專利名稱：過濾器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于去除在流體流中夾帶的材料的過濾器組件。
背景技術(shù)：
流體的過濾，例如在壓縮氣體系統(tǒng)中的氣體的過濾大體上要求，使得流體充分地 消除對于后面應(yīng)用的污染物(液態(tài)、固態(tài)或者氣態(tài))或者使得污染物對系統(tǒng)部件的不利影 響最小化。例如，可以采用從壓縮氣體中去除壓縮機油以使化學(xué)污染最小化并且使可以導(dǎo) 致閥端口故障的閥端口處的堆積物最少。已知通過過濾流體流、使用過濾器元件以及聚結(jié) 過濾器(coalescing filter)對流體流進行處理以去除污染物(液態(tài)、固態(tài)或者氣態(tài))。 同樣已知通過使流體以螺旋流的形式進入過濾器組件、使用流動導(dǎo)向器來對流體流進行處 理，這樣離心力會使大團液體或者固體，例如水，從流體流分離。 用于所述過濾或者分離的過濾器設(shè)備，例如過濾器元件或者流動導(dǎo)向器，可以要 求維護或者更換。過濾器元件尤其具有有限的壽命，并且長期的使用而帶來的污染物的堆 積會導(dǎo)致不能接受的壓降，這會導(dǎo)致污染物在流體流中再飛散。因此需要經(jīng)常更換過濾器 元件。 過濾器組件大體上包括具有頭部和主體部分的殼體，以及可以被裝配在殼體內(nèi) 的過濾器元件。所述過濾器元件通常具有過濾介質(zhì)壁以及端部蓋，所述端部蓋具有通向殼 體頭部的可被密封的入口 ，該入口用以為供向過濾器內(nèi)部空間的流體流提供流路。所述入 口通過在元件的端部蓋上的端口提供。所述端口在其外表面具有接收在殼體端部蓋內(nèi)的開 口中的0形環(huán)密封，它在該開口中被壓縮而形成密封。 過濾器元件在殼體中的組裝是通過將在元件端部蓋上的端口放置在殼體頭部中 的開口中實現(xiàn)的。由此使O形環(huán)密封產(chǎn)生壓縮，使得在殼體頭部的開口和元件之間形成密 封。然后可以借助于配合螺紋將殼體的頭部和主體部分連接在一起。 當(dāng)更換過濾器元件時，殼體的頭部和主體部分被分開，為過濾器元件提供通道。在 O形環(huán)密封和殼體頭部中的每個開口之間的摩擦嚙合以及在元件端部蓋上的流動管道會使 得，當(dāng)去除殼體主體部分時，過濾器元件保持附接在殼體頭部上。在壓縮0形環(huán)密封中的這 種效果有時被稱為"靜摩擦"。元件必須被夾緊以使它與殼體頭部分離。這可以包括夾緊過 濾器介質(zhì)。該介質(zhì)會經(jīng)常裝載收集的油和其它雜質(zhì)，這會對使用者帶來清潔以及污染或者 安全問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種改進的過濾器組件，其中過濾器元件可以隨著頭部和主體部分的 相對互相旋轉(zhuǎn)從頭部推出。 因此，本發(fā)明一方面提供了用于去除夾帶在流體流中的材料的過濾器組件，其包 括 殼體，其具有頭部和主體部分、以及用于待過濾流體的入口端口和出口端口 ，其中，至少一個端口設(shè)置在頭部中，所述頭部具有腔室端口 ，其流體連接到頭部中的所述至少 一個端口 ，所述頭部和主體部分具有能夠通過相對旋轉(zhuǎn)使它們互相連接以及分開的第一結(jié)
構(gòu)； 過濾器元件，用于去除夾帶在流體流中的材料，所述過濾器元件可以接收在主體
部分中，所述過濾器元件和主體部分具有限制它們之間相對旋轉(zhuǎn)的第二結(jié)構(gòu)，所述過濾器 元件具有過濾器端口 ，其中，通過將過濾器端口和腔室端口的其中之一沿第一軸線滑動到
另一個中，可在所述過濾器端口和所述腔室端口之間設(shè)置流體緊密連接；
其中，所述頭部和所述過濾器元件的其中之一設(shè)置有與所述第一軸線傾斜的傾斜 表面，另一個設(shè)置有抵住所述傾斜表面的頂桿部分，當(dāng)頭部和主體部分通過相對旋轉(zhuǎn)分開 時，所述頂桿部分可以將過濾器元件推離所述頭部，以使過濾器端口從腔室端口釋放。
本發(fā)明的組件的優(yōu)點是，當(dāng)殼體主體部分相對于殼體頭部旋轉(zhuǎn)時，過濾器元件可 以被推出殼體頭部。這可以克服任何在過濾器元件和殼體頭部之間的摩擦或者靜摩擦嚙 合，例如在0形環(huán)密封，和殼體頭部中的腔室端口以及在過濾器元件上的過濾器端口中的 任何一個或者每個之間，在它們之間O形環(huán)被壓緊。因此，可以將過濾器元件和殼體主體一 起從殼體頭部去除，而不需要與過濾器元件直接接觸。這意味著人們只需要這樣做就可以 將使用過的過濾器元件從殼體取出而不需要接觸過濾器元件。 在這里，過濾器端口脫離腔室端口意思是在它們之間僅有少量或者沒有限制它們 分開的摩擦嚙合或者靜摩擦嚙合。優(yōu)選地，過濾器端口可以僅在過濾器元件的重力下退出 腔室端口。因此，不必將過濾器端口完全從腔室端口去除就可以使其脫離。實際上，腔室端 口和過濾器端口的形狀和大小應(yīng)當(dāng)可以使得當(dāng)它們中的其中一個部分位于另一個中時，還 處于脫離狀態(tài)。 可以通過當(dāng)組裝好時在過濾器端口和腔室端口之間延伸的密封元件提供在過濾 器端口和腔室端口之間的流體緊密連接。