CN115559840A - 包括泵的过滤器***以及用于过滤器***的过滤器头部模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括泵的过滤器***以及用于过滤器***的过滤器头部模块。本发明涉及用于过滤流体、特别是用于过滤燃料的过滤器***(100)，其包括具有壳体头部模块(130)和壳体盖(120)的过滤器壳体(104)，该壳体(104)被配置成容纳具有原料侧和清洁侧(30、40)的过滤器元件(10)，壳体头部模块(130)包括管区段(140)，该管区段(140)被配置为将过滤器元件(10)的清洁侧(40)连接到流体出口(112)的主通道(150)，且伸入至过滤器元件(10)的清洁侧(40)中并且包括用于关闭或打开主通道(150)的球阀(170)的球阀座(172)，壳体头部模块(130)包括泵(200)的泵室(202)，其被配置为用于绕过所述球阀座(172)的旁通通道。本发明还涉及用于过滤器***(100)的壳体头部模块(130)。

Description

包括泵的过滤器***以及用于过滤器***的过滤器头部模块
技术领域
本发明涉及包括泵的过滤器***以及用于此类过滤器***的过滤器头部模块。
背景技术
CN103470414A公开了一种过滤器***，其包括过滤器元件和用于燃料过滤器的手动燃料输送泵。可移除***件布置在过滤器元件的内部与燃料出口之间的主通道中。该***件包括菌状阀，当发动机停止时，该菌状阀关闭。该***件包括朝向泵的旁通通道，该旁通通道允许燃料绕过主通道中的主菌状阀。当发动机运行时，燃料从燃料入口通过过滤器元件、通过***件并且通过菌状阀流向燃料出口。当发动机停止并激活泵时，燃料能够绕过主通道中的主菌状阀。然后，从燃料入口吸取燃料通过过滤器元件、通过第一菌状阀至泵中，并且通过第二菌状阀从泵排出至燃料出口，而主通道中的主菌状阀是关闭的。
发明内容
本发明的目的是提供包括泵、特别是手动泵的更高效过滤器***。
本发明的另一目的是提供用于此类过滤器***的壳体头部模块。
第一目的通过用于过滤流体、特别是用于过滤燃料的过滤器***来实现，所述过滤器***包括具有壳体头部模块和壳体盖的过滤器壳体，所述过滤器壳体被配置成容纳具有原料侧和清洁侧的过滤器元件，并且具有与原料侧流体连接的流体入口和与清洁侧流体连接的流体出口，所述壳体头部模块包括管区段，所述管区段被配置为当壳体盖附接到壳体头部模块时将过滤器元件的清洁侧连接到流体出口的主通道，所述管区段伸入至过滤器元件的清洁侧中并且包括用于关闭或打开主通道的球阀座，所述壳体头部模块包括泵、特别是手动泵的泵室，所述泵室被配置为用于绕过球阀座的旁通通道。
另一目的通过一种用于过滤器***的过滤器壳体头部模块来实现，所述壳体头部模块包括管区段，所述管区段被配置为当壳体盖附接到壳体头部模块时将过滤器元件的清洁侧连接到流体出口的主通道，
所述管区段伸入至过滤器元件的清洁侧中并且包括用于关闭或打开主通道的球阀座，所述壳体头部模块包括泵的泵室，所述泵室被配置为用于绕过球阀座的旁通通道。
本发明的有利实施例和优点从另外的权利要求书、说明书和附图是清楚的。
在本发明的第一方面中，提出一种用于过滤流体、特别是用于过滤燃料的过滤器***。所述过滤器***包括具有壳体头部模块和壳体盖的过滤器壳体，所述过滤器壳体被配置成容纳具有原料侧和清洁侧的过滤器元件。所述过滤器***进一步具有与原料侧流体连接的流体入口和与清洁侧流体连接的流体出口。所述壳体头部模块包括管区段，所述管区段被配置为当壳体盖附接到壳体头部模块时将过滤器元件的清洁侧连接到流体出口的主通道。所述管区段伸入至过滤器元件的清洁侧中并且包括用于关闭或打开主通道的球阀的球阀座。所述壳体头部模块包括泵、特别是手动泵的泵室，所述泵室被配置为用于绕过球阀座的旁通通道。
所述泵完全布置在过滤器元件的清洁侧处。手动泵功能可以通过集成在泵室中的两个阀来实现，这两个阀不与主通道中的流体的主要流接触。流体的主要流能够通过主通道，从而绕过泵室。
有利地，当从壳体头部模块移除壳体盖以便例如更换过滤器元件时，球阀可以额外地充当止回阀。
能够实现泵、特别是手动泵的每个冲程的高容量。由于泵被布置在清洁侧处，因此能够避免可能导致故障的具有污物颗粒的污染。由于在正常操作中因球阀设计绕过泵，能够实现低压差。与现有技术相比，能够避免由阀座引起对主通道的横截面的限制。
能够从过滤器***的前侧或者从过滤器***的顶部接近泵。与活塞泵相比，需要更少的安装空间。
