專利名稱：有袋的過濾器筒、系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及過濾器筒，并且尤其涉及用于例如可以在工業(yè)過程過濾中使用的過濾器構(gòu)件的罩及相關(guān)連接。
背景技術(shù)：
存在許多用于例如生物工藝、制藥、食品和飲料工業(yè)等等中的工業(yè)過程過濾的應(yīng)用。在這些工業(yè)中，相對普通地使用組合吸附和深層過濾器介質(zhì)，例如由本專利受讓人提供的DEPTH-CLEAR系列介質(zhì)，該專利受讓人也稱為Purolator液體處理公司，其是CLARC0R公司中的一個(gè)。在這種類型的介質(zhì)中，由于微孔尺寸以及電動吸附作用而通過機(jī)械捕獲的組合捕獲顆粒。例如，多細(xì)胞介質(zhì)和/或合成材料和/或其組合可以用于提供基質(zhì)。此外，可以支持這種例如活性碳和粘土的材料以及其他材料，或?qū)⑵湔铣杀P，以提供用于電動吸附作用。例如，Purolator液體處理公司具有許多包括深層過濾片的堆疊盤的深層過濾模塊，深層過濾器片的堆疊盤提供用于過濾器介質(zhì)構(gòu)件，該過濾器介質(zhì)構(gòu)件包括用于不同過濾應(yīng)用的不同系列(例如P、LE、C、SA、U以及S系列)。每個(gè)不同系列均可以用于不同的應(yīng)用。例如，SA和U系列可以用于去除碳顆粒以及由介電油的分解而產(chǎn)生的低程度濕度； 并且因此，可以用于多種油的過濾。能夠以這種等級獲得不同等級和顆粒去除效率。而且， 例如，Purolator液體處理公司的DEPTH-CLEAR S系列可以用于例如啤酒、酒、果汁和蘋果汁、化學(xué)品、樹脂、墨水、清漆等的這種應(yīng)用，以去除顆粒、微生物、膠體以及來自重要工業(yè)生產(chǎn)液流的致熱原。DEPTH-CLEARC系列為高容量活性碳過濾模塊，其由形成的盤構(gòu)成，該盤還能夠以許多不同應(yīng)用而使用。而且，DEPTH-CLEAR P和LE系列用于例如抗生素、血液制品、 靜脈溶液、咳嗽糖漿等的生物工藝應(yīng)用。這些類型的過濾器介質(zhì)構(gòu)件可以用于本發(fā)明的實(shí)施例中。典型地，DEPTH-CLEAR構(gòu)件和其他競爭性構(gòu)件均安裝于可重復(fù)使用的提供清洗能力的不銹鋼外殼中。在這種已有的應(yīng)用中，當(dāng)這些過濾器構(gòu)件耗盡時(shí)，存在與過濾器更換相關(guān)聯(lián)的較長停工時(shí)間。尤其，更換需要通過關(guān)閉合適的閥而隔離外殼，并且隨后在通過沖洗包含在外殼中的未過濾的濾液而移除過濾器構(gòu)件之后清洗外殼。還已知過濾工業(yè)中為微孔過濾袋，例如Purolator先進(jìn)過濾公司的DynaClear F 和DynaClear M系列，其包含特定孔隙率的過濾器介質(zhì)，以允許低壓流動的強(qiáng)流體滴落，同時(shí)通過障礙物和/或深層過濾具有有效的納垢能力。雖然過濾器袋在某些應(yīng)用中適當(dāng)工作，但利用過濾器袋難以獲得有效的表面積。因此，經(jīng)常提供例如使用如上述DEPTH-CLEAR 系列的深層過濾片和過濾器構(gòu)件的堆疊盤的更加緊湊的過濾器構(gòu)件，以提供緊湊組件，該組件提供具有大表面積和流量的高過濾能力。本發(fā)明涉及對該現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明使用與過濾器介質(zhì)構(gòu)件相結(jié)合的袋，這可以提供幾種不同的優(yōu)勢。根據(jù)一方面，過濾器(例如過濾器筒)包括袋，該袋適合于通過入口端口接收流體并且適合于通過出口端口返回流體。流體流動路徑在袋內(nèi)部從入口端口延伸至出口端口。 過濾器介質(zhì)構(gòu)件包含在袋中，流體流動路徑延伸通過過濾器介質(zhì)構(gòu)件。在實(shí)施例中，袋可以是濾液不可滲透的，但包括開口，以提供入口端口和出口端口。在這種實(shí)施例中，袋提供外殼，用于捕集過濾器構(gòu)件和袋的上游側(cè)上的未過濾流體。這可以提供在過濾器構(gòu)件的有效壽命終結(jié)處的清潔更換，由于未過濾流體包含在袋中，與過濾的流體(又稱之為“濾液”)相分開。在本發(fā)明的另一方面中，應(yīng)用于包含捕獲的未過濾流體的袋的真空將通過使袋相符于過濾器構(gòu)件來最小化“滯留體積”而允許通過過濾器介質(zhì)的未過濾流體的幾乎完全排空。該特征尤其有利于生物制藥工業(yè)，因?yàn)闉V液成本可以是每盎司幾千美元。這樣，一種方法可以進(jìn)一步包括從袋抽吸流體，以重新捕獲流體；并且替換袋和過濾器構(gòu)件。該抽吸可以在入口或出口側(cè)上進(jìn)行。當(dāng)進(jìn)行抽吸以在過濾器構(gòu)件的過濾側(cè)上過濾時(shí)，可以迫使未過濾流體中的一些或大部分通過過濾器構(gòu)件?？商鎿Q地或另外地對未過濾側(cè)進(jìn)行抽吸，以通過袋中的入口抽吸未過濾流體。本發(fā)明的其他獨(dú)創(chuàng)方面可以包括提供密封地連接至袋的入口和出口配件。例如， 入口配件可以提供入口端口，并且可以直接固定至袋中的入口開口，袋被連通性地密封至入口配件。入口端口延伸通過入口開口進(jìn)入袋的內(nèi)部。相似地，袋可以包括出口開口，以用于出口端口。出口開口可以由密封地連接至袋的環(huán)形盤圍繞。出口配件可以與過濾流體室相連接，并且延伸通過環(huán)形盤，其用于袋中的出口開口。