CN101060906B - 过滤组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种去除气流中的夹带物的过滤组件。过滤组件包括外壳，外壳包括头部和本体部分，头部中具有用于气流流入外壳中的入口，头部和本体部分具有使它们可以彼此连接、并且可通过相对旋转而分离的结构。过滤组件还包括可以安装在外壳内的过滤元件。过滤元件包括：过滤介质壁，其限定出中空空间，使得气流可以从中空空间流过壁进行过滤；以及具有入口的端盖，入口可以与外壳头部中的入口相密封，从而提供将气流从外壳中的入口供应至空间的流动路径。过滤元件安装至外壳本体部分中，端盖和本体部分具有至少一个肋和至少一个槽形式的相互啮合结构，当将过滤元件安装至本体部分中时肋可以滑入槽，且过滤元件和本体部分一起相对于头部旋转。

Description

过滤组件

技术领域

本发明涉及用于去除气流中的夹带物的过滤组件。

背景技术

通常需要过滤压缩气系统中的气体以使气体对于随后的应用完全没有污染物(液体、固体或者气体)，或者使污染物对系统的部件所产生的不利影响降至最低。举例来说，可能需要去除浓缩油，以便使阀上的化学污染和积聚(可能导致阀故障)降至最低。公知的是，通过过滤气流来处理气流，从而去除污染物(液体、固体或者气体)。用于这种过滤的过滤元件具有有限的寿命：由于长期使用，污染物的积聚产生不可接受的压降，还可能导致污染物再次被夹带入气流中。因此，有必要经常更换过滤元件。

WO-A-02/38247公开了包括外壳和过滤元件的过滤组件，所述外壳包括头部和本体部分，所述过滤元件可以安装在外壳内。所述过滤元件包括过滤介质壁和具有入口的端盖，所述入口可以与外壳的头部密封以提供将气流供应至过滤元件内的空间的流动路径。所述入口由过滤元件的端盖上的流道提供。所述流道在其外表面具有由外壳头部中的孔容纳的O型圈密封件，O型圈密封件在孔中压缩以形成密封。

通过使过滤元件端盖上的流道位于外壳头部的孔中而将过滤元件组装在外壳内。O型圈密封件因此而被压缩，从而在外壳头部的孔和过滤元件之间形成密封。然后外壳的头部和本体部分通过配合螺纹连接在一起。

为了当不得不更换过滤元件时可以接触到过滤元件，外壳的头部和本体部分是分离的。O型圈密封件和外壳内的每个孔以及过滤元件端盖上的流道之间的摩擦接合意味着：当取走外壳本体部分时，过滤元件与外壳头部保持连接。有时将这种压缩的O型圈密封件的作用称为“粘着”。为了将过滤元件与外壳头部分离，过滤元件必须被夹紧。这涉及将通常装有所收集的油和其它杂质的过滤介质夹紧。

发明内容

本发明提供一种过滤组件，其中，过滤元件上的端盖和外壳的本体部分具有至少一个肋和至少一个槽形式的相互啮合结构，该相互啮合结构布置为当将过滤元件装入本体部分时肋可以滑入槽中，并且过滤元件和本体部分一起相对于头部旋转。

因此，在一方面，本发明提供一种去除气流中的夹带物的过滤组件，该过滤组件包括：

a.外壳，其包括头部和本体部分，头部中具有用于气流流入外壳中的入口，头部和本体部分具有使它们可以彼此连接、并且可通过相对旋转而分离的结构，

b.过滤元件，其可以安装在外壳内，且包括：过滤介质壁，其限定出中空空间，使得气流可以从该中空空间流过壁进行过滤；以及具有入口的端盖，所述入口可以与外壳头部中的入口相密封，从而提供将气流从外壳中的入口供应至所述空间的流动路径，

其中，过滤元件安装至外壳的本体部分中，端盖和本体部分具有至少一个肋和至少一个槽形式的相互啮合结构，该结构布置为当将过滤元件安装至本体部分中时所述肋可以滑入所述槽，且过滤元件和本体部分一起相对于头部旋转。

在另一方面，本发明提供一种用于收集气流中的夹带物的管状过滤元件，该过滤元件具有过滤介质壁，该壁在其内部限定出中空空间，使得气流可以流过壁进行过滤，该过滤元件还包括具有入口的端盖，该入口用于将气流供应至所述壁内的空间，其中，端盖具有至少一个肋形式的结构，所述结构布置为当将过滤元件安装至过滤组件的本体部分中时，所述肋可以滑入设置在所述本体部分内的槽中，且过滤元件和本体部分一起相对于头部旋转。本发明的这一方面的过滤元件的特征与形成本发明组件的部件的过滤元件相同。

本发明的组件具有如下优势：当相对于外壳头部旋转外壳的本体部分时，过滤元件可以从外壳头部松开。这可以克服过滤元件和外壳头部之间的任何摩擦接合，例如压缩于外壳头部中的每个孔以及过滤元件端盖上的流道之间的O型圈密封件与它们之间存在的摩擦接合。因此，可以将过滤元件同外壳的本体部分一起从外壳头部取出，而不必直接接触过滤元件。这对于操作者具有优势，因为过滤元件通常装有所收集的油和其它杂质，这些杂质在打开外壳的整个过程中将一直保持在外壳中。