在正常操作期间，流体流提升位于主通道内部的球阀的球，并且流向过滤器***的出口。当泵被激活时，流体流流过泵室内部的两个阀。主通道中的球关闭主通道并允许流体旁路通过泵壳体。
有利地，球阀的封闭球可以由聚甲醛(POM)制成，使得UI与阀封闭本体不需要弹性体，使得球阀是稳健且是终身部件。由于球阀也能够充当止回阀，因此球阀也可以替代单独止回阀。
过滤器***特别适用于燃料预滤器，诸如用于卡车和重型车的柴油预滤器。泵的所有部件都能够被放置在过滤器***的清洁侧上。这引起对泵部件免受颗粒影响的良好保护。
尤其是密封部件对颗粒非常敏感，因为这些颗粒可能导致泄漏。当密封件未正常工作时，泵无法积蓄压力，并且因此并不工作。清洁侧泵确保在过滤器***的整个使用期内的正常运行。
由于球阀，本发明允许低压差，并且由于在正常操作流程中在泵阀中没有流，因此实现成本高效解决方案：具有少量机加工过程，在泵中没有颗粒的自动防故障设计，通流螺钉在主通道中的功能集成（即，通道的通流功能和关闭功能）以及泵菌状阀和充当止回阀的球阀的功能集成。
根据过滤器***的有利实施例，泵室可以通过球阀座上游的第一阀和球阀座下游的第二阀连接到主通道。特别地，所述阀可以被配置为菌状阀。
由于菌状阀座无需机加工，因此少量机加工处理产生低的机加工成本。有利地，菌状阀能够由相同部件制成，因为仅封闭弹性体部件的组装方向是不同的。
根据过滤器***的有利实施例，阀、特别是菌状阀可以集成在泵室中。在过滤器***的正常操作期间，流体流能够绕过该泵，因此减小***的压差。压差越低，维修间隔就越长，因此节省用于维修过滤器***的成本。
根据过滤器***的有利实施例，管区段可以在管区段的自由端处包括密封区域，以在过滤器元件的原料侧与清洁侧之间进行密封。球阀座可以被布置在管区段的与管区段的自由端相对的一端处。当过滤器元件被安装到过滤器***的壳体中时，过滤器元件的端盖可以简单地在管区段的密封区域上方被滑动。
根据过滤器***的有利实施例，球阀座可以被布置在主通道与通流阀之间。有利地，通流阀可以沿轴向方向基本上被布置在球阀座上方。这允许壳体头部模块和过滤器***的紧凑布置。通过使用球阀，能够在过滤器***的正常操作条件期间从流体流完全移除球。
根据过滤器***的有利实施例，通流阀被布置在主通道的轴向突出部中。有利地，通流阀可以沿轴向方向基本上被布置在管区段上方。这允许壳体头部模块和过滤器***的紧凑布置。
根据过滤器***的有利实施例，通流阀可以为球阀座的球提供端部止动件。在流体流过过滤器元件的正常操作条件期间，当球从阀座被提升时，球能够被停止在所限定位置中。
根据过滤器***的有利实施例，壳体盖可以包括水分离器单元。有利地，水能够与流体、特别是与柴油分离，并从壳体和过滤器***被移除。
根据本发明的另一方面，提出一种用于过滤器***的过滤器壳体头部模块，所述壳体头部模块包括管区段，所述管区段被配置为当壳体盖附接到壳体头部模块时将过滤器元件的清洁侧连接到流体出口的主通道。所述管区段伸入至过滤器元件的清洁侧中并且包括用于关闭或打开主通道的球阀的球阀座，所述壳体头部模块包括泵的泵室，所述泵室被配置为用于绕过球阀座的旁通通道。
有利地，所述管区段、阀座和泵室能够由单件材料一体地制成。用于将壳体头部模块附接到本体（诸如车辆）的附件也可以由壳体头部模块一体地包括。
能够提供一种用于过滤器***的壳体头部模块，其具有在正常操作条件期间的低压差以及主通道中的阀的长期稳定性。
壳体头部模块特别适用于车辆的加油管线中的过滤器***，特别适用于具有手动泵的预过滤器***以及大容量成批生产，该手动泵用于卡车、重型车、船舶、建筑机械、农业机械等等。
根据壳体头部模块的有利实施例，泵室可以通过球阀座上游的第一阀和球阀座下游的第二阀连接到主通道。特别地，所述阀可以被配置为菌状阀。有利地，所述阀可以被集成在泵室中。
泵完全被布置在过滤器元件的清洁侧处。泵功能可以通过集成在泵室中的两个阀来实现，这两个阀不与主通道中的流体的主要流接触。流体的主要流能够通过主通道，从而绕过泵室。
有利地，当从壳体头部模块移除壳体盖以便例如更换过滤器元件时，球阀可以额外地充当止回阀。
能够实现泵、特别是手动泵的每个冲程的高容量。由于泵被布置在清洁侧处，因此能够避免可能导致故障的具有污物颗粒的污染。由于在正常操作中因球阀设计绕过泵，能够实现低压差。与现有技术相比，能够避免由阀座引起的对主通道的横截面的限制。
能够从过滤器***的前侧或者从过滤器***的顶部接近泵。与活塞泵相比，需要更少的安装空间。
