具有组合在单个壳体中的一级和二级过滤器的集成模块的制作方法

专利2022-06-28  76


相关申请的交叉引用

本公开要求于2017年10月27日提交的且标题为“integratedmodulewithstageoneandstagetwofilterscombinedinsinglehousing”的印度临时申请第201741038145号的优先权和权益,该印度临时申请的公开内容据此通过引用以其整体并入。

本公开总体上涉及用于与内燃发动机系统或类似系统一起使用的过滤系统。

背景

内燃发动机通常燃烧燃料(例如,汽油、柴油、天然气等)和空气的混合物。经过内燃发动机的流体被过滤以从进入内燃发动机前的流体和/或从内燃发动机排出的流体中移除颗粒和污染物。例如,在进入发动机之前,待燃烧的燃料通常经过过滤元件以在输送到发动机之前从燃料移除污染物(例如,颗粒、灰尘、水等)。过滤元件的过滤介质从经过过滤介质的燃料中捕获和移除颗粒。

概述

各种示例性实施例涉及一种过滤器组件,该过滤器组件包括:具有纵向轴线的过滤器壳体,该过滤器壳体被分成第一过滤器腔室和第二过滤器腔室;顶部端板;底部端板;沿着纵向轴线定位在顶部端板和底部端板之间的中间端板。第一过滤元件被容纳在第一过滤器腔室内,并包括定位于底部端板和中间端板之间的第一过滤介质。第二过滤元件被容纳在第二过滤器腔室内,并包括定位于顶部端板和中间端板之间的第二过滤介质。

其他示例性实施例涉及一种过滤器插件,其包括顶部端板、底部端板、沿纵向轴线定位于顶部端板和底部端板之间的中间端板。第一过滤元件包括定位于底部端板和中间端板之间的第一过滤介质。第二过滤元件包括定位于顶部端板和中间端板之间的第二过滤介质。

根据以下结合附图进行的详细描述,这些和其他的特征连同其操作的组织和方式将变得明显,其中贯穿下文描述的若干个附图,相似的元件具有相似的标记。应认识到,前述构思和下面更详细讨论的附加的构思(假定这样的构思不相互不一致)的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。特别地,出现在本公开结尾的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。

附图简述

图1示出了根据示例性实施例的过滤器组件的透视图。

图1a示出了根据另一实施例的包括附接的流体管道的过滤器组件的透视图。

图2示出了图1的过滤器组件的后透视图。

图2a示出了包括附接的流体管道的图1a的过滤器组件的后透视图。

图3示出了图1的过滤器组件的横截面视图。

图4示出了图1的过滤器组件的横截面视图。

图5示出了根据示例性实施例的图1的过滤器组件的止回阀。

图6示出了图1的过滤器组件的一部分的横截面视图。

图7示出了图1的过滤器组件的盖。

图8示出了图1的过滤器组件的一部分的透视横截面视图。

图9示出了图1的过滤器组件的过滤元件的透视图。

图10示出了根据一个示例性实施例的图9的过滤元件的横截面视图。

图11示出了图1的过滤器组件的第二元件顶部端板的透视图。

图12示出了图1的过滤器组件的中间板的透视图。

图13示出了根据另一个示例性实施例的过滤器组件的透视图。

图14示出了图13的过滤器组件的横截面视图。

图15示出了图13的过滤器组件的过滤元件的透视图。

图16示出了图15的过滤元件的横截面视图。

图17示出了图13的过滤器组件的第二元件顶部端板的透视图。

图18示出了图13的过滤器组件的中间板的透视图。

图19示出了图1和图13的过滤器组件的一部分的横截面视图。

图20示出了根据另一个示例性实施例的过滤器组件的横截面视图。

图21示出了根据另一个示例性实施例的过滤器组件的横截面视图。

图22示出了根据另一个示例性实施例的过滤器组件的横截面视图。

图23示出了根据另一个示例性实施例的过滤器组件的横截面视图。

图24是根据示例性实施例的过滤介质的透视图。

图25是根据示例性实施例的过滤介质的放大透视图。

图26类似于图24,并且示出了从入口端看的过滤介质的进一步构造。

图27类似于图24,并且示出了从出口端看的过滤介质的进一步构造。

图28是示出了过滤介质的一部分的分解透视图。

图29是示出了根据本公开的过滤介质的一部分的放大透视图。

图30类似于图28,并且是从相对端看的视图。

图31是根据一个实施例的过滤器组件的示意图。

图32是根据另一个实施例的过滤器组件的示意图。

图33是根据又一个实施例的过滤器组件的示意图。

图34是根据一个实施例的过滤器组件的侧视横截面视图。

图35是根据另一个实施例的过滤器组件的侧视横截面视图。

图36是根据一个实施例的过滤器组件的一部分的侧视横截面视图。

图37是根据另一个实施例的过滤器组件的一部分的侧视横截面视图。

图38是根据又一个实施例的过滤器组件的一部分的侧视横截面视图。

图39是根据另一个实施例的过滤器组件的一部分的侧视横截面视图。

图40是根据又一个实施例的过滤器组件的侧视横截面视图。

图41是根据另一个实施例的过滤器组件的一部分的侧视横截面视图。

贯穿以下详细描述参考了附图。在附图中,相似的符号通常标识相似的部件,除非上下文另有规定。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实现方式不意图是限制性的。可以利用其它实现方式,并且可以做出其他改变而不偏离此处提出的主题的精神或范围。应容易理解,在本文中大致描述和在附图中示出的本公开的方面可以以各种不同的配置布置、代替、组合和设计,所有这些配置被明确地设想并构成本公开的一部分。

详细描述

总体地参考附图,示出了被配置为在流体进入发动机之前过滤流体的过滤器组件。过滤器组件包括两“级”过滤元件(在此称为一级和二级过滤元件),该两“级”过滤元件被集成到单个组合式过滤器插件中,该单个组合式过滤器插件在单个过滤器壳体内安装和使用。进入过滤器壳体的流体首先被一级介质过滤,随后被二级介质过滤。将一级过滤元件和二级过滤元件两者集成到安装在单个过滤器壳体内的单个组合式过滤器插件中可以提供一种过滤器组件,该过滤器组件可以装配在发动机上的有限空间中而不会损失过滤介质面积,并且可以便于对使用的过滤元件更换和维修。在一些布置中,可以在使用了单个组合式过滤器插件的单个过滤器壳体内提供多于两个过滤级(例如,五个过滤级(或更多))。在一些实施例中,过滤器组件可以包括空气/油分离器,用于过滤离开内燃发动机的流体。在一些实施例中,一级和二级过滤元件可以过滤不同的流体;例如,一级过滤元件可以过滤润滑油,且二级过滤元件可以过滤柴油燃料。

参考图1-12,示出了根据示例性实施例的过滤器组件。过滤器组件100在流体用于内燃发动机之前对流体进行过滤。在另一个实施例中,过滤器组件100过滤离开内燃发动机的流体。过滤器组件100包括具有内腔105的过滤器壳体101、第一过滤元件140和第二过滤元件150。过滤器壳体101包括主壳体部分102、盖104和储器106。盖104和储器106可以拧入主壳体部分102,以形成过滤器壳体101的内腔105。在其他实施例中,盖104和储器106可以使用其他类型的紧固件紧固到主壳体部分102。过滤器组件100可以使用位于过滤器壳体101的背侧103附近的安装板126和紧固件128安装到发动机上,而且安装定位件125由过滤器壳体101的底侧109附近的安装支架127支撑。

如图3-4所示,第一过滤元件140和第二过滤元件150定位于过滤器壳体101的内腔105内。第一和第二过滤元件140、150是圆柱形过滤元件。第一过滤元件140和第二过滤元件150沿着过滤器壳体101的纵向轴线115一个在另一个之上地定位(例如,轴向堆叠)。第一过滤元件140和第二过滤元件150是单个组合式过滤器插件(如图9-10所示)的一部分,该单个组合式过滤器插件被配置为在组装过程中作为单个件插入到过滤器壳体101中。在其他实施例中,第一过滤元件140和第二过滤元件150以其他方式组装(例如,分开地组装)到过滤器壳体101中。第一过滤元件140可以包括三层介质构型。第二过滤元件150可以包括两层介质构型。可以提供第一过滤元件140和第二过滤元件150的其他介质构型。在一些实施例中,第一过滤元件140和/或第二过滤元件150包括被配置为排斥某些类型的流体(例如,水)的疏水屏(hydrophobicscreen)构型。