袋的出口端處的環(huán)形盤可以相對于出口配件固定，并且與出口配件相密封接合。相反，入口配件可以被袋以空間關(guān)系自由承載并且無過濾器介質(zhì)構(gòu)件，從而入口配件可相對于過濾器介質(zhì)構(gòu)件運(yùn)動。出口配件可以由支撐芯整體地提供，該支撐芯延伸通過形成于過濾器介質(zhì)構(gòu)件內(nèi)部的中心軸向延伸腔。例如， 過濾器介質(zhì)構(gòu)件可以包括多個(gè)堆疊的過濾器介質(zhì)盤，如在背景技術(shù)中描述的過濾器介質(zhì)構(gòu)件。進(jìn)一步，本發(fā)明可以包括相結(jié)合的過濾器支撐外殼，其包括底部，從底部延伸的大致圓柱形側(cè)壁以提供過濾器室，以便用開口端接收過濾器。蓋可移除地安裝于支撐外殼的開口端上。過濾器支撐外殼適合于支撐袋。該蓋具有進(jìn)入端口，以容納對于過濾器構(gòu)件的入口端口，并且過濾器支撐外殼的底部可以具有離開端口，以容納過濾器的出口端口。其他結(jié)構(gòu)有頂部進(jìn)料頂部出料的外殼，頂部進(jìn)料底部出料的外殼，底部進(jìn)料底部出料的外殼，底部進(jìn)料并且底部出料的外殼。該外殼將具有樞轉(zhuǎn)的選擇，以允許容器通過真空或者重力的最大量的排空。本發(fā)明的另一方面可以涉及過濾器，其具有在堆疊盤過濾器介質(zhì)實(shí)施例中的多個(gè)過濾器盤的獨(dú)特的預(yù)加載壓縮布置。這種過濾器可以包括支撐芯組件，該支撐芯組件具有相反的軸向端，其包括固定至支撐芯的相反的軸向端的第一和第二壓縮載荷元件。提供環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件，其包括在支撐芯上布置成堆的多個(gè)過濾器盤。多個(gè)密封環(huán)在過濾器盤的內(nèi)周附近、與支撐芯成環(huán)繞關(guān)系。支撐芯組件的壓縮載荷元件中的至少一個(gè)相對于彼此可軸向運(yùn)動。載荷構(gòu)件將預(yù)設(shè)的軸向壓縮力應(yīng)用于密封環(huán)。因此，預(yù)設(shè)軸向壓縮力可以在工廠施加，這與過濾器構(gòu)件的位置和使用不同。
載荷元件中的一個(gè)為帶螺紋的載荷元件，其螺紋地接合支撐芯的一端上的相應(yīng)螺紋。因此，載荷元件的螺旋旋轉(zhuǎn)相對于另一載荷元件增量地軸向移動帶螺紋的載荷元件。與螺紋不同，還可以使用載荷元件的超聲波、加熱板、紅外線、或旋轉(zhuǎn)焊接。其他載荷元件可以整體形成或整體連接，并且從而永久性地固定至支撐芯。本發(fā)明的又一方面為過濾流體的方法，其包括使未過濾流體進(jìn)入袋，使未過濾流體流過過濾器介質(zhì)構(gòu)件，從而產(chǎn)生已過濾流體，并且使已過濾流體流出。優(yōu)選地，該方法可以進(jìn)一步包括完全將過濾器介質(zhì)構(gòu)件裝入袋中，其中，將入口配件密封地連接至袋，用于引入過濾流體，并且出口配件密封地連接至袋，用于引出過濾流體。該方法可以進(jìn)一步包括將袋和過濾器介質(zhì)構(gòu)件安裝入外殼中，并且將入口和出口配件分別連接至入口和出口導(dǎo)管。當(dāng)使用時(shí)，袋中的流體壓力可以由外殼支撐。每隔耗盡現(xiàn)有過濾器時(shí)的維持/維護(hù)時(shí)間間隔，該方法可以包括通過斷開入口和出口配件，并且從外殼移除袋而未過濾流體仍保留在袋中來更換袋和過濾器介質(zhì)構(gòu)件。因此，這樣可以提供外殼的清潔移除。隨后，包括另一個(gè)袋并且裝有過濾器介質(zhì)構(gòu)件的新的過濾器可以通過將其入口和出口配件分別重新連接至入口和出口導(dǎo)管而連接。當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，本發(fā)明的其他方面、目標(biāo)和優(yōu)勢將從以下的詳細(xì)說明中變得更加顯而易見。


結(jié)合在說明書中并且構(gòu)成說明書一部分的附圖示例了本發(fā)明的幾個(gè)方面，并且和下面描述一起，用于說明本發(fā)明的原理。在圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的過濾器組件的元件的分解等距視圖，該過濾器組件包括結(jié)合了過濾器支撐外殼的過濾器；圖2為和圖1的分解圖相似的分解圖，除了示出了部件的局部切開橫截面視圖；圖3為在之前圖中示出的過濾器組件處于裝配狀態(tài)的橫截面，示出了流體流動路徑；圖4為裝配的過濾器的局部切割橫截面等距視圖，以示例其如何安裝于支撐外殼中，其中，支撐外殼以分解圖示出；圖5為圖3中所示的過濾器組件的相反端的放大視圖，以更好地示出入口配件如何連接至袋，并且示出了袋可以包含所示的多層。當(dāng)結(jié)合特定優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明時(shí)，并不打算將其限制于這些實(shí)施例。相反，其意在覆蓋所有包括在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替換、修改以及等同物。
具體實(shí)施例方式參照圖，本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)被示例為處于過濾器筒10形式的過濾器，其包括了處于袋12形式的罩，袋12包圍過濾器構(gòu)件14 (又稱為過濾器介質(zhì)構(gòu)件)。過濾器構(gòu)件14 包括合適的過濾器介質(zhì)15，該過濾器介質(zhì)15提供了障礙物/表面裝載過濾、深層過濾、吸附過濾、和/或其組合。過濾器筒10可以被安裝于支撐外殼組件16中，并且從而提供了過濾器組件(例如，過濾器和支撐外殼組件的結(jié)合)。