优选的是，肋设置在过滤元件的端盖上，可以使肋滑入其中的槽设置在外壳的本体部分上。与在部件上形成槽相比，在部件上形成肋会更容易通过模制而形成该部件。

优选的是，肋大致是平面的且布置为肋的平面和组件的轴线之间的角度不超过大约15°，更优选的是，不超过大约10°，特别是，不超过大约5°。特别优选的是，肋的平面平行于，例如包含组件的轴线。

优选的是，使肋和槽的至少一者缩窄，从而通过增大肋容纳在槽中的深度而提高如下可靠性，即确保肋在槽中的接合抵抗过滤元件相对于外壳本体的旋转。优选的是，肋和槽都缩窄，使得肋被导入槽，并且使得当过滤元件适当地容纳在外壳本体中时，肋紧密地配合于槽中。使肋和槽的至少一者(优选的是两者)缩窄具有如下优势，即便于将过滤元件组装于外壳中，同时在组装后提供紧密配合以抵抗相对旋转。

使肋缩窄的另一个优势在于，可以减小气体流过肋的表面的阻力。当肋设置在已经经过过滤介质的气体流到外壳的出口(气体通过该出口供应至下游的应用场合)将要经过的路径中时，这将具有优势。

优选的是，所述肋的前缘(其指向气流)为倒圆的，并且所述肋的后缘朝向锋利边缘或点向内缩窄(可选择地，缩窄成为锋利边缘或点)。当在横截面(垂直于组件的轴线)中观看时，所述肋近似为翼形。所述肋可以布置于组件中，从而导致流过所述肋的气体的流动方向改变为朝向组件的气体出口。举例来说，如果气体的出口设置在组件的后面，位于组件侧面的肋可以与组件的轴线倾斜使得流过肋的气流被引向后面的出口。这种肋可以是平面的且与轴线倾斜地朝向出口。这种肋可以是朝向出口的曲形。

所述肋可以从其前缘(其指向气流)朝向后缘向外张开，以引导气流流过肋和组件的气体出口之间的障碍物。张开的肋可以有效地引导气流流过诸如外壳头部中的进入管道等障碍物。举例来说，在与组件的轴线垂直的横截面中观看，肋可以近似为V形。

优选的是，V形肋具有大致平坦的顶面，其在“V”的开口端之间延伸，从而在与组件的轴线垂直的横截面中观看，肋具有近似为三角形的形状。优选的是，平坦的顶面垂直于过滤组件的轴线延伸。具有平坦的顶面的V形肋是有利的，这是因为这种顶面可以提供高的抗扭强度来抵抗过滤元件试图在组件的本体内旋转时施加在该过滤元件上的旋转驱动力。由于过滤元件和组件的头部之间存在摩擦力，所以当组件的头部相对于本体旋转时，其将旋转驱动力施加在过滤元件上。相比之下，平行于旋转轴线延伸的大致为平面的肋相对较弱，因此不能提供足够大的力来对抗过滤元件随着组件头部的旋转。

可以提供至少两个肋和至少两个对应的槽。可以提供至少三个肋和至少三个槽，例如四个肋和四个槽。这可以提供过滤元件和外壳之间的更可靠的接合。然而，在外壳本体内形成槽会增大制造本体的复杂性。因此，不必存在与每个肋对应的槽。举例来说，可以存在至少两个肋和仅仅一个与其中一个肋对应的槽。优选的是，存在四个肋和与其中两个肋对应的槽。然而，可以存在任何数量的肋和对应的槽，只要存在至少一组相对应的肋和槽即可。当肋多于槽时，优选的是，没有槽与之对应的每个肋的轴向面与外壳或过滤元件内侧的轮廓配合，所述肋将靠在所述轮廓上。这种肋不会对施加在过滤元件上的扭转力产生任何抵抗，但是可以有助于在外壳内沿轴向支撑和定位过滤元件。

优选的是，当存在一个以上肋时，这些肋围绕组件的间隔大致相等，例如，当组件的横截面大致为圆形且存在三个肋时，优选的是，三个肋围绕过滤元件或者外壳的外围以大约120°的角度间隔开；当存在四个肋时，优选的是，四个肋围绕过滤元件或者外壳以大约90°的角度间隔开。

当肋多于槽时，优选的是，这些槽围绕组件的间隔大致相等，例如，当组件的横截面大致为圆形且存在四个肋和仅仅两个对应的槽时，优选的是，槽围绕外壳的外围以大约180°的角度间隔开；当存在一个以上肋时，每个肋并非必须是相同的。举例来说，当存在两个肋时，一个肋可以大致是平面的，另一个肋是V形。当存在四个肋时，优选的是，两个肋是V形，另外两个肋大致是平面的。更优选的是，两个V形肋围绕过滤元件或者外壳的外围彼此以大约180°的角度间隔开，两个大致为平面的肋围绕过滤元件或者外壳的外围彼此以大约180°的角度间隔开。然而，可以提供任何数量和任何组合的肋。举例来说，当存在四个肋时，可以只有一个肋是V形，另外三个肋可以大致是平面的。优选的是，当存在至少一个V形肋时，V形肋在过滤组件组装之后位于组件头部中的入口的下方。

