RU2806743C2 - Filter assembly with bypass cap - Google Patents
Filter assembly with bypass cap Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806743C2 RU2806743C2 RU2019130148A RU2019130148A RU2806743C2 RU 2806743 C2 RU2806743 C2 RU 2806743C2 RU 2019130148 A RU2019130148 A RU 2019130148A RU 2019130148 A RU2019130148 A RU 2019130148A RU 2806743 C2 RU2806743 C2 RU 2806743C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluid
- filter
- filter element
- cap
- bypass
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Настоящее изобретение относится к перепускной крышке для фильтра в сборе, содержащего перепускную крышку, а в частности, к перепускной крышке и фильтру в сборе для разделения текучих сред.The present invention relates to a bypass cap for a filter assembly comprising a bypass cap, and more particularly to a bypass cap and a fluid separating filter assembly.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
Двигатели, включая дизельные двигатели, двигатели с искровым зажиганием, бензиновые двигатели, двигатели, работающие на газообразном топливе, и другие двигатели внутреннего сгорания, способны работать более эффективно на топливе, из которого удалены загрязняющие вещества до момента его попадания в камеру сгорания двигателя. В частности, загрязненное топливо может привести к нежелательной работе двигателя и/или увеличить интенсивность износа деталей двигателя, например, компонентов топливной системы.Engines, including diesel engines, spark ignition engines, gasoline engines, gaseous fuel engines, and other internal combustion engines, are able to operate more efficiently on fuel that has had contaminants removed before it enters the engine's combustion chamber. In particular, contaminated fuel can cause undesirable engine performance and/or increase wear on engine parts, such as fuel system components.
Эффективное удаление загрязнений из топливной системы дизельного двигателя имеет особенно важное значение. В некоторых дизельных двигателях воздух сжимается в камере сгорания, повышая тем самым температуру и давление воздуха, и при подаче топлива в камеру сгорания воспламеняет смесь топлива и воздуха. Наличие воды и/или других загрязнителей в топливе способно нарушать работу и/или приводить к повреждению, например, топливных форсунок, отверстия которых имеют жесткие допуски и профили, повышающие эффективность воспламенения и/или уменьшающие выбросы выхлопных газов. Кроме того, наличие воды в топливной системе может привести к серьезному повреждению двигателя и/или коррозии системы впрыска.Effectively removing contaminants from a diesel engine fuel system is especially important. In some diesel engines, air is compressed in the combustion chamber, thereby increasing the temperature and pressure of the air, and when fuel is introduced into the combustion chamber, it ignites the mixture of fuel and air. The presence of water and/or other contaminants in fuel can interfere with and/or cause damage to, for example, fuel injectors whose bores have tight tolerances and profiles that improve ignition efficiency and/or reduce exhaust emissions. In addition, the presence of water in the fuel system can cause severe engine damage and/or corrosion of the injection system.
Системы фильтрации топлива служат для удаления загрязнений из топлива. Например, некоторые обычные топливные системы содержат: топливный фильтр, который удаляет воду и крупные твердые примеси; и другой топливный фильтр, который удаляет значительную часть оставшихся твердых частиц (т.е. мелкие загрязнения), например, мелкие твердые примеси. Однако, при определенных обстоятельствах, воду бывает трудно отделить от топлива. Например, если вода образовала эмульсию с топливом, то ее относительно сложно отделить от топлива. Кроме того, для некоторых видов топлива, например, топлива с добавкой биокомпонентов, отделение воды от топлива представляет собой более сложный процесс. Следовательно, представляется желательным создание фильтра в сборе с повышенной способностью отделения воды от топлива.Fuel filtration systems are used to remove contaminants from fuel. For example, some conventional fuel systems contain: a fuel filter, which removes water and large solids; and another fuel filter that removes much of the remaining particulate matter (i.e., fine contaminants), e.g. However, under certain circumstances, water may be difficult to separate from fuel. For example, if water has formed an emulsion with fuel, it is relatively difficult to separate it from the fuel. Additionally, for some fuels, such as biofuels, separating water from the fuel is a more complex process. Therefore, it seems desirable to create a filter assembly with increased ability to separate water from fuel.
Попытка обеспечить требуемую фильтрацию описана Вейтом с соавт. в заявке на патент США № 2013/0146524 A1 ("публикация ’524"), опубликованной 13 июня 2013 года. В частности, в публикации ’524 раскрывается топливный фильтр, имеющий корпус с впускным отверстием для топлива, выпускным отверстием для очищенного топлива и выпускным отверстием для воды, отделенной от топлива. Фильтрующий элемент расположен в корпусе и отделяет входное отверстие для топлива и выпускное отверстие для топлива. Фильтрующий элемент содержит фильтрационный материал, выполненный в виде пустотелого элемента для фильтрации топлива, и гидрофобный топливопроницаемый разделительный материал, выполненный в виде пустотелого элемента для отделения воды от топлива. Разделительный материал расположен ниже по потоку от фильтрационного материала и расположен внутри фильтрационного материала или окружает фильтрационный материал. Между фильтрационным материалом и разделительным материалом находится конический желоб для сбора осадка, соединенный с выпускным отверстием для воды.An attempt to provide the required filtration is described by Veit et al. in US Patent Application No. 2013/0146524 A1 (“Pub. ’524”), published June 13, 2013. In particular, the '524 publication discloses a fuel filter having a housing with a fuel inlet, an outlet for clean fuel, and an outlet for water separated from the fuel. The filter element is located in the housing and separates the fuel inlet from the fuel outlet. The filter element contains a filtration material made in the form of a hollow element for filtering fuel, and a hydrophobic fuel-permeable separation material made in the form of a hollow element for separating water from the fuel. The separating material is located downstream of the filtration material and is located within the filtration material or surrounds the filtration material. Between the filtration material and the separating material is a conical sediment collection trough connected to a water outlet.
Хотя топливный фильтр, описанный в публикации ’524, предназначен для отделения воды от топлива, он не способен обеспечить достаточного отделения, когда вода образовала эмульсию с топливом или топливо содержит биокомпоненты. Таким образом, он не способен обеспечить нужную степень фильтрации топлива.Although the fuel filter described in Publication '524 is designed to separate water from the fuel, it is not capable of providing sufficient separation when the water is emulsified with the fuel or the fuel contains bioconstituents. Thus, it is not able to provide the required degree of fuel filtration.
Раскрытые ниже перепускные крышки и фильтры в сборе направлены на преодоление одной или нескольких проблем, изложенных выше.The bypass cap and filter assemblies disclosed below are intended to overcome one or more of the problems outlined above.
Краткое изложение существа изобретенияBrief summary of the invention
В соответствии с первым вариантом, перепускная крышка, выполненная для создания сообщения по текучей среде с внутренней частью фильтрующего элемента и внешней частью фильтрующего элемента, содержит внешнее кольцо и внутреннее кольцо, связанное с внешним кольцом. Перепускная крышка также содержит входной участок, способный обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием основания фильтра и внутренней частью фильтрующего элемента. Входной участок включает в себя первый участок внешнего кольца, первый участок внутреннего кольца и несколько плеч, простирающихся между первым участком внешнего кольца и первым участком внутреннего кольца. Плечи, по меньшей мере, частично образуют входной канал, способный обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием основания фильтра и внутренней частью фильтрующего элемента. Перепускная крышка дополнительно содержит выходной участок, способный обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием основания фильтра и внешней частью фильтрующего элемента. Выходной участок включает в себя второй участок внешнего кольца, второй участок внутреннего кольца и пластину, связанную с внутренним кольцом. Пластина содержит выходной канал, обеспечивающий сообщение по текучей среде между выходным отверстием основания фильтра и внешней частью фильтрующего элемента. Выходной участок включает в себя стенку, простирающуюся между вторым участком внешнего кольца и вторым участком внутреннего кольца, причем пластина и стенка разрывают сообщение по текучей среде между местом входа текучей среды во входной участок и местом входа текучей среды в выходной участок.In accordance with the first embodiment, the bypass cap, configured to create fluid communication with the inner part of the filter element and the outer part of the filter element, contains an outer ring and an inner ring connected to the outer ring. The bypass cap also includes an inlet portion capable of providing fluid communication between the inlet opening of the filter base and the interior of the filter element. The inlet portion includes a first outer ring portion, a first inner ring portion, and a plurality of arms extending between the first outer ring portion and the first inner ring portion. The arms at least partially define an inlet channel capable of providing fluid communication between the inlet opening of the filter base and the interior of the filter element. The bypass cap further includes an outlet portion capable of providing fluid communication between the outlet of the filter base and the outer portion of the filter element. The outlet portion includes a second outer ring portion, a second inner ring portion, and a plate coupled to the inner ring. The plate contains an outlet channel providing fluid communication between the outlet of the filter base and the outer part of the filter element. The outlet portion includes a wall extending between the second outer ring portion and the second inner ring portion, the plate and the wall breaking fluid communication between the fluid entry point into the inlet portion and the fluid entry point into the outlet portion.
В соответствии с дополнительным вариантом, перепускная крышка, выполненная для создания сообщения по текучей среде с внутренней частью фильтрующего элемента и внешней частью фильтрующего элемента, содержит впускную секцию и выпускную секцию, связанную с впускной секцией. Перепускная крышка также содержит входной участок, образованный впускной секцией, и способный обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием основания фильтра и внутренней частью фильтрующего элемента. Входной участок содержит входной канал, способный обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием основания фильтра и внутренней частью фильтрующего элемента. Перепускная крышка дополнительно содержит выходной участок, образованный выпускной секцией и способный обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием основания фильтра и внешней частью фильтрующего элемента. Выходной участок содержит выходной канал, обеспечивающий сообщение по текучей среде между выходным отверстием основания фильтра и внешней частью фильтрующего элемента. Входной участок перепускной крышки способен обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием основания фильтра и внутренней частью фильтрующего элемента, по существу, в направлении к центральной части перепускной крышки, и выходной участок перепускной крышки способен обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием основания фильтра и внешней частью фильтрующего элемента, по существу, в направлении к центральной части перепускной крышки.According to a further embodiment, the bypass cap configured to provide fluid communication with the interior of the filter element and the exterior of the filter element includes an inlet section and an outlet section coupled to the inlet section. The bypass cap also includes an inlet portion defined by the inlet section and capable of providing fluid communication between the inlet of the filter base and the interior of the filter element. The inlet portion includes an inlet channel capable of providing fluid communication between the inlet opening of the filter base and the interior of the filter element. The bypass cap further includes an outlet portion defined by the outlet section and capable of providing fluid communication between the outlet of the filter base and the exterior of the filter element. The outlet section contains an outlet channel providing fluid communication between the outlet of the filter base and the outer part of the filter element. The inlet portion of the bypass cap is capable of providing fluid communication between the inlet of the filter base and the interior of the filter element generally toward the central portion of the bypass cap, and the outlet portion of the bypass cap is capable of providing fluid communication between the outlet of the filter base and the outer portion of the filter element. portion of the filter element substantially towards the central portion of the overflow cap.
