酸丙脂、硝酸丙烯、硝酸丁酯、異硝酸丁酯、2-硝酸丁酯、 3-硝酸丁酯、n-硝酸戊酯、2-ethymexyl nitrate、 n-硝酸庚酯、2-硝酸庚 酯、n-硝酸辛酯、2-硝酸辛酯、n-硝酸壬酯、n-硝酸癸酯、硝酸環(huán)戊酯、 石肖酸環(huán)已酉旨、methylcyclohexyl nitrate、 isopropylcyclohexyl nitrate等。 這些燃料添加劑的實例可以在美國專利No.4248182、 5484462、 5490864 和6051039中看見，這些文獻都整個被本文參引。而且應(yīng)當(dāng)知道，這 里使用的術(shù)語"燃料"包括柴油、生物柴油、汽油、煤油、酒精或其 它石油蒸餾物。因此，添加劑可以選擇為有利于任意這些不同燃料組分。此外，這里所述的過濾器組件能夠用于燃燒發(fā)動機的燃料傳送系 統(tǒng)，包括柴油機和汽油發(fā)動機，和/或用于其它燃料儲存和傳送裝置或 系統(tǒng)，它們可以或者并不與燃燒發(fā)動機直接連接。用于冷卻劑、潤滑劑、液壓流體和油的添加劑也可以包含在內(nèi)部 區(qū)域40中和/或預(yù)充裝儲存器56中?？捎糜谀干暾埖乃岳鋮s劑添加劑的實例包括(但不局限于)以 下多種中的一種防腐蝕添加劑例如中性二羧酸、氫硫劑、苯并三唑、tolyltriazole以及鉬酸鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽和硅酸鹽(優(yōu)選是有銨、 四垸基銨、或者堿金屬如反離子)；以及緩沖劑，該緩沖劑能夠從任意 已知或共用的緩沖劑中選擇，例如硼酸鹽和磷酸鹽；以及各種其它添 加劑，包括泡沬去除劑、水垢抑制劑、表面活性劑、清潔劑和染料。 泡沬去除劑的實例包括組分(單獨或組合)例如硅泡沫去除劑、乙醇 例如polyethoxylated glycol、polypropoxylated glycol或acetylenic glycol。 水垢抑制劑的實例包括組分(單獨或組合)例如磷酸酯、羧酸膦酯、 聚丙烯酸酯、polymethacylate、苯乙烯-馬來酐、磺酸鹽、馬來酐共聚 物、丙烯酸-磺酸鹽共聚物等。用于母申請的表面活性劑包括例如(單 獨或組合)烷基磺酸鹽、壓克力磺酸鹽、磷酸酯、磺基丁二酸酯、 acetylenic glycol和羚乙基化醇。表面活性劑包括非離子和/或陰離子組 分例如膦酸酯表面活性劑、烯丙基磺酸鈉、sodium aryl sulfonate、 sodium alkyl aryl sulfonate、線性烷基苯磺酸鹽、烷基酚、羚乙基化醇、羧酸酯 等。冷卻劑添加劑的實例在美國專利No.4717495、出版的美國專利申 請20030042208和待審的美國專利申請09/611332和09/611413 (申請 日為2000年7月6日)中公開，這些文獻被本文參引。用于潤滑劑和油的添加劑在WO03/018163中公開，該文獻被本文 參引。實例包括但不局限于粘性指標(biāo)改進劑、抗氧化劑(也稱為氧化 抑制劑)、防磨損劑和清潔劑。特定實例包括清潔劑，例如水楊酸酯、 磺酸、膦酸、酚酸、硫代膦酸的鈉、鋇、鈣或鎂鹽；醇鹽、羧酸鹽； 分散劑例如長鏈和/或高分子量的無灰有機分子，例如N代alkenyl succinimides、酯和聚酯、有機酸的胺和聚胺鹽、由烷基化苯酚衍生的 Mannich基、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯的共聚物、乙烯、丙烯共聚物(包 含極性基)或者乙酸乙烯酯富馬酸共聚物；抗氧化劑例如二烷基或二芳基二硫代磷酸鋅、酚類化合物、有機亞磷酸酯、二硫代氨基甲酸金 屬鹽、硫化烯烴、防礙或芳香胺、有機硒化物、磷化或硫化萜烯；腐 蝕抑制劑，例如二硫代磷酸鋅、有機磷酸鹽、二硫代氨基甲酸金屬鹽、 磷化或硫化萜烯、硫化烯烴、芬芳族氮化合物、磺酸鹽、烯基丁二酸、 丙氧基化或乙氧基化烷基酚、替代咪唑、鋇、銬或鎂的氧化物或碳酸 銀；防磨損劑例如dithiophosphoric的鋅、鈣、鎂、鎳、鎘或四銨鹽、 各種鉬硫磺化合物、有機亞磷酸鹽、硫化烯烴、各種三唑、脂肪酸衍 生物、dicarbamate衍生物和堿性化合物例如酸中和劑；粘性指標(biāo)改進 劑例如高分子量的聚合物，例如烯烴共聚物、乙烯-丙烯共聚物和聚異 丁烯、各種苯乙烯共聚物，例如苯乙烯和丁二烯或橡膠基質(zhì)；流動點 抑制劑例如垸基化萘、聚甲基丙烯酸脂、交聯(lián)烷基化苯酚、乙酸乙烯 酯、富馬酸酯共聚物、烷基延胡索酸鹽、乙烯基酯共聚物、苯乙烯-酯 共聚物、衍生甲基丙烯酸垸基酯/丙烯酸共聚物、烯烴共聚物、垸基化 聚苯乙烯；防泡沫劑例如硅酮、聚酯；乳化劑例如羧酸的金屬鹽。在使用時，要過濾的液體通過螺母板16中的一個或多個進口 1S 而流入，并從這里流入內(nèi)部腔室14中。在所示實施例中，液體沿流入 箭頭60所示的方向流入進入?yún)^(qū)域28中?？梢园l(fā)現(xiàn)，流過過濾器(例 如在圖1至3中表示的過濾器組件10)的液體有在內(nèi)部腔室中的流體 動壓力梯度。圖4是表示在過濾器內(nèi)的不同軸向位置處通過計算機流體動態(tài) (CFD)模型來預(yù)計的流體動壓力的曲線圖(所有點都取自過濾器外殼 ID(12)和過濾器元件褶OD(22)之間的間隙的徑向中間位置處)。曲線表 示流體動壓力在過濾器元件端帽31的頂部附近最大，在該處軸向速度 最高。在頂部端帽下面的動壓力減小，因為當(dāng)流體向內(nèi)通過過濾器時, 軸向速度減小。圖中的y軸對應(yīng)于在過濾器中相對過濾器元件測量的 軸向位置，在該處，流體動壓力通過CFD表示。在圖4所示的曲線圖 中，過濾器元件的底部端帽處于0.1m，而頂部在0.225m。在過濾器中 的流體動壓力的絕對值可以根據(jù)影響在過濾器和殼體之間的間隙中的流速的各種因素而變化，這些因素包括過濾器殼體和/或過濾器元件 的總長度、在過濾器元件和殼體外殼之間的間隙(環(huán)形區(qū)域)的尺寸、 過濾器殼體和/或過濾器元件的總長度、過濾器元件的結(jié)構(gòu)(褶的數(shù)目、 褶的外徑、褶的內(nèi)徑、介質(zhì)厚度)、流過過濾器外殼和/或過濾器元件的流速或容積、以及流動液體的密度。動壓力Pdyn可以根據(jù)等式l來計算Pdyn-1/2X密度X速度2 (1)其中，密度是液體密度，速度是液體流過過濾器的速度。通過將進口孔42定位在Pdyn相對高壓的位置和將出口孔44定位 在內(nèi)部腔室中有更低流體壓力的區(qū)域中，母申請利用該觀察結(jié)果。因 為進口孔與流動方向垂直對齊(類似于皮托管)，停滯區(qū)域形成于管的 前面，從而使得動壓力轉(zhuǎn)變成靜壓力，該靜壓力用于驅(qū)動流體緩慢流 入管中和通過容器。在所示實施例中，進口孔42由毛細(xì)管48的開口近端來確定。毛 細(xì)管48從內(nèi)部區(qū)域40穿過壁34向上延伸至過濾器元件22和外殼12 的內(nèi)壁之間。將進口孔42布置在相對較高流體壓力區(qū)域中的毛細(xì)管48 末端處使得流過液體過濾器的液體進入內(nèi)部區(qū)域40。在內(nèi)部區(qū)域40中， 液體能夠與液體添加劑混合。然后，液體和添加劑混合物可以通過出 口孔44而離開。