优选的是，过滤元件可以只沿一个方位完全地容纳在外壳内。这可以有助于确保正确地插入过滤元件，因为如果过滤元件没有完全地容纳在外壳内则将不可能组装过滤组件。这可以通过提供肋和对应槽的组合来实现，仅当使过滤元件正确地定向之后所述组合才能安装在一起。举例来说，当只存在一个肋和一个槽时，过滤元件只可以沿一个方位容纳于外壳中(即，当肋和槽对准时)。当存在至少两个肋且每个肋具有对应的槽时，优选的是，每个肋和对应槽的形状和/或尺寸使得每个肋只可以由其对应的槽容纳。举例来说，当存在四个间隔相等的肋，并且两个肋是V形且具有间隔相等的对应槽时，优选的是，一组V形肋和对应槽的宽度与另一组的宽度不同，从而确保V形肋只可以由其对应的槽容纳。

可以设置具有第一管口和第二管口的流道，所述第一管口与用于待过滤气体的口(通常是外壳头部中的入口)连通，所述第二管口与端盖上的入口连通。通常，朝向和背离组件的气流流动是水平的。过滤元件通常竖直地布置，使得外壳头部位于外壳顶部，而过滤元件位于其下面。在这种结构中，第一管口的轴线和第二管口的轴线不对准。通常，第一管口的轴线基本垂直于第二管口的轴线。

优选的是，流道构造成为在第一管口与第二管口之间流动的气体提供平滑的流动路径。与例如具有不连续流动路径的流道(该流动路径急剧变向或者包括台阶或其它阻碍物)相比，平滑流动路径可以构造成降低气流流动的阻力。

流道可以作为端盖的一部分提供。然而，优选的是，流道与端盖分离地形成并且随后固定于端盖。这可以降低制造端盖的成本，当以模制工序形成端盖和流道时尤其如此。过滤元件内的入口与流道之间的接合面应该形成不透流体的密封以确保流过流道的所有气体进入过滤元件。优选的是，流道和端盖由相同的材料构成。优选的是，流道可以固定于端盖使其随后可以取出。举例来说，优选的是，通过使用机械紧固方式诸如锁栓、配合螺纹或接合卡销结构等将流道固定于端盖。更优选的是，流道和端盖的形状和尺寸使得流道通过流道与端盖之间的摩擦力保持在端盖内。

优选的是，在组件组装之后流道伸入外壳的头部。密封件可以设置在外壳和流道的彼此接触的表面之一或两者中。举例来说，密封件可以围绕第一管口设置在流道的表面中。密封件可以设置在该表面的槽中。密封件可以作为流道的可分离部件。密封件可以形成为流道的一体部分，例如通过成型于合适的位置而形成。根据组件的应用场合选择根据本发明的组件中用于密封件的材料，密封件通常由弹性材料提供。

头部可以具有其中容纳流道端部的孔。优选的是，外壳的头部具有限定头部内的主腔的内壁，所述主腔与外壳的入口和出口之一连通，也与管状过滤元件内的中空空间连通。通常，所述口的轴线与管状过滤元件的轴线不对准。优选的是，密封件设置在位于或者朝向主腔的自由端的主腔内壁与位于流道的第二管口处的流道之间。优选的是，流道从中空空间伸入主腔。已经发现，设置从中空空间伸入主腔的流道可以产生巨大的优势，包括可以减少在所述口与中空空间之间的腔室内的气体流动中因为轴线不对准而引起的紊乱。此外，考虑到与其它组件例如WO-02/38247中公开的组件相比使流动阻力最小，这种组件对于头部的设计可以具有更小的限制。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了具有流道伸入其中的主腔的过滤组件的细节，上述申请要求英国专利申请No.0417458.7的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

流道可以在其制造过程中具有另外的特征。举例来说，端口可以形成于其中，用于与指示管道内压力的装置连接。这种端口是公知的，例如WO-A-99/30798中所公开。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了这种端口的可选布置的细节，上述申请要求英国专利申请No.0417458.7的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

流道可以包括至少一个位于其内部的叶片，使得在第一管口与第二管口之间沿着流道的气流可以经过叶片，并且因为叶片而变得平滑。已经发现，与不包括叶片的流道相比，流道中设置的叶片使气流经过流道的阻力降低。这使得与公知的普通类型的组件相比能够提高过滤元件的效率。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了包括流道(具有叶片)的过滤组件的细节，上述申请要求英国专利申请No.0417464.5的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