В соответствии с другим вариантом, способ направления текучей среды через фильтрующий элемент через перепускную крышку включает в себя поступление текучей среды из входного отверстия основания фильтра в перепускную крышку и направление текучей среды, поступившей из входного отверстия, во внутреннюю часть фильтрующего элемента через перепускную крышку. Способ дополнительно включает в себя направление текучей среды из внутренней части фильтрующего элемента через фильтрующий элемент во внешнюю часть фильтрующего элемента и направление текучей среды из внешней части фильтрующего элемента в выходное отверстие основания фильтра посредством перепускной крышки. Направление текучей среды, поступившей из входного отверстия, во внутреннюю часть фильтрующего элемента включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть перепускной крышки, а направление текучей среды из внешней части фильтрующего элемента в выходное отверстие основания фильтра включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть перепускной крышки.In another embodiment, a method of directing fluid through a filter element through a bypass cap includes supplying fluid from an inlet of the filter base to the bypass cap and directing fluid from the inlet to the interior of the filter element through the bypass cap. The method further includes directing fluid from an interior portion of the filter element through the filter element to an exterior portion of the filter element and directing fluid from an exterior portion of the filter element to an outlet of the filter base via a bypass cap. Directing fluid from the inlet to the interior of the filter element includes directing fluid into a substantially central portion of the bypass cap, and directing fluid from the exterior of the filter element to the outlet of the filter base includes directing fluid , essentially into the central portion of the overflow cap.
В соответствии с дополнительным вариантом, фильтр в сборе включает в себя корпус, имеющий продольную ось и фильтрующий элемент, вставленный в корпус. Фильтрующий элемент включает в себя фильтрационный материал, способный отделять первую текучую среду от второй текучей среды, имеющей свойства, отличные от свойств первой текучей среды, при прохождении текучей среды через фильтрационный материал. Фильтрующий элемент дополнительно включает в себя: первую торцевую крышку, связанную с первым концом фильтрационного материала; вторую торцевую крышку, связанную со вторым концом фильтрационного материала; и трубчатый элемент, простирающийся между первой и второй торцевыми крышками. Трубчатый элемент включает в себя множество отверстий, а фильтрационный материал простирается между первой торцевой крышкой и второй торцевой крышкой и вокруг внешней поверхности трубчатого элемента. Фильтр в сборе дополнительно включает в себя перепускную крышку, связанную с первой торцевой крышкой фильтрующего элемента. Перепускная крышка включает в себя входной участок, способный обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием основания фильтра и трубчатым элементом фильтрующего элемента, и выходной участок, способный обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием основания фильтра и внешней частью фильтрующего элемента.According to a further embodiment, the filter assembly includes a housing having a longitudinal axis and a filter element inserted into the housing. The filter element includes a filtration material capable of separating a first fluid from a second fluid having properties different from those of the first fluid as the fluid passes through the filtration material. The filter element further includes: a first end cap coupled to a first end of the filter material; a second end cap coupled to the second end of the filtration material; and a tubular member extending between the first and second end caps. The tubular element includes a plurality of openings, and the filtration material extends between the first end cap and the second end cap and around the outer surface of the tubular element. The filter assembly further includes a bypass cap coupled to the first end cap of the filter element. The bypass cap includes an inlet portion capable of providing fluid communication between the inlet of the filter base and the tubular element of the filter element, and an outlet portion capable of providing fluid communication between the outlet of the filter base and an exterior portion of the filter element.
В соответствии с дополнительным вариантом, фильтр в сборе включает в себя корпус, имеющий продольную ось и фильтрующий элемент, вставленный в корпус. Фильтрующий элемент включает в себя фильтрационный материал, способный отделять первую текучую среду от второй текучей среды, имеющей свойства, отличные от свойств первой текучей среды, при прохождении текучей среды через фильтрационный материал. Фильтрационный материал включает в себя: внутреннюю часть; внешнюю часть; первую торцевую крышку, связанную с первым концом фильтрационного материала; и вторую торцевую крышку, связанную со вторым концом фильтрационного материала. Фильтр в сборе также включает в себя перепускную крышку, связанную с первой торцевой крышкой фильтрующего элемента. Перепускная крышка включает в себя входной участок, способный обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием основания фильтра и внутренней частью фильтрационного материала, и выходной участок, способный обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием основания фильтра и внешней частью фильтрационного материала. Фильтр в сборе также содержит накопительную чашу, соединенную с торцом корпуса на удалении от перепускной крышки, причем накопительная чаша способна вмещать, по меньшей мере, часть второй текучей среды. Фильтрующий элемент выполняется таким образом, что текучая среда, поступающая во внутреннюю часть фильтрационного материала через перепускную крышку, течет в первом продольном направлении ко второй торцевой крышке и затем в фильтрационный материал, а после поступления текучей среды в фильтрационный материал, первая текучая среда течет между внешней стороной фильтрационного материала и корпусом во втором продольном направлении к перепускной крышке.According to a further embodiment, the filter assembly includes a housing having a longitudinal axis and a filter element inserted into the housing. The filter element includes a filtration material capable of separating a first fluid from a second fluid having properties different from those of the first fluid as the fluid passes through the filtration material. Filtration material includes: internal part; outer part; a first end cap coupled to the first end of the filtration material; and a second end cap coupled to the second end of the filtration material. The filter assembly also includes a bypass cap coupled to the first end cap of the filter element. The bypass cap includes an inlet portion capable of providing fluid communication between the inlet of the filter base and an interior portion of the filtration material, and an outlet portion capable of providing fluid communication between the outlet of the filter base and an exterior portion of the filtration material. The filter assembly also includes a storage bowl connected to the end of the housing at a distance from the bypass cover, the storage bowl being capable of containing at least a portion of the second fluid. The filter element is configured in such a way that the fluid entering the internal part of the filtration material through the bypass cap flows in the first longitudinal direction to the second end cap and then into the filtration material, and after the fluid enters the filtration material, the first fluid flows between the outer side of the filtration material and the housing in the second longitudinal direction to the bypass cover.
В соответствии с другим вариантом, способ отделения первой текучей среды от второй текучей среды, имеющей свойства, отличные от свойств первой текучей среды, включает в себя поступление текучей среды из входного отверстия основания фильтра в перепускную крышку и направление текучей среды, поступившей из входного отверстия, во внутреннюю часть фильтрующего элемента через перепускную крышку. Способ также включает в себя направление текучей среды из внутренней части фильтрующего элемента в фильтрационный материал фильтрующего элемента, причем фильтрационный материал способен отделять первую текучую среду от второй текучей среды при прохождении текучей среды через фильтрационный материал к внешней части фильтрующего элемента. Способ дополнительно включает в себя направление первой текучей среды из внешней части фильтрующего элемента в выходное отверстие основания фильтра через перепускную крышку и направление, по меньшей мере, части второй текучей среды из фильтрационного материала в накопительную чашу. Направление текучей среды, поступившей из входного отверстия, во внутреннюю часть фильтрующего элемента включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть перепускной крышки, а направление текучей среды из внешней части фильтрующего элемента в выходное отверстие основания фильтра включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть перепускной крышки.According to another embodiment, a method for separating a first fluid from a second fluid having properties different from those of the first fluid includes introducing fluid from an inlet of the filter base into a bypass cap and directing the fluid from the inlet, into the inside of the filter element through the bypass cap. The method also includes directing fluid from the interior of the filter element to a filtration material of the filter element, wherein the filtration material is capable of separating the first fluid from the second fluid as the fluid passes through the filtration material to the exterior of the filter element. The method further includes directing a first fluid from an exterior portion of the filter element to an outlet of the filter base through an overflow cap and directing at least a portion of the second fluid from the filtration material into a collection bowl. Directing fluid from the inlet to the interior of the filter element includes directing fluid into a substantially central portion of the bypass cap, and directing fluid from the exterior of the filter element to the outlet of the filter base includes directing fluid , essentially into the central portion of the overflow cap.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фиг. 1 представлен вид в перспективе примера осуществления фильтра в сборе.In fig. 1 is a perspective view of an example embodiment of a filter assembly.
На фиг. 2 представлен вид в разрезе сбоку примера осуществления фильтра в сборе, изображенного на фиг. 1, в одном ракурсе.In fig. 2 is a side cross-sectional view of an exemplary embodiment of the filter assembly shown in FIG. 1, from one angle.
На фиг. 3 представлен вид в разрезе сбоку примера осуществления фильтра в сборе, изображенного на фиг. 1, в другом ракурсе.In fig. 3 is a cross-sectional side view of an exemplary embodiment of the filter assembly shown in FIG. 1, from a different angle.
На фиг. 4 представлен частичный вид в разрезе сбоку примера осуществления фильтра в сборе, изображенного на фиг. 1.In fig. 4 is a partial cross-sectional side view of the exemplary embodiment of the filter assembly shown in FIG. 1.
На фиг. 5 представлен вид в разрезе сбоку примера осуществления перепускной крышки, в одном ракурсе.In fig. 5 is a side sectional view of an example embodiment of an overflow cap, from one angle.
На фиг. 6 представлен вид в разрезе сбоку примера осуществления перепускной крышки, изображенной на фиг. 5, в другом ракурсе.In fig. 6 is a side sectional view of an exemplary embodiment of the overflow cap shown in FIG. 5, from a different angle.
На фиг. 7 представлен вид в перспективе примера осуществления фильтрующего элемента.In fig. 7 is a perspective view of an exemplary embodiment of the filter element.
Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention
На фиг. 1-4 представлен пример осуществления фильтра 10 в сборе. Фильтр 10 в сборе, представленный на фиг. 1-4 может использоваться для фильтрования текучих сред, например, топлива, смазочных материалов, охлаждающих жидкостей и рабочей жидкости в машине. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления фильтр 10 в сборе может использоваться в качестве фильтра/водоотделителя, что рассматривается более подробно ниже, и/или в качестве воздушного фильтра. Предполагаются и другие виды использования. Например, на фиг. 1-4 представлен примерный вариант осуществления фильтра 10 в сборе, который лучше отделяет первую текучую среду от второй текучей среды, имеющей свойства, отличные от свойств первой текучей среды (например, отделение воды от топлива).In fig. 1-4 show an example of an assembled filter 10. The filter assembly 10 shown in FIG. 1-4 can be used to filter fluids such as fuel, lubricants, coolants and working fluid in a machine. In accordance with some embodiments, the filter assembly 10 may be used as a filter/water separator, as discussed in more detail below, and/or as an air filter. Other uses are also envisaged. For example, in FIG. 1-4 illustrate an exemplary embodiment of a filter assembly 10 that better separates a first fluid from a second fluid having properties different from those of the first fluid (eg, separating water from fuel).
Примерный фильтр 10 в сборе, изображенный на фиг. 1-4, содержит основание 12 фильтра, способное присоединять фильтр 10 в сборе к машине, корпус 14, присоединяемый к основанию 12 фильтра, и фильтрующий элемент 16, вставляемый в корпус 14. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, например, вариантом осуществления, представленном на фиг. 1-4, корпус 14 и фильтрующий элемент 16 изготовлены разъемными. Скорее, корпус 14 и фильтрующий элемент 16 представляют собой отдельные части, причем фильтрующий элемент 16 вставляется и вынимается из корпуса 14 путем «завинчивания» или как «картридж» во время обслуживания и/или замены.The exemplary filter assembly 10 shown in FIG. 1-4 includes a filter base 12 capable of attaching the filter assembly 10 to the machine, a housing 14 attachable to the filter base 12, and a filter element 16 insertable into the housing 14. In accordance with some embodiments, such as the embodiment illustrated in fig. 1-4, the housing 14 and the filter element 16 are made detachable. Rather, the housing 14 and the filter element 16 are separate parts, with the filter element 16 being inserted and removed from the housing 14 by "screwing" or as a "cartridge" during maintenance and/or replacement.