第一过滤元件140包括被配置为过滤流体的第一过滤介质142。第一过滤介质142可以包括各种类型的过滤介质,如本文进一步描述的。第一过滤元件140还可以包括聚结介质144。聚结介质144从流经第一过滤元件140的流体中分离水。分离的水聚结并落入储器106中,储器106包括排放出口161,用于从过滤器组件100移除分离的水。在另一个实施例中,聚结介质144被配置为从发动机窜漏气体中去除油滴。在其他实施例中,第一过滤元件140包括颗粒过滤器,用于从流体流中去除颗粒。中心管146定位于第一过滤介质142的中心内。中心管146被配置为支撑第一过滤介质142并允许流体流过第一过滤介质142。中心管146可以由塑料、金属或任何其他合适的材料形成。

第一过滤介质142定位于第一元件顶部端板132和第一元件底部端板170之间。第一过滤介质142在一个轴向端封装或嵌入第一元件顶部端板132,且在相对的轴向端封装或嵌入第一元件底部端板170。第二过滤元件150包括被配置为过滤流体的第二过滤介质152。第二过滤介质152可以包括各种类型的过滤介质,如本文进一步描述的。第二过滤介质152定位于第二元件顶部端板160(在图11中单独示出)和第二元件底部端板134之间。第二过滤介质152在一个轴向端封装或嵌入第二元件顶部端板160,且在相对的轴向端封装或嵌入第二元件底部端板134。第二元件顶部端板160通过形成在第二元件顶部端板160和盖104两者中的紧固件133(例如,卡扣配合紧固件)可释放地联接到盖104。如图6-8所示,盖104还包括支撑特征107,支撑特征107被配置为在组装时邻接第二元件顶部端板160,以限制过滤元件140、150的轴向移动。支撑特征107形成在盖104的下侧(例如,形成在第二过滤器腔室155内)。第一元件顶部端板132和第二元件底部端板134形成单个中间端板130(如图12所示),该中间端板130定位于第一过滤元件140和第二过滤元件150之间。

端板132、134、160、170包括密封构件175,该密封构件175被配置为密封过滤器壳体101的内壁。因此,密封构件175将内腔105分成包括第一过滤元件140的第一过滤器腔室145和包括第二过滤元件150的第二过滤器腔室155。第三腔室165形成在第一元件顶部端板132上的密封构件175和第二元件底部端板134上的密封构件175之间。在各种布置中,密封构件175包括o形环和唇形密封件。在图3-4所示的实施例中,定位于第一元件底部端板170上的密封构件175包括唇形密封件,定位于中间端板130上的密封构件175包括o形环,且定位于第二元件顶部端板160上的密封构件175包括o形环。在其他实施例中,密封构件175可以是o形环和唇形密封件的其他组合,或者可以是其他类型的密封特征。

中心通道190沿着过滤器壳体101的纵向轴线115形成。中心通道190在第一过滤器腔室145内的第一中心通道192和第二过滤器腔室155内的第二中心通道194之间被分隔壁195分开,分隔壁195形成为中间端板130的一部分。每个腔室145、155中的过滤后的流体流过相应的中心通道192、194并流向相应的出口,如下所述。

如图4所示,待由过滤器组件100过滤的流体首先被引入第一过滤元件140进行过滤,然后被引入第二过滤元件150。过滤器壳体101包括第一入口110,该第一入口110被配置为向第一过滤器腔室145供应来自例如燃料箱(未示出)的待过滤的流体。如图4所示,进入的流体经由第一入口110流入第一过滤器腔室145,沿着过滤器壳体101的内壁向下流动并且径向向内流动通过第一过滤介质142进入第一过滤器腔室145的中心通道192。流体从中心通道192流入第三腔室165,在第三腔室165中不发生过滤,但是流体改变方向(例如,从基本轴向向上流动变为基本垂直于纵向轴线)流向第一出口112。

中心通道192内的流体流向第一出口112,第一出口112被配置为将流体引导到过滤器壳体101的外部,在那里流体然后经由第二入口114重新进入过滤器壳体101。当流体通过第二入口114进入过滤器壳体101时,流体流入过滤器壳体101的第二过滤器腔室155。在第二过滤器腔室155内,流体朝着纵向轴线径向向内流动,并且流动通过第二过滤介质152进入第二中心通道194。最后,过滤后的流体通过第二出口116离开过滤器壳体101。第一入口110、第一出口112、第二入口114和第二出口116中的一个或更多个可以与过滤器壳体101一体形成。中间端板130包括允许流体流过其中的各种端口(例如,流动路径、通路),包括用于第一入口110和第一出口112的端口以及与泵120流体地联接的灌注泵端口。

在另一个实施例中,待由过滤器组件100过滤的流体以与图4所示的方向相反的方向流动。这样,待由过滤器组件过滤的流体沿径向向外的方向流过第一过滤介质142和第二过滤介质152。因此,流体从第二出口116进入过滤器壳体101,并进入第二中心通道194。流体远离纵向轴线径向向外流动,流动通过第二过滤介质152,并且经第二入口114和第一出口112向下流向第一过滤器腔室145。然后,流体进入第一中心通道192内的第一过滤器腔室145,并径向向外流动通过第一过滤介质142流向过滤器壳体101的内壁和第一入口110,在第一入口110处,流体离开过滤器组件100。

在另一个实施例中,待由过滤器组件100过滤的第一流体首先被引入第一过滤元件140进行过滤,且待由过滤器组件100过滤的第二流体被引入第二过滤元件150。过滤器壳体101包括第一入口110,该第一入口110被配置为向第一过滤器腔室145供应来自例如燃料箱(未示出)的待过滤的第一流体。过滤器壳体101包括第二入口114,该第二入口114被配置为向第二过滤器腔室155供应来自例如燃料箱(未示出)的待过滤的第二流体。如图4所示,进入的第一流体经由第一入口110流入第一过滤器腔室145,沿着过滤器壳体101的内壁向下流动,并且径向向内流动通过第一过滤介质142进入第一过滤器腔室145的中心通道192,并且经由第一出口112流出。进入的第二流体经由第二入口114流入第二过滤器腔室155,沿着过滤器壳体101的内壁向上流动,并且径向向内流动通过第二过滤介质152进入第二过滤器腔室155的中心通道194,并且经由第二出口116流出。在其他实施例中,第一过滤元件140和第二过滤元件150以并联构型布置(例如,接通(plumbed)),而不是以本文所述的串联过滤构型布置。

返回参考图1a和图2a,通往过滤器壳体101的流体入口和出口(例如,第一入口110、第一出口112、第二入口114和第二出口116)被配置为可释放地联接到通向发动机不同部件的各种流体管道。例如,第一入口110可以通过流体管道171联接到发动机的燃料箱,第二出口116可以通过流体管道176联接到发动机的燃料输送系统。在其他实施例中,流体管道联接到发动机外部的部件,例如当与空气/油分离器一起使用时,用于过滤离开发动机的流体。在其他实施例中,流体管道联接到不同的流体系统,例如当一个过滤元件被用于过滤燃料且第二过滤元件被用于过滤油时。

参考图5,第一出口112包括集成到过滤器壳体101中的单向止回阀162。止回阀162在关闭位置和打开位置之间移动。止回阀162被偏压构件164朝向关闭位置偏压。在关闭位置,止回阀162抵靠在壳体101内形成的界面166密封,从而使第一出口112与第一过滤器腔室145流体地分离。因此,为了使流体经由第一出口112离开第一过滤器腔室145,施加在止回阀162上的压力必须克服偏压构件164的力。如果克服了,则流体可以经由第一出口112自由地流出过滤器壳体101。在一些实施例中,过滤器组件100不包括止回阀162。