优选的是，流道包括至少两个所述叶片。

流道可以由可配合的第一部件和第二部件形成，其中，第一部件包括流道壁的第一部分和叶片，第二部件包括流道壁的第二部分，该第二部分具有形成于其中的凹部，当第一部件和第二部件配合在一起时，叶片的远离流道壁第一部分的端部可以容纳于该凹部中。优选的是，流道的可配合第一部件和第二部件在包含第一管口轴线与第二管口轴线的平面内配合。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤组件的细节，其中流道可以由可配合的第一部件和第二部件形成，上述申请要求英国专利申请No.0417464.5的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

端盖可以包括从端盖的入口伸入过滤元件壁所限定的中空空间内的流入管。流入管可以帮助使经过过滤元件壁的气体均匀地分布。优选的是，流入管与端盖同轴，然而，可以认识到，并非必须如此。

优选的是，流入管大致为直的，至少在其位于中空空间内的长度部分中如此。优选的是，流入管的长度(从流入管所安装的端盖的内表面测量)与过滤元件的长度(在相对端盖的内表面之间测量)的比率至少为大约0.15，更优选的是，至少为大约0.20，特别是至少为大约0.25。

端盖可以具有围绕流入管的外围延伸的开口，用于将气流供应至端盖附近的元件壁。因为这可以帮助污染物在元件壁上均匀地分布，因此这是有利的。

流入管可以与端盖一体形成，或者可以分离地形成并且随后固定于端盖。

分离地形成流入管是有利的，因为这允许制造可以固定于标准端盖的大量不同的流入管。然而，将端盖与流入管形成为单一件也是有利的，因为这可以降低制造成本。如果不将多个不同的流入管用于不同的应用场合则尤其如此。

如果流入管与端盖分离地形成，那么端盖和流入管之间的接合面应该形成不透流体的密封。优选的是，流入管和端盖由相同材料构成。优选的是，流入管可以固定于第一端盖使得随后可以将流入管取出。举例来说，优选的是，通过使用机械紧固方式诸如锁栓、配合螺纹或接合卡销结构等将流入管固定于端盖。更优选的是，流入管和第一端盖的形状和尺寸使得流入管通过流入管与端盖之间的摩擦力保持在端盖内。

在一些应用场合中有利的是，将流入管固定于端盖使得流入管随后不可以从端盖取出。在该情况下，优选的是，不使用第三方材料将流入管固定于端盖。举例来说，优选的是，通过使用焊接技术例如超声波焊接或热焊接等将流入管固定于端盖。然而，可以认识到，可以通过使用第三方材料例如粘合剂(如，粘接剂)将流入管固定于端盖。

流入管在其内壁中可以具有至少一个螺旋形延伸的膛线结构，该膛线结构使气流在离开流入管时进行螺旋流动。这可以促使气流中的污染物在过滤元件的长度上更均匀地分布。此外，由于进入元件的气体的螺旋流动，可以促进液滴与气流的初步分离。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤元件的细节，其具有流入管并且流入管在其内壁中具有至少一个螺旋形延伸的膛线结构，上述申请要求英国专利申请No.0417457.9的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

流入管在其侧壁中可以具有至少一个开口。优选的是，流入管具有上游带、中游带以及下游带，所述带彼此轴向相邻并且不重叠，具有流入管长度的至少5％的相同轴向长度，并且布置为其平面与流入管的轴线垂直，其中上游带中侧壁开口面积的比例小于中游带，中游带中侧壁开口面积的比例小于下游带。这可以帮助确保将流入过滤元件中的气体供应分级，从而可以导致流过元件壁的气体更均匀地分布。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤元件的细节，其具有流入管并且流入管在其侧壁中具有至少一个开口，上述申请要求英国专利申请No.0417462.9的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

适合用于过滤元件中的材料根据待过滤气体的性质、将要从气体中去除的污染物(气体、液滴、气溶胶、固体颗粒等)的性质、过滤器上的压差等进行选择。合适的材料是公知的。举例来说，关于去除为气溶胶滴形式(尤其为浓缩油形式)的污染物，合适的过滤材料包括在Domnick Hunter Limited销售的商标为OIL-X的产品中使用的材料，这些材料可能包括例如硼硅酸盐和其它的玻璃纤维、活性炭矿物、活化硅土材料等。过滤层可以由编织纤维构成。然而，可以认识到，过滤层可以由非编织纤维的片材构成。举例来说，由有机或无机细纤维构成的微纤维过滤层为优选的。优选的是，将粗纤维层安装在微纤维过滤层的内部。该粗纤维层可以保护微纤维层免遭大颗粒污染物的污染。

当组件用于从气流中(例如二氧化碳或者氮等工业废气流)去除气态污染物时，应该选择过滤元件中的过滤介质使其对所存在的污染物具有亲和力。可能存在于气流中的污染物的实例包括：乙醛、氨、苯、二硫化碳、一氧化碳、羰基硫、环己烷、二甲基醚、二甲基硫、乙烷、乙醇、乙苯、硫化氢、甲烷、甲硫醇、氧化氮、磷化氢、丙醇、丙硫醇、二氧化硫和二甲苯。用于去除这些污染物的吸附材料可以选自，例如活性碳、沸石、氧化铝、碳分子筛等。可以根据标准的参考文献来选择合适的吸附材料。