根据壳体头部模块的有利实施例，管区段可以在管区段的自由端处包括密封区域，以在过滤器元件的原料侧与清洁侧之间进行密封。球阀座可以被布置在管区段的与管区段的自由端相对的一端处。当过滤器元件安装到过滤器***的壳体中时，过滤器元件的端盖可以简单地在管区段的密封区域上方被滑动。
根据壳体头部模块的有利实施例，球阀座可以被布置在主通道与通流阀的安装位置之间。有利地，通流阀可以沿轴向方向基本上被布置在球阀座上方。这允许壳体头部模块和过滤器***的紧凑布置。通过使用球阀，在过滤器***的正常操作条件期间能够从流体流完全移除球。
根据壳体头部模块的有利实施例，通流阀的安装位置可以被布置在主通道的轴向突出部中。有利地，通流阀可以沿轴向方向基本上被布置在管区段上方。这允许壳体头部模块和过滤器***的紧凑布置。
根据壳体头部模块的有利实施例，流体出口可以布置成邻近于球阀座。通过过滤器元件的清洁侧中的短距离，能够实现低压差。
根据壳体头部模块的有利实施例，管区段的中心线可以与球阀座的中心线间隔开一偏移。这允许泵在过滤器壳体头部模块中的灵活布置。
附图说明
本发明与上述以及其他目的和优点一起可以从实施例的以下详细描述被最佳地理解，但不限于所述实施例，其中，在以下附图中示出：
图1 根据本发明的一实施例的过滤器***的透视图；
图2 带有部分切开的壳体头部模块的根据图1的过滤器***的透视图；
图3 穿过图1的过滤器***的纵向剖切图；
图4 图3的视图的细节，其中主通道是打开的；
图5 根据图1的过滤器***的纵向剖切图的透视图，其中主通道是关闭的；
图6 图5的视图的细节，其中主通道是关闭的，并且通过泵的旁路是打开的；
图7 图5的壳体头部模块的视图的细节，其中主通道是关闭的。
具体实施方式
在附图中，用相同附图标记指代相似元件。附图仅是示意性表示，并不旨在描绘本发明的具体参数。此外，附图仅旨在绘示本发明的典型实施例，并且因此不应视为限制本发明的范围。
图1以透视图图示根据本发明的一实施例的过滤器***100。图2示出带有部分切开的壳体头部模块130的根据图1的过滤器***100的透视图。图3示出穿过图1的过滤器***100的纵向剖切图，并且图4以放大视图示出壳体头部模块130的截面。此外，图2、图3和图4示出其中球阀170处于打开位置的过滤器***100。
过滤器***100用于过滤流体，特别是用于过滤燃料，优选地用于重型发动机，诸如卡车、重型车、船舶、建筑机械、农业机械等等。
过滤器***100包括具有壳体头部模块130和壳体盖120的过滤器壳体104。可更换过滤器元件10容纳在壳体104中。过滤器元件10具有原料侧30和清洁侧40。例如，过滤器元件10具有过滤介质的封闭周界和圆柱状形状。横截面可以是圆形、椭圆形、多边形的。在图1的实施例中，清洁侧40在过滤器元件10内部，并且原料侧30在过滤器元件10的周界外部。
过滤器***100具有与原料侧30流体连接的流体入口110和与过滤器元件10的清洁侧40流体连接的流体出口112，该入口110和该出口112布置在过滤器壳体头部模块130中。入口110和出口112连接到双侧管，流体通过该双侧管被输送到过滤器***100和从过滤器***100排出。
壳体盖120在过滤器元件10的相对端处包括水分离器单元50，该水分离器单元连接到过滤器元件的下端盖18。所收集的水通过壳体盖120的底部处的出口106从壳体盖120排出。
壳体头部模块130包括附件116，该附件能够被安装到车辆、发动机等等的本体，以将过滤器***100固定到流体源和诸如发动机的流体消耗装置。
为更换过滤器元件10，可以从壳体头部模块130移除壳体盖120。壳体头部模块130和壳体盖120设置有相对应螺纹区域，以易于连接和拆卸壳体头部模块130和盖120。
壳体头部模块130包括沿着纵向轴线102延伸的管区段140。管区段140被配置为主通道150，当壳体盖120附接到壳体头部模块130时该主通道150将过滤器元件10的清洁侧40连接到流体出口112。通过过滤器元件10的流体通过主通道150和出口112从过滤器***100被排出。
管区段140伸入至过滤器元件10的清洁侧40中并且包括用于关闭或打开主通道150的球阀170的球阀座172。图2和图3示出当球174通过流体流从球座172被提升并搁置在由通流阀（venting valve）180提供的端部止动件184处时处于打开位置的球阀170。