Примерное снование 12 фильтра включает в себя монтажный кронштейн 18, по меньшей мере, с одним отверстием 20 (например, с тремя отверстиями 20) для установки крепежных элементов при креплении основания 12 фильтра к машине. Предполагаются другие варианты крепления. Основание 12 фильтра также включает в себя выступающую часть 22 и приемную часть 24 для присоединения корпуса 14. Выступающая часть 22 служит для отделения приемной части 24 от монтажного кронштейна 18 и создания зазора для корпуса 14 и фильтрующего элемента 16. Приемная часть 24 может включать в себя соединительный элемент 26 (например, включающий участок с резьбой), способный входить в зацепление с дополнительным соединительным элементом 28 (например, включающим участок с резьбой) корпуса 14, как показано на фиг. 4. Приемная часть 24 основания 12 фильтра также включает в себя трубчатый участок 30, способный уплотнять и входить в зацепление с частью перепускной крышки 32, размещаемой между приемной частью 24 основания 12 фильтра и фильтрующим элементом 16, когда фильтрующий элемент 16 и корпус 14 соединены с основанием 12 фильтраAn exemplary filter base 12 includes a mounting bracket 18 with at least one hole 20 (eg, three holes 20) for installing fasteners when attaching the filter base 12 to the machine. Other mounting options are expected. The filter base 12 also includes a projection portion 22 and a receiving portion 24 for attaching the housing 14. The projection portion 22 serves to separate the receiving portion 24 from the mounting bracket 18 and provide clearance for the housing 14 and the filter element 16. The receiving portion 24 may include a coupling member 26 (eg, including a threaded portion) capable of engaging an additional coupling member 28 (eg, including a threaded portion) of the housing 14, as shown in FIG. 4. The receiving portion 24 of the filter base 12 also includes a tubular portion 30 capable of sealing and engaging with a portion of the bypass cap 32 positioned between the receiving portion 24 of the filter base 12 and the filter element 16 when the filter element 16 and housing 14 are connected to filter base 12
В показанном примерном варианте осуществления соединительный элемент 26 и трубчатый участок 30 приемной части 24 и перепускная крышка 32 образуют входную полость 34 (например, по существу кольцевидную полость) и выходную полость 36 (например, по существу, цилиндровидную полость), направленную радиально внутрь относительно входной полости 34. Приемная часть 24 основания 12 фильтра включает в себя входное отверстие 38, находящееся в сообщении по текучей среде с входной полостью 34, и выходное отверстие 40, находящееся в сообщении по текучей среде с выходной полостью 36. Входное отверстие 38 соединяется с трубопроводом системы текучей среды, например, топливной системы, системы смазки, гидравлической системы или системы охлаждения, а в отверстие поступает текучая среда для фильтрации в фильтре 10 в сборе. Выходное отверстие 40 соединяется с трубопроводом для системы текучей среды, так что текучая среда, выходящая из фильтра 10 в сборе, возвращается в систему текучей среды после фильтрации.In the exemplary embodiment shown, the connecting member 26 and the tubular portion 30 of the receiving portion 24 and the bypass cover 32 define an inlet cavity 34 (for example, a generally annular cavity) and an outlet cavity 36 (for example, a generally cylindrical cavity) directed radially inward relative to the inlet cavity 34. The receiving portion 24 of the filter base 12 includes an inlet 38 in fluid communication with the inlet cavity 34, and an outlet 40 in fluid communication with the outlet cavity 36. The inlet 38 is connected to the system piping fluid, such as a fuel system, lubrication system, hydraulic system, or cooling system, and the opening receives fluid for filtration in the filter assembly 10. The outlet 40 is connected to the fluid system conduit so that the fluid exiting the filter assembly 10 is returned to the fluid system after filtration.
Фильтр 10 в сборе образует продольную ось X, а основание 12 фильтра, корпус 14, перепускная крышка 32 и фильтрующий элемент 16 образуют соответствующие продольные оси, которые, по существу, параллельны (например, коллинеарны) продольной оси X фильтра 10 в сборе. Корпус 14 имеет первый конец 42, второй противоположный конец 44 и часть 46 корпуса, проходящую между ними. Как показано на фиг. 2, первый конец 42 и второй конец 44 являются проходными.The filter assembly 10 defines a longitudinal axis X, and the filter base 12, housing 14, bypass cap 32, and filter element 16 define respective longitudinal axes that are substantially parallel (eg, collinear) with the longitudinal axis X of the filter assembly 10. Housing 14 has a first end 42, a second opposite end 44, and a housing portion 46 extending therebetween. As shown in FIG. 2, the first end 42 and the second end 44 are feed-through.
Как показано на фиг. 4-6, перепускная крышка 32 потока способна обеспечить посадку основания 12 фильтра и первого конца 48 фильтрующего элемента 16. В частности, перепускная крышка 32 способна обеспечить сообщение по текучей среде между основанием 12 фильтра и внутренней частью 50 фильтрующего элемента 16 и внешней частью 52 фильтрующего элемента 16. Как показано на фиг. 4 и 5, перепускная крышка 32 включает в себя входной участок 54, способный обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием 38 основания 12 фильтра и внутренней частью 50 фильтрующего элемента 16 (например, внутренней цилиндрической камерой 56 фильтрующего элемента 16). Как показано на фиг. 4 и 6, перепускная крышка 32 также включает в себя выходной участок 58, способный обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием 40 основания 12 фильтра и внешней частью 52 фильтрующего элемента 16 (например, внешней цилиндрической поверхностью 60 фильтрующего элемента 16).As shown in FIG. 4-6, the flow bypass cap 32 is capable of providing a seat between the filter base 12 and the first end 48 of the filter element 16. Specifically, the bypass cap 32 is capable of providing fluid communication between the filter base 12 and the inner portion 50 of the filter element 16 and the outer portion 52 of the filter element 16. element 16. As shown in FIG. 4 and 5, the bypass cap 32 includes an inlet portion 54 capable of providing fluid communication between the inlet 38 of the filter base 12 and the interior 50 of the filter element 16 (eg, the inner cylindrical chamber 56 of the filter element 16). As shown in FIG. 4 and 6, the bypass cap 32 also includes an outlet portion 58 capable of providing fluid communication between the outlet 40 of the filter base 12 and the outer portion 52 of the filter element 16 (eg, the outer cylindrical surface 60 of the filter element 16).
Перепускная крышка 32, изображенная на фиг. 2-7, обладает, по существу, круговым сечением, перпендикулярным продольной оси перепускной крышки 32, которая, по существу, параллельна (например, коллинеарна) продольной оси X фильтра 10 в сборе, при условии, что перепускная крышка 32 соединена с основанием 12 фильтра, корпусом 14 и фильтрующим элементом 16. Как показано на фигуре перепускная крышка 32 содержит впускную секцию 62 и выпускную секцию 64, связанную с впускной секцией 62. Например, в представленном примере изобретения, впускная секция 62 располагается в другом положении по окружности по сравнению с выпускной секцией 64 относительно перепускной крышки 32. В частности, впускная секция 62, по существу, соответствует первому сектору перепускной крышки 32, а выпускная секция 64, по существу, соответствует второму сектору перепускной крышки 32. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, перепускная крышка 32 содержит на противоположных сторонах окружности две впускные секции 62, отделенные по окружности друг от друга противоположными выпускными секциями 64. Предполагается, что перепускная крышка 32 может иметь разное число впускных секций 62 и/или выпускных секций 64, исходя из различных соображений и требуемых свойств потока.The bypass cap 32 shown in FIG. 2-7, has a substantially circular cross-section perpendicular to the longitudinal axis of the bypass cap 32, which is substantially parallel (e.g., collinear) to the longitudinal axis X of the filter assembly 10, provided that the bypass cap 32 is connected to the filter base 12 , a housing 14 and a filter element 16. As shown in the figure, the bypass cap 32 includes an inlet section 62 and an outlet section 64 associated with the inlet section 62. For example, in the illustrated example of the invention, the inlet section 62 is located at a different circumferential position compared to the outlet section 64 relative to the bypass cap 32. Specifically, the inlet section 62 substantially corresponds to a first sector of the bypass cap 32, and the outlet section 64 substantially corresponds to a second sector of the bypass cap 32. In accordance with some embodiments, the bypass cap 32 includes on opposite sides of the circumference are two inlet sections 62, circumferentially separated from each other by opposing outlet sections 64. It is contemplated that the bypass cover 32 may have a different number of inlet sections 62 and/or outlet sections 64 based on various considerations and desired flow properties.
На изображенной перепускной крышке 32 (см. фиг. 4 и 5), входной участок 54 перепускной крышки 32 образован входной секцией 62, причем входной участок 54 способен обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием 38 основания 12 фильтра и внутренней частью 50 фильтрующего элемента 16. Например, входной участок 54 включает в себя входной канал 68, способный обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием 38 основания 12 фильтра и внутренней частью 50 фильтрующего элемента 16. Как показано на фиг. 4 и 6, выходной участок 58 перепускной крышки 32 образован выпускной секцией 64, причем выходной участок 58 способен обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием 40 основания 12 фильтра и внешней частью 60 фильтрующего элемента 16. Например, выходной участок 58 включает в себя выходной канал 70, способный обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием 40 основания 12 фильтра и внешней частью 60 фильтрующего элемента 16. В изображенном примере осуществления, входной участок 54 перепускной крышки 32 способен обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием 38 основания 12 фильтра и внутренней частью 50 фильтрующего элемента 16 в направлении к центральной части 66 перепускной крышки 32. Подобным образом выходной участок 58 перепускной крышки 32 способен обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием 40 основания 12 фильтра и внешней частью 52 фильтрующего элемента 12 в направлении к центральной части 66 перепускной крышки 32.In the illustrated bypass cap 32 (see FIGS. 4 and 5), the inlet portion 54 of the bypass cap 32 is formed by an inlet section 62, the inlet portion 54 being capable of providing fluid communication between the inlet 38 of the filter base 12 and the interior 50 of the filter element 16. For example, the inlet portion 54 includes an inlet passage 68 capable of providing fluid communication between the inlet 38 of the filter base 12 and the interior 50 of the filter element 16. As shown in FIG. 4 and 6, the outlet portion 58 of the bypass cap 32 is formed by the outlet section 64, wherein the outlet portion 58 is capable of providing fluid communication between the outlet 40 of the filter base 12 and the outer portion 60 of the filter element 16. For example, the outlet portion 58 includes an outlet passage. 70 capable of providing fluid communication between the outlet 40 of the filter base 12 and the outer portion 60 of the filter element 16. In the illustrated embodiment, the inlet portion 54 of the bypass cap 32 is capable of providing fluid communication between the inlet 38 of the filter base 12 and the interior 50 of the filter element 16 toward the central portion 66 of the bypass cap 32. Likewise, the outlet portion 58 of the bypass cap 32 is capable of providing fluid communication between the outlet 40 of the filter base 12 and the outer portion 52 of the filter element 12 toward the central portion 66 of the bypass cap. 32.