优选的是，过滤层可以包括折叠为带凹槽或带褶皱的材料层。这可以增大流过过滤元件的气体将要通过的过滤层的表面积。这还有助于增大过滤层的刚度。

过滤层可以在其外部由“防再夹带”层或排出层包围。排出层特别用于如下过滤元件中，即其中将要从气体中过滤的污染物的本质为气溶胶或液滴的形式。过滤元件的排出层材料可以为任何如下材料，即其能够留住已经由过滤层凝聚并且通过流过排出层的气流带到排出层的液体。过滤元件的排出层通常为多孔性的，并且由促使凝聚的液体朝向过滤元件基部流动的材料构成。影响排出特性的因素包括孔径和结构以及排出层的材料，包括例如与材料接触的液体的表面能。适合用于排出层中的材料用于DomnickHunter Limited销售的商标为OIL-X的类似产品中。合适的材料包括开孔泡沫塑料、粘结织物材料和膨胀泡沫材料。

当本发明的组件用于处理不包含液体(包括为气溶胶形式的液体)的气流(例如仅包含气态污染物)时，可以省略排除层部件。

过滤元件可以包括至少一个用于过滤层的支撑件。这可以有助于将过滤层保持在过滤元件内的适当位置中。这还可以增大过滤元件的刚度。支撑件可以设置在中空空间内，置于过滤层的内表面上。支撑件可以置于过滤层外部，例如置于过滤层与排出层(如果存在排除层)之间。优选的是，由刚性材料构成的第一支撑件在过滤层的内表面上置于中空空间内，而由刚性材料构成的第二支撑件置于过滤层外部。优选的是，所述或每个支撑件带有孔，从而允许气流从中流过。用于支撑件的材料应该具有足够的刚度，以承受在元件与包括该元件的组件进行组装的过程中以及使用过程中元件将要受到的力。该材料可以为金属，例如不锈钢。

优选的是，过滤元件沿其长度具有基本上恒定的横截面形状。优选的是，过滤元件的横截面基本上为圆的。举例来说，过滤元件可以为圆形或椭圆形。然而，可以认识到，过滤元件的横截面并非必须为圆的。举例来说，该横截面可以为方形、三角形或任何其它规则或不规则的形状。

当沿着过滤元件的轴线观看时，过滤元件的形状(过滤元件的横截面形状)通常在过滤元件长度的至少大部分上为大致恒定。然而，可以认识到，过滤元件的横截面形状并非必须为恒定的。举例来说，过滤元件可以为圆锥形或角锥形。

通常，过滤元件包括位于过滤介质壁的相对端的第一端盖和第二端盖，并且入口设置在第一端盖上。通常，过滤元件在使用中布置为第一端盖位于第二端盖上方，此时可以将第一端盖称为顶端盖，将第二端盖称为底端盖。

端盖和所述壁在其接合面处的横截面应该大体上相同，使得端盖可以与所述壁配合在一起，从而提供不透流体的密封。优选的是，过滤层和排出层(如果存在排除层)保持并密封在设置于第一端盖中的槽中，使得不存在气体流过过滤介质的路径。

当设置有第二端盖时，优选的是，过滤层保持并密封在设置于第二端盖中的槽中，使得不存在气体流过过滤介质的路径。优选的是，排出层从过滤元件的壁延伸经过第二端盖的外表面的至少一部分，并且经过第二端盖的背向第一端盖的表面。这可以方便将凝聚的流体从过滤元件的排出层排出到组件的贮液器中，流体可以从贮液器中收集并且处置。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤元件的细节，其中排出层从过滤元件的壁延伸经过第二端盖的外表面的至少一部分，经过第二端盖的背向第一端盖的表面，上述申请要求英国专利申请No.0417455.3的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

当设置有第二端盖时，并且当排出层从过滤元件的壁延伸经过第二端盖的外表面的至少一部分，经过第二端盖的背向第一端盖的表面时，排出层的位于第二端盖与外壳之间的部分可以由至少一个纵向延伸的翅片压缩。这可以方便将凝聚的流体从过滤元件的排出层排出到组件的贮液器中，流体可以从贮液器中收集并且处置。外壳壁与第二端盖的经由翅片和排出层的有效接合还可以有助于使过滤元件在横向上定位于外壳内。这可以促使在外壳与过滤元件之间形成可靠密封，否则，如果过滤元件能够在外壳内横向移动，那么这种密封可能受到干扰。过滤元件在外壳内的横向位置与相互啮合的肋和槽所提供的轴向位置协同作用。在与本申请一起提交的共同未决的PCT申请中公开了如下过滤组件的细节，其中排出层的位于第二端盖与外壳之间的部分由至少一个纵向延伸的翅片压缩，上述申请要求英国专利申请No.0417459.5的优先权。上述申请中公开的主题结合在本申请的说明书中作为参考。