参考图8,过滤器组件100包括灌注泵120。灌注泵120是手动灌注泵。灌注泵120包括灌注泵入口136和灌注泵出口138。灌注泵120被显示为定位于第一过滤器腔室145的下游和第二过滤器腔室155的上游。灌注泵120可以以其他方式定位。灌注泵120被配置为将流体吸入第一过滤器腔室145并通过第一过滤元件140,并且经由第一出口泵出过滤器壳体101,再经由第二入口114泵入第二过滤器腔室155,以由第二过滤元件150过滤。因此,灌注泵120在第一过滤器腔室145和第二过滤器腔室155之间提供压差,以引导流体通过过滤器组件100。如图8所示,灌注泵120与过滤器壳体101集成在一起。在其他实施例中,灌注泵120可以单独附接到壳体101。中间端板130可以包含端口(例如,流动路径、通路),端口与灌注泵120流体地联接并且被配置为允许流体穿过中间端板130,用于与过滤器组件100一起使用。在其他实施例中,过滤器组件100不包括灌注泵120。在没有灌注泵120的实施例中,过滤器组件100可以包括或不包括止回阀162。可以在没有灌注泵120的情况下包括止回阀162,以用作防虹吸阀并帮助维护/清洁过滤器。

参考图13-18,示出了根据另一示例性实施例的过滤器组件200。过滤器组件200包括具有内腔205的过滤器壳体201、第一过滤元件240和第二过滤元件250。过滤器壳体201包括主壳体部分202、盖204和储器206。如图14所示,第一过滤元件240和第二过滤元件250定位于过滤器壳体201的内腔205内。第一过滤元件240和第二过滤元件250是圆柱形过滤元件。第一过滤元件240和第二过滤元件250沿着过滤器壳体201的纵向轴线215一个在另一个之上地定位(例如,轴向堆叠)。第一过滤元件240和第二过滤元件250可以是单个组合式过滤器插件(如图15-16所示)的一部分,该单个组合式过滤器插件被配置为在组装过程中作为单个件插入到过滤器壳体201中。在其他实施例中,第一过滤元件240和第二过滤元件250以其他方式组装(例如,分开地组装)到过滤器壳体201中。

第一过滤元件240包括被配置为过滤流体的第一过滤介质242。第二过滤元件250包括被配置为过滤流体的第二过滤介质252。如本文进一步描述的,第一过滤介质242和第二过滤介质252可以包括各种类型的过滤介质。第一过滤元件240还可以包括聚结介质244,其类似于图1-13的聚结介质144。因此,分离的水聚结并落入储器206中,储器206包括排放出口261,用于从过滤器组件200移除分离的水。类似于上述图1-13,中心管246定位于第一过滤介质242的中心内。中心管246被配置为支撑第一过滤介质242并允许流体流过第一过滤介质242。第一过滤介质242定位于第一元件顶部端板232和第一元件底部端板270之间。第二过滤介质252定位于第二元件顶部端板260(在图17中单独示出)和第二元件底部端板234之间。第一元件顶部端板232和第二元件底部端板234形成单个中间端板230(如图18所示),该单个中间端板230定位于第一过滤元件240和第二过滤元件250之间。

中间端板230、第一元件底部端板270和第二元件顶部端板260包括密封构件275,该密封构件275被配置为密封过滤器壳体201的内壁。因此,定位于中间端板230上的密封构件275将内腔205分成包括第一过滤元件240的第一过滤器腔室245和包括第二过滤元件250的第二过滤器腔室255。过滤器组件200不需要密封第二元件底部端板234。因此,流体围绕第二元件底部端板234的外周自由流动,如本文进一步描述的。

在各种布置中,密封构件275、277包括o形环和唇形密封件。在图14-16所示的实施例中,定位于第一过滤元件240的第一元件底部端板270上的密封构件277包括唇形密封件(在图19中单独示出),定位于中间端板230上的密封构件275包括o形环,并且定位于第二过滤元件250的第二过滤器顶部端板260上的密封构件275包括o形环。在其他实施例中,密封构件275、277可以是o形环和唇形密封件的其他组合,或者可以是其他类型的密封特征。

中心通道290沿着过滤器壳体201的纵向轴线215形成。中心通道290在第一过滤器腔室245内的第一中心通道292和第二过滤器腔室255内的第二中心通道294之间被分隔壁295分开,分隔壁295形成为中间端板230的一部分。每个腔室245、255中的过滤后的流体流过相应的第一中心通道292和第二中心通道294并且流向相应的出口,如下所述。

如图14所示,待由过滤器组件200过滤的流体首先被引入第一过滤元件240进行过滤,且然后被引入到第二过滤元件250。过滤器壳体201包括第一入口210,该第一入口210被配置为向第一过滤器腔室245供应来自例如燃料箱(未示出)的待过滤的流体。如图14所示,进入的流体经由第一入口210流入第一过滤器腔室245,沿着过滤器壳体201的内壁向下流动,并且径向向内流动通过第一过滤介质242并进入第一过滤器腔室245的中心通道292。

中心通道292内的流体向上朝着中间端板230流动,在中间端板230处,流体围绕中间端板230的周边径向地改变方向(例如,流体流向分隔壁295并接触分隔壁295,分隔壁295将流体径向向外朝着过滤器壳体201的内壁改变方向)。中间端板230包括凸缘236,凸缘236具有延伸穿过端板230的凸缘236的多个孔238(如图18所示)。孔238相对于壳体的纵向轴线215基本上在轴向方向上延伸(例如,垂直于中间端板230的分隔壁295)。流体流过孔238并进入第二过滤器腔室255。在第二过滤器腔室255内,流体流过第二过滤介质252并进入第二中心通道294。最后,过滤后的流体经第二出口216离开过滤器壳体201。

在另一个实施例中,待由过滤器组件200过滤的流体以与图14所示的方向相反的方向流动。这样,待由过滤器组件过滤的流体沿径向向外的方向流过第一过滤介质242和第二过滤介质252。因此,流体从第二出口216进入过滤器壳体201,并进入第二中心通道294。流体远离纵向轴线215径向向外流动,穿过第二过滤介质252,并向下流向中间端板230,在中间端板230处,流体围绕中间端板230的周边流动穿过孔238并进入第一过滤器腔室245。流体进入第一中心通道292内的第一过滤器腔室245,并径向向外流动通过第一过滤介质242流向过滤器壳体201的内壁和第一入口210,在第一入口210处,流体离开过滤器组件200。

参考图14,过滤元件200包括灌注泵220。灌注泵220是电动灌注泵。在另一个实施例中,灌注泵220是提升泵。灌注泵220被示出为定位于第一过滤器腔室245的第一中心通道292内,并且位于第一过滤介质242的下游。灌注泵220可以以其他方式定位。灌注泵220被配置为使流体吸入第一过滤器腔室245并通过第一过滤元件240,并使流体向上朝向第二过滤器腔室255泵送,以被第二过滤元件250过滤。因此,灌注泵220在第一过滤器腔室245和第二过滤器腔室255之间提供压差,以引导流体通过过滤器组件200。如图14所示,灌注泵220与过滤器壳体201集成在一起。在其他实施例中,灌注泵220可以单独附接到壳体201。

参考图20-21,示出了过滤器组件的进一步实施例。过滤器组件300、400包括流经式过滤介质(flow-throughfiltermedia)。代替了在每一侧密封过滤介质的端板,过滤器组件300、400包括支撑结构(例如,支撑结构330、332、334、360、370),其中至少一些支撑结构允许流体轴向进出介质。如图20所示,第一过滤介质342可以包括由多个四面体通路限定的四面体过滤介质,如美国专利第8,397,920号中所述,其全部内容通过引用并入本文,且第二过滤介质352可以是褶皱式过滤介质。如图21所示并且类似地如图22所示,第一过滤介质442可以是褶皱式介质,且第二过滤介质452可以包括四面体过滤介质。在其他实施例中,过滤介质可以包括槽纹式样过滤介质(flutedfiltermedia)或任何其他流经式过滤介质布置。