在討論過濾器筒10的細(xì)節(jié)之前，提供關(guān)于支撐外殼組件16的細(xì)節(jié)。支撐外殼組件16可以包括支撐外殼18和封閉支撐外殼18的開口端22的蓋20。如所示例的，支撐外殼為大致碗狀元件，以包括盤狀底部M和環(huán)形的、并且軸向延伸的圓柱形側(cè)壁26，該圓柱形側(cè)壁從底部M豎直向上延伸，以限定開口端22。開口端22被定尺寸成足夠大，從而其適合于通過開口端接收過濾器筒10?？梢蕴峁┚o固件鈕28，以可釋放地將蓋20固定至支撐外殼18?？梢允謩拥?cái)Q緊緊固件鈕，以手動地將蓋緊固于外殼或從其上松開。如所示例的，蓋20和底部M可以包括各自的并且完全相反的進(jìn)入和離開端口 30、 32，以容納流入和流出過濾器筒10的流體。支撐外殼和蓋可以包括不銹鋼材料或其他剛性材料，例如軋制片金屬或成型塑料，當(dāng)過濾器筒10的袋12裝滿例如液體的流體時(shí)，其足以為過濾器筒10的袋12提供支撐。因此，支撐外殼18通常承載包括容納在其中的液體的過濾器筒的重量并且還克服施加于過濾器筒10中的流體壓力支撐袋12 ；并且部分地，由于過濾器構(gòu)件14提供的阻力。為了容納過濾器筒10，并且為了允許袋12的膨脹，可以選擇性地提供通風(fēng)開口，這些通風(fēng)開口適合于當(dāng)袋接收未過濾流體時(shí)，從外殼的內(nèi)部排出空氣，該未過濾流體使得袋膨脹并且從而實(shí)質(zhì)上與外殼的內(nèi)部相符。當(dāng)過濾器筒10在支撐外殼組件 16中使用時(shí)，這減少了氣穴和/或這種氣穴的大小。轉(zhuǎn)到圖3和5中示例的過濾器筒的更多細(xì)節(jié)，可以看出，袋12用作罩，以完全包圍過濾器構(gòu)件14。袋12適合于接收穿過入口端口 40的流體，并且適合于穿過出口端口 42返回流體。圖3中以44示意性地表示的流體流動路徑表示了在袋的內(nèi)部從入口延伸至出口， 并且經(jīng)過過濾器構(gòu)件14。這提供了袋與過濾器構(gòu)件之間的未過濾流體的未過濾流體室46， 其與入口端口 40流體連通。在如所示例的環(huán)形過濾器構(gòu)件14的情況下，未過濾流體室46 在相反端部以及袋12和過濾器構(gòu)件14之間的環(huán)形空間大致包圍過濾器構(gòu)件14的外部。已過濾流體室48由過濾器構(gòu)件形成，過濾器構(gòu)件插入在未過濾流體室46和已過濾流體室48之間，從而流體沿流體流動路徑44經(jīng)過過濾器構(gòu)件的過濾器介質(zhì)15流動，用于去除污染物。出口與已過濾流體室48流體連通，在這種情況下，已過濾流體室48由形成于過濾器構(gòu)件14中的中心內(nèi)腔50形成。在優(yōu)選實(shí)施例中，袋12對于被過濾的流體不可滲透，并且從而提供了撓性外殼， 用于捕集過濾器構(gòu)件和未過濾流體室46中的袋之間的上游側(cè)上的未過濾流體。如圖所示，袋12優(yōu)選地對正在被過濾的流體，典型的在優(yōu)選實(shí)施例中的液體不可滲透，并且無孔隙。袋可以由不可滲透，并且撓性塑性材料的單片材52形成，其可以包括一個(gè)或多個(gè)層，并且如圖5中所示，在一個(gè)實(shí)施例中可以包括總共三層M、55、56。出于各種原因可以提供不同層M、55、56。雖然一層在某些應(yīng)用中足夠時(shí)，優(yōu)選地至少兩層，并且在某些應(yīng)用中提供三層。在圖5所示的示例性實(shí)施例中，接觸障礙物層M防止液體從袋中溢出， 氣體不可滲透層陽防止袋中的空氣或其他氣體的移動，這可以防止被過濾液體的氧化，并且提供了結(jié)構(gòu)支撐層56(可以或者不可以是不滲透的)，以維持袋的結(jié)構(gòu)完整性，例如，當(dāng)移除袋時(shí)，同時(shí)裝滿來自支撐外殼組件16的液體。這樣，結(jié)構(gòu)支撐層56優(yōu)選地形成塑料片材52的最外層，該塑料片材形成袋。袋12可以通過折疊塑料片材52來制成，以提供罩結(jié)構(gòu)。特別地，塑料片材52的側(cè)邊可以沿垂直縫58縫合在一起，縫58可以通過將塑性材料焊接在一起來提供，其沿垂直縫58密封地連接并且防止了流體通過。相似地，可以經(jīng)由沿水平縫60的塑性焊接連接塑料片材52的相反邊緣或端部。以這種方式，提供了用作撓性外殼的流體不可滲透外殼，該撓性外殼能夠?qū)嵸|(zhì)上與支撐外殼18形狀相符，該撓性外殼最終位于支撐外殼18中。繼續(xù)參照圖3和5，為了流體流入和流出，袋包括分別在袋的相反的頂端和底端處的入口和出口開口 62、64(還參見例如圖2的出口開口 64)。入口端口 40延伸通過入口開口 62，出口端口 42相似地延伸通過出口開口 44，以提供沿流體流動路徑44的流體連通。為入口端口 40提供入口配件66。如圖所示，入口配件66圍繞袋的入口開口 62連通性地密封至袋12。在一個(gè)實(shí)施例中，入口配件可以包括成型塑性元件，其整體地提供了環(huán)形盤68，該環(huán)形盤68沿環(huán)形焊接環(huán)70被塑性地焊接和密封至袋。管狀軟管倒刺突出部72 從環(huán)形盤68突出。軟管倒刺突出部72包括軟管倒刺，該軟管倒刺提供了至入口軟管74的連接。