在一個實施例中，如上所述，進口孔44使得液體和添加劑混合物 能夠重新進入進入?yún)^(qū)域28，不過在流體動壓力小于鄰近通向毛細(xì)管48 的進口 42區(qū)域的壓力的區(qū)域中。在本實施例中，來自內(nèi)部區(qū)域40的 液體和添加劑混合物在通過出口 20離開過濾器組件之前流過過濾器元 件22。在可選實施例中，出口孔44提供了在內(nèi)部區(qū)域40和離開區(qū)域30 之間的直接流體連通。這使得液體和添加劑混合物能夠從內(nèi)部區(qū)域40出來進入離開區(qū)域30，并從該離開區(qū)域30與在離幵區(qū)域30中的大量 液體混合進入燃料導(dǎo)管(未示出)中，而并不經(jīng)過過濾器元件22。在 本實施例中，如上所述，根據(jù)需要，單獨的過濾器元件可以包含在出 口孔44中。使進口孔42布置在相對較高流體壓力的區(qū)域中和使出口孔44定 位在更低流體壓力的區(qū)域中將大大有利于向流動的液體加入添加劑。 在容器24中的液體添加劑的釋放率可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。在一個優(yōu) 選實施例中，合適的釋放率在很長時間內(nèi)保持相對恒定。該效果可以 通過改變?nèi)萜?4中的液體添加劑的初始粘性而變化。例如，當(dāng)液體添 加劑的初始粘性大大高于流過過濾器組件IO的液體的粘性時，那么當(dāng) 液體開始與容器24內(nèi)部的添加劑混合并稀釋該添加劑時，液體和添加 劑混合物的初始粘性開始緩慢降低。由于由出口毛細(xì)管提供的控制限 制，高粘性防止添加劑從容器24中快速初始釋放。進口毛細(xì)管也可以 有限制，但是因為液體粘性比添加劑的粘性低得多，且進口管只充入 液體，因此出口毛細(xì)管的限制將大致控制/設(shè)定由固定梯度壓力產(chǎn)生的 流速。不過，經(jīng)過一定時間，在容器24中的液體和添加劑混合物中的 液體的相對量增加。當(dāng)在液體和添加劑混合物中的液體組分的相對量 增加時，所形成的液體和添加劑混合物的粘性減小。所形成的粘性減 小使得出口毛細(xì)管的限制降低，這導(dǎo)致(稀釋的燃料/添加劑混合物的) 流速相應(yīng)增加，因此使得實際活性成分(添加劑)更穩(wěn)定地釋放。在 給定壓力梯度，流過具有串聯(lián)的兩個毛細(xì)管(進口和出口)(在各管中 有不同粘性，且忽略由容器提供的粘性阻力作用)的添加劑容器的流 速可以根據(jù)以下等式2來模擬Q—PTrD/D^/CUSO^DA/^L^4)] (2) 其中，Q-流速，P-梯度壓力，D^進口管直徑，D^出口管直徑， &=添加劑粘性，L產(chǎn)出口管長度，L產(chǎn)進口管長度，而p「液體粘性。 根據(jù)等式2，合適的流速可以通過改變管的幾何形狀(特別是管直徑 Di和D》而很容易調(diào)節(jié)，因為流速變化與管直徑的四次方成反比。在 使用時，添加劑粘性&將緩慢減小，流速將增大當(dāng)出口管提供對流動的最大限制時(例如當(dāng)D,很小時)，該效果將更明顯。已經(jīng)證明，當(dāng) 有10倍添加劑/燃料粘性比時，通常在過濾器/添加劑容器的壽命中流 速增加3倍。流速這樣增加3倍將幫助平衡由于容器中的活性成分濃 度的指數(shù)性減少而引起的活性成分釋放率降低。圖5和6是表示在兩種情況下的該效果的曲線圖，在這兩種情況 中，所有其它因素都相等，包括添加劑容器容積和在300小時時間中 釋放的總添加劑。只有進口管的直徑進行調(diào)節(jié)，以便獲得校正的總添 加劑釋放。圖5中的第一曲線圖表示了當(dāng)容器沒有出口毛細(xì)管時流速 多么恒定(因為進口壓力恒定，且進口管中的粘性恒定)。當(dāng)毛細(xì)管加 在容器的出口上時，初始流速降低，但是由于粘性降低，最終流速增 加了幾乎3倍。圖6中所示的曲線圖表示了相同的兩種情況下"活性成分"或添 加劑的注入速率。當(dāng)容器并不包括毛細(xì)管出口時，預(yù)計添加劑的釋放 率成指數(shù)降低(在本例中降低大約80%)。當(dāng)容器包含毛細(xì)管出口時， 注入速率曲線明顯變平(添加劑的釋放率降低~50%)，因為升高的流速 補償了稀釋容器混合物的添加劑濃度降低。在兩種情況下，在300小 時時間中釋放的添加劑總量幾乎相等。不過，當(dāng)容器包括毛細(xì)管出口 時將在一定時間提供更恒定的釋放率。這可以解釋成更好地保護燃料 系統(tǒng)。此外，液體進入容器24的速率可以變化。增加在進口孔42和出 口孔44之間的壓力差將使得液體更快速流入以及液體和添加劑混合物 更快速地從容器24的內(nèi)部區(qū)域40逸出。更靠近進口 18的毛細(xì)管4S 延伸端49可以增加動壓力。類似的，在更低壓力的區(qū)域(例如接近離 開區(qū)域30的區(qū)域)中的毛細(xì)管54終止端55能夠減小在出口孔44處 的流體動壓力。在另一實施例中，改變毛細(xì)管48和/或毛細(xì)管54的結(jié)構(gòu)和/或尺寸可以改變在進入和離開容器24的流體之間的壓力差。例如，毛細(xì)管48
和54中的一個或兩個的直徑可以變化。
相反，使進口孔42和出口孔44布置成使得兩者之間的相對壓力 差較小將提供流過容器的較低流速。
圖7是母申請的過濾器組件70的可選實施例的局部全剖圖。過濾 器組件70形成為類似于過濾器組件10。因此，相同參考標(biāo)號將用于表 示相同部件。
過濾器組件70包括確定內(nèi)部腔室14的外殼12。過濾器元件22 和容器72布置在內(nèi)部腔室中。容器72提供了用于液體燃料添加劑74 的儲存器。容器72包括外壁76。進口孔78和出口孔80。在所示實施 例中，進口孔78基本布置為如對于進口孔42所述，并能夠包括毛細(xì) 管82。開口84確定出口孔80。開口 84可以提供為基本小直徑開口或 毛細(xì)尺寸開口。開口 84提供了在內(nèi)部腔室14和內(nèi)部區(qū)域73之間的直 接流體連通。在一個實施例中，通過使開口 84定位在鄰近進入?yún)^(qū)域28 的外壁部分中(例如與毛細(xì)管82徑向相對的位置)，開口84可以直接 開口于進入?yún)^(qū)域28中。也可選擇，通過使開口 84定位成鄰近離開區(qū) 域，開口 84可以直接開口于離開區(qū)域30中。
圖8是母申請的過濾器組件90的還一實施例的局部剖視圖。過濾 器組件90類似于過濾器組件70和過濾器組10。因此，相同參考標(biāo)號 將用于表示相同部件。過濾器組件90包括位于內(nèi)部腔室14中的容器 92。容器92包括確定內(nèi)部區(qū)域96的外壁94。進口孔98和出口孔100 穿過外壁94延伸。進口孔98可以布置成基本如上面對于進口孔42所 述，包括毛細(xì)管48和/或進口孔78 (和毛細(xì)管82)，且出口孔100可以 布置成基本如上面對于出口孔44所述，包括毛細(xì)管54和/或出口孔80。
容器92還包括一個或多個內(nèi)部隔板102，該內(nèi)部隔板102確定了穿過內(nèi)部區(qū)域96的流體通道或槽道104。