参考图23,示出了过滤器组件的另一个实施例。过滤器组件500包括流经式过滤介质。代替在每一侧密封过滤介质的端板,过滤器组件500包括支撑结构(例如,支撑结构530、532、534、560、570),其中至少一些支撑结构允许流体轴向进出介质。因此,过滤器组件500包括第一入口510和第二出口516,并且可以与类似于图14所示的灌注泵220的电动泵结合使用。如图23所示,第一过滤介质542包括褶皱式过滤介质,且第二过滤介质552包括四面体过滤介质。在其他实施例中,过滤介质可以包括槽纹式过滤介质或任何其他流经式过滤介质布置。

上述各种过滤器组件实施例中使用的过滤介质可以包括各种类型的过滤介质。过滤介质可以包括褶皱式介质、波纹式介质、槽纹式介质、四面体介质或其他介质构型。图24-30描述了可与过滤器组件一起使用的至少一种类型的过滤介质。

图24-27示出了过滤介质20,其具有接收进来的脏污流体(如箭头23所示出)的上游入口22和排放清洁的过滤后的流体(如箭头25所示出)的下游出口24。过滤介质沿多个折线26打褶。折线沿着轴向方向28(在图25-27中示出的)轴向地延伸,并且包括从上游入口22朝向下游出口24延伸的第一组折线30和从下游出口24轴向地朝向上游入口22延伸的第二组折线32。过滤介质具有在折线之间以蛇形方式延伸的多个过滤介质壁节段34。壁节段轴向地延伸并在壁节段之间限定轴向流动通路36。这些通路沿着横向方向40具有高度38,横向方向40垂直于轴向方向28(例如,如图25中示出)。通路沿着侧向方向44具有侧向宽度42,该侧向方向垂直于轴向方向28并垂直于横向方向40。所提到的折线中的至少一些随着他们在所提到的轴向方向上轴向地延伸而在所提到的横向方向上渐缩,这将被描述。

壁节段包括第一组壁节段46(如图25-26中示出),第一组壁节段46在上游入口22处相间地彼此密封(例如,通过粘合剂48或者类似物),以限定具有开放的上游端的第一组通路50以及与第一组通路交错且具有封闭的上游端的第二组通路52。壁节段包括第二组壁节段54(如图26-27中示出),第二组壁节段54在下游出口24处相间地彼此密封(例如,通过粘合剂56或者类似物),以限定具有封闭的下游端的第三组通路58以及具有开放的下游端的第四组通路60(如图27中示出)。第一组折线30包括限定第一组通路50的第一子组折线62和限定第二组通路52的第二子组折线64。随着第二子组折线64从上游入口22轴向地朝向下游出口24延伸,第二子组折线64在横向方向40上倾斜(在图28-30中示出)。第二组折线32包括限定第三组通路58的第三子组折线66和限定第四组通路60的第四子组折线68。随着第四子组折线68从下游出口24轴向地朝向上游入口22延伸,该第四子组折线68在横向方向40上倾斜(如图28-30中示出)。随着第二组通路52沿着轴向方向28朝向下游出口24轴向地延伸,第二组通路52沿着横向方向40具有渐减的横向通路高度38。第二子组折线64在横向方向40上的倾斜提供了第二组通路52的渐减的横向通路高度38。随着第四组通路60沿着轴向方向28朝向上游入口22轴向地延伸,第四组通路60沿着横向方向40具有渐减的横向通路高度。第四子组折线68在横向方向40上的倾斜提供了第四组通路60的渐减的横向通路高度38。

待过滤的进来的脏污流体23沿着轴向方向28流入到上游入口22处的开放的通路50中,并侧向地和/或横向地穿过褶皱式过滤介质的过滤介质壁节段,并且然后作为清洁的过滤后的流体25沿着轴向方向28轴向地流过下游出口24处的开放通路60。第二子组折线64在上游入口22下游的相应通路之间提供沿着侧向方向44横跨第二子组折线64的侧向横流(lateralcross-flow)。第四子组折线68在下游出口24上游的相应的通路之间提供沿着侧向方向44横跨第四子组折线68的侧向横流。第二子组折线64和第四子组折线68具有轴向重叠部分70,并且所提到的侧向横流至少在轴向重叠部分70处提供。

第二子组折线64倾斜到相应的终止点72(例如,如图28-30中示出的),在这样的终止点处提供了第二组通路52的最小横向通路高度38。第四子组折线68倾斜到相应的终止点74,在这样的终止点处提供了第四组通路60的最小横向通路高度38。第二子组折线64的终止点72在第四子组折线68的终止点74的轴向下游。这提供了所提到的轴向重叠部分70。在一个实施例中,第二子组折线64的终止点72在下游出口24处,并且在其他实施例中在下游出口24的轴向上游处。在一个实施例中,第四子组折线68的终止点74在上游入口22处,并且在其他实施例中在上游入口22的轴向下游处。

在上游入口22处以粘合剂48相间地彼此密封的第一组壁节段46限定具有开放的上游端的第一组四面体通路50以及与第一组四面体通路50交错并且具有封闭的上游端的第二组四面体通路52。在下游出口24处以粘合剂56相间地彼此密封的第二组壁节段54限定具有封闭的下游端的第三组四面体通路58以及与第三组四面体通路58交错且具有开放的下游端的第四组四面体通路60。第一组折线30包括限定第一组四面体通路50的第一子组折线62和限定第二组四面体通路52的第二子组折线64。随着第二子组折线64从上游入口22轴向地朝向下游出口24延伸,第二子组折线64在横向方向40上倾斜。第二组折线32包括限定第三组四面体通路58的第三子组折线66和限定第四组四面体通路60的第四子组折线68。随着第四子组折线68从下游出口24轴向地朝向上游入口22延伸,第四子组折线68在横向方向40上倾斜。

第一组四面体通路50和第二组四面体通路52(如图26-30示出)相对地面对第三组四面体通路58和第四组四面体通路60。四面体通路50、52、58、60中的每一个在轴向方向28上是长形的。四面体通路中的每一个都具有沿着由横向方向40和侧向方向44限定的横截面平面的横截面面积。随着第一组四面体通路50和第二组四面体通路52沿着轴向方向28从上游入口22朝向下游出口24延伸,第一组四面体通路50和第二组四面体通路52的横截面面积减小。随着第三组四面体通路58和第四组四面体通路60沿着轴向方向28从下游出口朝向上游入口22延伸,第三组四面体通路58和第四组四面体通路60的横截面面积减小。在一个实施例中,折线26以尖锐的角度弯折,如以80示出(在图25中示出)。在其他实施例中,折线沿着给定半径被倒圆,如以在82处以虚线示出(在图25中示出)。

在一些实施例中,本文所述的任何过滤元件可以包括锥形过滤介质(例如,锥形四面体过滤介质),该过滤介质具有入口,该入口具有的入口高度大于其出口的出口高度。在2017年7月11日提交的且标题为“filterelementwithtaperedperimeter”的第pct/us2017/041549号国际专利申请,中描述了这种及其他锥形过滤介质的各种实施例,其全部公开内容据此以其整体通过引用并入本文。例如,在一些实施例中,锥形过滤元件可以包括具有入口面和出口面的盘绕的圆柱形过滤元件。过滤元件包括入口面,该入口面具有的直径大于出口面的直径。过滤元件包括围绕中央芯盘绕的过滤介质。过滤介质包括多个流动通路。在一些布置中,过滤介质的流动通路在入口面和出口面交替密封。待过滤的空气或任何其他流体流入入口面,且过滤后的空气流出出口面。入口流动通路高度大于出口流动通路高度,这使得入口面的入口直径大于出口面的出口直径。因此,过滤元件具有侧壁(例如,周向壁),该侧壁具有拔模角(即,该侧壁相对于入口面和出口面成非直角,从而产生了锥形形状的过滤元件)。