應(yīng)該知道的是，配件可以可替換地為其他結(jié)構(gòu)，例如螺紋、液力耦合器或適合于與上游導(dǎo)管(僅包括光滑表面)相配合的其他表面?？稍倮玫娜肟诼?lián)結(jié)器76可以設(shè)置有支撐外殼組件16，在使用時(shí)用于確保入口導(dǎo)管或軟管74與入口配件66之間的密封連接。在袋的出口端處，塑料環(huán)形盤80以圍繞出口開口 64的關(guān)系整體地連接至袋。環(huán)形盤80能夠通過一個(gè)和優(yōu)選地至少兩個(gè)環(huán)形塑性焊接環(huán)82以密封方式連接至袋12，其中， 環(huán)形盤80的塑性材料與袋連接并且結(jié)合在一起。環(huán)形盤80的內(nèi)周提供了用于密封接合的實(shí)質(zhì)上凸緣區(qū)域。為出口端口 42設(shè)置了出口配件84。示例的實(shí)施例中的出口配件可以連接或者整體地設(shè)置有支撐芯86，該支撐芯86向上延伸到過濾器構(gòu)件14中。出口配件84， 在任何情況下，其流體地連接至已過濾流體室48，以便于排出已經(jīng)經(jīng)過過濾器構(gòu)件14的濾液。在該實(shí)施例中，出口配件包括管狀軟管倒刺突出部88，其從環(huán)形支撐凸緣90整體地延伸。如入口配件的情況，軟管倒刺突出部88提供軟管倒刺(或其他合適的裝配結(jié)構(gòu)，例如螺紋、液力耦合器、光滑表面等)，該軟管倒刺連接例如出口軟管92的出口導(dǎo)管，從而從過濾器筒12中排出已過濾流體。在倒刺配件和環(huán)形凸緣之間插入帶螺紋的區(qū)段94，其螺紋地接收螺母96。螺母96 可以被擰在出口配件84上，從而擠壓并且壓縮袋的環(huán)形盤80，從而在該位置處提供軸向壓縮密封。優(yōu)選地，支撐凸緣90提供例如整體突出環(huán)形肋或襯墊98的密封元件，其提供了沿袋的內(nèi)周的密封并且防止了流體沿該位置的滲出。通過具有例如整體塑料肋和/或襯墊的突出結(jié)構(gòu)，可以將壓縮指向這些位置，并且從而提供軸向壓縮密封。螺母96可以可替換地為以任何其他方式連接，例如超聲波塑性焊接、粘性結(jié)合或其他永久固定至出口配件84的連接，從而不是必需螺紋。進(jìn)一步，螺母96的永久連接可以防止螺母96在使用過程中后退。轉(zhuǎn)至過濾器構(gòu)件的更多細(xì)節(jié)，應(yīng)注意的是，任何類型的過濾器構(gòu)件均可以根據(jù)應(yīng)用而潛在地用來包括徑向流動構(gòu)件、軸向流動構(gòu)件或其他這種構(gòu)件。關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的并且非常有用的形式是如所示的環(huán)形過濾器構(gòu)件，其限定并且提供了中心內(nèi)腔50，其中，過濾器介質(zhì)15將過濾側(cè)和未過濾側(cè)分開。環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件的一端可以被封閉(整體地或者通過分開元件)，而另一端可以被開啟，以根據(jù)實(shí)施例和例如圖3所示的流動路徑提供從外側(cè)至內(nèi)側(cè)的規(guī)則的預(yù)定流動路徑。例如，過濾器介質(zhì)構(gòu)件可以包括多個(gè)過濾器盤100，每個(gè)均包含過濾器介質(zhì)片15， 例如吸附和深層裝載過濾介質(zhì)的組合或進(jìn)行包括顆粒過濾以及微觀級上的不良分子的吸附的過濾組合。例如，過濾器盤可以是任何的DEPTH-CLEAR系列過濾器介質(zhì)盤，其從本專利受讓人Purolator液體處理公司可商業(yè)化地獲取。在這種過濾器構(gòu)件裝置中，過濾器盤100與通過間隔板(也公知為中心分隔件)102而分隔開的相鄰的過濾器盤堆疊成堆，并且還通過剛性塑料密封間隔環(huán)104而沿內(nèi)周堆疊?？梢酝ㄟ^密封環(huán)106而連接過濾器盤100的外側(cè)。在相鄰的過濾器盤100之間和在間隔板(中心分隔件)102周圍提供流體通道，該流體通道將已過濾流體排入至限定于過濾器構(gòu)件14中的開口中心內(nèi)腔50中。過濾器盤100的堆可以通過保持夾(未示出)保持在一起，該保持夾沿過濾器盤的內(nèi)周設(shè)置，其在堆中將多個(gè)過濾器盤固定在一起。此外，支撐芯組件Iio設(shè)置成在袋12 中固定并且支撐過濾器構(gòu)件。如圖所示，支撐芯組件110將過濾器構(gòu)件14固定于袋的出口端，從而入口配件66被袋12自由地承載并且可以通過袋12提供的撓性相對于過濾器構(gòu)件自由運(yùn)動。因此，當(dāng)相關(guān)的入口和出口配件可以相對于彼此運(yùn)動(出口配件84經(jīng)由支撐芯 86固定至過濾器構(gòu)件14)，并且入口配件66通過袋12的塑性材料的撓性自由運(yùn)動時(shí)，這為入口配件提供了簡便的安裝。支撐芯組件通常包括幾個(gè)不同的部分，該幾個(gè)不同的部分包括支撐芯86，其可以為出口配件84整體地提供(作為整體的一件式結(jié)構(gòu)或可替換地永久地或非永久地連接在一起的兩個(gè)結(jié)構(gòu))。此外，支撐芯組件包括壓縮載荷元件112，該壓縮載荷元件112作用于相反于支撐凸緣90的端部上。支撐凸緣90從而向壓縮載荷元件112的支撐凸緣提供相反的壓縮載荷元件。