管区段140在管区段140的自由端处、在其外壳处包括密封区域144，以在过滤器元件10的原料侧30与清洁侧40之间进行密封。密封环146被布置在过滤器元件10的端盖16与管区段140的密封区域144之间。
球阀座172被布置在管区段140的与管区段140的自由端相对的一端处。
球阀座172被布置在主通道150与通流阀180之间，该通流阀180通常布置在球阀170和出口112上方。靠近于入口110处可以布置传感器190（诸如流量传感器）以测量进入过滤器***100的流体的体积流量。
通流阀180被布置在主通道150的轴向突出部中并且为球阀座172的球174提供端部止动件184。
壳体头部模块130包括泵200、特别是手动泵的泵室202，其被配置为用于绕过主通道150的球阀座172的旁通通道。
管区段140和过滤器元件10沿着纵向方向102延伸，并且可以具有纵向轴线105、107，该纵向轴线105、107与轴线102共线或彼此移位一偏移176（图6）。
泵200包括泵室202，该泵室202是壳体头部模块130的组成部分。泵200包括布置在壳体头部模块130处的泵室200和弹簧208。能够通过经由隔膜210压缩和松弛弹簧208来激活泵冲程。泵室202由具有柔性隔膜210的隔膜元件所封闭。隔膜元件通过例如金属套环附接到泵室202的凸缘，该金属套环被珠焊（beaded）在该凸缘上方。
泵室202在球阀座172的上游设置有第一菌状阀204，并且在球阀座172的下游设置有第二菌状阀206。当球阀170处于打开位置时，阀204、206是关闭的。
图5示出根据图1的过滤器***100的纵向剖切图的透视图，其中主通道150由球阀170关闭，并且图6示出图5的视图的细节，其中主通道150是关闭的，并且通过泵200的旁路是打开的。图7示出图5的壳体头部模块130的视图的细节，其中主通道150是关闭的。
当流体消耗装置（例如发动机）停止时，没有流体流动通过过滤器元件10和出口112，球阀170的球174搁置在球阀座172上。
当在更换过滤器元件10之后必须用流体填充过滤器***100时，能够通过以下方式来激活泵200，特别是手动泵：压缩弹簧208，这打开球阀170下游的菌状阀206；以及通过使弹簧208松弛来关闭阀206并打开球阀170上游的菌状阀204。
流体被吸取通过过滤器元件10并绕过球阀170，通过主通道150、第一分支152到达泵室202，经由菌状阀204、206通过第二分支154，并通过出口112从过滤器***100被排出。
图7示出壳体头部模块130的视图的细节，其中主通道150是关闭的。
过滤器壳体头部模块130由单件制成，并且包括具有主通道150和球阀座172的管区段140、泵室202、附件116和用于壳体盖120的接口区段132，例如，壳体盖120能够被旋拧至其上的螺纹。
附图示出布置在阀座172上的球阀170的球174，其中球174上方的通流阀被移除，传感器190安装到壳体头部模块130，并且泵200与弹簧208和隔膜210以及套环212组装在一起。
菌状阀204、206被布置在泵室202中。
如图可见，管区段140的中心线105与球阀座172的中心线107间隔开一偏移176。
附图标记
10 过滤器元件
16 端盖
18 端盖
30 原料侧
40 清洁侧
50 水分离器
100 过滤器***
102 轴向方向
104 壳体
105 中心线
107 中心线
106 水出口
110 入口
111 入口管
112 出口
113 出口管
116 附件
120 盖
130 壳体头部模块
132 接口区段
140 管区段
144 密封区域
146 密封环
150 主通道
152 旁通分支
154 旁通分支
170 球阀
172 球阀座
174 球
176 偏移
180 通流阀
182 密封环
184 端部止动件
190 传感器
200 泵
202 泵室
204 第一阀
206 第二阀
208 弹簧
210 隔膜
212 套环

Claims (14)

1.一种用于过滤流体、特别是用于过滤燃料的过滤器***(100)，其包括具有壳体头部模块(130)和壳体盖(120)的过滤器壳体(104)，
所述过滤器壳体(104)被配置成容纳具有原料侧(30)和清洁侧(40)的过滤器元件(10)，并且具有与所述原料侧(30)流体连接的流体入口(110)和与所述清洁侧(40)流体连接的流体出口(112)，
所述壳体头部模块(130)包括管区段(140)，所述管区段(140)被配置为当所述壳体盖(120)附接到所述壳体头部模块(130)时将所述过滤器元件(10)的所述清洁侧(40)连接到所述流体出口(112)的主通道(150)，