Как показано, перепускная крышка 32 содержит внешнее кольцо 72 и внутреннее кольцо 74, связанное с внешним кольцом 72 и являющееся внутренним относительно внешнего кольца 72 (например, внутренним в радиальном направлении относительно внешнего кольца 72). Входной участок 54 перепускной крышки 32 содержит первый участок 76 внешнего кольца 72 и первый участок 78 внутреннего кольца 74. Выходной участок 58 перепускной крышки 32 содержит второй участок 80 внешнего кольца 72 и второй участок 82 внутреннего кольца 74.As shown, bypass cap 32 includes an outer ring 72 and an inner ring 74 coupled to the outer ring 72 and internal to the outer ring 72 (eg, radially internal to the outer ring 72). The inlet portion 54 of the bypass cap 32 includes a first portion 76 of the outer ring 72 and a first portion 78 of the inner ring 74. The outlet portion 58 of the bypass cap 32 includes a second portion 80 of the outer ring 72 and a second portion 82 of the inner ring 74.
Входной участок 54 перепускной крышки 32 содержит несколько плеч 84, простирающихся между первым участком 76 внешнего кольца 72 и первым участком 78 внутреннего кольца 74. Плечи 84, по меньшей мере, частично образуют один или несколько входных каналов 68, способных обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием 38 основания 12 фильтра и внутренней частью 50 фильтрующего элемента 16. Перепускная крышка 32 также содержит пластину 86, связанную с внутренним кольцом 74, причем пластина 86 содержит один или несколько выходных каналов 70 выходного участка 58. Выходной участок 58 также содержит стенку 88, простирающуюся между вторым участком 80 внешнего кольца 72 и вторым участком 82 внутреннего кольца 74. В примере, показанном на фиг. 4, пластина 86 представляет собой, по существу, круговой диск, а выходной канал 70 представляет собой секторообразный канал сквозь пластину 86 (например, вдоль продольной оси перепускной крышки 32). В соответствии с приведенным примерным вариантом осуществления, пластина 86 и стенка 88 разрывают сообщение по текучей среде между местом входа текучей среды во входной участок 54 перепускной крышки 32 и местом входа текучей среды в выходной участок 58 перепускной крышки 32.The inlet portion 54 of the bypass cap 32 includes a plurality of arms 84 extending between the first portion 76 of the outer ring 72 and the first portion 78 of the inner ring 74. The arms 84 at least partially define one or more inlet passages 68 capable of providing fluid communication between the inlet 38 of the filter base 12 and the interior 50 of the filter element 16. The bypass cover 32 also includes a plate 86 associated with the inner ring 74, the plate 86 including one or more outlet channels 70 of the outlet portion 58. The outlet portion 58 also includes a wall 88, extending between the second portion 80 of the outer ring 72 and the second portion 82 of the inner ring 74. In the example shown in FIG. 4, plate 86 is a substantially circular disk, and output channel 70 is a sector-shaped channel through plate 86 (eg, along the longitudinal axis of bypass cap 32). According to the exemplary embodiment, plate 86 and wall 88 break fluid communication between the fluid entry point into the inlet portion 54 of the bypass cap 32 and the fluid entry point into the outlet portion 58 of the bypass cap 32.
В соответствии с приведенным примерным вариантом осуществления, перепускная крышка 32 обладает, по существу, круговым сечением, перпендикулярным продольной оси перепускной крышки 32, а плечи 84 входного участка 54 простираются в радиальном направлении между первым участком 76 внешнего кольца 72 и первым участком внутреннего кольца 74. Подобным образом, стенка 88 выходного участка 58 простирается между вторым участком 80 внешнего кольца 72 и вторым участком 82 внутреннего кольца 74 (например, наклонно относительно продольной оси перепускной крышки 32).According to the exemplary embodiment, the bypass cap 32 has a substantially circular cross-section perpendicular to the longitudinal axis of the bypass cap 32, and the arms 84 of the inlet portion 54 extend radially between the first portion 76 of the outer ring 72 and the first portion of the inner ring 74. Likewise, the wall 88 of the outlet portion 58 extends between the second portion 80 of the outer ring 72 and the second portion 82 of the inner ring 74 (eg, obliquely relative to the longitudinal axis of the bypass cap 32).
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, первый участок 76 внешнего кольца 72 включает в себя внутренний участок 90, способный упираться в первую торцевую крышку 92, связанную с фильтрующим элементом 16 (см. фиг. 4). Внутренний участок 90 способен разрывать сообщение по текучей среде между входным каналом 68 и внешней частью 52 фильтрующего элемента 16. В соответствии с показанным примерным вариантом осуществления, второй участок 80 внешнего кольца 72 не включает в себя соответствующий внутренний участок внешнего кольца 72, а сообщение по текучей среде осуществляется между выходным каналом 70 и внешней частью 52 фильтрующего элемента 16.According to some embodiments, the first portion 76 of the outer ring 72 includes an inner portion 90 capable of abutting a first end cap 92 associated with the filter element 16 (see FIG. 4). The inner portion 90 is capable of breaking fluid communication between the inlet passage 68 and the outer portion 52 of the filter element 16. According to the exemplary embodiment shown, the second portion 80 of the outer ring 72 does not include a corresponding inner portion of the outer ring 72, but rather a fluid communication environment is carried out between the output channel 70 and the outer part 52 of the filter element 16.
В показанном примерном варианте осуществления, пластина 86 образует в радиальном направлении выходную полость 36 (например, трубчатый участок 30 основания 12 фильтра), которая находится в сообщении по текучей среде с выходным каналом 70 в пластине 86. Перепускная крышка 32 дополнительно содержит фланец 94 (например, образующий, по существу, стенку с цилиндрическим профилем), простирающийся со стороны пластины 86 напротив выходной полости 36, причем фланец 94 разрывает сообщение по текучей среде между местом входа текучей среды во внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16 и текучей средой, текущей через выходной канал 70 к выходной полости 36. Фланец 94 выполнен таким образом, чтобы отделять пластину 86 от первой торцевой крышки 92, связанной с фильтрующим элементом 16. В соответствии с примером осуществления, фланец 94 имеет одно или несколько отверстий 96, способных образовывать сообщение по текучей среде между одним или несколькими входными каналами 68 и внутренней частью 50 фильтрующего элемента 16.In the exemplary embodiment shown, plate 86 radially defines an outlet cavity 36 (e.g., tubular portion 30 of filter base 12) that is in fluid communication with outlet passage 70 in plate 86. Bypass cap 32 further includes a flange 94 (e.g. forming a substantially cylindrical profile wall) extending from the side of the plate 86 opposite the outlet cavity 36, the flange 94 breaking fluid communication between the fluid entry point into the interior 50 of the filter element 16 and the fluid flowing through the outlet channel 70 to the outlet cavity 36. The flange 94 is configured to separate the plate 86 from the first end cap 92 associated with the filter element 16. In accordance with an example implementation, the flange 94 has one or more holes 96 capable of forming fluid communication between one or more input channels 68 and the inner part 50 of the filter element 16.
Фильтр 10 в сборе также содержит уплотнительный элемент 98 (например, уплотнительное кольцо), связанное с внешним кольцом 72 перепускной крышки 32, способный обеспечить уплотнение по текучей среде между внешним кольцом 72 и, по меньшей мере, одного из оснований 12 фильтра и корпусом (14). Как показано на фиг. 4, внешнее кольцо 72 содержит выступ 100, простирающийся наружу от внешнего кольца 72 (например, наружу в радиальном направлении), а уплотнительный элемент 98 имеет углубление 102, способное вмещать выступ 100. В показанном примере осуществления уплотнительный элемент 98 зажимается между частью основания 12 фильтра и соответствующей концевой частью корпуса 14 после того, как фильтрующий элемент 16 и перепускная крышка 32 собраны и вставлены в корпус 14, а сам корпус 14 соединен с основанием 12 фильтра.The filter assembly 10 also includes a sealing element 98 (e.g., an O-ring) associated with an outer ring 72 of the bypass cap 32 capable of providing a fluid seal between the outer ring 72 and at least one of the filter bases 12 and the housing (14 ). As shown in FIG. 4, the outer ring 72 includes a projection 100 extending outwardly from the outer ring 72 (e.g., outward in a radial direction), and the sealing element 98 has a recess 102 capable of receiving the projection 100. In the illustrated embodiment, the sealing element 98 is clamped between a portion of the filter base 12 and the corresponding end portion of the housing 14 after the filter element 16 and the bypass cap 32 are assembled and inserted into the housing 14, and the housing 14 itself is connected to the filter base 12.
Фильтр 10 в сборе также содержит уплотнительный элемент 104, связанный с внутренним кольцом 74 перепускной крышки 32, который способен осуществлять разрыв потока текучей среды между входным отверстием 38 основания 12 фильтра и выходным отверстием 40 основания 12 фильтра, сохраняя, например, пропускание текучей среды через фильтрующий элемент 16, когда текучая среда течет: из входного отверстия 38 во входную полость 34; через входной канал 68 во внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16; через фильтрующий элемент 16 во внешнюю часть 52 фильтрующего элемента 16; через выпускной канал 70 перепускной крышки 32 в выходную полость 36; и через выходное отверстие 40 (см. фиг. 2 и 3). Уплотнительный элемент 104 представляет собой, по существу, уплотнение цилиндрической формы, зажатое между внутренней поверхностью внутреннего кольца 74 перепускной крышки 32 и внешней поверхностью трубчатого участка 30 основания 12 фильтра. Уплотнительный элемент 104 формируется на внутренней поверхности внутреннего кольца 74, причем внутренняя поверхность может включать в себя одну или несколько выемок 106 (см. фиг. 6 и 7), способных вмещать соответствующие части уплотнительного элемента 104.The filter assembly 10 also includes a sealing element 104 associated with the inner ring 74 of the bypass cap 32, which is capable of breaking the flow of fluid between the inlet 38 of the filter base 12 and the outlet 40 of the filter base 12, maintaining, for example, the passage of fluid through the filter element 16 when fluid flows: from inlet 38 into inlet cavity 34; through the inlet channel 68 into the inner part 50 of the filter element 16; through the filter element 16 into the outer part 52 of the filter element 16; through the outlet channel 70 of the bypass cover 32 into the outlet cavity 36; and through the outlet 40 (see FIGS. 2 and 3). The sealing element 104 is essentially a cylindrical shaped seal sandwiched between the inner surface of the inner ring 74 of the bypass cap 32 and the outer surface of the tubular portion 30 of the filter base 12. The sealing element 104 is formed on the inner surface of the inner ring 74, which inner surface may include one or more recesses 106 (see FIGS. 6 and 7) capable of receiving respective portions of the sealing element 104.