进一步扩展,锥形过滤介质可以包括多个流动通路。每个流动通路在过滤介质的相对侧上作为紧邻的流动通路分别是打开和关闭的。每个流动通路具有入口的入口高度和出口的出口高度,入口接收待过滤空气。在这种情况下,相应的高度是指(在相应的入口或出口处)从流动通路的横截面的最低点沿轴线(该轴线大体上垂直于沿过滤介质的折线的大致方向的过滤介质纵向长度)到流动通路的横截面的最高点的距离。入口高度大于出口高度。因此,当过滤介质被盘绕或分层时,所得的过滤介质块具有比出口面更大的入口面。通过朝向过滤介质的入口边缘形成比过滤介质的出口边缘更深的四面体形状(或介质中更深的沟纹)而形成高度差。较大的入口高度用于减少限制并改善灰尘负载特性(即过滤能力),其方式类似于圆柱形过滤元件中的扇形褶皱如何表现出比布置在块或面板中的相同的过滤介质更高的性能。

在一些实施例中,过滤器组件可以包括混合式轴向堆叠过滤元件,使得过滤元件中的一个被构造成允许轴向流体流,而另一个被构造成允许径向流体流。例如,图31是根据一个实施例的过滤器组件600的示意图。过滤器组件600包括过滤器壳体601、第一过滤元件640和第二过滤元件650。过滤器壳体601包括主壳体部分602、盖604和储器606。盖604被配置为联接到过滤器头(未示出)。储器606被配置为收集从流过过滤器组件600的流体中分离出的水,水可以通过被限定在储器606中的排放口661排出。例如,第一过滤元件240或第二过滤元件还可以包括类似于聚结介质144的聚结介质,用于聚结落入储器606中的水,水可以从储器606排出。

第一过滤元件640和第二过滤元件650定位于过滤器壳体601的内腔内。第一过滤元件640包括轴向流动式过滤介质642,该轴向流动式过滤介质642被构造成允许流经其的流体轴向流动。在各种实施例中,轴向流动式过滤介质642可以包括四面体介质、槽纹式介质或秸秆式介质(strawmedia)。第一元件底部端板670联接到靠近储器606的轴向流动式过滤介质642的第一端。中心管646定位于轴向流动式过滤介质642的中心内,并延伸穿过定位于第一过滤元件640和第二过滤元件650之间的中间端板630。如前所述,第一过滤元件640和第二过滤元件650轴向堆叠,并且可以是单个组合式过滤器插件的一部分或者可以分开地组装。

第二过滤元件650包括径向流动式过滤介质652(例如,褶皱式过滤介质),并且被构造成允许径向流体从径向流动式过滤介质652的外部通过径向流动式过滤介质流入其中央通路656。第二元件顶部端板660联接到靠近盖604的径向流动式过滤介质的第一端。第二元件底部端板658联接到靠近中间端板630的径向流动式过滤介质的第二端。孔659被限定在第二元件底部端板658中,并且被构造成允许径向流体流流过孔659流向第一过滤元件640。密封构件675(例如,垫圈、o形环或唇形密封件)定位于第二元件底部端板658、中间端板630和主壳体部分602之间,并且被配置为防止进入第二过滤元件650的脏污流体围绕密封构件流向第一过滤元件640。

中间端板630包括支撑结构,在图31所示的实施例中,该支撑结构被配置为当流体从第一过滤元件640流向第二过滤元件650时,使流体流从径向流体流转变为轴向流体流。在这样的实施例中,中间端板630可以包括格栅(grid)或网(mesh)(例如,金属或塑料格栅)。

在操作中,流体流进入过滤器壳体601,使得其径向流过径向流动式过滤介质652,然后通过中间端板630转变成轴向流体流。流体轴向流过轴向流动式过滤介质642,然后在储器中改变方向,并进入中心管646,流体从该中心管646排出过滤器壳体601。

图32是根据另一个实施例的过滤器组件700a的示意图。过滤器组件700包括过滤器壳体701、第一过滤元件740、第二过滤元件750。与过滤器组件600不同,过滤器组件700a不包括排水口。在一些实施例中,过滤器组件700a可以包括燃料过滤器。

第一过滤元件740定位于第一过滤器腔室745内,且第二过滤元件750定位于第二过滤器腔室755内,第二过滤器腔室755通过中间端板730与第一过滤器腔室745分开。第一过滤元件740包括轴向流动式过滤介质742(例如,轴向流动式过滤介质642)。第一元件底部端板770联接到靠近壳体701的基部的轴向流动式过滤介质642的第一端。第一元件底部端板770可包括格栅或网,以允许轴向流体流离开轴向流动式过滤介质742。

第二过滤元件750包括径向流动式过滤介质752(例如,径向流动式过滤介质652),并且被构造成允许径向流体从径向流动式过滤介质752的外部通过径向流动式过滤介质流入限定于其中的中央通路756。第二元件顶部端板760联接到靠近过滤器壳体701顶部的径向流动式过滤介质的第一端。第二元件底部端板758联接到靠近中间端板730的径向流动式过滤介质的第二端。孔759被限定在第二元件底部端板758中,并且被构造成允许径向流体流流过孔759流向第一过滤元件740。

中间端板730可以包括格栅或网(例如,金属或塑料格栅),格栅或网被配置为当流体从第二过滤元件750流向第一过滤元件740时,将流体流从径向流体流转变为轴向流体流。在操作中,流体流进入壳体701,使得流体流径向流过径向流动式过滤介质752,然后经过中间端板730转变成轴向流体流。轴向流体流流过轴向流动式过滤介质742,然后从过滤器壳体701中排出。

图33是根据又一个实施例的过滤器组件700b的示意图。过滤器组件700b基本上类似于过滤器组件700a,但是不同之处在于通过过滤器组件700b的流体流方向与通过过滤器组件700a的流动方向相反。如图33所示,流体进入第一过滤器腔室745,并流过第一过滤元件底部端板770(例如,格栅或网),流过第一过滤元件740的轴向流动式过滤介质742。然后,流体流过中间端板730(例如,格栅或网),并转变成进入第二过滤器腔室755的径向流体流。流体径向流过第二过滤元件750的径向流动式过滤介质752,然后流过第二过滤元件750的中央通路756并流出过滤器壳体701。

在一些实施例中,包括堆叠的过滤器插件的过滤器组件可以被配置为使得流体从外向内方向流动通过第一过滤元件,并且从内向外方向流动通过包括在过滤器插件中的第二过滤元件。例如,图34是根据一个实施例的过滤器组件800的侧视横截面视图。过滤器组件800包括具有内腔805的过滤器壳体801、第一过滤元件840和定位于内腔805内的第二过滤元件850。过滤器壳体801包括主壳体部分802、盖804和储器806。如前所述,第一过滤元件840和第二过滤元件850轴向堆叠,并且可以形成单个组合式过滤器插件或者分开地组装。

第一过滤元件840包括第一过滤介质842,第一过滤介质842是轴向流动式过滤介质(例如,四面体、槽纹式或秸秆式过滤介质)并且被配置为过滤流体。第二过滤元件850包括第二过滤介质852,第二过滤介质852是径向流动式过滤介质(例如,褶皱式过滤介质)并且被配置为进一步过滤流体。第一过滤元件840还可以包括聚结介质(例如,聚结介质144、244)。因此,分离的水聚结并落入储器806中,储器806包括排放出口861,用于从过滤器组件800移除分离的水。储器806还包括传感器端口863,水位传感器可以穿过该端口插入。水位传感器可以被配置为测量储器806中的水位、储器806中的水的增加速率等,并且当到了从储器806排水的时间时(例如,当水位超过预定水位阈值时)警告用户。过滤器组件800还包括灌注泵820(例如,灌注泵220)。

中心管846定位于第一过滤介质842的中心内。中心管846被配置为支撑第一过滤介质842并允许流体流过第一过滤介质842。水分离结构880a定位于中心管846内。水分离结构880a可以包括被配置为促进水聚结的疏水屏和/或可变流量管。如图34所示,水分离结构880a在其第一端881a(例如,其较宽端)联接到第一元件底部端板870。在这样的实施例中,中心管846可以包括不包括任何穿孔的实心中心管。