優(yōu)選地，密封元件為當(dāng)組裝好時在過濾器端口和 腔室端口之間壓緊的0形環(huán)。然而，應(yīng)當(dāng)理解除了 O形環(huán)之外的密封元件也可以用于提供 流體緊密連接。還應(yīng)當(dāng)理解不是必須設(shè)置密封元件以提供流體密封連接。例如，過濾器端 口和腔室端口的形狀和尺寸以及它們的材料可以被設(shè)計和選擇為可以提供當(dāng)組裝好時它 們之間的流體密封的干涉配合。 優(yōu)選地，密封元件相對于第一軸線傾斜。優(yōu)選地，密封元件的傾斜角與傾斜表面的 傾斜角相同。密封元件的傾斜是有利的，這是因為隨著將過濾器端口從腔室端口推出，密封 元件可以從過濾器端口和腔室端口之間逐漸釋放。因此，將過濾器端口從腔室端口推出的 越多，因為密封元件與腔室端口的接觸越來越少，所以在密封元件和腔室端口之間靜摩擦 和摩擦越少。 將過濾器端口從腔室端口釋放時，不是必須將過濾器端口推出腔室端口以使得密 封元件在過濾器端口和腔室端口之間的任何點處均不被壓緊。這是因為當(dāng)只有一部分密 封元件不再在過濾器和腔室端口之間延伸時，過濾器端口就可以從腔室端口釋放。這是當(dāng) 密封元件相對于第一軸線傾斜時的特殊情況。優(yōu)選地，傾斜表面和頂桿部分被構(gòu)造為，使得 在頭部和主體部分的分離旋轉(zhuǎn)期間，過濾器端口從腔室端口推出，以使密封元件在過濾器 和腔室端口之間延伸的部分至少減少25% ，更優(yōu)選地至少減少35% ，特別優(yōu)選地至少減少 50%。因此，當(dāng)密封元件為O形環(huán)時，傾斜表面和頂桿部分優(yōu)選被構(gòu)造為可以將過濾器端口
4推出腔室端口 ，使得將至少25 % ，更優(yōu)選地至少35 % ，特別優(yōu)選地至少50 %的0形環(huán)的圓周 從在過濾器和腔室端口之間的壓緊中推出。 傾斜表面可以由頭部或者過濾器元件中的任何一個提供。優(yōu)選地，傾斜表面由過 濾器元件提供。 傾斜表面可以由過濾器元件上與頂桿部分接觸的任何部分提供。
優(yōu)選地，過濾器端口由從過濾器元件伸出的壁提供。優(yōu)選地，傾斜表面由過濾器端 口的壁提供。由于它能夠避免在過濾器元件的其它部分上提供傾斜表面，所以這是有利的。 因此，在過濾器端口的壁上設(shè)置傾斜表面減少了過濾器元件的緊密性。傾斜表面可以由徑 向延伸遠離過濾器端口的壁并且至少部分路徑圍繞過濾器端口的壁的突出部提供。所述徑 向延伸的突出部可以圍繞過濾器端口的壁環(huán)形延伸。所述徑向延伸的突出部可以圍繞過濾 器端口的壁的內(nèi)側(cè)延伸。所述徑向延伸的突出部可以圍繞過濾器端口的壁的外側(cè)延伸。
優(yōu)選地，傾斜表面由過濾器端口的壁的自由端提供。過濾器端口的自由端為過濾 器端口的壁的最遠離過濾器元件中心點的端部。這是有利地，因為不需要對過濾器端口的 壁進行額外的變形，這些額外的變形可能需要對腔室端口進行修改以使其可以容納過濾器 端口。因此，優(yōu)選地過濾器端口壁的自由端的表面的至少一部分相對于第一軸線傾斜。更 優(yōu)選地，自由端的表面的周邊的至少50%相對第一軸線傾斜。特別優(yōu)選地，整個過濾器端口 的壁的自由端相對于第一軸線傾斜。 傾斜表面的傾斜角可以在它的最低點和最高點之間改變。傾斜表面的最低點是傾 斜表面上在平行于第一軸線的方向上最接近過濾器元件中心點的點。傾斜表面的最高點是 傾斜表面上在平行于第一軸線的方向上最遠離過濾器元件中心點的點。優(yōu)選地，傾斜表面 的傾斜角是不變的。這確保了對于給定的旋轉(zhuǎn)角，過濾器元件被頂桿部分從頭部推出的量 是不變的。優(yōu)選地，傾斜表面在一平面中。傾斜表面可以是螺旋形的。螺旋傾斜表面可以 延伸通過36(T 。然而它也可以延伸通過小于36(T ，例如上至大約270。，或者上至大約 180° 。 當(dāng)傾斜表面為螺旋形時，頂桿部分優(yōu)選為由互補的傾斜表面提供。優(yōu)選地，每個 傾斜表面圍繞組件的軸線延伸通過至少大約300。的角度。通常，兩個傾斜表面延伸通過 360° 。標記螺旋端部的端部壁可以起到限制在過濾器元件和殼體頭部之間相對旋轉(zhuǎn)的作 用。互補的傾斜表面的角度位置應(yīng)當(dāng)匹配從而當(dāng)殼體的頭部和主體部分互相緊固連接時， 可以確保過濾器元件正確地安坐在殼體頭部內(nèi)。 由傾斜表面提供的頂桿部分可以形成為殼體頭部的一部分而不是裝配在殼體頭 部內(nèi)的獨立件形式。 過濾器組件經(jīng)常安裝在難以靠近的受限位置。因此，當(dāng)更換過濾器元件時，減少將 過濾器元件從殼體去除的工作量是有利的。優(yōu)選地，過濾器端口的壁、腔室端口以及傾斜表 面的傾斜角被構(gòu)造為可以通過將過濾器元件旋轉(zhuǎn)不超過360。，更優(yōu)選地不超過27(T ，特 別優(yōu)選地不超過180。就可以將過濾器端口從腔室端口中釋放。這確保了維護工人可以不 需要將殼體主體旋轉(zhuǎn)多周甚至不需要旋轉(zhuǎn)整個一周就可以將過濾器元件從殼體中取出。