Согласно некоторым вариантам осуществления, перепускная крышка 32 может использоваться для направления потока текучей среды в фильтрующий элемент 16 и из него. Например, как показано стрелками на фиг. 2 и 3, способ направления текучей среды через фильтрующий элемент 16 через перепускную крышку 32 включает в себя поступление текучей среды из входного отверстия 38 основания 12 фильтра в перепускную крышку 32 и направление текучей среды, поступившей из входного отверстия 38, во внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16 через перепускную крышку 32. Способ дополнительно включает в себя: направление текучей среды из внутренней части 50 фильтрующего элемента 16 через фильтрующий элемент 16 во внешнюю часть 52 фильтрующего элемента 16; и направление текучей среды из внешней части 52 фильтрующего элемента 16 в выходное отверстие 40 основания 12 фильтра через перепускную крышку 32; причем направление текучей среды, поступившей с входного отверстия 38, во внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16 включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть 66 перепускной крышки 32. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, направление текучей среды из внешней части 52 фильтрующего элемента 16 в выходное отверстие 40 основания 12 фильтра также включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть 66 перепускной крышки 32.According to some embodiments, the bypass cap 32 may be used to direct the flow of fluid into and out of the filter element 16. For example, as shown by the arrows in FIG. 2 and 3, a method of directing fluid through the filter element 16 through the bypass cap 32 includes supplying fluid from an inlet 38 of the filter base 12 to the bypass cap 32 and directing fluid from the inlet 38 to an interior portion 50 of the filter element. 16 through the bypass cap 32. The method further includes: directing fluid from an interior portion 50 of the filter element 16 through the filter element 16 to an exterior portion 52 of the filter element 16; and directing fluid from the outer portion 52 of the filter element 16 to the outlet 40 of the filter base 12 through the bypass cover 32; wherein directing fluid from inlet 38 into the interior portion 50 of filter element 16 includes directing fluid into substantially the central portion 66 of the overflow cap 32. In accordance with some embodiments, directing fluid from the exterior portion 52 filter element 16 into outlet 40 of filter base 12 also includes directing fluid to substantially central portion 66 of overflow cap 32.
Как отмечено выше, некоторые варианты осуществления перепускной крышки 32 обладают, по существу, круговым сечением, перпендикулярным продольной оси перепускной крышки 32, а направление текучей среды в центральную часть 66 перепускной крышки 32 включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть 66 перепускной крышки 32.As noted above, some embodiments of the bypass cap 32 have a substantially circular cross-section perpendicular to the longitudinal axis of the bypass cap 32, and directing fluid into the central portion 66 of the bypass cap 32 includes directing fluid into the substantially central portion 66 bypass cover 32.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ направления текучей среды во внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16 включает в себя направление текучей среды, по существу, в первом направлении, а направление текучей среды из внешней части 52 фильтрующего элемента 16 включает в себя направление текучей среды, по существу, во втором направлении, которое отличается от первого направления. Например, первое и второе направления могут быть противоположны друг другу, или первое и второе направления могут быть под углом (например, наклонным или перпендикулярным) относительно друг друга. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ также включает в себя разрыв сообщения по текучей среде между текучей средой, поступившей из входного отверстия 38 основания 12 фильтра и текучей средой, поступившей в выходное отверстие 40 основания 12 фильтра, сохраняя пропускание текучей среды через фильтрующий элемент 16. Фильтр 10 в сборе, изображенный на фиг. 1-7, может использоваться этими способами.According to some embodiments, a method of directing fluid into the interior portion 50 of the filter element 16 includes directing fluid in a substantially first direction, and directing fluid out of the exterior portion 52 of the filter element 16 includes directing fluid in a substantially first direction. essentially in a second direction that is different from the first direction. For example, the first and second directions may be opposite to each other, or the first and second directions may be at an angle (eg, oblique or perpendicular) relative to each other. According to some embodiments, the method also includes breaking the fluid communication between the fluid entering the inlet 38 of the filter base 12 and the fluid entering the outlet 40 of the filter base 12, maintaining the passage of the fluid through the filter element 16 The filter 10 assembly shown in FIG. 1-7 can be used in these ways.
Как показано на фиг. 2, фильтр 10 в сборе включает в себя накопительную чашу 108, соединенную со вторым концом 44 корпуса 14 на удалении от перепускной крышки 32. Накопительная чаша 108 способна принимать, по меньшей мере, часть текучей среды, отделенной от другой текучей среды, когда текучая среда проходит через фильтрующий элемент 16 (например, воду, отделенную от топлива). В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, уплотнительный элемент 109 прижимается к накопительной чаше 108, после присоединения фильтрующего элемента 16 к накопительной чаше 108, посредством корпуса 14, обеспечивая герметичность соединения между корпусом 14 и накопительной чашей 108.As shown in FIG. 2, the filter assembly 10 includes a collection bowl 108 coupled to a second end 44 of the housing 14 remote from the bypass cap 32. The storage bowl 108 is capable of receiving at least a portion of the fluid separated from the other fluid when the fluid passes through the filter element 16 (for example, water separated from fuel). In accordance with some embodiments, the sealing element 109 is pressed against the collection bowl 108, after the filter element 16 is attached to the collection bowl 108, by the housing 14, providing a seal between the housing 14 and the collection bowl 108.
Корпус 14, фильтрующий элемент 16 и/или перепускная крышка 32 определяют поперечное сечение, которое является, по существу: круговым, овальным и/или полигональным. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, поперечное сечение, по существу, является постоянным вдоль продольной длины корпуса 14 и/или фильтрующего элемента 16. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, поперечные сечения могут меняться вдоль продольной длины корпуса 14 и/или фильтрующего элемента 16. Поперечные сечения могут выбираться исходя из различных соображений, например, размера и формы свободного пространства в месте расположения фильтра 10 в сборе на машине.Housing 14, filter element 16 and/or bypass cap 32 define a cross-section that is substantially circular, oval and/or polygonal. In accordance with some embodiments, the cross-section is substantially constant along the longitudinal length of the housing 14 and/or the filter element 16. In accordance with some embodiments, the cross-sections may vary along the longitudinal length of the housing 14 and/or the filter element 16. The cross sections may be selected based on various considerations, such as the size and shape of the available space where the filter assembly 10 is located on the machine.
Как показано на фиг. 2-4, фильтр 10 в сборе включает в себя первую торцевую крышку 92, соединенную с первым концом фильтрующего элемента 16. Например, первая торцевая крышка 92 включает в себя верхнюю пластину 110, а верхняя пластина 110 соединена с первым концом 112 трубчатого элемента 114 фильтрующего элемента 16. Фильтрующий элемент 16 также включает в себя вторую торцевую крышку 116, содержащую нижнюю пластину 118, соединенную со вторым концом 120 трубчатого элемента 114. Первая торцевая крышка 92 включает в себя фланец 122, способный входить в зацепление с первым концом 112 трубчатого элемента 114, а вторая торцевая крышка 116 включает в себя фланец 124, способный входить в зацепление со вторым концом 120 трубчатого элемента 114. В показанном примерном варианте осуществления, трубчатый элемент 114 простирается через внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16.As shown in FIG. 2-4, the filter assembly 10 includes a first end cap 92 coupled to the first end of the filter element 16. For example, the first end cap 92 includes a top plate 110, and the top plate 110 is coupled to the first end 112 of a tubular filter element 114 element 16. The filter element 16 also includes a second end cap 116 including a bottom plate 118 coupled to a second end 120 of the tubular element 114. The first end cap 92 includes a flange 122 capable of engaging the first end 112 of the tubular element 114. and the second end cap 116 includes a flange 124 capable of engaging the second end 120 of the tubular element 114. In the exemplary embodiment shown, the tubular element 114 extends through the interior 50 of the filter element 16.
В примерном варианте осуществления фильтра 10 в сборе, фильтрующий элемент 16 включает в себя фильтрационный материал 126, способный отделять первую текучую среду от второй текучей среды, имеющей свойства, отличные от свойств первой текучей среды, при прохождении текучей среды через фильтрационный материал 126. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, первая торцевая крышка 92 связана с первым концом фильтрационного материала 126 (например, первая торцевая крышка 92 соединена с первым концом фильтрационного материала 126), а вторая торцевая крышка 116 связана со вторым концом фильтрационного материала 126 (например, вторая торцевая крышка 116 соединена со вторым концом фильтрационного материала 126). Фильтрующий элемент 116 включает в себя трубчатый элемент 114, например, как показано на фиг. 2-4, проходящий между первой торцевой крышкой 92 и второй торцевой крышкой 116, причем трубчатый элемент 114 имеет множество отверстий 128, обеспечивающих сообщение по текучей среде между внутренней частью 50 фильтрующего элемента 16 и фильтрационным материалом 126. Как показано, фильтрационный материал 126 простирается между первой торцевой крышкой 92 и второй торцевой крышкой 116 и вокруг внешней поверхности 130 трубчатого элемента 114. В показанном фильтре 10 в сборе перепускная крышка 32 связана с первой торцевой крышкой 92 фильтрующего элемента 16. Входной участок 54 перепускной крышки 32 способен обеспечить сообщение по текучей среде между входным отверстием 38 основания 12 фильтра и трубчатым элементом 114 фильтрующего элемента 16. Выходной участок 58 перепускной крышки 32 способен обеспечить сообщение по текучей среде между выходным отверстием 40 основания 12 фильтра и внешней частью 52 фильтрующего элемента 16.In an exemplary embodiment of the filter assembly 10, the filter element 16 includes a filtration material 126 capable of separating a first fluid from a second fluid having properties different from those of the first fluid as the fluid passes through the filtration material 126. According with some embodiments, the first end cap 92 is coupled to the first end of the filtration material 126 (e.g., the first end cap 92 is coupled to the first end of the filtration media 126), and the second end cap 116 is coupled to the second end of the filtration media 126 (e.g., the second end cap 116 is connected to the second end of the filter material 126). The filter element 116 includes a tubular element 114, for example, as shown in FIG. 2-4 extending between the first end cap 92 and the second end cap 116, the tubular element 114 having a plurality of openings 128 providing fluid communication between the interior 50 of the filter element 16 and the filtration material 126. As shown, the filtration material 126 extends between the first end cap 92 and the second end cap 116 and around the outer surface 130 of the tubular element 114. In the filter assembly 10 shown, a bypass cap 32 is coupled to the first end cap 92 of the filter element 16. The inlet portion 54 of the bypass cap 32 is capable of providing fluid communication between the inlet 38 of the filter base 12 and the tubular element 114 of the filter element 16. The outlet portion 58 of the bypass cap 32 is capable of providing fluid communication between the outlet 40 of the filter base 12 and the outer portion 52 of the filter element 16.
В примере осуществления, трубчатый элемент 114 имеет продольную ось и простирается между первой торцевой крышкой 92 и второй торцевой крышкой 116, а продольная ось трубчатого элемента 92, по существу, параллельна (например, коллинеарна) продольной оси X фильтра 10 в сборе.In an exemplary embodiment, the tubular member 114 has a longitudinal axis and extends between the first end cap 92 and the second end cap 116, and the longitudinal axis of the tubular member 92 is substantially parallel (eg, collinear) to the longitudinal axis X of the filter assembly 10.