第一过滤介质842定位于第一元件顶部端板832和第一元件底部端板870之间,第一元件顶部端板832由中间端板830的一部分限定。第二过滤介质852定位于第二元件顶部端板860和第二元件底部端板834之间,第二元件底部端板834由中间端板830的第二部分限定。因此,第一元件顶部端板832和第二元件底部端板834形成单个中间端板830,该单个中间端板830定位于第一过滤元件840和第二过滤元件850之间。中间端板830还包括管道836,管道836被构造成允许流体在第一过滤元件840和第二过滤元件850之间流动。

中间端板830包括密封构件875(例如,垫圈、o形环或唇形密封件),该密封构件875被配置为抵靠过滤器壳体801的内壁密封。因此,定位于中间端板830上的密封构件875将内腔805分成包括第一过滤元件840的第一过滤器腔室845和包括第二过滤元件850的第二过滤器腔室855。

如图34所示,待由过滤器组件800过滤的流体首先被引入第一过滤元件840进行过滤,然后被引入第二过滤元件850。过滤器壳体801包括第一入口810,该第一入口810被构造成将待过滤的流体供应至密封构件875下方的第一过滤器腔室845。流体轴向流过第一元件顶部端板832(例如,格栅或网)第一过滤介质842,并在储器806中改变流动方向后进入水分离结构880a。然后,流体经过管道836轴向向上流入第二过滤介质852的中央通路,然后经过第二过滤介质852径向向外流入第二过滤器腔室855。然后,过滤后的流体经由出口816离开过滤器壳体801。

图35是根据一个实施例的过滤器组件900的侧视横截面视图。过滤器组件900基本上类似于过滤器组件800且包括类似的部件。然而,与过滤器组件800不同,过滤器组件800包括过滤器壳体901,该过滤器壳体901基本上类似于关于过滤器组件300所描述的过滤器壳体301。此外,过滤器组件900包括水分离结构880b(例如,疏水屏或可变流量管),该水分离结构880b的第一端881b(例如,其较宽端)联接到由中间端板830限定的管道836。在这样的实施例中,中心管846可以是实心的或穿孔的。

在一些实施例中,过滤器组件可以包括水连通特征,该水连通特征被构造成便于将聚结的水从过滤介质连通到过滤器组件的储器。例如,图36是根据另一个实施例的过滤器组件1000的一部分的侧视横截面视图。过滤器组件1000基本上类似于过滤器组件800,但是还包括围绕水分离结构880a的第一端881a的外周边定位的杯状体1090。当流体流经水分离结构880a进入第一过滤元件840的中央通路时,水在水分离结构880a的内侧壁上聚结。然后,聚结的水在重力的影响下沿着内侧壁向下流到杯状体1090的基部1091上。漏斗1092联接到杯状体1090的基部1091并且被构造成允许基部1091上收集的水流入储器806。以这种方式,杯状体1090和漏斗1092有助于将水从水分离结构880a输送走,并将水引向储器806,从而防止水被正在过滤的流体(例如燃料)夹带或乳化。

图37是根据另一个实施例的过滤器组件1100的一部分的侧视横截面视图。过滤器组件1100基本上类似于过滤器组件900,但是还包括杯状体1190,杯状体1190围绕水分离结构880b的与第一端881b相对的第二端883b(例如,较窄端)的外周边定位。当流体经过水分离结构880b流向第二过滤元件(例如,第二过滤元件850)时,水在水分离结构880b的外侧壁上聚结,然后在重力的影响下沿着外侧壁流到杯状体1190的基部1191上。漏斗1192联接到杯状体1190的基部1191,并且被构造成允许基部1191上收集的水流入储器806。

图38是根据又一个实施例的过滤器组件1200的一部分的侧视横截面视图。过滤器组件1200基本上类似于过滤器组件800,但是还包括具有基部1291的杯状体1290。第一周向侧壁1293从基部1291向水分离结构880a突出并且定位于水分离结构880a的第一端881a的内周边内。第一周向侧壁1293可以具有与第一端881a的内横截面相对应的横截面,使得第一周向侧壁1293可以与水分离结构880a的第一端881a的内表面形成密封。

此外,第二周向侧壁1295也从基部1291向水分离结构880a延伸。第二周向侧壁1295从第一周向侧壁1293径向向外定位,使得第二周向侧壁1295围绕水分离结构880a的第一端881a的外周边定位。第二周向侧壁1295可以具有比第一端881a的外横截面大的横截面,使得在水分离结构880a的第一端881a和第二周向侧壁1295之间形成空间。在水分离结构880a的外表面上聚结的水流入该空间并流到杯状体1290的基部1291上。漏斗1292联接到杯1290的基部1291,其中漏斗1292被构造成允许基部1291上收集的水流入储器806。

图39是根据还有的另一个实施例的过滤器组件1100的侧视横截面视图。过滤器组件1300基本上类似于过滤器组件900,但是还包括联接到水分离结构880b的第二端883b的漏斗1392。在水分离结构880b的内表面上聚结的水流向漏斗1392,然后被漏斗1392引导到储器806中。

在一些实施例中,包括堆叠式过滤器插件的过滤器组件可以被配置为使得流体流过第一轴向流动式过滤元件,且然后流过包括在过滤器插件中的第二轴向流动式过滤元件。例如,图40是根据一个实施例的过滤器组件1400的侧视横截面视图。过滤器组件1400包括含有主壳体部分1402的过滤器壳体1401、第一过滤元件1440和第二过滤元件1450,第一过滤元件1440和第二过滤元件1450设置在由主壳体部分1402限定的内腔内。如前所述,第一过滤元件1440和第二过滤元件1450轴向堆叠,并且可以形成单个组合式过滤器插件或分开地组装。

过滤器组件1400基本上类似于过滤器组件800,除了以下不同之处。第一过滤元件1440包括第一过滤介质1442(例如,褶皱式过滤介质),该第一过滤介质1442为径向流动式过滤介质,且第二过滤元件1450包括第二过滤介质1452,该第二过滤介质1452为轴向流动式过滤介质(例如,褶皱式过滤介质)并且配置为进一步过滤流体。第一过滤元件1440还可以包括聚结介质(例如,聚结介质144、244)。

中心管846定位于第一过滤介质842的中心内,并且可以包括水分离结构或如前所述的其他特征。中间端板1430定位于第一过滤元件1440和第二过滤元件1450之间,并且可以基本类似于如前所述的中间端板830。中间端板1430将主壳体部分1402的内部体积分成第一过滤器腔室1445和第二过滤器腔室1455,第一过滤元件1440定位于第一过滤器腔室1445内,第二过滤元件1450定位于第二过滤器腔室1455内。第一过滤介质1442定位于由中间端板1430的一部分限定的第一元件顶部端板1432和第一元件底部端板1470之间。第二过滤介质1452定位于第二元件顶部端板1460和第二元件底部端板1434之间,第二元件底部端板1434由中间端板1430的第二部分限定。因此,第一元件顶部端板1432和第二元件底部端板1434形成单个中间端板1430,该单个中间端板1430定位于第一过滤元件1440和第二过滤元件1450之间。中间端板1430还包括管道1436,管道1436被构造成允许流体在第一过滤元件1440和第二过滤元件1450之间流动。

如图40所示,待由过滤器组件1400过滤的流体首先被引入第一过滤元件1440进行过滤,然后被引入第二过滤元件1450。过滤器壳体1401包括第一入口1410,该第一入口1410构造成将待过滤的流体供应至第一过滤器腔室1445。流体径向流过第一过滤介质1442进入中心管846,并流过限定在中间端板1430中的管道1436和流过第二元件底部端板1434(例如,格栅或网)并轴向流过第二过滤介质1452。出口1416限定在第二过滤器腔室1455中,过滤后的流体通过该出口1416流出壳体1401。