圖9是圖5中所示的容器沿剖面線9一9的剖視圖?？梢钥匆?，在 視圖中，容器92包含隔板102，該隔板102基本布置為螺旋壁106, 它確定了穿過內(nèi)部區(qū)域96的彎曲通道108。在優(yōu)選實施例中，隔板102 布置為在容器92的整個深度延伸的實心部分或壁部分，即從上表面110 延伸至底表面112。在其它實施例中，隔板102并不需要延伸容器92 的整個長度，而是可以安裝在上表面110或底表面112上，或者甚至為 在容器92內(nèi)部的獨立插入件。在還一實施例中，隔板102并不需要為 實心壁或無孔結(jié)構(gòu)，而是可以包括穿過的開口。
在所示實施例中，液體通過孔98進入，并與裝入容器92內(nèi)的液 體添加劑混合。因此，在混合物通過孔100離開之前，液體和添加劑 混合物必須通過由隔板102確定的槽道104來運行。
圖10是母申請的過濾器組件114的另一實施例的剖視圖。過濾器 組件114的結(jié)構(gòu)類似于過濾器組件90、 70和10;因此，相同參考標(biāo)號 將用于表示相同部件。過濾器組件114包括容器115，該容器確定用于 添加劑的內(nèi)部區(qū)域40。
容器115包括確定進口的第一毛細(xì)管116以及出口 122，該出口 122提供了直接在過濾器元件下游(或過濾側(cè))的開口。出口 122包括 通過第二儲存器127向上延伸的毛細(xì)管123。因此，毛細(xì)管123能夠提 供壩，以便防止第二添加劑意外地從第二容器127引入容器115。在一 個實施例中，毛細(xì)管123直接模制在第一容器115的上壁部分129中。
另外參考圖ll，可以看見，第一毛細(xì)管116位于容器115的內(nèi)部 部分118附近。在該實施例中，出口 122中心定位在容器115的上壁部 分129中，因此與第一毛細(xì)管116徑向間開。
28圖12和13表示了用于母申請中的可更換盒126的一個實施例。
可更換盒126可以設(shè)置成基本如對于容器115、 92、 72和/或24所述。 因此。相同參考標(biāo)號將用于表示相同部件。可更換盒126包括外壁34， 該外壁34有進口孔42和出口孔44。可更換盒126提供了附加優(yōu)點， 其中，它可以很容易地布置在現(xiàn)有過濾器中，和/或當(dāng)裝入內(nèi)部腔室中 的添加劑用完時可以很容易更換。在所示實施例中，盒126并不包括 任何插入件以便引導(dǎo)流體流過。不過，應(yīng)當(dāng)知道，任何上述插入件可 以根據(jù)需要包含于容器126內(nèi)部。這樣的組件將包含于母申請的范圍 內(nèi)。
圖14是根據(jù)母申請制備的過濾器組件130的還一實施例的剖視 圖。過濾器組件130設(shè)置為基本如對于組件10、 70和90所述。因此， 相同參考標(biāo)號將用于表示相同部件。過濾器組件130包括容器134，該 容器134與內(nèi)部腔室133中的過濾器元件132軸向間開。在本實施例 中，可以看見，容器134可以設(shè)置成基本如上面對于容器24、 72、 92 和126所述。容器134可以是可拆卸盒和/或根據(jù)需要包括流動引導(dǎo)槽 道。容器134可以通過使底部殼體138與上部殼體或螺母板140分離 而從內(nèi)部區(qū)域中除去。在底部殼體138與上部殼體140分離后，過濾 器元件132和/或容器134能夠更換和/或整修。例如，容器134可以由 充滿添加劑的新容器或盒來代替。也可選擇，現(xiàn)有容器134重新充滿 新鮮充入的添加劑。
毛細(xì)管136確定了進入容器134的內(nèi)部區(qū)域138中的進口。由圖 中可以看見，毛細(xì)管136基本延伸過濾器元件132的整個長度。不過， 毛細(xì)管136只通過上壁部分延伸至容器134內(nèi)部很短距離。毛細(xì)管136 的末端可以包括一個或多個密封件(例如可溶于流過過濾器的液體的 密封件)、過濾器元件、或者多孔或其它網(wǎng)狀蓋，如上面所述。
毛細(xì)管140確定了從容器134的出口孔142。毛細(xì)管140向上伸入 離開區(qū)域30中。也可選擇，毛細(xì)管140還可以包括覆蓋任意一個末端的一個或多個密封件，例如可溶密封件、過濾器元件或者多孔或其它 網(wǎng)狀蓋141。毛細(xì)管140的相對端幾乎延伸至容器134的底壁部分或底 部。
在本實施例中，液體通過毛細(xì)管140進入容器134。因為液體通常 密度小于容器134中的添加劑，因此液體將是在添加劑頂部的第一層， 并迫使基本純添加劑通過毛細(xì)管140流出和進入流過離開區(qū)域30的液 體部分中。
在優(yōu)選實施例中，在液體密度和添加劑密度之間的差異可以用于 在一定時間獲得更均勻的釋放率。因為液體密度小于液體添加劑，因 此液體將"浮"在添加劑相上，且進口管在添加劑容器頂部附件截斷，
而出口毛細(xì)管延伸至容器底部附近。在工作過程中，當(dāng)液體進入進口 容器并"浮起"和保持在容器頂部(除了在相之間的緩慢擴散)時， 將使得純添加劑移動和使它以幾乎完全濃度推出該出口管，從而非常 穩(wěn)定地將添加劑成分注入系統(tǒng)中。
圖15是過濾器組件150的還一實施例。過濾器組件150可以提供 為基本如對于過濾器組件10、 70、 90和130所述。因此，相同參考標(biāo) 號將用于表示相同部件。過濾器組件150包括在內(nèi)部腔室154中的容 器152。毛細(xì)管156提供了進入容器152的內(nèi)部區(qū)域158中的進口。在 本實施例中，毛細(xì)管156沿與過濾器元件22的長度平行的方向延伸， 并基本沿該過濾器元件22的整個長度延伸。如圖16的放大圖所示， 上部端帽158包括罩160，該罩160向下沿徑向方向朝著毛細(xì)管156的 上端162延伸。
在本實施例中，端帽罩161與過濾器外殼164配合，以便限制流 動，因此增加在毛細(xì)管158的進口附近的速度。這又增加了在端部162 處的流體動壓力。因此，在容器152的進口和出口之間的壓力差將大 于當(dāng)燃料在過濾器端帽罩和外殼之間沒有限制時所觀察的結(jié)果。圖17是母申請的過濾器組件180的還一實施例的剖視圖。過濾器 組件180包括一些與對于過濾器組件10所述相同或類似的部件；因此， 相同參考標(biāo)號將用于相同部件。過濾器組件180包括確定內(nèi)部腔室184 的外殼或殼體182。過濾器元件22和容器186位于該內(nèi)部腔室中。過 濾器元件22能夠?qū)?nèi)部腔室184分隔成流體進入?yún)^(qū)域188和流體離開 區(qū)域190。另外，過濾器組件180可以包括用于收集水的可分離底部碗 192，該底部碗192有排泄閥193，以便排出收集的水。
容器186包括外壁194，該外壁194確定了內(nèi)部區(qū)域196。添加劑 (例如上面所述)布置在內(nèi)部區(qū)域196中。第一進口 200允許流體流 入內(nèi)部區(qū)域196中。出口 202允許添加劑和/或流體和添加劑的混合物 流出內(nèi)部區(qū)域196。在所示實施例中，可以看見，進口 200允許流體從 流體進入?yún)^(qū)域188流入內(nèi)部區(qū)域196中，而出口 202允許添加劑和/或 流體添加劑混合物流出內(nèi)部區(qū)域和流入流體離開區(qū)域l卯中。容器186 可以在最終裝配之前通過可封閉或可密封的開口 191來充裝液體添加 劑。
