CN109893896B - 改进的过滤器组件 - Google Patents

Abstract

一种过滤器组件，其包括：具有壳体入口和排放装置的壳体；可旋转地安装在壳体内的旋转容器，旋转容器具有旋转容器入口和旋转容器出口，其中离开旋转容器出口的流体可通过排放装置离开壳体；以及可在闭合构型和打开构型之间移动的阀。在闭合构型中，阀将旋转容器入口与壳体入口流体地密封。在打开构型中，旋转容器入口流体地连接到壳体入口，使得流入壳体入口中的流体可以进入旋转容器入口中。当流入壳体入口中的流体的压力超过阈值压力时，阀可从闭合构型移动到打开构型。过滤器组件还包括流体通道，该流体通道布置成当阀处于闭合构型时允许空气通过旋转容器入口流入旋转容器中。

Description

改进的过滤器组件

技术领域

本发明涉及一种过滤器组件。本发明特别但不必涉及一种用于车辆的过滤器组件。

背景技术

已知过滤器组件用于从内燃机的润滑油回路中移除污染物颗粒。它们还已知用于从液体中分离颗粒物质，以及在各种工业加工中将不同密度的液体彼此分离。通常，过滤器组件包括壳体，壳体具有支撑在其中的转子以围绕旋转轴线旋转。工作流体（从其移除污染物），例如，发动机油，沿着旋转轴线以升高的压力供应到转子。随后，加压流体从转子切向地喷出，使得引起转子旋转。当工作流体流过旋转转子时，较密集的污染物或颗粒通过离心力从其分离并保留在转子中，通常作为粘附到转子内表面的饼。喷出的液体排放到贮槽。

由于保留的污染物颗粒在转子中聚集，因此必须以适当的规则间隔更换或维护转子，以确保过滤器组件的持续清洁效果。通常，转子的维护需要将其从壳体取出。

本发明的实施例的目的是改进和/或减少与一个或多个已知布置相关的问题。

发明内容

根据本发明，提供了一种过滤器组件，包括：

壳体，其具有壳体入口和排放装置；

旋转容器，其可旋转地安装在所述壳体内，所述旋转容器具有旋转容器入口和旋转容器出口，其中离开所述旋转容器出口的流体可通过所述排放装置离开所述壳体；

阀，其可在闭合构型和打开构型之间移动，其中，在所述闭合构型中，所述阀将所述旋转容器入口与所述壳体入口流体地密封，并且在打开构型中，旋转容器入口流体地连接到壳体入口，使得流入壳体入口的流体可以进入旋转容器入口，并且其中，当流入壳体入口的流体的压力超过阈值压力时，阀可以从闭合构型移动到打开构型；以及

流体通道，其布置成当阀处于闭合构型时允许空气通过旋转容器入口流入旋转容器中。

在某些实施例中，流体通道可以通过阀形成。流体通道可以通过阀形成。当阀处于时旋转容器通过旋转容器入口。

在某些实施例中，流体通道可以将旋转容器入口流体地连接到旋转容器出口。

在某些实施例中，阀可包括阀体和偏置装置，偏置装置用于将阀体朝向阀处于闭合构型的第一位置偏置。阀体可抵抗由偏置装置提供的偏置力移动到阀处于打开构型的第二位置。阀体可具有穿过其的孔和流体地连接到孔的径向孔。流体通道可以至少部分地由孔和径向孔限定。径向孔可以终止于限定在阀体外表面中的周向槽中。阀可以在阀通道中移动，阀通道可以具有允许气流进入阀通道中的开口。阀通道和开口的至少一部分可以限定流体通道的至少一部分。

在某些实施例中，当阀处于闭合构型时，流体通道可将旋转容器入口流体地连接到排放装置。阀通道的开口可以将阀通道流体地连接到排放装置。

在某些实施例中，偏置装置可以包括弹簧。

在某些实施例中，旋转容器可包括轴承管，轴承管接收过滤器组件的轴。旋转容器可以绕轴的纵向轴线旋转。

附图说明

下面参考附图进一步描述本发明的实施例，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的过滤器组件；

图2示出了图1的过滤器组件的截面图，其中阀组件处于打开构型中；

图3示出了图1的过滤器组件的截面图，其中阀组件处于闭合构型中；

图4示出了阀组件的阀体的详细视图；以及

图5示出了图4的阀体的截面视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的过滤器组件10。过滤器组件10具有在机动车辆中的特定应用，例如用于清洁发动机润滑***中的发动机油。然而，考虑其他应用，例如，用于油回收和食品制造。