應(yīng) 當(dāng)理解，達到這種效果的傾斜表面的傾斜角取決于過濾器元件和殼體的特征，例如過濾器 端口和腔室端口的尺寸。 優(yōu)選地，殼體的頭部和主體部分借助于包括至少一個斜坡特征的結(jié)構(gòu)互相嚙合。所述斜坡特征可以由在頭部和主體部分上互相嚙合的螺紋分別提供，其中每個螺紋為斜 坡。所述斜坡特征可以由卡栓裝置提供，其中凸耳與斜坡嚙合。 優(yōu)選地，斜坡的螺旋角(在斜坡和與組件軸線垂直的平面之間測量)至少大約 1.5° ，更優(yōu)選地至少大約3。，例如至少大約5。。螺旋角大體上不超過大約20。，優(yōu)選為 不超過大約15。，更優(yōu)選地不超過大約10° 。 這可以有益地控制在組裝過程中尤其是拆卸過程中施加在殼體中的力。 優(yōu)選地，在與頂桿部分嚙合的傾斜表面和組件軸線之間的角度大約與斜坡的螺旋
角相同。將這些角度之間的差別降到最低可以幫助控制隨著頭部離開主體部分，過濾器元
件從殼體頭部中的脫離。 優(yōu)選地，在與頂桿部分嚙合的傾斜表面和組件軸線之間的角度至少大約10° ，更 優(yōu)選地至少大約15。，特別是至少大約20。，例如至少大約25。。優(yōu)選地，在與頂桿部分嚙 合的傾斜表面和組件軸線之間的角度不超過大約50。，更優(yōu)選地不超過大約45。，例如不 超過大約40。。 可以由頭部或者過濾器元件兩者中的任何一個提供頂桿部分。優(yōu)選地，頂桿部分 由頭部提供。頂桿部分和頭部的內(nèi)壁可以設(shè)置成一體。這是有利的因為這樣就可以在制造 頭部的過程中形成頂桿部分。例如，如果頭部由鑄造工藝制成，則頂桿部分就可以在鑄造工 藝過程中形成。 優(yōu)選地，頂桿部分設(shè)置成朝向主腔室的第二端。更有利地，頂桿部分設(shè)置在主腔室 內(nèi)。在主腔室內(nèi)設(shè)置頂桿部分確保了一旦流體流經(jīng)主腔室，頂桿部分不會阻礙流體通過過 濾器組件的流動。 頂桿部分可以作為獨立件設(shè)置到頭部的內(nèi)壁上。優(yōu)選地，通過與頭部的內(nèi)壁分開 的插入部提供頂桿部分。優(yōu)選地，插入部的至少一部分位于主腔室內(nèi)?？蛇x擇地，所述插 入部可以從主腔室去除。這是有利的，因為可以容易地形成與頭部分離的頂桿部分。還可 以允許不同形狀和尺寸的頂桿部分插入給定的頭部中。當(dāng)頭部與具有不同尺寸，提供不同 傾斜表面的，不同類型的過濾器元件一起使用時，這是有利地。所述插入部可以包括密封表 面，所述插入部可以在，例如頭部中的端口區(qū)域處或端口區(qū)域中，通過所述密封表面密封到 頭部上。 頂桿部分可以由與傾斜表面嚙合的突出部提供。頂桿部分可以由傾斜表面提供， 使得推動過濾器元件遠離頭部的作用包含一個傾斜表面壓靠另一個傾斜表面的作用。
主腔室限定了流動管道，流體在頭部中至少一個端口和腔室端口之間流動通過所 述流動管道。 優(yōu)選地，插入部和主腔室一起限定流動管道。 優(yōu)選地，主腔室可以在流動管道中在它的第一和第二端部之間限定轉(zhuǎn)彎。在這種 情況下，插入部可選擇地在轉(zhuǎn)彎處插入流動管道中，使得該轉(zhuǎn)彎的外角部，其遠離流動管道 轉(zhuǎn)彎所繞著的點，被頭部的內(nèi)壁限定，并且，轉(zhuǎn)彎的內(nèi)角部，其最接近流動管道轉(zhuǎn)彎所繞著 的點，被插入部限定。 優(yōu)選地，插入部包括管形壁，所述管形壁的至少一部分長度可以插入主腔室內(nèi)，使 得主腔室和由管形壁限定的空腔共同限定了用于流體從頭部中的至少一個端口和過濾器 端口流動的流動管道。優(yōu)選地，頂桿部分位于插入部的管形壁和限定主腔室的內(nèi)壁之間。這是有利地，因為頂桿部分將不會位于流動管道中并且由此也不會阻礙流體通過流動管道的 流動。優(yōu)選地，頂桿部分由插入部的管形壁的外側(cè)提供。所述外側(cè)為當(dāng)組裝好時管形面向 限定主腔室的內(nèi)壁的一側(cè)。 優(yōu)選地，過濾器端口的壁可以延伸進入在插入部的管形壁和頭部的內(nèi)壁之間的空
間，使得過濾器端口壁的自由端與頂桿部分嚙合，所述過濾器端口提供傾斜表面。 優(yōu)選地，頭部和過濾器端口具有互補的鍵合結(jié)構(gòu)，其形式為至少一個凹部和至少
一個突起，所述互補的鍵合結(jié)構(gòu)安置為使得所述至少一個突起可以接收在所述至少一個凹
部中，還使得當(dāng)所述至少一個突起與所述至少一個凹部對準時，過濾器元件才可以被完全
地接收在頭部中。這是有利地，因為過濾器元件在殼體中相對于頭部的方位由鍵合結(jié)構(gòu)的
安置確定。優(yōu)選地，互補的鍵合結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為使得當(dāng)過濾器元件和頭部的方位設(shè)計成使得
頂桿部分與傾斜表面的最高點嚙合時，過濾器端口才可以滑動進入腔室端口 (或者腔室端
口才可以滑動進入過濾器端口 )。互補鍵合結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成使得當(dāng)過濾器端口接收在腔室端
