一種流體過濾器組的制作方法
【專利摘要】一種流體過濾器組（40），所述過濾器組包括外殼體（19），所述外殼體具有任何適于接納至少一過濾膜（16、18）的部分，所述過濾膜平行于殼體（19）的軸線延伸，用于將殼體（19）的內(nèi)容積劃分成兩個腔室（28、29），其中第一腔室（28）與待過濾流體的入口導管（12）連通且第二腔室（29）與已過濾流體的出口導管（14）連通。每個過濾膜都設(shè)置有至少一壓力分配器元件（45、46），所述壓力分配器元件容納于第一腔室（28）內(nèi)，至少一壓力分配器（45、46）將第一腔室（28）的容積軸向劃分為兩個部分，壓力分配器元件由待過濾流體流可通過的材料制成，其中每個過濾膜的壓力分配器（45、46）位于各自膜片上的一中間位置且配置為增大過濾芯（16、18）的上游部分上的壓差。
【專利說明】一種流體過濾器組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種流體過濾器組。
[0002]特別地，所述組可用于過濾例如空氣或各種應用中的氣體等流體，包括機動車領(lǐng)域中的應用。
【背景技術(shù)】
[0003]在內(nèi)燃機內(nèi)助燃空氣的過濾中，包括有一過濾器組是慣常做法，所述過濾器組包括一殼體，通過一過濾膜將殼體劃分為兩個部分，所述過濾膜垂直于流動的主方向。在這些系統(tǒng)中，根據(jù)容器殼體幾何形狀的選擇，通過過濾膜產(chǎn)生的壓降在其整個表面上或多或少算是恒定的。
[0004]另一方面，在切向過濾器(即具有一平行于流體流的過濾表面的過濾器)的使用中，沿過濾芯的長度的壓差不是恒定的。
[0005]在切向過濾器中，一通常為圓柱形的殼體通過一板分為兩個部分，所述板垂直于軸線且位于出口導管附近，從該板上設(shè)置有至少一圓柱形過濾器，所述過濾器的一軸線平行于殼體的軸線，圓柱形過濾器在其一外表面上切向地接收流體流，并在其穿過過濾芯的膜片之后通過所述板排放。
[0006]由于在汽車應用中流體流穿過過濾器組是通過殼體的出口導管吸入的，過濾芯內(nèi)部產(chǎn)生的低壓區(qū)傾向于隨著流體流逐漸穿過過濾芯的膜片(即朝向接近流體流入口導管的端部的方向)沿過濾芯軸減小。
[0007]這意味著由于穿過過濾膜的該區(qū)域所產(chǎn)生的壓差有時會不足以使空氣穿過，接近入口導管的過濾芯的多個部分沒有得到極大地利用。
[0008]一般來說，這意味著在已知的切向過濾器中僅過濾膜的下游部分對過濾有利用價值。
[0009]更詳細地，圖1顯示了如上所述已知類型的軸流式流體過濾器，此處的過濾器10包括一大體為管狀的殼體19且提供有待過濾流體的一入口導管12和與入口導管同軸的已過濾流體的一出口導管14，殼體內(nèi)部提供有平行放置的管狀過濾膜16、18，過濾膜在殼體19的縱向方向上延伸且將殼體的內(nèi)容積分為兩個腔室28、29，其中第一腔室28與用于待過濾流體的入口導管12連通且第二腔室29與用于已過濾流體的出口導管14連通。
[0010]一穿孔(穿孔21、23)板17包含于殼體19內(nèi)部，穿孔板上放置有管狀過濾膜16、18，以便限定出穿過膜片16、18使流體通過的容積20、22、24。
[0011 ] 在這種已知的配置中，管狀過濾膜16、18在接近入口導管12的區(qū)域處得不到很好地利用，而過濾通常發(fā)生于接近出口導管14的膜片16、18的區(qū)域34、36內(nèi)。
[0012]因此這些區(qū)域會堵塞得更快。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的一個目的是提供一種軸流式過濾器，其可實現(xiàn)損耗負載的最佳分配，從而提高過濾器的工作壽命和性能。
[0014]本發(fā)明的一個進一步的目的是以一種經(jīng)濟實用的方式達成上述結(jié)果。
[0015]所述目標通過一流體過濾器組達成，所述過濾器組包括一外殼體，所述外殼體具有任何適于接納至少一過濾膜的部分，所述過濾膜平行于殼體的軸線延伸，用于將殼體的內(nèi)容積劃分成兩個腔室，其中第一腔室與用于待過濾流體的入口導管相連通且第二腔室與用于已過濾流體的出口導管相連通，其中每個過濾膜的至少一壓力分配器容納于第一腔室內(nèi)，至少一壓力分配器元件適配為軸向?qū)⒌谝磺皇业娜莘e分為至少兩個部分，壓力分配器元件由一待過濾流體流可通過的材料制成，其特征在于:每個過濾膜的壓力分配器位于各自膜上的一中間位置且配置為在過濾芯的上游部分上增加壓差。本發(fā)明的該實施例的一個優(yōu)勢是，其能夠?qū)崿F(xiàn)待過濾流體的通道的分配，以便將過濾芯的整個表面都統(tǒng)一地包括在內(nèi)。