过滤器组件10包括壳体12，壳体12具有第一壳体部分14和第二壳体部分16。第一壳体部分14可拆卸地附接到第二壳体部分16（其通常固定在车辆或发动机上）。第一壳体部分14可例如通过闭合构件18（诸如软管夹）可释放地固定到第二壳体部分16。可以在第一壳体部分14和第二壳体部分16之间设置一个或多个密封件，使得可以在第一壳体部分14和第二壳体部分16之间形成流体密封连接。

如图2中所示，过滤器组件10还包括具有转子体24的旋转容器20，转子体24可在壳体12内围绕旋转轴线100旋转。本文参照的轴向移动、轴向延伸等为至少大致平行于旋转轴线100。本文参照的径向移动、径向延伸等为至少大致垂直于旋转轴线100。

旋转容器20限定轴承管24，轴承管24具有接收过滤器组件10的轴30的孔。轴30沿纵向轴线100延伸并具有相对于壳体12（特别是图中所示实施例中的第二壳体部分16）可旋转地固定的底端30a，以及相对于壳体12（特别是图中所示的实施例中的第一壳体部分14）可旋转地固定的顶端30b。旋转容器20可旋转地安装到轴30。在图中所示的非限制性实施例中，旋转容器20通过朝向轴30的底端30a设置的底部轴承组件36a和朝向轴30的顶端30b设置的顶部轴承组件36b可旋转地安装到轴30。在替代实施例中，旋转容器20可通过替代装置可旋转地安装在壳体12中。例如，在某些实施例中，轴30可以不存在，并且代替地，旋转容器20可以在其每个顶端和底端处包括塞，在其每个顶端和底端处，塞被轴颈支承以用于在壳体12内旋转。

轴承管24的底端限定旋转容器入口20a。轴30穿过旋转容器入口20a延伸到轴承管24中。轴30具有从底端30a中的开口延伸的孔32，以及径向孔34，其将孔32流体地连接到限定在轴30和轴承管24之间的环形件25。此布置允许流体经由孔32通过旋转容器入口20a进入环形件25。

提供阀或阀组件40，并且阀或阀组件40可在闭合构型和打开构型之间移动。壳体12具有壳体入口12a，壳体入口12a流体地联接到通道13，当阀组件40处于闭合构型时，通道13由阀组件40中断。当阀组件40处于打开构型时，壳体入口12a通过通道13流体地连接到旋转容器入口20a。当阀组件40处于闭合构型时，阀组件40将旋转容器入口20a与壳体入口12a流体地密封，使得流体可能不从壳体入口12a进入旋转容器入口20a。

在图中所示的非限制性实施例中，阀组件40包括可在阀通道54中移动的阀体42和用于偏置阀体42的偏置装置50。特别地，偏置装置50（其可以为如图中所示的弹簧）将阀体42朝向通道13中的阀组件40处于闭合构型的第一位置偏置。阀体42可抵抗由偏置装置提供的偏置力移动到通道13中的阀组件40处于打开构型的第二位置。图2示出了具有处于打开构型的阀组件40（以及处于通道13中的第二位置的阀体42）的过滤器组件10。图3示出了具有处于闭合构型的阀组件40（以及处于通道13中的第一位置的阀体42）的过滤器组件10。阀组件40包括固定配件52，固定配件52提供端部止动件，偏置装置50附接到该端部止动件。

阀组件40的其他特征在下面进一步详细描述。

待清洁/过滤的流体，例如，发动机油，可以通过壳体入口12a供给到过滤器组件10。如果通过壳体入口12a进入通道13的流体的压力具有等于或大于阈值压力的压力，则阀组件40可以从闭合构型移动到打开构型。关于图中所示的实施例，阈值压力定义为足以使阀体42抵抗由偏置装置50提供的偏置力从第一位置移动到第二位置的压力。

在阀组件40处于打开构型的情况下，壳体入口12a与旋转容器入口20a流体连通，使得进入壳体入口12a的流体可以通过孔32流入环形件25中。流体可以在其自身压力下从环形件25通过轴承管24中的一个或多个径向孔26流入旋转容器20的旋转容器室27中。一个或多个径向孔26可以基本上与旋转轴线100成直角地延伸穿过轴承管24。