В примере осуществления, изображенном на фиг. 2-7, фильтрационный материал 126 способен отделять первую текучую среду от второй текучей среды, имеющей свойства, отличные от свойств первой текучей среды, при прохождении текучей среды через фильтрационный материал 126. Например, фильтрационный материал 126 способен отделять воду от топлива, даже в том случае, если топливо содержит небольшой процент воды, которая проходит через фильтрационный материал 126. Например, фильтрационный материал 126 может включать в себя фильтрующее вещество, которое стремится коалесцировать воду, поскольку текучая среда, содержащая воду, проходит от внутренней части 50 к внешней части 52 фильтрующего элемента 16 (например, когда текучая среда, содержащая воду, проходит от одной цилиндрической поверхности к другой). Например, фильтрационный материал 126 может содержать вещества на основе бумаги или вспененного материала и иметь гофрированный профиль. В соответствии с некоторыми вариантами, фильтрационный материал 126 выполняется способным удерживать твердые частицы, находящиеся текучей среде, которая поступает в фильтрующий элемент 16 из основания 12 фильтра. В соответствии с некоторыми вариантами, фильтрующий элемент 16 может использовать ровинг 132 (например, намотанный по спирали), способный крепить фильтрационный материал 126 к трубчатому элементу 114. Хотя в примерном варианте осуществления показан ровинг 132, намотанный по спирали, предполагаются и альтернативные способы соединения фильтрационного материала 126 с трубчатым элементом 114.In the exemplary embodiment shown in FIG. 2-7, the filtration material 126 is capable of separating a first fluid from a second fluid having properties different from those of the first fluid as the fluid passes through the filtration material 126. For example, the filtration material 126 is capable of separating water from fuel even though case where the fuel contains a small percentage of water, which passes through the filter media 126. For example, the filter media 126 may include a filter media that tends to coalesce the water as a fluid containing water passes from the inner portion 50 to the outer portion 52 of the filter media. element 16 (for example, when a fluid containing water passes from one cylindrical surface to another). For example, the filtration material 126 may contain paper or foam based materials and have a pleated profile. In accordance with some embodiments, the filter media 126 is configured to retain solid particles in a fluid that enters the filter element 16 from the filter base 12. In accordance with some embodiments, the filter element 16 may utilize a roving 132 (e.g., helically wound) capable of attaching the filtration material 126 to the tubular element 114. Although the exemplary embodiment shows the roving 132 being helically wound, alternative methods of connecting the filtration media are contemplated. material 126 with tubular element 114.
Как показано на фиг. 2 и 3 фильтрационный материал 126 простирается между первой торцевой крышкой 92 и второй торцевой крышкой 116 и вокруг внешней поверхности 130 трубчатого элемента 114, образуя зазор 134 (например, кольцевой зазор) между внешней поверхностью 136 фильтрационного материала 126 и внутренней поверхностью 138 корпуса 14, после помещения фильтрующего элемента 16 в корпус 14. В примере осуществления, текучая среда, поступающая в фильтрующий элемент 16, попадает во внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16 (например, в трубчатый элемент 114). Затем текучая среда поступает в фильтрационный материал 126 (например, через отверстия 128 трубчатого элемента 114) и через фильтрационный материал 126 на внешнюю поверхность 136 фильтрационного материала 126. Затем текучая среда поступает в зазор 134 между внутренней поверхностью 138 корпуса 14 и внешней поверхностью 136 фильтрационного материала 126.As shown in FIG. 2 and 3, the filtration material 126 extends between the first end cap 92 and the second end cap 116 and around the outer surface 130 of the tubular member 114 to define a gap 134 (e.g., an annular gap) between the outer surface 136 of the filtration material 126 and the inner surface 138 of the housing 14, thereafter placing filter element 16 into housing 14. In an exemplary embodiment, fluid entering filter element 16 enters the interior 50 of filter element 16 (eg, tubular element 114). The fluid then enters the filtration material 126 (for example, through the openings 128 of the tubular element 114) and through the filtration material 126 to the outer surface 136 of the filtration material 126. The fluid then enters the gap 134 between the inner surface 138 of the housing 14 and the outer surface 136 of the filtration material 126.
Как показано на фиг. 2 и 3, корпус 14 и вторая торцевая крышка 116 выполнены таким образом, что, по меньшей мере, часть текучей среды, отделенная от текучей среды, входящей в фильтр 10 в сборе, течет от первой стороны 140 второй торцевой крышки 116 ко второй стороне 142 второй торцевой крышки 116, находящейся напротив первой торцевой крышки 92. Зазор между второй торцевой крышкой 116 и корпусом 14 способен создать кольцевое отверстие или один или несколько каналов, образующих сообщение по текучей среде между первой стороной 140 и второй стороной 142 второй торцевой крышки 116. При прохождении текучей среды через фильтрационный материал 126, часть текучей среды стремится коалесцировать и отделяться от остальной части текучей среды (например, вода стремится коалесцировать и отделяться от топлива). Часть, отделенная от остальной части текучей среды, проходит мимо второй торцевой крышки 116 и собирается в накопительной чаше 108. Остальная часть отфильтрованной текучей среды или вторая часть отфильтрованной текучей среды поступает в зазор 134, к первой торцевой крышке 92 и в выходную полость 36 перепускной крышки 32 (см. фиг. 4 и 6) через выпускной канал 70 в пластине 86. Отфильтрованная текучая среда из выходной полости 36 поступает в выходное отверстие 40 основания 12 фильтра. В результате первая часть текучей среды (например, вода) течет от первой стороны 140 второй торцевой крышки 116 ко второй стороне 142 второй торцевой крышки 116, но не поступает в перепускную крышку 32 через зазор 134. Скорее эта часть текучей среды собирается в накопительной чаше 108. Вторая часть текучей среды течет из зазора 134 по направлению к первой торцевой крышке 92 через выходной участок 58 перепускной крышки 32, через выходное отверстие 40 и, например, обратно в топливную систему машины.As shown in FIG. 2 and 3, the housing 14 and the second end cap 116 are configured such that at least a portion of the fluid separated from the fluid included in the filter assembly 10 flows from the first side 140 of the second end cap 116 to the second side 142 a second end cap 116 opposed to the first end cap 92. The gap between the second end cap 116 and the housing 14 is capable of creating an annular opening or one or more passages providing fluid communication between the first side 140 and the second side 142 of the second end cap 116. When As the fluid passes through the filtration material 126, a portion of the fluid tends to coalesce and separate from the rest of the fluid (eg, water tends to coalesce and separate from the fuel). The portion separated from the rest of the fluid passes by the second end cap 116 and is collected in the collection bowl 108. The remainder of the filtered fluid or the second portion of the filtered fluid flows into the gap 134, to the first end cap 92 and into the outlet cavity 36 of the bypass cap. 32 (see FIGS. 4 and 6) through the outlet channel 70 in the plate 86. The filtered fluid from the outlet cavity 36 enters the outlet 40 of the filter base 12. As a result, a first portion of the fluid (eg, water) flows from the first side 140 of the second end cap 116 to the second side 142 of the second end cap 116, but does not enter the bypass cap 32 through the gap 134. Rather, this portion of the fluid collects in the storage bowl 108 The second portion of the fluid flows from the gap 134 towards the first end cap 92 through the outlet portion 58 of the bypass cap 32, through the outlet 40 and, for example, back into the fuel system of the machine.
Как показано на фиг. 2 и 3, второй конец 44 корпуса 14 имеет участок с резьбой 144, способный соединяться дополнительным участком с резьбой 146 накопительной чаши 108. Уплотнительный элемент 109 прижимается к накопительной чаше 108 после присоединения корпуса 14 к накопительной чаше 108, обеспечивая герметичность соединения между корпусом 14 и накопительной чашей 108.As shown in FIG. 2 and 3, the second end 44 of the housing 14 has a threaded portion 144 capable of being connected by an additional portion to a thread 146 of the storage bowl 108. The sealing element 109 is pressed against the storage bowl 108 after the housing 14 is attached to the storage bowl 108, providing a tight connection between the housing 14 and the storage bowl 108. storage bowl 108.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтр 10 в сборе включает в себя наружный слой 148, по меньшей мере, частично покрывающий внешнюю поверхность 136 фильтрационного материала 126 (см. фиг. 7). Например, наружный слой 148 может быть обернут вокруг внешней поверхности 136 фильтрационного материала 126. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, наружный слой 148 может покрывать ровинг 132 в вариантах осуществления, которые используют ровинг 132. В некоторых вариантах осуществления, ровинг 132 располагается радиально наружу относительно наружного слоя 148, удерживая наружный слой 148 на месте. Наружный слой 148 способен пропускать первую текучую среду (например, топливо) через наружный слой 148 и способствовать дополнительному отделению и/или коалесцированию второй текучей среды (например, воды), например, не пропуская вторую текучую среду через наружный слой 148.In accordance with some embodiments, the filter assembly 10 includes an outer layer 148 at least partially covering the outer surface 136 of the filtration material 126 (see FIG. 7). For example, the outer layer 148 may be wrapped around the outer surface 136 of the filtration material 126. In accordance with some embodiments, the outer layer 148 may cover the roving 132 in embodiments that use the roving 132. In some embodiments, the roving 132 is positioned radially outward relative to outer layer 148, holding outer layer 148 in place. The outer layer 148 is capable of allowing a first fluid (e.g., fuel) to pass through the outer layer 148 and to further separate and/or coalesce a second fluid (e.g., water), for example, without allowing the second fluid to pass through the outer layer 148.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, наружный слой 148 может выполняться из одного или нескольких разных типов материала. Например, как показано на фиг. 7, верхняя часть наружного слоя 148 может включать в себя барьерный слой 149, способный обеспечить протекание через него первой текучей среды, одновременно предотвращая протекание через него второй текучей среды. Нижняя часть наружного слоя 148 может выполняться из материала другого типа. Например, нижняя часть наружного слоя 148 может содержать коалесцирующий слой 151, способный дополнительно отделять и/или коалесцировать первую текучую среду от второй текучей среды. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, по меньшей мере, часть (например, весь) наружного слоя 148 может представлять собой сетчатый материал, например, способный дополнительно отделять первую текучую среду от второй текучей среды, имеющей свойства, отличные от свойств первой текучей среды, при прохождении текучей среды через наружный слой 148. Материал сетки, например, может иметь размер ячейки от 50 мкм до 500 мкм. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, по меньшей мере, часть наружного слоя 148 содержит фильтрационный материал, например, фильтровальную бумагу и/или фильтровальный вспененный материал. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, по меньшей мере, часть наружного слоя 148 содержит синтетические материалы сверхвысокой эффективности. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, по меньшей мере, часть наружного слоя 148 содержит отталкивающие вещества, способствующие отделению первой текучей среды и второй текучей среды друг от друга. Например, наружный слой 148 может выполняться водоотталкивающим, позволяя отделять воду от другой текучей среды, например, топлива.In accordance with some embodiments, the outer layer 148 may be made from one or more different types of material. For example, as shown in FIG. 7, the top portion of the outer layer 148 may include a barrier layer 149 capable of allowing a first fluid to flow therethrough while preventing a second fluid from flowing therethrough. The lower portion of the outer layer 148 may be made of a different type of material. For example, the lower portion of the outer layer 148 may include a coalescing layer 151 capable of further separating and/or coalescing the first fluid from the second fluid. In accordance with some embodiments, at least a portion (e.g., all) of the outer layer 148 may be a mesh material, for example, capable of further separating a first fluid from a second fluid having properties different from those of the first fluid, when passage of fluid through the outer layer 148. The mesh material, for example, may have a mesh size of from 50 μm to 500 μm. In accordance with some embodiments, at least a portion of the outer layer 148 contains a filter material, such as filter paper and/or filter foam. In accordance with some embodiments, at least a portion of the outer layer 148 contains ultra-high performance synthetic materials. In accordance with some embodiments, at least a portion of the outer layer 148 contains repellents that assist in separating the first fluid and the second fluid from each other. For example, the outer layer 148 may be water repellent, allowing water to be separated from another fluid, such as fuel.