过滤介质(或其一个或多个层)可以利用大量粘合物诸如粘接剂等密封于端盖。粘合物应该根据在使用中元件将要接触的流体进行选择，使得在粘合物与流体之间不存在不利的反应。过滤介质可以利用其它技术诸如焊接(例如通过局部加热或通过超声波焊接)密封于端盖。

排出介质(或其一个或多个层)可以利用大量粘合物诸如粘接剂等密封于端盖。粘合物应该根据在使用中元件将要接触的流体进行选择，使得在粘合物与流体之间不存在不利的反应。排出介质可以利用其它技术诸如焊接(例如通过局部加热或通过超声波焊接)密封于端盖。

优选的是，每个端盖或端盖之一由聚合材料构成。优选的聚合材料包括聚烯烃(特别是聚乙烯和聚丙烯)、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等。用于端盖的聚合材料可以通过例如纤维材料(特别是玻璃纤维或碳纤维)增强。也可以使用聚合材料之外的其它材料例如金属。第一端盖和第二端盖通常由相同的一种或多种材料构成。

优选的是，每个端盖或端盖之一通过模制方法例如通过注射成型而形成。

优选的是，第二端盖包括竖立部分，该竖立部分朝向第一端盖伸入过滤元件内的空间。这可以有助于促使流体朝向过滤元件的壁横向流动。优选的是，该竖立部分位于过滤元件内的中央。

优选的是，第二端盖的竖立部分朝向其更靠近第一端盖的端部向内缩窄。竖立部分可以沿其长度具有基本上恒定的横截面形状。优选的是，竖立部分的横截面基本是圆的，例如为椭圆形，或者特别地为圆形。

当第二端盖包括具有圆形横截面的竖立部分，并且当第二端盖包括凸缘和支柱时，优选的是支柱和竖立部分同轴，并且优选的是竖立部分的直径等于支柱的直径。这可以简化第二端盖的构造，当通过模制方法形成第二端盖时尤其如此。

外壳应该提供气流流入外壳的入口以及已经经过过滤介质的气体可以离开外壳的出口。入口和出口通常设置在外壳头部中。

优选的是，外壳包括其中可以收集从排出层排出的凝集液体的贮液器。贮液器可以由外壳内位于过滤元件下方的空间提供。

外壳可以包括从排出层排出凝集液体的排出口。该排出口通常用于去除已经收集在贮液器中的液体。该排出口应该优选能够在不对外壳减压的情况下打开。在EP-A-0081826中公开了合适的排出机构。

外壳应该由能够承受使用中所经受的内压的材料构成。金属通常是优选的，例如铝及其合金以及某些钢。

位于过滤元件的端盖处的入口应该可以与用于该过滤元件的外壳内的部件连接，从而形成不透流体的密封。这可以确保所有进入过滤组件入口的气体进入过滤元件。用于密封入口的技术为人公知，例如在WO-A-99/30798中公开了这种技术。

优选的是，为了与外壳的头部形成不透流体的密封，过滤元件的端盖上的入口具有可压缩的O型圈密封件。

优选的是，过滤元件的端盖上的入口由流道提供，在组件组装之后该流道伸入外壳的头部。外壳的头部可以具有其中容纳流道端部的孔。外壳的头部可以在其中具有外壳流道，该外壳流道的端部提供其中容纳流道端部的孔。该外壳流道的端部可以容纳于过滤元件端盖上的流道中。

优选的是，外壳包括其中可以收集从排出层排出的凝集液体的贮液器。贮液器可以由外壳内位于过滤元件下方的空间提供。

外壳可以包括从排出层排出凝集液体的排出口。该排出口通常用于去除已经收集在贮液器中的液体。该排出口应该优选能够在不对外壳减压的情况下打开。在EP-A-0081826中公开了合适的排出机构。

外壳应该由能够承受使用中所经受的内压的材料构成。金属通常是优选的，例如铝及其合金以及某些钢。

优选的是，采用如下的连接方式将外壳的部件安装在一起而将其连接，即作为凸出件的本体部分安装在作为凹入件的头部中。

优选的是，外壳的头部和本体部分上的结构是螺纹结构。因此，当头部和本体部分相对彼此旋转以相互脱离时，致使头部背离本体轴向移动。可以采用的其它结构包括配合卡销结构。

附图说明

现在将参照附图仅仅作为示例地描述本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的过滤组件的侧面剖视图，该过滤组件包括过滤元件和外壳，在使用时过滤元件位于外壳中。