所述管区段(140)伸入至所述过滤器元件(10)的所述清洁侧(40)中并且包括用于关闭或打开所述主通道(150)的球阀(170)的球阀座(172)，
所述壳体头部模块(130)包括泵(200)、特别是手动泵的泵室(202)，所述泵室被配置为用于绕过所述球阀座(172)的旁通通道。
2.根据权利要求1所述的过滤器***，其中，所述泵室(202)通过所述球阀座(172)上游的第一阀(204)和所述球阀座(172)下游的第二阀(206)连接到所述主通道(150)，其中，所述阀(204、206)被配置为菌状阀(204、206)。
3.根据权利要求2所述的过滤器***，其中，菌状阀(204、206)集成在所述泵室(202)中。
4.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的过滤器***，其中，所述管区段(140)在所述管区段(140)的自由端处包括密封区域(144)，以在所述过滤器元件(10)的所述原料侧(30)与所述清洁侧(40)之间进行密封，并且所述球阀座(172)被布置在所述管区段(140)的与所述管区段(140)的所述自由端相对的一端处。
5.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的过滤器***，其中，所述球阀座(172)被布置在所述主通道(150)与通流阀(180)之间。
6.根据权利要求5所述的过滤器***，其中，所述通流阀(180)被布置在所述主通道(150)的轴向突出部中。
7.根据权利要求5或6所述的过滤器***，其中，所述通流阀(180)为所述球阀座(172)的球(174)提供端部止动件(184)。
8.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的过滤器***，其中，所述壳体盖(120)包括水分离器单元(50)。
9.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的过滤器***(100)的过滤器壳体头部模块(130)，其包括管区段(140)，所述管区段(140)被配置为当壳体盖(120)附接到所述壳体头部模块(130)时将过滤器元件(10)的清洁侧(40)连接到流体出口(112)的主通道(150)，
所述管区段(140)伸入至所述过滤器元件(10)的所述清洁侧(40)中并且包括用于关闭或打开所述主通道(150)的球阀(170)的球阀座(172)，
所述壳体头部模块(130)包括手动泵(200)的泵室(202)，所述泵室被配置为用于绕过所述球阀座(172)的旁通通道。
10.根据权利要求9所述的过滤器壳体头部模块，其中，所述泵室(202)通过所述球阀座(172)上游的第一阀(204)和所述球阀座(172)下游的第二阀(206)连接到所述主通道(150)，特别地，其中所述阀(204、206)被配置为菌状阀(204、206)，特别地，其中所述阀(204、206)被集成在所述泵室(202)中。
11.根据权利要求9或10所述的过滤器壳体头部模块，其中，所述管区段(140)在所述管区段(140)的自由端处包括密封区域(144)，以在所述过滤器元件(10)的所述原料侧(30)与所述清洁侧(40)之间进行密封，并且所述球阀座(172)被布置在所述管区段(140)的与所述自由端相对的一端处。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的过滤器壳体头部模块，其中，所述球阀座(172)被布置在所述主通道(150)与通流阀(180)的安装位置之间，特别地，其中所述通流阀(180)的所述安装位置布置在所述主通道(150)的轴向突出部中。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的过滤器壳体头部模块，其中，所述流体出口(112)被布置成邻近于所述球阀座(172)。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的过滤器壳体头部模块，其中，所述管区段(140)的中心线(105)与所述球阀座(172)的中心线(107)间隔开一偏移(176)。
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