如在所示实施例中，旋转容器20可以为可自供能的，即加压的流体供应可以驱动旋转容器20的旋转。为此，转子体24可包括一个或多个旋转容器出口20b，其与旋转容器室27流体地连接。一个或多个旋转容器出口20b可各自设置在距旋转轴线100的径向距离处，并且构造成使得流体沿大致切向于旋转容器20的方向通过一个或多个旋转容器出口20b离开旋转容器室27。应当理解，在升高的压力下流体的切向发射产生反作用力，该反作用力引起旋转容器20围绕旋转轴线100旋转。在某些实施例中，一个或多个旋转容器出口20b可各自设置有喷嘴或以其他方式成形以提供从其排出的流体的升高的压力，从而增加旋转容器20在壳体中的旋转速度。

当流体流过旋转式旋转容器20时，离心力引起流体内污染物材料的分离。分离的污染物材料可以积聚在旋转容器室27内，主要作为粘附到旋转容器室27的内表面或者粘附到设置在其中的衬里的饼。经过滤的流体在通过一个或多个旋转容器出口20b离开旋转容器20之前经过旋转容器室27内的分离锥28。离开旋转容器20的流体在排放到贮槽并通过壳体的流体地连接到下室38的排放装置12b离开过滤器组件10之前，进入过滤器组件10的下室38中。

当污染物积聚在旋转容器室46内时，必须对过滤器组件10进行维护，例如，清洁或更换旋转容器20。为了维护过滤器组件10，可能需要从壳体12内移除旋转容器20。从壳体12内移除旋转容器20需要将第一壳体部分14与第二壳体部分16分离。

当在使用之后从壳体12移除旋转容器20时，流体很可能将保留在径向孔26下方的轴承管24的至少下部中。当不使用时，阀组件40将处于闭合构型，从而防止该流体通过壳体入口12a返回排出。

在现有技术的布置中，该剩余流体在旋转壳体20和轴30（或过滤器组件10的其他部件）之间提供密封，这使得难以移除旋转组件20。另外，在现有技术的布置中，当旋转容器20从壳体12移除时，剩余的流体可能随旋转容器20一起被带出，从而有将剩余的流体溢出在使用者上或以其他方式溢出到壳体12外部的风险。

本发明的实施例克服或减少了这些问题。

图4和5更详细地示出了阀体42。如图5中所示，阀体42具有孔44，孔44延伸穿过阀体42的后端，以便在组装时与阀通道54流体连通（如图2和3中所示）。一个或多个径向孔46延伸穿过阀体42并且与阀体42的孔44流体连通（并因此与阀通道54流体连通）。壳体12（特别是第二壳体部分16）包括开口56，开口56将过滤器组件10的下室38流体地连接到阀通道54。

当阀组件40处于闭合构型时，阀体42中的一个或多个径向孔46的位置使得在旋转容器入口20a（经由轴30的孔32）和排放装置12b（经由下室38）之间建立流体路径。当阀组件40处于闭合构型时，此布置允许空气通过旋转容器入口20a流入旋转容器20中。也就是说，阀体42的一个或多个径向孔46、阀体42的孔44、阀通道54，开口56和下室38的组合形成流体通道的至少一部分，当阀组件40处于闭合构型时，该流体通道的至少一部分允许空气通过旋转容器入口20a流入旋转容器20中。在该实施例中，气流源可以为连接到排放装置12b的贮槽（未示出）。通过在阀组件40处于闭合构型时允许空气被吸入旋转容器20中，由保持在轴承管24中的流体形成的密封可能被破坏，从而允许更容易地从壳体10移除旋转容器20。另外，当旋转容器20从壳体12移除时，剩余的流体可以更容易地从旋转容器入口20a排出到壳体12中，从而降低此流体溢出到使用者上或者以其他方式溢出到壳体12外部的风险。实际上，当阀组件40处于打开构型时，不允许空气流经由流体通道通过旋转容器入口20a流入旋转容器20中。例如，在气流源为连接到排放装置12b的贮槽的实施例中，当阀组件40处于打开构型时，排放装置12b不通过流体通道流体地连接到旋转容器入口20a。

在图中所示的特别优选的实施例中，阀体42的一个或多个径向孔46从阀体42的孔44延伸并终止于围绕阀体42的周向槽48中。周向槽48有利地确保阀体42的一个或多个径向孔46可以与旋转容器入口20a流体地连通，无论阀体42在阀通道54中的旋转位置如何。