图2是根据本发明的过滤元件的侧面剖视图。

图3是图2所示过滤元件的顶端盖的侧面剖视图。

图4是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性透视图。

图5是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性顶视图。

图6是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第二实施例。

图7是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第三实施例。

图8是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第四实施例。

图9是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第五实施例。

图10是图2所示过滤元件的顶端盖的示意性剖视图，示出过滤元件的进入管的第六实施例。

图11是图2所示过滤元件的第一叶片的剖视图。

图12是根据第二实施例的图2所示过滤元件的第一叶片的剖视图。

图13是根据第三实施例的图2所示过滤元件的第一叶片的剖视图。

图14是根据第四实施例的图2所示过滤元件的第一叶片的剖视图。

图15是根据本发明的流道的侧面剖视图，示出第一叶片的位置的计算方法。

图16是图15所示流道的侧面剖视图，示出叶片的节弦比的计算方法。

图17是图15所示流道的侧面剖视图，示出叶片所限定的子流道的半径比和高宽比的计算方法。

图18a是根据本发明的两件流道中的第一部件的示意性透视图。

图18b是根图18a所示两件流道中的第二部件的示意性透视图。

具体实施方式

参照附图，图2示出过滤元件，该过滤元件包括由过滤介质形成的柱形壁部分2，以及顶端盖4和底端盖6。

壁部分2在其内部限定出中空空间8。壁2的过滤介质包括柱形过滤层10和柱形防再夹带层或排出层12，该层12在过滤元件外部紧密配合在过滤层周围。

顶端盖4包括流道34，该流道限定用于待过滤气体的流动路径36。在流道34内具有端口80，该端口与用于测量过滤元件压差的仪器相连接。当过滤元件位于外壳(下面将更详细地说明)内时，端口80可以容纳在外壳头部中面向下的插座内，从而通过压缩端口外表面与插座内表面之间的O型圈而形成密封。

流道34包括具有第一轴线A的第一开口162以及具有第二轴线B的第二开口164。第一开口162的轴线A与第二开口164的轴线B之间的角度为90°。流道34提供两个开口之间的连续流动路径，并因此在使用时为穿过其中的气流提供平滑的方向改变。流道34围绕轴线D转动，该轴线D垂直于第一开口162的轴线A和第二开口164的轴线B而延伸。(如图2所示，流道34转动所围绕的轴线D与获得过滤元件的图2所示横截面时截取的平面垂直地延伸。)

流道34包括在流道上垂直延伸的第一曲形叶片158、第二曲形叶片159和第三曲形叶片160。每个叶片围绕其自己的轴线弯曲，并且每个叶片的曲率半径相同。此外，在其前缘与后缘之间测量的每个叶片的叶片长度相等。叶片弯曲所围绕的轴线与第一开口162的轴线A和第二开口164的轴线B垂直地延伸。举例来说，如图2所示，第二叶片159围绕轴线C弯曲，轴线C与流道34转动所围绕的轴线D平行地延伸。每个叶片具有凹面168和凸面170，其中每个叶片的凹面面向流道34的第一开口162和第二开口164。因此，叶片有助于引导第一开口162与第二开口164之间的气体流动。

第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160的形状和构造相同，并且在下面参照图11中的第一叶片158得到更详细地显示。如图所示，第一叶片158具有：倒圆的前缘172以及后缘174，当过滤元件在使用时该前缘面向气体流动的方向176。第一叶片158的厚度在其前缘与后缘之间基本上恒定。该叶片具有位于其后缘174附近的直部182以及在叶片前缘与该直部之间延伸的曲形部186。直部182的长度为叶片前缘172与后缘174之间的叶片158总长度的5％。在使用时叶片相对于气流的迎角(即，平行于叶片158紧上游的气流的方向延伸的直线176与在叶片前缘172处与叶片的凸面170相切地延伸的直线186之间的角度180)为4°。

第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160并非必须具有如图11所示叶片的形状和构造。举例来说，叶片可以具有如图12所示的肘形叶片188的形状和构造。肘形叶片188在构造上与图11所示的叶片基本上类似，相同的部件具有相同的参考标记。然而，肘形叶片188包括：直前部190，其位于叶片前缘172附近；直后部192，其位于叶片后缘174附近；以及曲形部194，其位于直前部190与直后部192之间。

此外，第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160可以具有如图13所示的新月形叶片196的形状和构造。新月形叶片196在构造上与图11所示的叶片基本上类似，相同的部件具有相同的参考标记。然而，新月形叶片196的厚度在其前缘172与后缘174之间不是均匀的。实际上，当从前缘172朝向前缘172与后缘174之间的中点前进时，新月形叶片196的厚度连续增大，当从中点向后缘前进时，新月形叶片196的厚度连续减小。

此外，第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160可以具有如图14所示的曲翼形叶片198的形状和构造。曲翼形叶片198在构造上与图11所示的叶片类似，相同的部件具有相同的参考标记。然而，曲翼形叶片198的厚度在其前缘172与后缘174之间不是均匀的，并且靠近前缘处通常比靠近后缘处更厚。

现在再参照图2，图2所示第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160的节弦比为0.45。

第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160布置为使得全部子流道(下面将要参照图17详细说明)的半径比至少为1。

第一叶片158、第二叶片159和第三叶片160布置为使得全部子流道的高宽比至少为1。

图15至图17示出如何计算最内侧叶片的凹面与该叶片的凹面所面向的流道的壁之间的优选距离以及带有叶片的流道的节弦比、半径比和高宽比。为了使显示简化，图15至图17所示的流道34只包括第一叶片232和第二叶片234。另外，图15所示流道34的所有其它部件与图2所示流道的部件相同，并且具有相同的参考标记。