[0016]更詳細地，其能夠使壓差沿管狀過濾膜的表面均勻地分配。
[0017]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例中，其具有單個的過濾膜，壓力分配裝置為環(huán)形且定位，以便包絡(luò)過濾膜的一部分，完全或幾乎完全封閉膜片外表面和外殼體之間的空間。
[0018]該實施例的優(yōu)勢是在過濾膜表面上簡單地安裝壓力分配器。
[0019]在具有至少兩個過濾膜的情況下，每個過濾膜都將提供有至少一壓力分配器，所述壓力分配器具有用于容納過濾膜的穿孔，以及具有與其它壓力分配器和殼體的輪廓互補的外部縱斷面。
[0020]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的方面，壓力分配器的外表面與管狀殼體的內(nèi)表面隔開一定距離，以便限定出流體通道。
[0021]該實施例的優(yōu)勢是使待過濾流體流的流動減慢，同時又能夠?qū)⒁徊糠至黧w引導至過濾膜的較低部分，目的是在過濾膜的整個表面上平均分配壓差。
[0022]在本發(fā)明的一個進一步的方面，壓力分配器元件為扁平的且設(shè)置為垂直于外殼體的縱向方向。
[0023]該實施例的一個優(yōu)勢是分配器元件更有效地發(fā)揮其作用，因由于其設(shè)置為垂直于過濾膜上游待過濾流體的流動方向。
[0024]在本發(fā)明的一個進一步的方面，壓力分配器由一多孔元件構(gòu)成，所述多孔元件相對于過濾膜具有更大的滲透率。
[0025]該實施例的一個優(yōu)勢是，可選擇多孔元件的滲透率，以便根據(jù)外殼體和過濾膜的幾何形狀獲得部分在過濾膜上游的表面上且部分在其下游表面上的待過濾流體流量的一個最佳的分配。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]通過閱讀以下由非限制性的實例所提供的說明書，借助于附圖中所示的數(shù)字，本發(fā)明進一步的特點和優(yōu)勢將顯現(xiàn)出來。
[0027]圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的軸流式過濾器的截面圖；
[0028]圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的軸流式過濾器的截面圖；
[0029]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個進一步的實施例的軸流式過濾器的截面圖；
[0030]圖4為圖3的沿IV-1V的截面圖。【具體實施方式】
[0031]圖2顯示了一軸流式的流體過濾器40，過濾器40包括一大體為管狀的殼體19，殼體19提供有一待過濾流體的入口導管12和一已過濾流體的出口導管14。
[0032]一穿孔板(在21和23處穿孔)設(shè)置在殼體19內(nèi)部，管狀過濾膜16、18位于所述穿孔板上，所述過濾膜16、18平行于殼體19的軸線延伸，并將殼體的內(nèi)部容積劃分為兩個腔室28、29，其中第一腔室28與待過濾流體的入口導管12連通且第二腔室29與已過濾流體的出口導管14連通。
[0033]待過濾流體因此進入第一腔室28的容積20、22、24，所述容積使流體通過過濾膜。在本發(fā)明的一個實施方式中，軸流式過濾器40包括位于腔室28內(nèi)部的壓力分配器45、46。
[0034]更詳細地，一壓力分配器45、46分別位于每個管狀過濾膜16、18附近，并攔截待過濾流體流，且位于各自膜片上的中間位置，以便促進流體均勻地通過整個過濾膜。
[0035]優(yōu)選地，壓力分配器45、46為半圓形，以便在外部縱向表面的一部分上環(huán)繞各自的過濾膜16、18，并位于既與其他分配器又與殼體接觸的位置。
[0036]優(yōu)選地，每個壓力分配器45、46都設(shè)置為關(guān)于殼體的縱向延伸方向垂直，并從而垂直于流體流。
[0037]進一步地，每個分配器45、46都優(yōu)選地位于關(guān)于過濾器的長度的一限定的中間部分，以便完全封閉流體流動通道(圖2)。
[0038]通過該機構(gòu)，在過濾芯16、18的上游部分上保持了一更大的壓差，否則就得不到很好的利用。
[0039]可替換地(參見圖3 )，壓力分配器45、46只能部分封閉容積20、22、24，而留出通道52、54、56供待過濾流體的滲漏。
[0040]例如，這可通過將每個壓力分配器45、46的外表面與殼體19的內(nèi)表面隔開一定距離來實現(xiàn)。優(yōu)選地，壓力分配器45、46由具有一滲透率的多孔元件45、46構(gòu)成，所述滲透率遠大于過濾膜16、18的滲透率。這并不會妨礙一部分待過濾流體的通過，以便繼續(xù)利用分配器45、46下游的膜片16、18的過濾表面。