В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 7, наружный слой 148 покрывает лишь часть внешней поверхности 136 фильтрационного материала 126. Например, наружный слой 148 может покрывать, по меньшей мере, 90%, по меньшей мере, 80%, по меньшей мере, 75%, по меньшей мере, 50%, по меньшей мере, 25%, по меньшей мере, 20% или, по меньшей мере, 10% внешней поверхности 136. В примере осуществления, показанном на фиг. 7, первая часть наружного слоя 148 (например, барьерный слой 149) связана с внешней поверхностью 136, так что барьерный слой 149 простирается примерно на 80% от первой торцевой крышки 92 ко второй торцевой крышке 116, но не захватывает вторую торцевую крышку 116. Коалесцирующий слой 151 покрывает оставшиеся 20% до второй торцевой крышки 116. Предполагается, что вместо этого наружный слой 148 может проходить от второй торцевой крышки 116 по направлению к первой торцевой крышке 92, но, не захватывая первую торцевую крышку 92. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, наружный слой 148 может простираться между первой торцевой крышкой 92 и второй торцевой крышкой 116, не доходя ни до первой торцевой крышки 92, ни до второй торцевой крышки 116. Объем покрытия наружным слоем 148 внешней поверхности 136 фильтрационного материала 126 может быть рассчитан для достижения требуемого уровня отделения первой текучей среды из второй текучей среды. В некоторых вариантах осуществления, наружный слой 148 покрывает большую часть внешней поверхности 136 фильтрационного материала 126. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, наружный слой 148 может выполняться более чем из одного слоя материала. Предполагается, что разные слои наружного слоя 148 могут выполняться из одного и того же материала или из разных типов материала.In some embodiments, as shown in FIG. 7, the outer layer 148 covers only a portion of the outer surface 136 of the filtration material 126. For example, the outer layer 148 may cover at least 90%, at least 80%, at least 75%, at least 50% at least 25%, at least 20%, or at least 10% of the outer surface 136. In the embodiment shown in FIG. 7, a first portion of the outer layer 148 (e.g., barrier layer 149) is bonded to the outer surface 136 such that the barrier layer 149 extends approximately 80% from the first end cap 92 to the second end cap 116, but does not engage the second end cap 116. Coalescing layer 151 covers the remaining 20% to second end cap 116. It is contemplated that outer layer 148 may instead extend from second end cap 116 toward first end cap 92, but without encroaching on first end cap 92. In accordance with some embodiments , the outer layer 148 may extend between the first end cap 92 and the second end cap 116 without extending to either the first end cap 92 or the second end cap 116. The amount of coverage of the outer layer 148 on the outer surface 136 of the filtration material 126 can be calculated to achieve the desired level of separation of the first fluid from the second fluid. In some embodiments, the outer layer 148 covers a majority of the outer surface 136 of the filtration material 126. In accordance with some embodiments, the outer layer 148 may be made of more than one layer of material. It is contemplated that the different layers of the outer layer 148 may be made from the same material or from different types of material.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрующий элемент 16 выполняется таким образом, что текучая среда, поступающая в трубчатый элемент 114 через перепускную крышку 32, течет в первом продольном направлении ко второй торцевой крышке 116, а затем в фильтрационный материал 126. После поступления текучей среды в фильтрационный материал 126, первая текучая среда (например, топливо) протекает через фильтрационный материал 126 и наружный слой 148 (при наличии), а затем течет во втором направлении между внешней поверхностью 136 фильтрационного материала 126 и корпусом 14 через зазор 134 в продольном направлении к перепускной крышке 32. В соответствии с приведенным примерным вариантом осуществления, фильтрующий элемент 16 выполнен таким образом, что после поступления текучей среды в фильтрационный материал 126, вторая текучая среда (например, текучая среда, отделенная от первой текучей среды) течет по существу в первом направлении к ванне отстойника 108.According to some embodiments, the filter element 16 is configured such that fluid entering the tubular element 114 through the bypass cap 32 flows in a first longitudinal direction to the second end cap 116 and then into the filter material 126. After the fluid enters into the filtration material 126, a first fluid (e.g., fuel) flows through the filtration material 126 and the outer layer 148 (if present), and then flows in a second direction between the outer surface 136 of the filtration material 126 and the housing 14 through the gap 134 in the longitudinal direction to overflow cap 32. According to the exemplary embodiment, the filter element 16 is configured such that after fluid enters the filter material 126, a second fluid (eg, a fluid separated from the first fluid) flows substantially in a first direction. to the sump tank 108.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтр 10 в сборе может использоваться для отделения первой текучей среды от второй текучей среды. Например, способ отделения первой текучей среды от второй текучей среды, имеющей свойства, отличные от свойств первой текучей среды, включает в себя прием текучей среды из входного отверстия 38 основания 12 фильтра в перепускной крышке 32. Способ также включает в себя направление текучей среды, поступившей из входного отверстия 38, во внутреннюю часть (50) фильтрующего элемента 16 при посредстве перепускной крышки 32. Способ также включает в себя направление текучей среды из внутренней части 50 фильтрующего элемента 16 в фильтрационный материал 126 фильтрующего элемента 16, причем фильтрационный материал 126 способен отделять первую текучую среду от второй текучей среды при прохождении текучей среды через фильтрационный материал 126 к внешней части 52 фильтрующего элемента 16. Способ также включает в себя направление первой текучей среды из внешней части 52 фильтрующего элемента 16 в выходное отверстие 38 основания 12 фильтра через перепускную крышку 32. Способ также включает в себя направление, по меньшей мере, части второй текучей среды из фильтрационного материала 126 в накопительную чашу 108. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способа, направление текучей среды, поступившей из входного отверстия 38, во внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16 включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть 66 перепускной крышки 32, и направление текучей среды из внешней части 52 фильтрующего элемента 16 в выходное отверстие 40 основания 12 фильтра включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть 66 перепускной крышки.In accordance with some embodiments, the filter assembly 10 may be used to separate a first fluid from a second fluid. For example, a method of separating a first fluid from a second fluid having properties different from those of the first fluid includes receiving the fluid from an inlet 38 of the filter base 12 in the bypass cover 32. The method also includes directing the flowing fluid from the inlet 38, into the interior (50) of the filter element 16 via a bypass cap 32. The method also includes directing fluid from the interior 50 of the filter element 16 to the filtration material 126 of the filter element 16, the filtration material 126 being capable of separating the first fluid from the second fluid as the fluid passes through the filter material 126 to the outer portion 52 of the filter element 16. The method also includes directing the first fluid from the outer portion 52 of the filter element 16 to the outlet 38 of the filter base 12 through the bypass cap 32. The method also includes directing at least a portion of the second fluid from the filtration material 126 to the collection bowl 108. According to some embodiments of the method, directing the fluid from the inlet 38 to the interior 50 of the filter element 16 includes includes directing fluid to substantially the central portion 66 of the bypass cap 32, and directing fluid from the outer portion 52 of the filter element 16 to the outlet 40 of the filter base 12 includes directing fluid to substantially the central portion 66 of the bypass covers.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способа, перепускная крышка 32 обладает, по существу, круговым сечением, перпендикулярным продольной оси перепускной крышки 32, а направление текучей среды в центральную часть 66 перепускной крышки 32 включает в себя направление текучей среды, по существу, в центральную часть 66 перепускной крышки 32. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ направления текучей среды во внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16 включает в себя направление текучей среды, по существу, в первом направлении, а направление текучей среды из внешней части 52 фильтрующего элемента 16 включает в себя направление текучей среды, по существу, во втором направлении, которое отличается от первого направления (например, в противоположном направлении). Примерный фильтр 10 в сборе, изображенный на фиг. 1-7, может использоваться этими способами.According to some embodiments of the method, the bypass cap 32 has a substantially circular cross-section perpendicular to the longitudinal axis of the bypass cap 32, and directing fluid into the central portion 66 of the bypass cap 32 includes directing fluid toward the substantially central portion 66 of the bypass cap 32. According to some embodiments, the method of directing fluid into the interior portion 50 of the filter element 16 includes directing fluid in a substantially first direction and directing fluid out of the exterior portion 52 of the filter element 16 includes itself to direct the fluid substantially in a second direction that is different from the first direction (eg, in the opposite direction). The exemplary filter assembly 10 shown in FIG. 1-7 can be used in these ways.
Как показано на фиг. 2 и 3, фильтр 10 в сборе, корпус 14 и фильтрующий элемент 16 выполнены для удаления, по меньшей мере, части воды (и твердых частиц) из топлива, проходящего через фильтрующий элемент 16. Например, подлежащая фильтрации текучая среда поступает в фильтрующий элемент 16 через входное отверстие 38 основания 12 фильтра и впускную полость 34, а затем протекает через один или несколько входных каналов 68 к одному или нескольким входным участкам 54 перепускной крышки 32. Входные каналы 68 способны направлять текучую среду во внутреннюю часть 50 фильтрующего элемента 16. Например, входные каналы 68 способны направлять текучую среду в трубчатый элемент 114, а через отверстия 128 трубчатого элемента 114 в фильтрационный материал 126, что способствует отделению воды от топлива в текучей среде (например, вода коалесцируется по мере прохождения через фильтрационный материал 126). Топливо покидает фильтрационный материал 126 и поступает в зазор 134 между внешней поверхностью 136 фильтрационного материала 126 и внутренней поверхностью 138 корпуса 14. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, топливо проходит через наружный слой 148, который способен осуществлять коалесцирование любой воды, которая не коалесцировалась фильтрационным материалом 126. Вода в текучей среде, по меньшей мере, частично коалесцируется капельками воды и падает вниз между второй торцевой крышкой 116 фильтрующего элемента 16 и корпусом 14, собираясь в накопительной чаше 108. Отделенное от текучей среды топливо перемещается в зазоре 134 в направлении и в выходной участок 58 перепускной крышки 32, где оно проходит через один или несколько выходных каналов 70 в выходную полость 36. Затем отфильтрованное топливо течет через выпускное отверстие 40 основания 12 фильтра и обратно в топливную систему машины.As shown in FIG. 2 and 3, the filter assembly 10, housing 14, and filter element 16 are configured to remove at least a portion of the water (and particulates) from the fuel passing through the filter element 16. For example, the fluid to be filtered enters the filter element 16 through the inlet 38 of the filter base 12 and the inlet cavity 34, and then flows through one or more inlet passages 68 to one or more inlet portions 54 of the bypass cap 32. The inlet passages 68 are capable of directing fluid to the interior 50 of the filter element 16. For example, the inlet channels 68 are capable of directing fluid into the tubular element 114, and through the openings 128 of the tubular element 114 into the filtration material 126, which promotes the separation of water from the fuel in the fluid (eg, water coalesces as it passes through the filtration material 126). Fuel leaves the filtration material 126 and enters the gap 134 between the outer surface 136 of the filtration material 126 and the inner surface 138 of the housing 14. In accordance with some embodiments, the fuel passes through the outer layer 148, which is capable of coalescing any water that has not coalesced by the filtration material 126. The water in the fluid is at least partially coalesced by the water droplets and falls down between the second end cap 116 of the filter element 16 and the housing 14, collecting in the storage bowl 108. The fuel separated from the fluid moves in the gap 134 in the direction and exit portion 58 of the bypass cap 32 where it passes through one or more outlet passages 70 into an outlet cavity 36. The filtered fuel then flows through the outlet 40 of the filter base 12 and back into the fuel system of the machine.