例如,图41是根据另一个实施例的过滤器组件1500的侧视横截面视图。过滤器组件1500包括含有主壳体部分1502的过滤器壳体1501、第一过滤元件1540和第二过滤元件1550,第一过滤元件1540和第二过滤元件1550设置在由主壳体部分1502限定的内腔内。如前所述,第一过滤元件1540和第二过滤元件1550轴向堆叠,并且可以形成单个组合式过滤器插件,或者第一过滤元件1440和第二过滤元件1450分开组装。

过滤器组件1500基本上类似于过滤器组件800,除了以下不同之处。第一过滤元件1540包括第一过滤介质1542(例如,褶皱式过滤介质),该第一过滤介质1542为轴向流动式过滤介质,而第二过滤元件1550包括第二过滤介质1452,第二过滤介质1452也为轴向流动式过滤介质(例如,褶皱式过滤介质)。

中心管1546定位于第一过滤介质1542的中心内,并且可包括水分离结构或如前所述的其它特征。中间端板1530定位于第一过滤元件1540和第二过滤元件1550之间。中间端板1530将主壳体部分1502的内部体积分成第一过滤器腔室1545和第二过滤器腔室1555,第一过滤元件1440定位于第一过滤器腔室1545内,第二过滤元件1550定位于第二过滤器腔室1555内。第一过滤介质1542定位于由中间端板1530的一部分限定的第一元件顶部端板1532和第一元件底部端板1570之间。第二过滤介质1552定位于第二元件顶部端板1560和第二元件底部端板1534之间,第二元件底部端板1534由中间端板1530的第二部分限定。因此,第一元件顶部端板1532和第二元件底部端板1534形成单个中间端板1530,该单个中间端板1530定位于第一过滤元件1540和第二过滤元件1550之间。

密封构件1575(例如,o形环、垫圈或唇形密封件)围绕中间端板1530定位,并且将第一室过滤器腔室1545与中间腔室1537流体地隔离开,中间腔室1537限定在中间端板主体和第二元件底部端板1534之间。第二过滤器腔室1555也与第一过滤器腔室1545和中间腔室1537流体地隔离。中间端板1550还限定了穿过该中间端板的管道1536,该管道1536被构造成允许流体在中心管1546和中间腔室1537之间流动,但不允许流体在中心管1546和第二过滤器腔室1555之间流动。因此,第一过滤元件1540和第二过滤元件1550可以用作独立的过滤器,以过滤相同或单独的流体(例如,第一过滤元件1540可以用作吸入侧过滤器,且第二过滤元件1550可以用作压力侧过滤器)。

如图41所示,待由过滤器组件1500过滤的第一流体首先经由第一入口1512引入第一过滤器腔室1545。在流体轴向流过第一过滤元件1540之后,流体在储器1506中改变方向且流过中心管1546进入管道1536。然后,流体流入中间腔室1537,并通过联接到中间腔室1537的第一出口流出壳体1501。与第一流体相同或不同的第二流体通过第二入口1516进入第二过滤器腔室,并流过第二过滤元件1550,最终经由限定在第二过滤器腔室1518中的第二出口1518流出壳体1501。

应注意,本文用于描述各种实施例的术语“示例”的使用旨在表示这样的实施例是可能的实施例的可能的示例、表示和/或说明(且这样的术语并不意图暗示这样的实施例必然是非凡的或最好的示例)。

本文中对元件的位置(例如,“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)的引用仅用于描述图中各种元件的方位。应当指出的是,不同元件的方位可根据其他的示例性实施例而不同,并且这种变化意在被本公开所包含。

本文使用的术语“联接”和类似术语意指两个构件直接或间接连结到彼此。这样的连结可以是固定的(例如,永久的)或可移动的(例如,可移除的或可释放的)。这样的连结可以在以下情况下实现:两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体,或者两个构件或两个构件和任何附加的中间构件附接至彼此。

值得注意的是,各种示例性实施例的构造和布置仅仅是说明性的。虽然在本公开中只详细描述了几个实施例,但审阅本公开的本领域技术人员应容易认识到,很多修改(例如,在各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等上的变化)是可能的,而实质上不偏离本文所述的主题的新颖性教导和优点。例如,示出为一体形成的元件可由多个部分或元件构成,元件的位置可以倒置或者以其他方式改变,并且分立的元件或位置的性质或数目可以发生改变或变化。根据可替代的实施例,任何工艺或方法步骤的顺序或次序可以改变或者重新排列。另外,来自特定的实施例的特征可以与来自其他实施例的特征组合,如应被本领域普通技术人员所理解的。也可在各种示例性实施例的设计、操作条件和布置上做出其他替代、修改、变化和省略,而不偏离本发明的范围。

因此,在不背离本公开的精神或实质特征的情况下,本公开可以以其他具体形式来实施。所描述的实施例将在所有方面被认为仅是说明性的而非限制性的。因此,本公开的范围由所附权利要求指示而不是由前面的描述指示。在权利要求的等同的含义和范围内的所有变化将被包括在它们的范围内。

虽然本说明书包含很多特定的实现方式细节,但这些不应被解释为对任何实施例或可被要求保护的内容的范围的限制,而是作为特定实施例的特定实现方式所特有的特征的描述。例如,在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实现方式中实施。此外,虽然特征在上面可被描述为以某些组合起作用且甚至最初被这样要求保护,但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在一些情况下可从该组合删除,并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变形。


技术特征:

1.一种过滤器组件,包括:

过滤器壳体,其具有纵向轴线,所述过滤器壳体被分成第一过滤器腔室和第二过滤器腔室;

第一元件底部端板;

第二元件顶部端板;

中间端板,其沿着所述纵向轴线定位于所述第二元件顶部端板和所述第一元件底部端板之间;

第一过滤元件,其被容纳在所述第一过滤器腔室内并包括第一过滤介质,所述第一过滤介质定位于所述第一元件底部端板和所述中间端板之间;和

第二过滤元件,其被容纳在所述第二过滤器腔室内并包括第二过滤介质,所述第二过滤介质定位于所述第二元件顶部端板和所述中间端板之间。

2.根据权利要求1所述的过滤器组件,其中所述第一过滤元件和所述第二过滤元件被集成到单个组合式过滤器插件中,所述单个组合式过滤器插件被配置为在所述过滤器壳体内安装和使用。

3.根据权利要求1所述的过滤器组件,其中所述中间端板包括与第二元件底部端板一体形成的第一元件顶部端板;

其中所述第一过滤介质定位于所述第一元件顶部端板和所述第一元件底部端板之间;并且

其中所述第二过滤介质定位于所述第二元件顶部端板和所述第二元件底部端板之间。

4.根据权利要求1所述的过滤器组件,还包括与所述过滤器壳体一体形成的第一入口,所述第一入口提供发动机部件与所述第一过滤器腔室之间的流体连通,所述发动机部件定位于所述过滤器壳体的外部。

5.根据权利要求4所述的过滤器组件,还包括第一出口和第二入口,所述第一出口与所述第一过滤器腔室流体地联接,所述第二入口与所述第二过滤器腔室流体地联接,所述第一出口和所述第二入口与所述过滤器壳体一体形成。

6.根据权利要求5所述的过滤器组件,还包括与所述过滤器壳体一体形成的第二出口,所述第二出口被配置为向发动机的燃料输送系统提供过滤后的燃料。

7.根据权利要求1所述的过滤器组件,还包括第一入口和第二出口,所述第一入口和所述第二出口与所述过滤器壳体一体形成,所述第一入口经由所述第一过滤元件和所述第二过滤元件流体地联接到所述第二出口,其中流体从所述第一入口流入所述第一过滤器腔室,径向向内流过所述第一过滤元件和所述第二过滤元件,并通过所述第二出口离开所述过滤器壳体。

8.根据权利要求1所述的过滤器组件,还包括第一入口和第二出口,所述第一入口和所述第二出口与所述过滤器壳体一体形成,所述第一入口经由所述第一过滤元件和所述第二过滤元件流体地联接到所述第二出口,其中流体径向向外流过所述第一过滤介质和所述第二过滤介质。