進口 200由較短的柱形凸臺環(huán)繞，該柱形凸臺由過濾器元件或過 濾介質(zhì)204覆蓋。在該特殊實施例中，進口 200不需要毛細(xì)管，且不 需要伸入內(nèi)部區(qū)域196中。而是進口 200設(shè)置為較短的柱形開口，且 直徑近似在lmm和大約10mm之間。過濾介質(zhì)204的形成材料可以與 用于過濾器元件22的材料相同，或者可以根據(jù)需要為不同材料。過濾 介質(zhì)204可以由橫過開口延伸的交叉肋支承。過濾介質(zhì)204可以由一 定材料形成為或者設(shè)置成和/或它的尺寸設(shè)置成能夠減小橫過進口 200 的壓力降。在一個實施例中，通過進口的流體面速度(因此壓力降， 因為對于流過多孔介質(zhì)的限制與流速成正比)為通過過濾器元件22的 流體面速度的大約50%;更優(yōu)選是小于大約25%;更優(yōu)選是小于流過 過濾器元件22的觀察速度的大約10%。這里使用的術(shù)語流體面速度定義為根據(jù)等式3而垂直于過濾材料 表面流過的液體的"進入速度"
FV=容積流速/面積(m/s) (3)
其中，F(xiàn)V是流體面速度，而容積流速是流體進入過濾材料的容積速度。
另外，根據(jù)需要，過濾器元件204可以由流體可溶的密封件206 來覆蓋或密封。密封件206可以用于防止添加劑198在儲存和運送過 程中意外泄漏，和/或防止添加劑在使用前與空氣接觸。
在該視圖中的出口 202包括毛細(xì)管210。毛細(xì)管210可以用于控制 添加劑(或流體和添加劑的混合物)從容器186出來的釋放率。毛細(xì) 管210從內(nèi)部區(qū)域196穿過出口 202延伸。毛細(xì)管210的外部部分212 由支承結(jié)構(gòu)214包圍。在所示實施例中，支承結(jié)構(gòu)214提供為錐形凸 臺216，該錐形凸臺216提供支承和減小毛細(xì)管210的外部部分212的 受損危險。為了進一步支承和減小在裝配過程中堵塞的危險，毛細(xì)管 210的末端凹入錐形凸臺216中。在一個實施例中，支承結(jié)構(gòu)214包括 多個徑向延伸肋217，這些徑向延伸肋可以超過毛細(xì)管210的末端延伸。 盡管凸臺216表示為錐形或截頭錐形結(jié)構(gòu)，但是也可以考慮其它形狀。 凸臺216抵靠密封件218，該密封件環(huán)繞端帽220的內(nèi)部部分，該端帽 220支承過濾器元件22。在凸臺216和密封件218之間的嚙合提供了 流體密閉的密封，以便防止流過組件的流體繞過過濾器元件22和容器 1S6。在所示實施例中，毛細(xì)管210和凸臺216中心定位在容器186的 頂壁部分中。
毛細(xì)管210伸入內(nèi)部區(qū)域196中。在優(yōu)選實施例中，毛細(xì)管210 延伸至靠近容器186的底壁部分222的位置。毛細(xì)管210的長度可以 根據(jù)需要變化，以便控制或限制添加劑釋放率。毛細(xì)管210確定了用 于容器186中的添加劑和/或添加劑/流體混合物的流動通路。在一個實 施例中，毛細(xì)管確定了流動通路，該流動通路的長度大于容器186的深度(從頂壁部分測量至底壁部分)。
本實施例的過濾器組件180提供了獨特的優(yōu)點。所示實施例特別 有利于密度大于流過組件的流體的添加劑。在所示實施例中，進口200
提供為柱形開口。這減小了添加劑釋放流速的變化，因為在進口 200 和出口 202之間形成的壓力降主要橫過毛細(xì)管210。因此，毛細(xì)管結(jié)構(gòu) 可以進行調(diào)節(jié)，以便控制添加劑的釋放率。這可以包括改變毛細(xì)管210 的長度和/或直徑，以便精細(xì)調(diào)節(jié)添加劑釋放至流體中的速率。增加毛 細(xì)管210的直徑將使釋放率增加成與毛細(xì)管內(nèi)徑為4倍正比。增加毛 細(xì)管232的長度將使釋放率減小成與毛細(xì)管長度成反比。
另外，通常在使用時過濾介質(zhì)從流體中保留顆粒。最終，當(dāng)接近 過濾器組件的使用壽命末端時，過濾介質(zhì)可以變得由顆粒充分堵塞， 這使得在進入?yún)^(qū)域188和離開區(qū)域190之間的壓力差明顯增加。該更 大壓力差迫使任何保持的液體添加劑離開容器186進入流體，其中， 它可能對流體有利，而不是當(dāng)更換過濾器組件時的處理。
另外參考圖18，圖18表示了容器230的另一實施例的剖視圖。在 容器230中，毛細(xì)管232表示為一直延伸至底壁部分222，從而終止于 螺旋繞組234。實際上，這延長了毛細(xì)管232，以便適應(yīng)更大壓力差， 同時仍然使添加劑保持合適流速離開內(nèi)部區(qū)域196。應(yīng)當(dāng)知道，螺旋繞 組234可以沿任意方向延伸或螺旋。不過，優(yōu)選是毛細(xì)管232的端部 定位成靠近底壁部分222。如上所述，通常，液體添加劑的密度大于流 過組件的流體。因此，使毛細(xì)管的端部定位成靠近容器230的底壁將 保證所有添加劑都釋放至流體中。
圖19表示了用于過濾器組件180中的容器186的透視圖。在本實 施例中，容器186包括形成于上壁部分242中的儲存器240。預(yù)充裝添 加劑可以存放在儲存器240中，以便直接加入過濾器組件180中的流 體內(nèi)。這在初始使用過濾器組件180時提供了附加"添加劑增加"。如上所述，根據(jù)需要，存放在儲存器240中的預(yù)充裝添加劑也可以由流 體可溶的密封件或密封材料(例如用于有機流體的石蠟或用于基于水 的流體的可溶于水的聚合物)來覆蓋。圖20是過濾器組件250的可選實施例的局部剖視圖。在本實施例 中，容器252表示為包括毛細(xì)管254，該毛細(xì)管254穿過柱形凸臺256 延伸。在凸臺256頂部的O形環(huán)258密封抵靠底部端帽220，以便保 證流體密閉密封和防止任何流體繞過過濾器元件22和容器252。圖21是容器186的底部部分和底部碗192的分解透視圖。由本實 施例可以看見，容器186包括環(huán)繞外壁194定位的多個同心肋264。這 使得在容器186的外壁194和殼體182之間有空間或間隙，以便使任 何水都能夠向下排入底部碗192中。然后，水能夠通過槽道266而排 入碗192中。碗192可以包括螺紋柱268，該螺紋柱268可以與容器 186底部部分中的螺紋凹口 270進行螺紋嚙合。在優(yōu)選實施例中，底部 碗192可以提供有排泄釋放閥193。另外，底部碗192可以提供有電子 傳感器，以便檢測其中包含的水分，或者可以由透明材料制成，水能 夠通過該透明材料來觀察。過濾器組件ISO提供了附加優(yōu)點，其中，它可以用于真空側(cè)過濾 器用途。在真空側(cè)用途中，在過濾器元件22和外殼壁182之間的進入 區(qū)域188中幾乎沒有流體(流體在該位置主要為蒸汽)。在真空用途中， 液體通常限定于近似在端帽220下面的區(qū)域和流體離開區(qū)域190中。 因為開口 200低于端帽220，因此液體將通過進口 200流入容器186中。母申請?zhí)峁┝伺c當(dāng)前傳送系統(tǒng)不同的優(yōu)點。使用容器中的液體添 加劑能夠使最大量的添加劑包含于過濾器組件中，因為液體添加劑完 全充滿容器的內(nèi)部容積，而固體添加劑不能這樣。而且，通過在使用 時利用在過濾器組件中產(chǎn)生的壓力梯度，添加劑的加入速率更加獨立 于在使用時可能產(chǎn)生的振動變化。