口中時，一旦所述互補鍵合結(jié)構(gòu)互相延伸遠離，過濾器端口和腔室端口可以互相相對旋轉(zhuǎn)。
因此，過濾器元件可以相對于頭部旋轉(zhuǎn)，并且因為頂桿部分與傾斜表面的最高點初步嚙合，
所以相對旋轉(zhuǎn)不會導(dǎo)致頂桿部分抵住傾斜表面，并且還允許頭部和主體部分結(jié)合在一起。
這種過濾器元件的詳細描述在要求NO. 0715269. 7名稱為過濾器組件的英國專利申請優(yōu)先
權(quán)的國際申請中公開，該申請與代理案號為P211216W0的本申請一起申請。 當(dāng)頭部和過濾器端口具有互補的鍵合結(jié)構(gòu)時，傾斜表面可以由鍵合結(jié)構(gòu)提供。 優(yōu)選地，提供傾斜表面的一部分過濾器組件由聚合物材料形成。優(yōu)選地，頂桿部分
由聚合物材料形成。這是有利地，因為當(dāng)傾斜表面和頂桿部分的至少其中之一由聚合物材
料形成時，當(dāng)與其它材料，例如某種金屬材料相比時，在它們之間的摩擦力會更小。聚合物
材料可以通過微?；蛘呃w維材料(例如玻璃或者其它礦物材料)進行加固。合適的聚合物
材料包括聚烯烴，聚酯和聚碳酸酯。尤其優(yōu)選的材料包括聚酰胺，特別是添加了玻璃纖維
的聚酰胺。 過濾器元件可以用于將壓縮機油從氣流中去除。所述過濾器元件還可以是聚結(jié)過 濾器。聚結(jié)過濾器用于收集夾帶在氣流中的油，這是通過使油的氣霧滴聚結(jié)并作為液滴來 收集，液滴可以作為液體流動。它們大體上包括幾層過濾器介質(zhì)。例如，過濾器元件大體上 包括圓柱過濾層和圓柱抗再飛散柵板或者在過濾器元件外側(cè)包圍過濾器層的"排放層"。除 了其它因素，可以根據(jù)流體流的流速，在流體流中的雜質(zhì)的水平和性質(zhì)，過濾之后在流體流 中找到的雜質(zhì)的水平來選擇介質(zhì)層的密度和厚度。 可替換地，過濾器元件可以為流動導(dǎo)向器，所述流動導(dǎo)向器定位成使得流入殼體 內(nèi)的流體在流動導(dǎo)向器上流動，這樣，進來的流體順著大體上螺旋形的路徑在殼體內(nèi)流動。 在這種情況下，過濾器組件利用由流體流螺旋流動帶來的離心力來分離污染物，例如從氣 流中分離小液滴。 過濾器元件可以用于將污染物從液體流中去除，特別是固態(tài)污染物或者大量不混 溶液體。


現(xiàn)在將參考附圖對僅作為例子的本發(fā)明的實施例進行描述，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的側(cè)剖視圖，該過濾器組件包括過濾器元件以及 當(dāng)使用時設(shè)備位于其中的殼體； 圖2為圖l所示的過濾器組件的正剖視圖，示出了互相分離的殼體頭部、過濾元件
以及過濾器組件的流動控制器； 圖3為圖2中所示部件的剖視透視圖； 圖4為圖1中所示的，過濾器組件的互相分離的流動控制器和過濾器元件；
圖5為圖1中所示的過濾器組件的過濾器元件的俯視圖；
圖6為圖1中所示的過濾器組件的流動控制器的仰視圖；
圖7為圖1中所示的過濾器組件的過濾器元件的剖視透視圖； 圖8為過濾器組件的另一個實施例的立剖視圖，示出了互相分離的殼體頭部和過 濾器元件； 圖9為過濾器元件的另一個實施例的俯視圖。
具體實施例方式
參考附圖，圖l示出了過濾器組件2，其包括具有頭部6和主體部分8的殼體4、過
濾器元件10以及流動控制器12。頭部6和主體部分8具有形式為配合螺紋24， 26的嚙合
結(jié)構(gòu)，所述配合螺紋允許頭部6和主體部分8通過關(guān)于A軸線的相對旋轉(zhuǎn)互相連接和分開。
頭部6具有頭部軸線，主體部分8具有主體軸線，這些軸線每個均與A軸線同軸。 在所描述的實施例中，過濾器元件10包括由過濾器介質(zhì)形成的圓柱壁部分14，以
及頂端蓋16和底端蓋18。如同圖2至4最好地顯示，過濾器元件10的壁部分14在它內(nèi)部
限定了空腔20。 頂端蓋16和底端蓋18由聚合物材料形成。應(yīng)當(dāng)理解，合適的聚合物材料包括聚 烯烴(特別是聚乙烯和聚丙烯)，聚酯，聚酰胺，聚碳酸酯以及類似材料。可選地，用于導(dǎo)流 器(flow deflector)的聚合物材料可以被例如纖維材料(特別是玻璃纖維或者碳纖維) 加固。頂端蓋16和底端蓋18通過注塑成型制成。應(yīng)當(dāng)理解也可以使用除了聚合物材料以 外的材料，例如金屬。 壁14的過濾器介質(zhì)包括圓柱過濾層以及在過濾器元件的外部圍繞過濾層緊貼 裝配的圓柱抗再飛散層(anti-reentrainment)或排放層。適于用作過濾介質(zhì)(或者過濾 層)的材料包括硼硅酸鹽以及其它玻璃纖維，活性碳礦物質(zhì)，活性硅材料等。適合用作排 放層的材料使用由Domnick Hunter Limited銷售的OIL-X牌的類似產(chǎn)品。合適的材料包 括開孔泡沫塑料，氈織(felted fabric)材料，以及膨脹泡沫材料。壁部分14的頂部和底 部分別密封到頂端蓋16和底端蓋18上，使得所有待過濾的流體流動通過壁部分14的過濾 器介質(zhì)。 頂端蓋16具有過濾器端口 22，待過濾的流體可以通過過濾器端口 22進入過濾器 元件10中的空腔20內(nèi)。如同圖2至4最好地顯示，過濾器端口 22從過濾器元件10的頂 端蓋16伸出。在過濾器端口22的自由端58和A軸線之間的角度大約為15。。因此，自由 端58提供相對于A軸線傾斜的包含表面(included surface) 94。環(huán)形凹部60圍繞過濾器 端口22延伸。環(huán)形凹部60相對于A軸線傾斜15。 。 0性環(huán)62(僅在圖1中示出)位于環(huán) 形凹部60內(nèi)。