Как показано на фиг. 1-3, по меньшей мере, некоторые части накопительной чаши 108 могут выполняться таким образом, что становится возможным определение уровня текучей среды в накопительной чаше 108. Например, по меньшей мере, часть накопительной чаши 108 (например, вся накопительная чаша 108) может выполняться прозрачной или полупрозрачной, позволяя определять уровень воды в накопительной чаше 108. Это позволяет оператору или специалисту по техническому обслуживанию определить целесообразность удаления текучей среды из накопительной чаши 108. Данное исполнение, по существу, предотвращает излишнее накопление воды в накопительной чаше 108, которая может попасть в зазор 134 через выходные каналы 70 перепускной крышки 32, выходное отверстие 40 основания 12 фильтра и в топливную систему ниже по потоку от фильтра 10 в сборе. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, предусматривается установка датчика 150, определяющего время удаления воды из накопительной чаши 108. Датчик 150 может быть заменен заглушкой. Некоторые варианты осуществления фильтра 10 в сборе включают в себя дренажное устройство 152, содержащее сливное отверстие 154 и сливную пробку 156, выполненное для удаления текучей среды (например, воды) из ванны отстойника 108.As shown in FIG. 1-3, at least some portions of the collection bowl 108 may be configured such that it is possible to determine the level of fluid in the collection bowl 108. For example, at least a portion of the collection bowl 108 (e.g., the entire collection bowl 108) may be configured transparent or translucent, allowing the level of water in the collection bowl 108 to be determined. This allows the operator or maintenance person to determine whether it is advisable to remove fluid from the collection bowl 108. This design essentially prevents excessive accumulation of water in the collection bowl 108, which may enter the gap 134 through the outlet ports 70 of the bypass cap 32, the outlet 40 of the filter base 12, and into the fuel system downstream of the filter assembly 10. In some embodiments, a sensor 150 is provided to detect when water is removed from the storage bowl 108. The sensor 150 may be replaced by a plug. Some embodiments of the filter assembly 10 include a drain device 152 including a drain hole 154 and a drain plug 156 configured to remove fluid (e.g., water) from the sump tank 108.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, перепускная крышка 32 или первая торцовая крышка 92 могут не иметь непосредственного соединения с фильтрационным материалом 126 и/или трубчатым элементом 114. Примерные варианты осуществления, показанные на фиг. 1-7 включают в себя любой механизм или устройство, способные создавать уплотнения по текучей среде между фильтрующим элементом 16 и выходным отверстием 40 основания 12 фильтра, например, в виде адаптера, способного осуществлять "навинчивание" фильтрующего элемента на основание 12 фильтра посредством резьбового соединения. Например, перепускная крышка 32 может быть модифицирована за счет установки резьбовой втулки, способной входить в зацепление верхней частью "навинчиваемого" фильтрующего элемента и, таким образом, соединять "навинчиваемый" фильтрующий элемент с фильтрующим основанием 12 фильтра, способом, по меньшей мере, аналогичным соединению примерной перепускной крышки 32.According to some embodiments, bypass cap 32 or first end cap 92 may not be directly connected to filter media 126 and/or tubular member 114. Exemplary embodiments shown in FIGS. 1-7 include any mechanism or device capable of creating a fluid seal between the filter element 16 and the outlet 40 of the filter base 12, for example, in the form of an adapter capable of "screwing" the filter element onto the filter base 12 through a threaded connection. For example, the bypass cap 32 may be modified to include a threaded bushing capable of engaging the top of a spin-on filter element and thereby connecting the spin-on filter element to the filter filter base 12 in a manner at least similar to the connection approximate bypass cap 32.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Предложенные перепускные крышки и фильтры в сборе могут применяться в различных системах текучих сред. Например, перепускные крышки и фильтры в сборе могут применяться в силовых системах, например, дизельных двигателях, бензиновых двигателях, двигателях, работающих на газообразном топливе и других двигателях внутреннего сгорания известных в отрасли техники, к которой относится данное изобретение. Например, перепускные крышки и фильтры в сборе могут использоваться в топливной системе для отделения воды от топлива и/или удаления твердых частиц из топлива перед его подачей в двигатель. Использование предложенных перепускных крышек и фильтров в сборе приводит к лучшей фильтрации и/или отделению воды от топлива, даже в тех случаях, когда отделение воды от топлива особенно затруднено.The proposed bypass caps and filter assemblies can be used in a variety of fluid systems. For example, bypass caps and filter assemblies can be used in power systems such as diesel engines, gasoline engines, gaseous fuel engines, and other internal combustion engines known in the art to which this invention relates. For example, bypass caps and filter assemblies can be used in a fuel system to separate water from fuel and/or remove particulates from fuel before it is supplied to the engine. The use of the proposed bypass cap and filter assemblies results in better filtration and/or separation of water from fuel, even in cases where separation of water from fuel is particularly difficult.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтр 10 в сборе, включающий в себя фильтрующий элемент 16 и перепускную крышку 32 способен обеспечить лучшее отделение благодаря, например, циркуляции топливо-водной смеси и отделенного топлива и воды. Например, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрационный материал 126 способен осуществлять коалесцирование воды, если топливо содержит небольшой процент воды, которая проходит через фильтрационный материал 126. и, согласно некоторым вариантам осуществления, через наружный слой 148. Затем коалесцированные капли воды и топливо текут, по существу, в противоположных направлениях, при этом топливо течет к перепускной крышке 32, а вода, отделенная от топлива, поступает в накопительную чашу 108. В результате протекания в противоположных направлениях, по меньшей мере, частично, осуществляется дополнительное отделение воды от топлива по мере перемещения воды вниз в накопительную чашу 108. Кроме того, в вариантах осуществления, включающих в себя наружный слой 148, наружный слой 148 способствует дальнейшему отделению любой воды, оставшейся в топливе, по мере прохождения топлива через наружный слой 148 после прохождения им фильтрационного материала 126. Например, наружный слой 148 может представлять собой гидрофобный слой и, следовательно, препятствовать прохождению воды через наружный слой 148, одновременно облегчая прохождение топлива.According to some embodiments, the filter assembly 10, including the filter element 16 and the bypass cap 32, is capable of providing better separation by, for example, circulating the fuel/water mixture and the separated fuel and water. For example, in accordance with some embodiments, the filtration material 126 is capable of coalescing water if the fuel contains a small percentage of water, which passes through the filtration material 126 and, according to some embodiments, through the outer layer 148. The coalesced water droplets and fuel then flow , in substantially opposite directions, with fuel flowing to bypass cap 32 and water separated from fuel flowing into storage cup 108. Flowing in opposite directions, at least in part, further separates water from fuel along as water moves downward into the storage bowl 108. Additionally, in embodiments including an outer layer 148, the outer layer 148 assists in the further separation of any water remaining in the fuel as the fuel passes through the outer layer 148 after it passes the filtration material 126 For example, the outer layer 148 may be a hydrophobic layer and therefore prevent the passage of water through the outer layer 148 while facilitating the passage of fuel.
В результате предложенные перепускные крышки и фильтры в сборе улучшают процесс отделения воды от топлива, например, когда вода образовала эмульсию с топливом или топливо содержит биокомпоненты. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способы служат аналогичной цели.As a result, the proposed bypass caps and filter assemblies improve the process of separating water from fuel, for example, when water has formed an emulsion with the fuel or the fuel contains biocomponents. In accordance with some embodiments, the methods serve a similar purpose.
Специалистам в данной области техники очевидно, что возможно осуществление различных модификаций и вариаций в отношении предложенных перепускных крышек, фильтрующих элементов, фильтров в сборе и способов. Другие варианты осуществления изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники после рассмотрения описания и практики использования раскрытых примеров. Предполагается, что описание и примеры следует рассматривать только в качестве иллюстративных, а истинный объем изобретения указывается в следующей формуле изобретения и ее эквивалентах.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made with respect to the proposed bypass caps, filter elements, filter assemblies and methods. Other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art upon consideration of the description and practice in use of the disclosed examples. It is intended that the description and examples be considered illustrative only and that the true scope of the invention is set forth in the following claims and their equivalents.
Claims (26)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/605,533 | 2015-01-26 | ||
| US14/605,533 US10722826B2 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Filter assembly including flow cap |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128420A Division RU2702570C2 (en) | 2015-01-26 | 2015-12-31 | Filter assembly with bypass cover |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019130148A RU2019130148A (en) | 2019-11-15 |
| RU2806743C2 true RU2806743C2 (en) | 2023-11-03 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1431807A1 (en) * | 1986-10-14 | 1988-10-23 | Предприятие П/Я Г-4562 | Combined filtering element |
| US20060219626A1 (en) * | 2005-02-15 | 2006-10-05 | Mann & Hummel Gmbh | Filter system with canister filter element |
| US20080245719A1 (en) * | 2005-02-22 | 2008-10-09 | Baldwin Filters, Inc. | Filter Element And Filter Assembly Including Locking Mechanism |
| RU2495703C2 (en) * | 2007-11-19 | 2013-10-20 | Катерпиллар Инк. | System of fluid filtration |
| US20140251889A1 (en) * | 2013-03-06 | 2014-09-11 | Parker-Hannifin Corporation | Depth coalescing filter with barrier media patch |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1431807A1 (en) * | 1986-10-14 | 1988-10-23 | Предприятие П/Я Г-4562 | Combined filtering element |
| US20060219626A1 (en) * | 2005-02-15 | 2006-10-05 | Mann & Hummel Gmbh | Filter system with canister filter element |
| US20080245719A1 (en) * | 2005-02-22 | 2008-10-09 | Baldwin Filters, Inc. | Filter Element And Filter Assembly Including Locking Mechanism |
| RU2495703C2 (en) * | 2007-11-19 | 2013-10-20 | Катерпиллар Инк. | System of fluid filtration |
| US20140251889A1 (en) * | 2013-03-06 | 2014-09-11 | Parker-Hannifin Corporation | Depth coalescing filter with barrier media patch |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2700058C2 (en) | Bypass cover and method of fluid medium directing through filter | |
| RU2702570C2 (en) | Filter assembly with bypass cover | |
| US20160082368A1 (en) | Filter element and filter assembly for separating fluids | |
| US10914278B2 (en) | End cap for filter element | |
| US9546626B2 (en) | Depth coalescing filter with barrier media patch | |
| CN107405546B (en) | Fuel filter including a fuel filter insert having a pre-filter element and a main filter element | |
| EP3147016B1 (en) | Filter element and filter assembly for separating fluids | |
| US20160082369A1 (en) | Filter element and filter assembly for separating fluids | |
| US20160082370A1 (en) | Filter element and filter assembly for separating fluids | |
| RU2806743C2 (en) | Filter assembly with bypass cap | |
| WO2023216108A1 (en) | Fuel tank assembly with integrated filter housing | |
| US20220099058A1 (en) | Fuel-water separator filter assembly with axial sealing member |