壓縮載荷元件112相對于支撐凸緣90可軸向地移動并且可以被固定，以沿過濾器盤100的內(nèi)周將預(yù)設(shè)的軸向壓縮力施加到密封環(huán)104。由此壓縮載荷元件112還相對于支撐芯86軸向牢固地固定過濾器構(gòu)件。壓縮載荷元件隨后可以例如通過帶螺紋的附件連接至支撐芯86;或替換地，通過例如紅外線或超聲波焊接的方式連接，同時(shí)將預(yù)設(shè)軸向載荷施加于過濾器盤的堆。在本實(shí)施例中，示出壓縮載荷元件具有帶螺紋的連接部，以使得壓縮載荷元件112 的螺旋旋轉(zhuǎn)相對于支撐凸緣遞增地移動帶螺紋的載荷元件，以施加預(yù)設(shè)的軸向壓縮力，該壓縮力受到支撐芯(擰緊至預(yù)定的位置)在尺寸上的限制。在一個(gè)實(shí)施例中，壓縮載荷元件112可以包括凸緣114和螺桿116，凸緣114接合端部密封環(huán)并且從而封閉過濾器構(gòu)件的上端，螺桿116接收到形成于支撐芯的軸向端部處的螺紋開口 118中。優(yōu)選地，凸緣114和支撐凸緣90每個(gè)均包括整體的軸向突出的環(huán)形肋120，其集中力并且提供相對于端部密封環(huán)104的環(huán)形密封接觸，從而防止了流體在端部周圍的泄漏。支撐芯86基本上為實(shí)心的，但包括具有至少一個(gè)，優(yōu)選地為多個(gè)例如沿外周的平面122的凹入?yún)^(qū)域的非圓外周。平面122結(jié)合過濾器構(gòu)件的內(nèi)腔50的內(nèi)圓周提供了流動溝道124，以方便已過濾流體朝向出口端口 42的流動。朝向底端的徑向通道1 將流動溝道IM連接至中心軸向通道，該中心軸向通道延伸通過支撐凸緣并且形成出口端口 42。利用該布置，過濾器筒10提供了用于過濾流體的方法，該流體包括通過入口端口 40進(jìn)入袋12的未過濾流體。該未過濾流體隨后可以流動通過過濾器介質(zhì)構(gòu)件14，由此其被過濾而產(chǎn)生已過濾流體。隨后，已過濾流體可以通過出口端口 42被排出。過濾器筒將過濾器介質(zhì)構(gòu)件14完全包圍在袋12內(nèi)，入口配件密封地連接至袋用于引入的過濾流體并且出口配件密封地連接至袋用于引出的過濾流體。本實(shí)施例還提供了不需要圍繞支撐外殼組件16清潔的清潔更換。例如，方便了進(jìn)行替換，因?yàn)楫?dāng)關(guān)閉入口和出口導(dǎo)管(例如，經(jīng)由未示出的閥)時(shí)，可以通過斷開入口和出口配件并且移除具有仍保留在袋中的未過濾流體的過濾器筒而更換過濾器筒10。之后，可以提供包括新袋并且包裝新過濾器介質(zhì)構(gòu)件以及新入口和出口配件的新的過濾器筒，并且將其重新連接至入口和出口導(dǎo)管。又一優(yōu)勢在于，當(dāng)在袋中當(dāng)選擇過濾器介質(zhì)構(gòu)件類型時(shí)，芯還可以提供用于預(yù)壓縮過濾器盤100的堆的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，本發(fā)明還可以用于現(xiàn)有系統(tǒng)，其使用進(jìn)行較小修改的不銹鋼支撐外殼，并且因此不僅作為提供現(xiàn)有應(yīng)用清潔替換的改型，而且還提供了新應(yīng)用和系統(tǒng)。本實(shí)施例的優(yōu)勢在于，其隔離了濾液的泄漏。如果在袋中或在芯和袋之間存在泄漏，在出口端口中隔離已過濾流體(濾液)，并且未過濾流體不會污染濾液。否則，未過濾流體會通過支撐外殼中的中心出口孔溢出到地面上?？梢蕴峁└鞣N其他優(yōu)勢和特征。對于新的應(yīng)用，支撐外殼組件可以由更便宜的材料制成，例如使用用于其結(jié)構(gòu)的平面和軋制片金屬。由于過濾器的袋罩，不存在密封需求， 并且因此不需要會出現(xiàn)故障的0型環(huán)或閥。進(jìn)一步，外殼可以是可堆疊的并且堆疊在彼此的頂部，以用于擴(kuò)展。在此以引用的方式加入所有引用的參考文獻(xiàn)，包括公開物、專利申請以及專利，如同每個(gè)參考文獻(xiàn)通過引用的方式被單獨(dú)地和特定地指明加入并且在此列出全文。在描述本發(fā)明的上下文中(尤其在以下權(quán)利要求書的上下文中)使用術(shù)語“一個(gè)”、“所述”以及相似的指稱對象解釋為同時(shí)覆蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非此處另外指出或由上下文清楚地否定。術(shù)語“由……組成”、“具有”、“包括”以及“包含”解釋為開放式術(shù)語(即， 表示“包括，但不限于”)，除非另外注明。此處對值的范圍的列舉僅僅旨在用作單獨(dú)參考落入范圍內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)的值的簡寫方法，除非此處另外指出，并且將每個(gè)單獨(dú)的值結(jié)合入說明書，如其在此單獨(dú)列舉的。能夠以任意合適的順序完成此處描述的所有方法，除非此處另外指出或由上下文清楚地否定。使用任意和所有例子，或此處提供的典型語言(例如，“例如”)僅旨在更好地闡述本發(fā)明，并且不構(gòu)成對本發(fā)明的范圍的限制，除非另外要求。說明書中的語言不應(yīng)被解釋成任何沒有被權(quán)利要求所述的構(gòu)件對本發(fā)明的實(shí)踐來說是必須的。此處描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，包括發(fā)明人已知的用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式。在閱讀前述描述后，這些優(yōu)選實(shí)施例的變形對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可以變得顯而易見。 發(fā)明人預(yù)料能工巧匠能適當(dāng)?shù)厥褂眠@些變形，并且發(fā)明人預(yù)想到本發(fā)明可以以與在此所具體描述的方式的不同方式來實(shí)施。因此，當(dāng)適用的法律允許時(shí)，本發(fā)明包括在此所附權(quán)利要求中引用的主題的所有修改和等同物。而且，在其所有可能變形中的上述構(gòu)件的任意組合均包含在本發(fā)明中，除非此處另外指出或者由上下文清楚地否定。