8
如在圖5中最好地示出，過濾器端口 22的內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)形延伸的凸緣84。凸緣在 它內(nèi)部具有第一凹部86，第二凹部88，第三凹部90和第四凹部92。 如在圖7中最好地示出，突起形式的止擋構(gòu)件96設(shè)置在凸緣84的下側(cè)。止擋構(gòu) 件96的鄰接表面98所處位置使其與第一凹部86的邊緣對準。 頂端蓋16圍繞它的周邊具有從頂端蓋16朝向底端蓋18延伸的第一肋34，第二 肋36，第三肋38和第四肋40，這些肋在過濾器元件10的外面。肋34， 36， 38， 40可以與主 體部分8中對應(yīng)的凹槽嚙合，以使過濾器元件10定位在主體部分8中，下面將詳細描述。
四個肋34，36，38，40圍繞頂端蓋16分隔開。肋34， 36， 38， 40在形狀尺寸和構(gòu)造 上完全相同。肋34，36，38，40的前緣(當(dāng)使用時其指向流體流中)為圓形的并且肋34，36， 38，40的尾緣向內(nèi)漸縮，朝向(可選擇地)尖銳邊緣或者點。當(dāng)在剖視圖(垂直于組件的軸 線)中觀看時，肋34，36，38，40近似為機翼形。這種形狀對于流體流經(jīng)肋提供了最小的阻 力。 圖5示出了四個肋34， 36， 38， 40并不是等距地圍繞頂端蓋16。這使得過濾器元件 10僅可以在一個旋轉(zhuǎn)方位中被接收在主體部分8中。 流動控制器12，包括具有第一和第二端部的管形部分64，以及從管形部分64的第 一端部延伸的第一翼構(gòu)件66和第二翼構(gòu)件68，它們共同限定了開放管的一角。在所示的實 施例中，管形部分64以及第一翼構(gòu)件66和第二翼構(gòu)件68被形成為單件。第一陽鍵合結(jié)構(gòu) 72，第二陽鍵合結(jié)構(gòu)74，第三陽鍵合結(jié)構(gòu)76和第四陽鍵合結(jié)構(gòu)78從流動控制器12的管形 部分64徑向突出，并且定位成趨近管形部分64的第二端。 流動控制器12還具有頂桿部分80，其形式為從管形部分64徑向延伸的突起，并定 位成趨近管形部分64的第一端。頂桿部分80具有面向管形部分64第二端的平表面82。
殼體包括頭部6和主體部分8，這兩部分可以借助于在它們的交界面24，26處的配 合螺紋互相連接。頭部6和主體部分8由金屬材料形成，尤其是鋁或者鋁的合金。它們可 以由機加工或者由例如鑄造的技術(shù)制成。 主體部分8包括圓柱壁28、在圓柱壁其中一端處的端壁30、以及在圓柱壁的相反 端處的開放端。第一凹槽42，第二凹槽(未示出)，第三凹槽44和第四凹槽(未示出)在 開放端處設(shè)置在主體部分8的內(nèi)部。第一凹槽42，第二凹槽，第三凹槽44和第四凹槽的形 狀、尺寸和位置被設(shè)計為使得它們可以分別滑動地接收第一肋34，第二肋36，第三肋38和 第四肋40，下面將更詳細地對此進行描述。 主體部分8限定了一空間，當(dāng)使用時過濾器元件10同軸地定位在所述空間中。在 使用中從過濾器元件10的排放層排出的液滴被收集在殼體主體內(nèi)的容器30中。殼體包括 排放出口 32，例如在專利文件EP-A-81826中公開的類型。 頭部6包括用于使待過濾的流體進入過濾器組件2的入口端口 48，以及出口端 口 50，流動穿過過濾器元件10的壁14的流體通過所述出口端口供給下游應(yīng)用。
頭部6還包括內(nèi)壁54，所述內(nèi)壁與頭部6形成一體，并且所述內(nèi)壁限定了主腔室 52。主腔室52在第一端部處與入口端口 48相通，在它的第二端部處與腔室端口 56相通。 如下面更詳細地描述，在組裝和拆卸過程中，頭部6相對于主體部分8繞與腔室端口 56同 軸的軸線旋轉(zhuǎn)。內(nèi)壁54設(shè)置有趨近主腔室52第二端的凹部70，所述凹部可以接收流動控 制器12的管形部分64和第一和第二 68翼構(gòu)件。
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通過使流動控制器12穿過腔室端口 56滑動進入頭部6的管道52直到它完全被 接收在主腔室52內(nèi)的凹部70中，來將過濾器組件2組裝起來。凹部70的形狀和尺寸被設(shè) 定為使得流動控制器12的第一翼構(gòu)件66和第二翼構(gòu)件68以及管形部分64在所述凹部中 為緊密配合。當(dāng)流動控制器12被完全接收在頭部6中時，流動控制器12和內(nèi)壁54 —起限 定了如下所述的進入過濾器元件時的路徑。 通過將第一肋34，第二肋36，第三肋38以及第四肋40和主體部分8的第一凹槽 42，第二凹槽，第三凹槽44和第四凹槽共同定位，然后使肋滑動進入凹槽直到它們安坐在 凹槽的底部來將過濾器元件10組裝到主體部分8中。 一旦肋34，36，38，40被凹槽42，44 完全接收，過濾器元件10就牢固地懸掛在主體部分8中。由此，應(yīng)當(dāng)理解，在主體部分8內(nèi) 的過濾器元件10的軸向位置可以由肋34， 36， 38， 40和凹槽42，44的形狀和尺寸控制。此 外，過濾器元件10相對于主體部分8的旋轉(zhuǎn)由肋34， 36， 38， 40與凹槽42， 44的聯(lián)鎖抑制。