9.根据权利要求1所述的过滤器组件,还包括第一入口和第二出口,所述第一入口和所述第二出口与所述过滤器壳体一体形成,所述第一入口经由所述第一过滤元件和所述第二过滤元件流体地联接到所述第二出口,其中流体轴向流过所述第一过滤介质和所述第二过滤介质。

10.根据权利要求1所述的过滤器组件,其中所述中间端板包括凸缘,所述凸缘具有多个孔,所述多个孔将所述第一过滤器腔室和所述第二过滤器腔室流体地联接。

11.根据权利要求1所述的过滤器组件,其中所述第一过滤介质包括四面体介质,且所述第二过滤介质包括槽纹式介质。

12.根据权利要求1所述的过滤器组件,其中所述第二过滤介质包括四面体介质,且所述第一过滤介质包括槽纹式介质。

13.根据权利要求1所述的过滤器组件,其中所述第一过滤介质和所述第二过滤介质包括四面体介质。

14.根据权利要求1所述的过滤器组件,其中所述第一过滤介质和所述第二过滤介质包括槽纹式介质。

15.根据权利要求1所述的过滤器组件,还包括手动灌注泵,所述手动灌注泵被配置为在所述第一过滤器腔室和所述第二过滤器腔室之间产生压差,所述手动灌注泵定位于所述过滤器壳体内。

16.根据权利要求1所述的过滤器组件,还包括电动灌注泵,所述电动灌注泵被配置为在所述第一过滤器腔室和所述第二过滤器腔室之间产生压差,所述电动灌注泵定位于所述过滤器壳体内。

17.根据权利要求1所述的过滤器组件,还包括:

第一密封构件,其定位于所述第一元件底部端板上,所述第一密封构件将所述第一元件底部端板与所述过滤器壳体的内壁密封;

第二密封构件,其定位于所述第二元件顶部端板上,所述第二密封构件将所述第二元件顶部端板与所述过滤器壳体的所述内壁密封;和

第三密封构件,其定位于所述中间端板上,所述第三密封构件将所述中间端板与所述过滤器壳体的所述内壁密封;

其中所述第一过滤器腔室形成在所述第一密封构件和所述第三密封构件之间;

其中所述第二过滤器腔室形成在所述第二密封构件和所述第三密封构件之间。

18.根据权利要求3所述的过滤器组件,还包括:

第一密封构件,其定位于所述第一元件底部端板上,所述第一密封构件将所述第一元件底部端板与所述过滤器壳体的内壁密封;

第二密封构件,其定位于所述第一元件顶部端板上,所述第一元件顶部端板与所述中间端板成一体,所述第二密封构件将所述第一元件顶部端板与所述过滤器壳体的所述内壁密封;

第三密封构件,其定位于所述第二元件底部端板上,所述第二元件底部端板与所述中间端板成一体,所述第三密封构件将所述第二元件底部端板与所述过滤器壳体的所述内壁密封;

第四密封构件,其定位于所述第二元件顶部端板上,所述第四密封构件将所述第二元件顶部端板与所述过滤器壳体的所述内壁密封;和

中间腔室,其形成在所述第二密封构件和所述第三密封构件之间;

其中所述第一过滤器腔室形成在所述第一密封构件和所述第二密封构件之间;

其中所述第二过滤器腔室形成在所述第三密封构件和所述第四密封构件之间。

19.根据权利要求1所述的过滤器组件,还包括:

第一入口,其流体地联接到所述第一过滤器腔室,所述第一入口被配置为将待由所述第一过滤介质过滤的第一流体供应到所述第一过滤器腔室;和

第二入口,其流体地联接到所述第二过滤器腔室,所述第二入口被配置为将待由所述第二过滤介质过滤的第二流体供应到所述第二过滤器腔室。

20.根据权利要求19所述的过滤器组件,还包括:

第一出口,其流体地联接到所述第一过滤器腔室,所述第一流体通过所述第一入口流入所述第一过滤器腔室,径向向内通过所述第一过滤介质,并通过所述第一出口离开所述第一过滤器腔室;和

第二出口,其流体地联接到所述第二过滤器腔室,所述第二流体通过所述第二入口流入所述第二过滤器腔室,径向向内通过所述第二过滤介质,并通过所述第二出口离开所述第二过滤器腔室。

21.根据权利要求20所述的过滤器组件,其中所述第一流体包括来自燃料箱的待过滤的燃料,并且所述第二流体包括来自油箱的待过滤的油。

22.根据权利要求1所述的过滤器组件,其中所述第一过滤元件或所述第二过滤器中的一个包括轴向流动式过滤介质,并且所述第一过滤元件或所述第二过滤元件中的另一个包括径向流动式过滤介质。

23.根据权利要求22所述的过滤器组件,其中所述中间端板包括支撑格栅,所述支撑格栅被构造成便于流过所述支撑格栅的流体流在轴向流体流和径向流体流之间转换。

24.根据权利要求23所述的过滤器组件,分别包括所述轴向流动式过滤介质的所述第一过滤元件的所述第一元件底部端板或所述第二过滤元件的所述第二元件顶部端板中的一个包括格栅或网。

25.根据权利要求1所述的过滤器组件,其中所述第一过滤元件包括轴向流动式过滤介质,且所述第二过滤元件包括径向流动式过滤介质,并且其中所述过滤器壳体被构造成使得进入入口到达所述第一过滤器腔室中的流体朝向所述第一元件底部端板轴向流过所述第一过滤元件,且随后轴向流过定位于所述第一过滤元件内的第一中心管,并通过所述中间端板进入所述第二过滤元件的中央通路,流体径向流过所述第二过滤元件,并通过所述过滤器壳体的出口流出所述第二过滤器腔室。

26.根据权利要求1所述的过滤器组件,还包括至少一个水分离结构,所述水分离结构设置在定位于所述第一过滤元件内的中心管内,所述水分离结构的第一端联接到以下中的一个:所述第一元件底部端板,或所述中间端板的位于所述第一过滤元件附近的一部分。

27.根据权利要求26所述的过滤器组件,还包括:

杯状体,其联接到所述水分离结构,并被配置为收集所述水分离结构上聚结的水;和

漏斗,其联接到所述杯状体,并被配置为将收集的水传送到所述过滤器组件的储器中。

28.一种过滤器插件,包括:

第一元件底部端板;

第二元件顶部端板;

中间端板,其沿着纵向轴线定位于所述第二元件顶部端板和所述第一元件底部端板之间;

第一过滤元件,其包括定位于所述第一元件底部端板和所述中间端板之间的第一过滤介质;和

第二过滤元件,其包括定位于所述第二元件顶部端板和所述中间端板之间的第二过滤介质。

29.根据权利要求28所述的过滤器插件,其中所述中间端板包括与所第二元件底部端板一体形成的第一元件顶部端板;

其中所述第一过滤介质定位于所述第一元件顶部端板和所述第一元件底部端板之间;并且

其中所述第二过滤介质定位于所述第二元件顶部端板和所述第二元件底部端板之间。

30.根据权利要求28所述的过滤器插件,其中至少一个所述第一过滤介质和所述第二过滤介质包括四面体介质。

技术总结
一种过滤器组件包括:具有纵向轴线的过滤器壳体,该过滤器壳体被分成第一过滤器腔室和第二过滤器腔室;第一元件底部端板;第二元件顶部端板;中间端板,其沿着纵向轴线定位于第二元件顶部端板和第一元件底部端板之间;第一过滤元件,其被容纳在第一过滤器腔室内并包括定位于第一元件底部端板和中间端板之间的第一过滤介质;以及第二过滤元件,其被容纳在第二过滤器腔室内并包括定位于第二元件顶部端板和中间端板之间的第二过滤介质。

技术研发人员:A·I·萨万特;维加库马尔·马哈德夫·布兰德;本杰明·L·舍克尔;巴里·马克·弗德刚;李淼;比利·M·贝茨;马克·T·韦索历克
受保护的技术使用者:康明斯滤清系统知识产权公司
技术研发日:2018.10.26
技术公布日:2020.06.09

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