不過，如上所述，添加劑的釋放率可以通過改變通向保持燃料添加劑的容器的內(nèi)部和外部的毛細(xì)管的長 度和/或直徑來進行調(diào)節(jié)。母申請還提供了只在液體流過過濾器的情況下將有利的添加劑加 入液體中的方法。當(dāng)液體并不流過過濾器時，添加劑向容器外部的擴 散都可忽略，因為分子擴散率極低。分子擴散率通過雙擴散系數(shù)來說 明，在液體/添加劑的上述實施例中，在添加劑和液體相之間的擴散系數(shù)為大約2e-6cm2/3，且當(dāng)沒有流動時流體動壓力梯度為零，因此也沒 有對流傳送。母申請還考慮了變化形式，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可知。在不脫離母 申請的精神的情況下，它還考慮了在母申請中的裝置和方法可以變化、 重新布置、代替、組合或加入其它處理，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可知。在 本說明書中涉及的所有專利和專利申請都被本文參引，就象各專利或 專利申請專門單獨地表示為由本文參引和在本文中整個進行說明。應(yīng)當(dāng)知道，特殊方向的參考術(shù)語(例如上面、上部、頂部、底部、 在頂部、低于等)只是用于說明目的，或者為了使各個部件更好地相 互識別或區(qū)分。這些參考術(shù)語并不構(gòu)成為對這里所述的裝置、方法和/ 或操作的任何限制。除非專門說明，這里使用的所有術(shù)語都用于包括它們的正常和普 通意思。而且，盡管已經(jīng)介紹和在附圖中表示了具有特定部件和結(jié)構(gòu)的過 濾器組件的不同實施例，但是應(yīng)當(dāng)知道，過濾器元件的任何選擇實施 例都可以包括其它實施例所述的一個或多個特定部件和/或結(jié)構(gòu)。本申請圖22表示了用于流體供給系統(tǒng)302的壓力梯度劑量系統(tǒng)300。添加劑傳送系統(tǒng)(例如它可以包括殼體304)有流體進口 306和流體出口 308。流動通道310包括從穿過殼體304從進口 306延伸至出口 308的 部分。沿流動通道的第一壓力區(qū)域312與進口 306連通，沿流動通道 的第二壓力區(qū)域314與出口 308連通。壓力區(qū)域314的壓力低于壓力 區(qū)域312 (后面將介紹)，這樣，在壓力區(qū)域312和314之間有壓力梯 度。在殼體中的添加劑儲存器316響應(yīng)該壓力梯度，以便將添加劑釋 放至流動通道中。添加劑儲存器316有與第一壓力區(qū)域312連通的第 一孔318以及與第二壓力區(qū)域314連通的第二孔320。添加劑儲存器響 應(yīng)在壓力區(qū)域312和314之間的所述壓力梯度，以便通過第二孔320 將添加劑釋放至第二壓力區(qū)域314處的流動通道310中。在一個實施 例中，添加劑傳送殼體304為旋轉(zhuǎn)安裝罐，如上所述，例如有螺母板 322，該螺母板322有穿過的孔例如324，用于使流體流進入，且有中 心螺紋孔326，用于流出和用于螺紋安裝在例如內(nèi)燃機或其它流體供給 系統(tǒng)安裝附件的栓柱上。殼體或罐304可以包括過濾器元件，如上所 述，或者可以省略過濾器元件，而是單獨殼體在不同位置連接于流體 供給系統(tǒng)中以便劑量，例如在遠(yuǎn)處位置，以便于操作人員。流體沿流動通道310從上游流向下游，如圖22中箭頭所示，包括 從進口 306至出口 308。在圖22的實施例中，沿流動通道310有一個 或多個壓力減小器，從而產(chǎn)生所述壓力梯度。壓力減小器可以由限制 器或孔來提供，例如(圓形或其它形狀的)孔如32S、狹槽、文氏管、 毛細(xì)管等(后面將介紹)。在圖22的實施例中，孔328的上游側(cè)與各 進口 306、第一壓力區(qū)域312和第一孔318連通?？?28的下游側(cè)與各 出口 308、第二壓力區(qū)域314和第二孔320連通。壓力梯度由沿流動通 道310自身流動的流體來產(chǎn)生，而沒有機械劑量注射泵。在圖22的實 施例中，第二孔320有添加劑傳送管330，例如毛細(xì)管或其它管，伸入 第二壓力區(qū)域314中，且a)檢測流體壓力；和b)傳送添加劑。第一孔 318可以沿管，例如由332處虛線所示，該管可以為毛細(xì)管，伸入第一 壓力區(qū)域312中。分別伸入第一和第二壓力區(qū)域312和314中的管332 和330可以有用于合適用途的選定內(nèi)徑和長度，例如如上所述。毛細(xì)管330和332改變和/或調(diào)節(jié)對于給定壓力梯度AP (由所述一個或多個 壓力減小器產(chǎn)生和由流動限制器例如孔328來提供)所產(chǎn)生的添加劑 排出流速。毛細(xì)管尺寸控制添加劑的流速。在圖22中，添加劑傳送殼體304有所述螺母板或安裝板322，用 于將殼體安裝在流體供給系統(tǒng)中。添加劑儲存器316通過在它和安裝 板322之間的間隔件而間開?？?28由在空間334中的穿孔管336中 的孔(圓形或其它形狀)來提供。穿孔管336沿軸線338而軸向延伸， 并有徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)部和提供第二壓力區(qū)域314，且有徑向外側(cè)的外部和 提供第一壓力區(qū)域312。在圖22中，穿孔管336從安裝板322軸向延 伸至添加劑儲存器316。穿孔管336有軸向延伸的環(huán)形側(cè)壁340，且管 由穿過側(cè)壁340的所述一個或多個孔328來穿孔。有所述一個或多個 孔328的穿孔管336提供在空間334中的壓力減小器，從而在第一和 第二壓力區(qū)域312和314之間產(chǎn)生所述壓力梯度。圖23表示了另一實施例，且使用與上述相同的參考標(biāo)號，以便合 適理解。在空間334中的上述壓力減小器由文氏管342來提供。文氏 管342的上游側(cè)與各進口 306、第一壓力區(qū)域312和第一孔318連通。 文氏管342的下游側(cè)與各出口 308、第二壓力區(qū)域314和第二孔320連 通。圖24表示了另一實施例，且使用與上述相同的參考標(biāo)號，以便合 適理解。在空間334中的管344沿軸線338軸向延伸，并有在安裝板 322處的第一軸向端346以及與添加劑儲存器316間開軸向間隙350(在 它們之間)的第二軸向端348。間隙350提供了孔或流動限制器等，以 便提供壓力減小器，從而產(chǎn)生在第一壓力區(qū)域312和第二壓力區(qū)域314 之間的所述壓力梯度。管344可以穿孔或不穿孔。當(dāng)管進行穿孔時， 附加的孔也提供所述壓力梯度。圖25表示了另一實施例，且使用與上述相同的參考標(biāo)號，以便合適理解。在空間334中的管352沿軸線338延伸，并有軸向延伸側(cè)壁 354和軸向端表面356，該軸向端表面356軸向?qū)χ砑觿﹥Υ嫫?16， 并與它間開軸向間隙358 (在它們之間)。管通過穿過端表面356的一 個或多個孔360而穿孔，該孔提供了流動限制器，從而提供產(chǎn)生上述 壓力梯度的壓力減小器。圖26表示了另一實施例，且使用與上述相同的參考標(biāo)號，以便合 適理解。