權(quán)利要求
1.一種過濾器，包括袋，其適合于通過入口端口接收流體，并且適合于通過出口端口返回流體，流體流動路徑在所述袋內(nèi)部從所述入口端口延伸至所述出口端口；以及過濾器介質(zhì)構(gòu)件，其包含在所述袋中，所述流體流動路徑延伸通過所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其中，所述袋包括至少兩個(gè)袋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其中，所述袋包括三層，包括接觸障礙物層、氣體不可滲透層以及結(jié)構(gòu)支撐層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，進(jìn)一步包括未過濾流體室，其用于所述袋和所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件之間的未過濾流體，該未過濾流體室與所述入口端口流體連通；用于已過濾流體的已過濾流體室，所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件插入在所述未過濾流體室和所述已過濾流體室之間，所述出口端口與所述已過濾流體室流體連通；并且其中，所述袋為濾液不可滲透的，并且提供了外殼，該外殼用于捕集所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件和所述袋之間的上游側(cè)上的未過濾流體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾器，進(jìn)一步包括提供所述入口端口的入口配件，所述袋具有入口開口并且被連通地密封至所述入口配件，所述入口端口延伸通過所述入口開口進(jìn)入所述袋的內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾器，進(jìn)一步包括用于所述出口端口的所述袋中的出口開口，所述出口開口由環(huán)形盤圍繞，所述環(huán)形盤被密封地連接至所述袋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過濾器，進(jìn)一步包括出口配件，其與所述已過濾流體室相連接并且延伸通過所述環(huán)形盤，其中，所述環(huán)形盤相對于所述出口配件固定并且與所述出口配件密封接合，并且所述入口配件被所述袋以空間關(guān)系自由承載并且由此可相對于所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件自由運(yùn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過濾器，其中，所述袋、所述入口配件和所述環(huán)形盤包括塑性材料，所述袋被塑性焊接至至少一個(gè)焊接環(huán)處的每個(gè)所述入口配件以及至少一個(gè)焊接環(huán)處的所述環(huán)形盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過濾器，其中，所述出口配件包括從支撐凸緣整體地延伸的軟管倒刺突出部，所述軟管倒刺突出部包括適合于連接至軟管的倒刺配件和圍繞所述倒刺配件和所述支撐凸緣之間的所述軟管倒刺突出部的螺紋，進(jìn)一步包括擰在所述螺紋上的螺母，并且利用環(huán)形軸向壓縮密封件將所述環(huán)形盤夾在之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾器，其中，所述入口配件包括環(huán)形盤以及從所述環(huán)形盤整體地延伸的入口軟管倒刺突出部，所述軟管倒刺突出部包括適合于連接至軟管的倒刺配件，所述環(huán)形盤在至少一個(gè)焊接環(huán)處在所述入口開口處被塑性焊接至所述袋。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾器，其中，所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件為限定了內(nèi)腔的環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件，所述內(nèi)腔為已過濾流體提供了所述已過濾流體室，所述內(nèi)腔的一端關(guān)閉，另一端開啟，并且被連接至所述出口端口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾器，進(jìn)一步包括布置于所述內(nèi)腔中的支撐芯，所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件為圍繞所述支撐芯布置的環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件，其中所述支撐芯具有靠近所述出口端口固定至所述袋的一端。