[0041]在每一種情況下，壓力分配器45、46都放置于中間位置，以便增大過濾芯16、18上游部分上的壓差。
[0042]本領(lǐng)域中廣泛使用的一種滲透率的衡量標準為弗雷澤滲透率指數(shù)(Frazierpermeability index),其取的是在0.5英寸水深處的壓差,此處的滲透率是根據(jù)樣本每平方英尺面積上的以立方英尺為單位的空氣流的體積來衡量的。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，壓力分配器45、46的一個可能的弗雷澤滲透率為50ft3/min*ft2 (每0.5英寸壓差水),相對于過濾膜的10ft3/min*ft2 (每0.5英寸壓差水)的弗雷澤滲透率?？蛇x擇壓力分配器45、46的孔隙度以便使分配器45、46還可進一步進行預過濾的任務(wù)，這樣就能夠防止較大顆粒的組分出現(xiàn)在粒子群內(nèi)。
[0044]如果軸流式過濾器只包括一個過濾膜，壓力分配器的內(nèi)徑等于其所采用的過濾膜的外徑，而外徑等于過濾器組的殼體的內(nèi)徑。
[0045]可選地，壓力分配器的外徑可略小于管狀殼體的內(nèi)徑，以便為流體留出一環(huán)形通道。[0046]顯然，在不背離本發(fā)明權(quán)利要求所述范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對本發(fā)明的實際應用特性作出各種修改。
[0047]特別地，在管狀過濾膜的軸向尺寸相當大的情況下，每個單獨的過濾膜都可包含多個壓力分配器。
[0048]有利地，每個膜片上的壓力分配器相互之間的距離相等。
【權(quán)利要求】
1.一種流體過濾器組(40)，所述過濾器組包括外殼體(19)，所述外殼體具有任何適于接納至少一過濾膜(16、18)的部分，所述過濾膜平行于殼體(19)的軸線延伸，用于將殼體(19)的內(nèi)容積劃分成兩個腔室(28、29)，其中第一腔室(28)與待過濾流體的入口導管(12)連通且第二腔室(29)與已過濾流體的出口導管(14)連通，其中每個過濾膜的至少一壓力分配器(45、46)容納于第一腔室(28)內(nèi)，所述至少一壓力分配器元件(45、46)適于將第一腔室(28)的容積軸向劃分為至少兩個部分，壓力分配器元件由待過濾流體流可通過的材料制成，其特征在于:每個過濾膜的壓力分配器(45、46)位于各自膜片上的一中間位置且配置為增大過濾芯(16、18)的上游部分上的壓差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組(40)，其特征在于:每個壓力分配器元件(45、46)具有扁平的形狀且包括緊密地接納過濾膜(16、18)的孔，以及具有一外部縱斷面，所述外部縱斷面與其它壓力分配器元件的外部縱斷面及殼體的內(nèi)部縱斷面相配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾器組(40)，其特征在于:壓力分配器元件(45、46)的外表面與管狀殼體(19)的內(nèi)表面隔開一定距離，以便限定出流體的通道(52、54、55)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾器組(40)，其特征在于:壓力分配器元件(45、46)關(guān)于殼體的縱向方向垂直設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組(40)，其特征在于:壓力分配器元件(45、46)由一多孔元件構(gòu)成，所述多孔元件具有大于過濾膜(16、18)的滲透率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾器組(40)，其特征在于:選擇壓力分配器元件(45、46)的孔隙度，以便壓力分配器元件(45、46)能夠過濾出存在于流體內(nèi)的較大顆粒的組分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器組(40)，其特征在于:其在管狀殼體(19)的內(nèi)部包括多個管狀過濾膜(16、18)、至少與所述多個管狀過濾膜(16、18)中的每一個都相連的壓力分配器兀件(45、46 )。
【文檔編號】B01D53/22GK103442787SQ201280010986
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月25日
【發(fā)明者】G·吉隆迪 申請人:Ufi發(fā)明中心有限公司