安裝板322有收縮面部分362，該面部分362橫過空間334通 過間隙364對著添加劑儲存器316，從而提供流動限制器，以便提供產(chǎn) 生在第一壓力區(qū)域312和第二壓力區(qū)域314之間的所述壓力梯度的所 述壓力減小器。圖27表示了另一實施例，且使用與上述相同的參考標(biāo)號，以便合 適理解。墊圈366布置在安裝板322和添加劑儲存器316 (在墊圈的遠(yuǎn) 處相對側(cè))之間。墊圈有穿過的通道或槽道或孔368，從而提供所述流 動限制器，以便產(chǎn)生在第一壓力區(qū)域312和第二壓力區(qū)域314之間的 所述壓力梯度。在各個實施例中，在第一和第二孔318、 320中的相應(yīng)一個和在第 一和第二壓力區(qū)域312、 314中的相應(yīng)一個之間可以提供至少一個毛細(xì) 管(根據(jù)需要，第一和第二毛細(xì)管332和330,圖22)。毛細(xì)管可以有 不同尺寸，以便改變/調(diào)節(jié)/控制添加劑流速。流動通道310有并聯(lián)的第 一和第二分支370和372 (圖22)。第一分支370為主流體流分支。第 二分支在第一壓力區(qū)域312從主分支分叉，然后通過添加劑儲存器316， 再在第二壓力區(qū)域314返回主分支和與它重新連接。在優(yōu)選形式中， 毛細(xì)管尺寸選擇為使得主流通過分支370，只有很小流通過分支372， 且后者對由壓力減小器或流動限制器(例如328、 342、 350、 360、 364、 36S)產(chǎn)生的驅(qū)動壓力梯度幾乎沒有影響或者沒有影響。在圖22 — 27 中，第一和第二分支370和372穿過殼體304。圖28表示了另一實施例，且使用與上述相同的參考標(biāo)號，以便合適理解。在該實施例中，第一分支370在殼體304的外部，第二分支 372穿過殼體304。所述壓力梯度由流動限制器(例如限制孔、孔等) 提供的壓力減小器374來產(chǎn)生。橫過流動限制器(例如口、通道、孔、狹槽、開口、文氏管、毛 細(xì)管等)的壓力降以流速的平方而增加。這又提供了壓力梯度驅(qū)動的 添加劑釋放。添加劑釋放率可以為非線性釋放率響應(yīng)vs流速。當(dāng)對于 給定用途希望更線性的關(guān)系時，優(yōu)選是較長的皮狀毛細(xì)管可以提供線 性壓力梯度vs流速響應(yīng)。圖29等表示了還一實施例，且使用與上述相同的參考標(biāo)號，且加 上后綴字母，以便合適理解。圖29 — 32表示了在殼體304a中的添加劑儲存器316a，它由抵靠 螺母板322a的彈簧376來偏壓。殼體304a有一個或多個流體進口 306a 以及流體出口 308a。流體供給系統(tǒng)302a有流動通道310a，該流動通道 310a包括穿過殼體304a從進口 306a延伸至出口 30Sa的部分311a。沿 流動通道的第一壓力區(qū)域312a與進口 306a連通，沿流動通道的第二壓 力區(qū)域314a與出口 308a連通。壓力區(qū)域314a的壓力低于壓力區(qū)域 312a，這樣，在區(qū)域312a和314a之間有壓力梯度。在殼體中的添加劑 儲存器316a響應(yīng)壓力梯度，以便將添加劑釋放至流動通道中。添加劑 儲存器316a有與所述第一壓力區(qū)域312a連通的第一孔318a以及與所 述第二壓力區(qū)域314a連通的第二孔320a。添加劑儲存器響應(yīng)在壓力區(qū) 域312a和314a之間的所述壓力梯度，以便通過第二孔320a將添加劑 釋放至第二壓力區(qū)域314a處的流動通道310a中。殼體304a是旋轉(zhuǎn)安 裝罐，例如有所述螺母板322a，該螺母板322a有穿過的孔(例如324a)， 用于流體流入，并有中心螺紋孔326a，用于流出和用于螺紋安裝在例 如內(nèi)燃機或其它流體供給系統(tǒng)安裝附件的栓柱上。流體從上游向下游 沿流動通道310a流動，如圖29中箭頭所示，包括從進口 306a至出口39308a。在圖29 — 32的實施例中，沿通道310a有一個或多個壓力減小器， 從而產(chǎn)生所述壓力梯度。壓力減小器由在各突片或耳狀物378 (從圖 29、 30中的添加劑儲存器316a的右側(cè)軸向端軸向朝著螺母板322a延 伸)之間的狹槽或開口 328a (圖30、 32)來提供。狹槽328a提供矩形 開口，與圖22的孔328相當(dāng)。狹槽開口 328a的上游側(cè)與各進口 306a、 第一壓力區(qū)域312a和第一孔318a連通。狹槽開口 328a的下游側(cè)與各 出口 308a、第二壓力區(qū)域314a和第二孔320a連通。第二孔320a有添 加劑傳送管330a，例如毛細(xì)管或其它罐，伸入第二壓力區(qū)域314a中和 向它傳送添加劑。添加劑儲存器316a與安裝板322a間開空間334a(在 它們之間)。壓力減小器流動限制器由在空間334a中的突片378之間的 所述狹槽開口 328a來提供。除了提供所述流動限制口或孔或通道或開 口 (主流通過它們，并產(chǎn)生在第一和第二壓力區(qū)域312a和314a之間的 上述驅(qū)動壓力梯度)，突片還提供定心功能。在圖33 — 38中，圖30 — 32的軸向延伸耳狀物或突片378由具有 基座381的環(huán)380來代替，該基座381有從它軸向伸出的耳狀物或突 片382，該耳狀物或突片382確定了在它們之間的開口或狹槽328b。 環(huán)380提供了與添加劑儲存器分開形成的部件，并代替內(nèi)部突片37S。 單獨的環(huán)380能夠使用普通或通常的添加劑儲存器316a，但是有用于 不同流速的不同流動幾何形狀，例如通過不同間開和/或尺寸的突片 382，其中，在它們之間的狹槽開口 328b不同。在圖39 — 42中，環(huán)380與圖33 —38中所示的方向反向。在圖39 一42中，環(huán)的基座安裝螺母板322a，且耳狀物或突片382軸向向左伸 向添加劑儲存器316a并與它嚙合。圖43 — 45表示了環(huán)384，該環(huán)384作為環(huán)380的可選形式。環(huán)384 有開口或切除部分3S6，從而形成狹槽或開口 32Sc，與狹槽或開口 32Sb和328a相當(dāng)以及與開口或孔328相當(dāng)，以便提供所述壓力減小器流動 限制器，從而產(chǎn)生所述壓力梯度，提供在所述第一和第二壓力區(qū)域之 間的所述壓力差。在切除部分386之間的脊與所述耳狀物或突片382、 378相當(dāng)。切除部分386可以朝著添加劑儲存器316a打開并軸向朝著 該添加劑儲存器，如圖43 — 45中所示，或者也可選擇，環(huán)384可以反 轉(zhuǎn)，這樣，切除部分386朝著安裝螺母板322a開口和軸向?qū)χ惭b螺 母板322a。在圖46 — 48中，環(huán)384由帶形式的環(huán)390代替，它有徑向穿過延 伸的多個孔392和提供與開口 328c、 328b、 328a、 328相當(dāng)狹槽或開口 或通道或孔328d，并提供引起所述壓力梯度的所述壓力減小器流動限 制器。圖49 — 51進一步表示了圖23的文氏管。文氏管有中心軸環(huán)394， 該中心軸環(huán)394裝入添加劑儲存器316a上的環(huán)形凸緣396中。