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾器，其中，所述環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件包括多個(gè)過濾器盤，所述過濾器盤被堆疊和壓縮在相反端之間，所述過濾器盤中的每個(gè)均包括吸附和深層裝載過濾介質(zhì)的組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過濾器，進(jìn)一步包括相鄰的過濾器盤之間的彈性間隔環(huán)， 所述彈性間隔環(huán)將相鄰的過濾器盤相對于彼此軸向地間隔，并且其中所述支撐芯在所述關(guān)閉端處螺紋地接合載荷構(gòu)件，進(jìn)一步包括所述開啟端處的從所述支撐芯整體地延伸的出口配件，所述過濾器盤和塑性間隔環(huán)被軸向地壓縮在所述載荷元件和所述出口配件之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求15所述的過濾器，其中，將所述載荷構(gòu)件以預(yù)定量擰入與所述支撐芯的接合，以提供所述過濾器盤與塑性間隔環(huán)的預(yù)設(shè)壓縮。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其中，所述袋由塑性平片材構(gòu)造，其利用所述平片材的邊緣折疊，所述平片材沿縫被塑性焊接在一起，以形成用于所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件的罩。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，進(jìn)一步包括與之相結(jié)合的支撐外殼，其中，將所述過濾器安裝在所述支撐外殼中，所述支撐外殼包括底部，從所述底部延伸的大致圓柱形側(cè)壁，以提供過濾器室，以便用開口端接收所述過濾器，以及蓋，其可移除地安裝于所述開口端上，所述過濾器外殼克服所述袋中的流體壓力和流體載荷支撐所述袋，所述蓋具有進(jìn)入端口，并且所述底部中具有離開端口，以容納所述入口端口和所述出口端口。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的過濾器，進(jìn)一步包括所述外殼中的通風(fēng)開口，以允許所述袋的膨脹，并且當(dāng)所述袋在使用中接收未過濾流體時(shí)，將空氣從所述外殼的內(nèi)側(cè)排出，這使得所述袋膨脹并且實(shí)質(zhì)上與所述外殼的內(nèi)部相符。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，進(jìn)一步包括支撐芯組件，其具有相反的軸向端，所述支撐芯組件包括固定至支撐芯的相反的軸向端的第一和第二壓縮載荷元件；其中，所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件為環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件，其包括多個(gè)在所述支撐芯上、以圍繞所述支撐芯的關(guān)系布置的成堆的過濾器盤，以及靠近所述過濾器盤的內(nèi)周并且圍繞所述支撐芯的多個(gè)密封環(huán)；以及壓縮載荷元件中的至少一個(gè)相對于另一個(gè)可軸向運(yùn)動，其中所述載荷構(gòu)件向所述密封環(huán)施加預(yù)設(shè)的軸向壓縮力。
20.一種過濾器，包括支撐芯組件，其具有相反的軸向端，所述支撐芯組件包括固定至支撐芯的相反的軸向端的第一和第二壓縮載荷元件；環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件，其包括多個(gè)在所述支撐芯上、以圍繞所述支撐芯的關(guān)系布置的成堆的過濾器盤，以及靠近所述過濾器盤的內(nèi)周并且圍繞所述支撐芯的多個(gè)密封環(huán)；以及壓縮載荷元件中的至少一個(gè)相對于另一個(gè)可軸向運(yùn)動，其中所述載荷構(gòu)件向所述密封環(huán)施加預(yù)設(shè)的軸向壓縮力。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的過濾器，其中，至少一個(gè)所述載荷元件為帶螺紋的載荷元件，其螺紋地接合所述支撐芯的一端上的相應(yīng)的螺紋，其中所述載荷元件的螺紋旋轉(zhuǎn)相對于另一載荷元件增量地軸向移動所述帶螺紋的載荷元件。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的過濾器，其中，所述支撐芯限定了接收所述帶螺紋的載荷元件的螺桿的螺紋開口，并且所述帶螺紋的載荷元件具有密封地接合所述環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件的一端的凸緣部分，以封閉形成于所述環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件中的內(nèi)腔。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的過濾器，其中，所述凸緣部分包括接合所述過濾器盤的堆的軸向端上的一個(gè)密封環(huán)的環(huán)形肋。