—旦過濾器元件10適當(dāng)?shù)亟M裝在主體部分8中，在過濾器元件10和主體部分8 的圓柱壁28之間限定了環(huán)形空間46?？梢酝ㄟ^將過濾器元件10沿它的軸線從主體部分8 拉出將過濾器元件10從主體部分8去除。 然后通過將過濾器元件10的過濾器端口 22定位在頭部6的腔室端口 56中使主 體部分8和頭部6初步地組裝起來，使得流動控制器12的管形部分64上的陽結(jié)構(gòu)72， 74， 76，78被接收在過濾器端口 22上的凸緣84中的凹部86，88，90，92內(nèi)。由于凹部86， 88， 90， 92和陽結(jié)構(gòu)72， 74， 76， 78的形狀和構(gòu)造，當(dāng)頭部軸線和主體軸線對準時，并且僅當(dāng)凹部86， 88， 90， 92和陽結(jié)構(gòu)72， 74， 76， 78共同定位時，陽結(jié)構(gòu)72， 74， 76， 78只能被接收在凹部86， 88， 90， 92中。如圖5和圖6中所示，凹部86， 88， 90， 92和陽結(jié)構(gòu)72， 74， 76， 78并非等距圍 繞凸緣84和管形構(gòu)件64。這樣使得陽結(jié)構(gòu)72， 74， 76， 78可以通過凹部86， 88， 90， 92，并且 使得過濾器端口 22僅可以在一個旋轉(zhuǎn)方位中只能被完全接收在腔室端口 56中。此外，由 于陽結(jié)構(gòu)72， 74， 76， 78為緊密配合在凹部86， 88， 90， 92內(nèi)，當(dāng)頭部6和主體8處在初步組 裝位置時，它們不能相對于對方旋轉(zhuǎn)。 —旦處于初步組裝位置，可以通過將頭部6和主體部分8推在一起來使它們移動 至完全組裝位置。 一旦陽結(jié)構(gòu)72， 74， 76， 78不再被接收在凹部86， 88， 90， 92中，使得頭部 6和主體部分8可以互相旋轉(zhuǎn)，這樣配合螺紋24， 26可以互相嚙合，頭部6和主體部分8就 位于完全組裝位置。因此，一旦處于完全組裝位置，可通過使頭部6和主體部分8的其中之 一相對于另一個旋轉(zhuǎn)，使得在它們的分界面24， 26處的配合螺紋擰緊而互相聯(lián)鎖，從而將 它們固定。如上所述，鍵合結(jié)構(gòu)布置成使得當(dāng)頭部和主體軸線共軸時，陽結(jié)構(gòu)72， 74， 76， 78 僅可以通過凹部86，88，90，92。因此，一旦陽結(jié)構(gòu)72，74，76，78通過凹部86， 88， 90， 92，頭 部6和主體部分8將被定向為使得在它們的分界面24， 26處的配合螺紋正確地對準。
當(dāng)把頭部6固定到主體部分8上時，在過濾器端口 22的外側(cè)上的0形環(huán)62在主 腔室52的腔室端口 56端被壓緊在過濾器端口 22和頭部的內(nèi)壁54之間以形成流體緊密密 封。同樣，當(dāng)頭部6完全固定到主體部分8上時，頂桿部分80和過濾器端口 22的自由端58 被構(gòu)造為使得頂桿部分80的平表面82和過濾器端口 22的自由端58的傾斜表面94在它 的最低點處嚙合，該點為傾斜表面94最接近過濾器元件10頂端蓋16的點。
當(dāng)組裝過濾器組件2時，出口端口 50與在過濾器元件10的壁14和主體部分8的 圓柱壁之間的環(huán)形空間46相通。
可以通過使主體部分8相對于頭部6旋轉(zhuǎn)使得它們的配合螺紋松開，而對過濾器 組件進行拆卸。由在0形環(huán)62和頭部6的內(nèi)壁54之間的靜摩擦力施加在過濾器元件10的 頂端蓋16上的任何旋轉(zhuǎn)力都可以通過由抵住凹槽42，44的肋34，36，38，40所提供的相反 的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所抵消，所述凹槽42，44在主體部分8中并接收所述肋。由此，隨著主體部分8 相對于頭部6旋轉(zhuǎn)，過濾器元件10也隨著主體部分8相對于頭部6旋轉(zhuǎn)。因此，過濾器端 口 22將會相對于頂桿部分80旋轉(zhuǎn)，并且由此頂桿部分80的平表面82將與傾斜表面94嚙 合，并且推動過濾器端口 22遠離頂桿部分80。 傾斜表面94的傾斜角度，以及過濾器端口 22，頭部6和頂桿部分的尺寸設(shè)計為使 得當(dāng)過濾器端口 22相對于頂桿部分80旋轉(zhuǎn)180°時，過濾器端口 22被推動離開頂桿部分 一個足夠的量，以將0形環(huán)62圓周長度的50%推離腔室端口 56，使得傾斜0形環(huán)的下部不 再被壓緊在頭部6的內(nèi)壁54和過濾器端口 22之間。因此，在過濾器端口 22和頭部6的內(nèi) 壁54之間的摩擦嚙合會足夠的小，使過濾器端口 22在單獨承受過濾器元件10的重量的情 況下就可以脫離腔室端口 56。因此，可以將過濾器端口 22從腔室端口 56中釋放出來。