在替代实施例中，可以以其他方式提供流体通道。流体通道可以为允许空气通过旋转容器入口20a流入旋转容器20中的任何通道。然而在优选实施例中，流体通道至少部分地限定为穿过阀组件40，在其他实施例中，流体通道可以限定为在过滤器组件10中的其他位置。在任何实施例中，流体通道可以允许空气通过旋转容器入口20a从连接到壳体的排放装置12b的贮槽流入旋转容器20中。在替代实施例中，流体通道可允许来自其他来源和/或经由替代路线的空气流。例如，流体通道可以延伸穿过壳体10到大气，尽管这样的实施例将优选地需要包括用于减少或防止待过滤的流体（或经过滤的流体）沿着此流体通道从壳体10漏出的装置。流体通道可以为任何合适的流体通道，其允许旋转容器入口20a处的压力大体上与旋转容器出口20b处的压力相等。

贯穿本说明书的描述和权利要求，词语“包含”和“包含”及其变体意味着“包括但不限于”，并且它们不旨在（并且不）排除其他部分、添加物、部件、整体或步骤。贯穿本说明书的描述和权利要求，除非上下文另有要求，单数包含复数。特别地，在使用不定冠词的情况下，除非上下文另有要求，说明书应被理解为考虑复数以及单数。

结合本发明的特定方面、实施例或示例而描述的特征、整体、特性、化合物、化学部分或组应理解为适用于本文描述的任何其他方面、实施例或示例，除非与其不相容。在本说明书中公开的所有特征（包括任何所附权利要求、摘要和附图）和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合进行组合，除了至少一些这样的特征和/或步骤是相互排斥的的组合。本发明不限于任何前述实施例的细节。本发明扩展到本说明书（包括任何所附权利要求、摘要和附图）中公开的特征的任何新颖特征的或任何新颖组合，或如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖步骤或任何新颖组合。

读者的注意力针对在与本说明书同时或在本说明书之前提交的与本申请相关的所有论文和文件，并且所有这些论文和文件的内容通过引用合并于本文。

Claims (8)

1.一种过滤器组件，包括：

壳体，其具有壳体入口和排放装置；

旋转容器，其可旋转地安装在壳体内，旋转容器具有旋转容器入口和旋转容器出口，其中离开旋转容器出口的流体可通过排放装置离开壳体；

阀，其可在闭合构型和打开构型之间移动，其中，在所述闭合构型中，所述阀将所述旋转容器入口与所述壳体入口流体地密封，并且在打开构型中，所述旋转容器入口流体地连接到所述壳体入口，使得流入所述壳体入口的流体可以进入所述旋转容器入口中，并且其中，当流入所述壳体入口中的流体的压力超过阈值压力时，所述阀可从所述闭合构型移动到所述打开构型；以及

流体通道，其布置成当阀处于闭合构型时允许空气通过旋转容器入口流入旋转容器中，

其中，所述流体通道将所述旋转容器入口流体地连接到所述旋转容器出口，

其中，所述阀包括阀体和偏置装置，所述偏置装置用于将所述阀体朝向所述阀处于所述闭合构型的第一位置偏置，在所述闭合构型中，所述阀体可抵抗由所述偏置装置提供的偏置力而移动到所述阀处于所述打开构型的第二位置，

其中，所述阀可在阀通道中移动，所述阀通道具有允许气流进入所述阀通道中的开口，其中，所述阀通道和所述开口的至少一部分限定所述流体通道的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述流体通道通过所述阀形成。

3.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述阀体具有穿过其的孔和径向孔，所述径向孔流体地连接到所述孔，并且所述流体通道至少部分地由所述孔和所述径向孔限定。

4.根据权利要求3所述的过滤器组件，其中，所述径向孔终止于限定在所述阀体的外表面中的周向槽。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器组件，其中，当所述阀处于所述闭合构型时，所述流体通道将所述旋转容器入口流体地连接到所述排放装置。

6.根据权利要求5所述的过滤器组件，其中，所述开口将所述阀通道流体地连接到所述排放装置。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器组件，其中，所述偏置装置包括弹簧。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器组件，其中，所述旋转容器包括轴承管，所述轴承管接收所述过滤器组件的轴，并且其中，所述旋转容器可绕所述轴的纵向轴线旋转。

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