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的過濾器構(gòu)件，其中，所述第二載荷元件為具有出口端口的出口配件，所述出口配件整體地連接并且固定至所述支撐芯的一個(gè)所述軸向端，所述出口端口與限定于所述環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件中的已過濾流體室相連通，以排出已過濾流體。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的過濾器構(gòu)件，其中，所述環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件的環(huán)形內(nèi)周限定了大致圓柱形內(nèi)腔，所述支撐芯具有非圓外周，該非圓外周帶有至少一個(gè)沿所述外周的凹入?yún)^(qū)域，以沿所述支撐芯的所述外周與所述環(huán)形過濾器介質(zhì)構(gòu)件的所述環(huán)形內(nèi)周之間排出流體，所述支撐芯具有形成于其中的、與所述出口端口流體連通的內(nèi)部通道。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的過濾器構(gòu)件，其中，一個(gè)所述載荷元件為具有出口端口的出口配件，所述出口配件被整體地連接至所述支撐芯的一個(gè)所述軸向端，所述出口端口與限定于所述環(huán)形過濾器構(gòu)件中的已過濾流體室相連通，以排出已過濾流體，所述支撐芯的另一端關(guān)閉，并且進(jìn)一步包括袋，其包含所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件，所述袋具有入口開口和出口開口；入口配件，其密封地連接至所述入口開口并且與所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件及支撐芯軸向間隔開，從而所述入口配件相對于所述過濾器構(gòu)件可自由運(yùn)動；并且其中所述袋的所述出口開口被密封地連接至所述出口配件。
27.一種過濾流體的方法，包括將未過濾流體引入袋中；使所述未過濾流體通過過濾器介質(zhì)構(gòu)件流動，從而產(chǎn)生已過濾流體；和排出所述已過濾流體。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括完全裝入所述袋中的所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件，其中，入口配件被密封地連接至所述袋，用于引入未過濾流體，并且出口配件被密封地連接至所述袋，用于排出所述已過濾流體。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，進(jìn)一步包括將所述袋和過濾器介質(zhì)構(gòu)件安裝入外殼中，并且將所述入口和出口配件分別連接至入口和出口導(dǎo)管；當(dāng)與所述外殼使用時(shí)，支撐所述袋中的流體壓力；并且通過斷開所述入口和出口配件，并且從所述外殼移除所述袋，未過濾流體仍保留在所述袋中而更換所述袋和所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件，從而提供從所述外殼的清潔地移除，并且連接新過濾器，該新過濾器包括另一裝入過濾器介質(zhì)構(gòu)件的袋，其具有入口和出口配件，將所述入口和出口配件分別重新連接至入口和出口導(dǎo)管。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述過濾器介質(zhì)構(gòu)件包括多個(gè)堆疊成堆的過濾器介質(zhì)盤，進(jìn)一步包括壓縮所述堆，并且其后將所述過濾器介質(zhì)包安裝在所述袋中，其中，將所述堆預(yù)壓縮在所述袋中。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，進(jìn)一步包括從所述袋抽吸流體，以重新捕獲流體；并且更換所述袋和所述過濾器構(gòu)件。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，對所述過濾器構(gòu)件的過濾側(cè)上的濾液進(jìn)行所述抽吸，迫使未過濾流體通過所述過濾器構(gòu)件。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，對所述未過濾側(cè)進(jìn)行所述抽吸，以通過所述袋中的入口抽吸未過濾流體。
全文摘要
提供一種過濾器，其包括由具有入口和出口的不可滲透的袋包裝的過濾器介質(zhì)構(gòu)件，該入口和出口提供流入和流出袋，并且通過包含在袋中的過濾器介質(zhì)構(gòu)件。袋可以由多層塑性材料片構(gòu)造。過濾器構(gòu)件可以是過濾器介質(zhì)盤堆，用于深層過濾和吸附。過濾器提供清潔更換，未過濾流體包含在袋中的過濾器構(gòu)件的上游側(cè)上的袋中。
文檔編號B01D27/08GK102395414SQ201080016921
公開日2012年3月28日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者P·弗洛雷斯, P·里韋拉, R·約翰遜 申請人:濾油器液態(tài)制程有限公司