由此，隨著主體部分8相對于頭部6旋轉(zhuǎn)，過濾器元件10將會趨向于位于主體部 分8中而不是隨著頭部6離開主體部分8。 主體部分8和頭部6可以繼續(xù)互相旋轉(zhuǎn)以使主體部分和頭部分離，直到其中一個 突起72， 74， 76， 78與止擋構(gòu)件96的鄰接表面98鄰接。在這個點，突起72， 74， 76， 78將與 它們對應(yīng)的凹部86，88，90，92對準，如此主體部分8和過濾器元件10可以離開頭部6。
在使用時，待過濾的流體通過在頭部6中的入口端口 48進入過濾器組件2，并且借 助于由內(nèi)壁54限定的主腔室52和在頭部6中的流動控制器12導(dǎo)入過濾器元件10中的空 腔20中。 流體大體上從空腔20徑向向外流動穿過壁14的過濾器介質(zhì)。在氣流中的任何液 體污染物都由過濾層進行聚結(jié)(coalesced)，任何聚結(jié)后的液體都將被氣體的流動運送至 排放層，在那里將液體保留下來。液體將排放到排放層的底部，并朝向排放層的底部堆積， 由此形成濕帶(wet band)。當(dāng)排放層部分變得足夠飽和時，液體將大體上以液滴的形式從 排放層的任何暴露部分排出。 從過濾器元件10排出的過濾后的流體進入在過濾器元件10和圓柱壁28之間的 環(huán)形空間46。然后過濾后的流體通過在殼體頭部52中的出口端口 50流出過濾器組件，所 述殼體頭部與環(huán)形空間46流體聯(lián)通。 圖8示出了過濾器組件200的另一個實施例。附圖示出了組件的過濾器元件202 以及殼體的頭部220。過濾器元件包括壁部分204和頂端蓋206和底端蓋208。
頂端蓋206具有形成在其中的由壁212限定的過濾器端口 210。待過濾的流體可 以穿過端口 210進入過濾器元件內(nèi)部的空腔。 端口的自由端214相對于設(shè)備的軸線傾斜地螺旋形延伸。在端口的自由端和設(shè)備 的軸線之間的角度大約為20。。 殼體的頭部220具有與腔室端口 224相通的入口端口 222，所述腔室端口與組件的 軸線對準。圍繞組件軸線延伸360。的螺旋形頂桿表面225設(shè)置在腔室端口內(nèi)。
如圖9中所示，過濾器元件的頂端蓋具有圍繞它的外圍近似等距分隔開的四個肋 226， 228， 230， 232。其中一個肋226的形式為成對的分隔開的肋條(riblet)。
通過將肋226， 228， 230， 232定位在殼體主體部分中的各自的凹槽內(nèi)來將過濾器 元件202組裝在主體部分中，其中所述凹槽的尺寸被設(shè)定為使得肋為緊滑動配合，其中一 個凹槽比其它凹槽要寬，以容納形式為成對的分隔肋條的肋226。肋滑動進入凹槽直到它們 安坐在凹槽的底部。 一旦肋完全被凹槽接收，過濾器元件202牢固地懸掛在主體部分內(nèi)部。 過濾器元件202相對于主體部分的相對旋轉(zhuǎn)被肋226， 228， 230， 232與主體部分中的凹槽的 聯(lián)鎖阻止。 —旦過濾器元件202合適地組裝在殼體的主體部分中，就在過濾器元件和主體部 分的圓柱壁之間限定出環(huán)形空間?？梢酝ㄟ^將過濾器元件從主體部分沿它的軸線拉出來去 除過濾器元件202。 然后將過濾器元件202的過濾器端口 210定位在頭部的腔室端口 224中，使得由 端口 210的自由端214提供的螺旋表面朝向在腔室端口中的螺旋頂桿表面，這樣將主體部 分和頭部220初步組裝起來。主體部分和頭部的組裝包含使兩個部分上的螺紋配合的動 作。在主體部分和頭部之間的相對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致兩個部分被拉在一起。在所述相對旋轉(zhuǎn)期間， 在端口的自由端上和由在腔室端口中的頂桿表面提供的螺旋表面，使得過濾器元件朝向殼 體的頭部移位，同時過濾器端口 210被接收在殼體中的腔室端口中。 當(dāng)頭部220固定到主體部分上時，在過濾器端口 210的外側(cè)上的外圍凹槽中的0 形環(huán)221在腔室端口 224處被壓緊在過濾器端口 210和頭部的內(nèi)壁之間，以形成流體緊密密封。 可以通過使主體部分相對于頭部旋轉(zhuǎn)來使得它們的配合螺紋松開，而對過濾器組 件進行拆卸。由于設(shè)備的頂端蓋上的肋接收在主體部分內(nèi)的凹槽中，所以過濾器元件隨著 主體部分轉(zhuǎn)動。由此，隨著主體部分相對于頭部旋轉(zhuǎn)，過濾器元件也隨著主體部分相對于頭 部旋轉(zhuǎn)。因此，過濾器端口 210將相對于螺旋頂桿表面225旋轉(zhuǎn)，由此螺旋頂桿表面225對 端口 210的自由端214的壓靠作用將導(dǎo)致過濾器端口從腔室端口內(nèi)推出。
1權(quán)利要求