軸環(huán)394 通過多個徑向輻條398而與外部軸環(huán)400連接，當(dāng)外部軸環(huán)400在圖 49中向右軸向朝著螺母板322a延伸并嚙合時，該外部軸環(huán)400徑向向 外傾斜。應(yīng)當(dāng)知道，在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以進行各種等效變化、可 選實例和實施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于流體供給系統(tǒng)的壓力梯度劑量系統(tǒng)，包括添加劑傳送系統(tǒng)，該添加劑傳送系統(tǒng)具有流體進口和流體出口；流動通道，該流動通道包括從所述進口延伸至所述出口的部分；第一壓力區(qū)域，該第一壓力區(qū)域沿所述流動通道與所述進口連通；第二壓力區(qū)域，該第二壓力區(qū)域沿所述流動通道與出口連通，所述第二壓力區(qū)域的壓力低于所述第一壓力區(qū)域，從而在所述第一和第二壓力區(qū)域之間有壓力梯度；以及添加劑儲存器，該添加劑儲存器響應(yīng)所述壓力梯度而將添加劑釋放至所述流動通道中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述添加劑 儲存器具有與所述第一壓力區(qū)域連通的第一孔以及與所述第二壓力區(qū) 域連通的第二孔，所述添加劑儲存器響應(yīng)在所述第一和第二壓力區(qū)域 之間的所述壓力梯度而通過所述第二孔將添加劑釋放至在所述第二壓 力區(qū)域處的所述流動通道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述壓力梯 度由沿所述流動通道的流體流自身來產(chǎn)生，而不需要機械劑量注射泵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中 流體沿所述流動通道從上游向下游流動，包括從所述進口流向所述出口；沿所述流動通道具有壓力減小器，從而產(chǎn)生所述壓力梯度； 所述添加劑儲存器具有第一和第二孔，所述第一孔與所述第一壓 力區(qū)域連通，所述第二孔與所述第二壓力區(qū)域連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中 所述壓力減小器包括一個或多個流動限制器；所述一個或多個流動限制器的上游側(cè)與各所述進口、所述第一壓力區(qū)域以及所述第一孔連通;所述一個或多個流動限制器的下游側(cè)與各所述出口、所述第二壓 力區(qū)域以及所述第二孔連通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中 所述一個或多個流動限制器包括沿所述流動通道的一個或多個孔，從而產(chǎn)生所述壓力梯度；所述一個或多個孔的上游側(cè)與各所述進口、所述第一壓力區(qū)域以 及所述第一孔連通；所述一個或多個孔的下游側(cè)與各所述出口、所述第二壓力區(qū)域以 及所述第二孔連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述一個或多個流動限制器包括沿所述流動通道的文氏管，從而產(chǎn)生所述壓力梯度；所述文氏管的上游側(cè)與各所述進口、所述第一壓力區(qū)域以及所述 第一孔連通；所述文氏管的下游側(cè)與各所述出口、所述第二壓力區(qū)域以及所述 第二孔連通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述第二孔 包括添加劑傳送管，該添加劑傳送管伸入所述第二壓力區(qū)域中，并將 添加劑傳送至所述第二壓力區(qū)域。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述第一和 第二孔包括分別伸入所述第一和第二壓力區(qū)域中的相應(yīng)的第一和第二 管，且該第一和第二管具有用于所需用途的可選擇的內(nèi)徑和長度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述添加 劑傳送系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)安裝罐殼體。
11. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述添加劑 傳送系統(tǒng)具有用于安裝在所述流體供給系統(tǒng)中的安裝板，所述添加劑 儲存器通過在它和安裝板之間的空間而與所述安裝板間開，所述壓力 減小器處于所述空間中。的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述添加劑 傳送系統(tǒng)具有用于安裝在所述流體供給系統(tǒng)中的安裝板，所述添加劑 儲存器通過在它和安裝板之間的空間而與所述安裝板間開，所述壓力 減小器處于所述空間中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述壓力 減小器包括在所述空間中的穿孔管。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述穿孔管軸向延伸，并具有位于徑向內(nèi)側(cè)并提供所述第二壓力區(qū)域的內(nèi)部， 且具有位于徑向外側(cè)并提供所述第一壓力區(qū)域的外部。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述穿孔 管從所述安裝板軸向延伸至所述添加劑儲存器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述穿孔 管具有位于所述安裝板處的第一軸向端以及第二軸向端，該第二軸向端通過在它和添加劑儲存器之間的軸向間隙而與所述添加劑儲存器間 隔開。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述穿孔 管具有軸向延伸側(cè)壁，且所述管通過穿過所述側(cè)壁的一個或多個孔而 穿孔。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述穿孔 管具有軸向延伸的側(cè)壁以及軸向端表面，該軸向端表面軸向面對著所
18. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述壓力 減小器包括位于所述空間中的管，所述管軸向延伸，并具有位于徑向 內(nèi)側(cè)并提供所述第二壓力區(qū)域的內(nèi)部，以及位于徑向外側(cè)并提供所述 第一壓力區(qū)域的外部。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述管從 所述安裝板朝著所述添加劑儲存器軸向延伸，所述管具有位于所述安 裝板處的第一軸向端以及第二軸向端，該第二軸向端通過在它和添加 劑儲存器之間的軸向間隙而與所述添加劑儲存器間隔開。
20. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述安裝 板有收縮面部分，該收縮面部分通過間隙橫跨所述空間面對著所述添 加劑儲存器，從而產(chǎn)生所述壓力梯度。
21. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，還包括墊圈， 該墊圈位于所述安裝板和所述添加劑儲存器之間并與它們嚙合，該安 裝板和添加劑儲存器在所述墊圈的遠(yuǎn)處相對側(cè)，所述墊圈具有從中穿 過的通道，從而跨越該通道產(chǎn)生所述壓力梯度。
22. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，還包括至少一 個毛細(xì)管，該毛細(xì)管在所述第一和第二孔中的一個與所述第一和第二 壓力區(qū)域中的對應(yīng)一個之間延伸。
23. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，還包括第一毛 細(xì)管，該第一毛細(xì)管在所述第一孔和所述第一壓力區(qū)域之間延伸；以 及第二毛細(xì)管，該第二毛細(xì)管在所述第二孔和所述第二壓力區(qū)域之間 延伸。
24. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述流動 通道具有并聯(lián)的第一和第二分支，所述第一分支是主流體流分支，所述第二分支在所述第一壓力區(qū)域從所述主分支中分出，然后通過所述 添加劑儲存器，進而在所述第二壓力區(qū)域返回所述主分支并重新連接 所述主分支。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述添加劑儲存器位于殼體中，且所述第一和第二分支都穿過所述殼體。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述添加劑儲存器位于殼體中，所述第一分支在所述殼體的外部，所述第二分 支穿過所述殼體。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，還包括位于所 述第一分支中的壓力減小器。
28. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，還包括偏壓部件，該偏壓部件將所述添加劑儲存器偏壓向所述安裝板。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述添加 劑傳送系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)安裝罐殼體，所述添加劑儲存器沿軸線在第一和 第二遠(yuǎn)側(cè)相對軸向端之間軸向延伸，所述安裝板位于于所述第一軸向 端，并有螺紋，用于螺紋安裝在所述流體供給系統(tǒng)中，所述偏壓部件 位于于所述第二軸向端，并軸向支承在所述添加劑儲存器和所述旋轉(zhuǎn) 安裝罐殼體之間。
30. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述添加劑儲存器具有在所述空間中從它上面伸出的多個突片，所述突片有位 于它們之間的狹槽開口，從而提供所述壓力減小器。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述突片軸向延伸，并確定了周邊，該周邊具有位于徑向內(nèi)側(cè)并提供所述第二壓力區(qū)域的內(nèi)部，并具有位于徑向外側(cè)并提供所述第一壓力區(qū)域的外 部。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述突片 在所述添加劑儲存器和所述安裝板之間軸向延伸。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，還包括環(huán)，該環(huán)具有環(huán)繞延伸并確定所述周邊的基座，并具有所述多個突片，這些 突片環(huán)繞所述周邊相互弓形間隔開，并從所述基座軸向伸出。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述基座 位于所述添加劑儲存器處，所述突片從所述基座朝著所述安裝板軸向 延伸。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述基座 位于所述安裝板處，所述突片從所述基座朝著所述添加劑儲存器軸向 延伸。
36. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，還包括狹槽環(huán)， 該狹槽環(huán)有多個切除部分，這些切除部分環(huán)繞由所述環(huán)確定的周邊通 過在它們之間的脊而相互弓形間開，所述脊提供所述突片，所述切除 部分形成提供所述壓力減小器的開口 ，所述狹槽環(huán)具有位于徑向內(nèi)側(cè) 并提供所述第二壓力區(qū)域的內(nèi)部，以及位于徑向外側(cè)并提供所述第一 壓力區(qū)域的外部。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述切除 部分開口朝著所述添加劑儲存器和所述安裝板中的一個并與之面對。
38. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，還包括有孔的 環(huán)，該環(huán)沿所述周邊延伸并確定所述周邊，并在所述添加劑儲存器和所述安裝板之間軸向延伸，所述環(huán)具有從中徑向穿過延伸的多個孔， 這些孔提供所述壓力減小器，所述環(huán)具有位于徑向內(nèi)側(cè)并提供所述第 二壓力區(qū)域的內(nèi)部，以及位于徑向外側(cè)并提供所述第一壓力區(qū)域的外 部。
39. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述壓力 減小器包括文氏管，該文氏管在所述空間中軸向延伸，并且當(dāng)它朝著 所述安裝板軸向延伸時徑向向外逐漸變細(xì)。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的壓力梯度劑量系統(tǒng)，其中所述文氏管具有位于所述添加劑儲存器處的中心軸環(huán)，多個輻條從所述中心軸 環(huán)徑向向外延伸至外部裙緣，所述外部裙緣在朝著所述安裝板軸向延 伸時徑向向外逐漸變細(xì)，所述裙緣具有位于徑向內(nèi)側(cè)并提供所述第二 壓力區(qū)域的內(nèi)部，以及位于徑向外側(cè)并提供所述第一壓力區(qū)域的外部。
全文摘要
壓力梯度劑量系統(tǒng)用于流體供給系統(tǒng)。流動通道有第一和第二壓力區(qū)域，在它們之間有壓力梯度。在添加劑傳送系統(tǒng)中的添加劑儲存器響應(yīng)該壓力梯度而將添加劑釋放至流動通道中。
文檔編號B01D27/00GK101330957SQ200680021619
公開日2008年12月24日 申請日期2006年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者伊斯梅勒·C·巴哲, 大衛(wèi)·L·布里斯克, 小哈羅德·R·馬丁, 巴里·M·韋德甘, 彼得·K·赫爾曼, 特德·S·洛夫蒂斯, 阿比·特魯-達(dá)爾 申請人:弗利特加爾公司