一種過濾器組件，用于去除夾帶在流體流中的材料，所述過濾器組件包括殼體，其具有頭部和主體部分、以及用于待過濾流體的入口端口和出口端口，其中，至少一個端口設(shè)置在頭部中，所述頭部具有腔室端口，其流體連接到頭部中的所述至少一個端口，所述頭部和主體部分具有能夠通過相對旋轉(zhuǎn)使它們互相連接以及分開的第一結(jié)構(gòu)；過濾器元件，用于去除夾帶在流體流中的材料，所述過濾器元件可以接收在主體部分中，所述過濾器元件和主體部分具有限制它們之間相對旋轉(zhuǎn)的第二結(jié)構(gòu)，所述過濾器元件具有過濾器端口，其中，通過將過濾器端口和腔室端口的其中之一沿第一軸線滑動到另一個中，可在所述過濾器端口和所述腔室端口之間設(shè)置流體緊密連接；其中，所述頭部和所述過濾器元件的其中之一設(shè)置有與所述第一軸線傾斜的傾斜表面，另一個設(shè)置有抵住所述傾斜表面的頂桿部分，當(dāng)頭部和主體部分通過相對旋轉(zhuǎn)分開時，所述頂桿部分可以將過濾器元件推離所述頭部，以使過濾器端口從腔室端口釋放。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組件，其中，所述傾斜表面由所述過濾器元件提供。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾器組件，其中，所述過濾器端口由從過濾器元件伸出的 壁提供，并且，所述傾斜表面由過濾器端口壁的自由端提供。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組件，其中，所述傾斜表面位于一平面中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組件，其中，所述傾斜表面至少部分圍繞所述組件的 軸線螺旋延伸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的過濾器組件，其中，過濾器端口 、腔室端口 、和傾斜表面的 傾斜角被構(gòu)造為，可以通過將所述過濾器元件旋轉(zhuǎn)不超過270°來使過濾器端口從腔室端 口釋放。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的過濾器組件，其中，過濾器端口 、腔室端口 、以及傾斜表面 的傾斜角被構(gòu)造為，可以通過將所述過濾器元件旋轉(zhuǎn)不超過180°來使過濾器端口從腔室 端口釋放。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組件，其中，所述頂桿部分在它的第二端處設(shè)置在主 腔室內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組件，其中，所述頂桿部分由所述頭部的內(nèi)壁提供。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的過濾器組件，其中，所述頂桿部分由在頭部內(nèi)的表面提供， 所述表面至少部分圍繞組件軸線螺旋延伸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組件，其中，所述傾斜表面至少部分圍繞組件軸線螺 旋延伸，并且，至少部分圍繞組件軸線螺旋延伸的另外的傾斜表面提供了所述頂桿部分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組件，其中，所述頭部包括與所述頭部分開形成的插 入部，其中，所述插入部位于主腔室中，并且，所述頂桿部分由所述插入部提供。
全文摘要
一種用于去除夾帶在流體流中材料的過濾器組件，其包括具有頭部(6)和主體部分(8)的殼體，以及用于待處理流體的入口端口和出口端口(48，50)，其中，至少其中一個端口設(shè)置在頭部中，所述頭部具有腔室端口(56)，其流體連接到在所述頭部中的至少一個端口，所述頭部和主體部分具有能夠使它們互相連接并且通過相對旋轉(zhuǎn)分開的第一結(jié)構(gòu)。組件包括用于去除夾帶在流體流中材料的過濾器元件(10)，所述過濾器元件可以接收在主體部分中，所述過濾器元件和主體部分具有限制它們之間的相對旋轉(zhuǎn)的第二結(jié)構(gòu)，所述過濾器元件具有過濾器端口(22)，其中，可以通過將過濾器端口和腔室端口中的其中一個沿第一軸線滑動到另一個中，而在所述過濾器端口和所述腔室端口之間設(shè)置流體緊密連接。所述頭部和所述過濾器元件的其中一個設(shè)置有與所述第一軸線傾斜的傾斜(表面94)，另一個設(shè)置有抵住所述傾斜表面(94)的頂桿部分(80)，當(dāng)頭部和主體部分通過相對旋轉(zhuǎn)分開時，所述頂桿部分可以將過濾器元件推離所述頭部，以使過濾器端口從腔室端口釋放。
文檔編號B01D46/24GK101772370SQ200880101765
公開日2010年7月7日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月4日
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