如图15所示，最内侧叶片(即第一叶片232)的优选位置可以计算为，该叶片的凹面168与该叶片的凹面所面向的流道的壁之间的距离200等于R-rcos(θ/2)，其中(R)是流道34的转弯中心线204的曲率半径202，(r)是第一叶片232的曲率半径206，θ是第一管口162的轴线与第二管口164的轴线之间的角度(即如图2和图15所示的90°)。

如图16所示，节弦比计算为第一叶片232的中点与第二叶片234的中点之间的距离208与叶片的弦长210之间的比率。

如图17所示，第一叶片232与第二叶片234将流道34划分为分别具有第一转弯中心线212、第二转弯中心线214和第三转弯中心线216的第一子流道、第二子流道和第三子流道。具有第二转弯中心线214的第二子流道的半径比计算为如下值，即第二子流道的第二转弯中心线214的曲率半径218与在第一叶片232与第二叶片234之间测量的该子流道的宽度208之间的比率。

仍然参照图17，具有第二转弯中心线214的第二子流道的高宽比计算为如下值，即第二子流道的深度与在第一叶片232与第二叶片234之间测量的该子流道的宽度208之间的比率。如图4所示，子流道的深度是流道34的相对壁之间的距离220，形成子流道的叶片在所述相对壁之间延伸。

现在参照图2，过滤元件的流道34和顶端盖4形成为分离件。此外，流道34由两件形成。

两件式流道34示于图18a和图18b中。为了简化起见，图18a和图18b中所示的流道34只包括第一叶片232和第二叶片234。另外，图18a和图18b所示流道34的所有其它部件与图2所示流道的部件相同，并且具有相同的参考标记。参照图18a和图18b，流道34包括可配合的第一部件221和第二部件222。除了第一叶片232和第二叶片234从流道34的第一部件221延伸并且是第一部件221的一部分之外，第一部件221和第二部件222彼此互为镜像(两个件的对称面延伸经过第一管口162的轴线与第二管口164的轴线)。第一叶片232和第二叶片234在其自由端(即，叶片由其延伸的第一部件221的壁的远端)分别具有突出部分224、226，该突出部分可以容纳在流道34的第二部件的壁中所形成的对应凹部228、230中。因此，当第一部件221和第二部件222置于一起形成流道34时，突出部分224、226容纳在对应的凹部228、230中，使得第一叶片232和第二叶片234在其自由端固定于第二部件222。

再次参照图2，顶端盖4还包括与顶端盖4同轴的流入管106，该流入管从流道34的第二管口164部分地伸入中空空间8中，成为下游的开口端。在该实施例中，流入管106和顶端盖4为一件。然而，可以认识到，流入管106和顶端盖4并非必须为一件。流入管106限定待过滤气体的流动路径108，并且与顶端盖4的流动路径36流体连接。

顶端盖4具有环绕流道34附近的流入管106延伸的环形口112。流入管106通过在顶端盖4与流入管106之间延伸的翅片114保持在环形口112中。

如图3最佳显示，流入管106具有膛线结构，该膛线结构限定于流入管106的内壁上，从流入管106的位于顶端盖4附近的端部朝向流入管106的远离顶端盖的末端延伸。膛线结构由在流入管106的内壁上螺旋形延伸的脊部110提供。

现在参照图4，图中显示了图2所示顶端盖4的示意性透视图。为了简化并且能够示出螺旋形延伸的槽110，图中没有示出第一叶片158。如图所示，流入管106在其侧壁中具有第一开口116、第二开口118、第三开口119以及第四开口(未示出)。这些开口为如下狭缝的形式，其从流入管106的下游开口端处的开口端均匀地变小，朝向流入管的上游开口端到达某一点。因此，流入管106的侧壁中开口的比例朝向流入管的下游开口端增大。这些狭缝沿着与流入管的轴线平行的方向并且顺着流入管长度的50％延伸。这些狭缝围绕流入管106等距离地设置，也就是说，围绕流入管以大约90°的角度彼此间隔开。

图6至图10显示根据本发明的流入管的可选实施例，该实施例可以用于图2所示的顶端盖4。图6至图10所示的顶端盖4与图2所示的顶端盖相同。然而，为了简化，没有示出第一叶片158、第二叶片159、第三叶片160以及螺旋形延伸的脊部110。

图6示出根据本发明的流入管120，除了第一狭缝、第二狭缝、第三狭缝以及第四狭缝变小至平坦端部122(而非一点)之外，该流入管与图2所示流入管在构造上相似。

图7示出流入管124，除了流入管124只有一个螺旋形延伸的狭缝形式的开口126之外，该流入管124与图2所示流入管在构造上相似。螺旋形延伸的狭缝从流入管124的下游开口端处的开口端朝向流入管的上游开口端延伸至某一点。如图所示，与流入管124的轴线垂直的平面和基本上沿着狭缝126的一部分投影的直线之间的角度是恒定的。然而，与基本上沿着狭缝的一部分投影的直线垂直地截取而获得的螺旋形延伸的狭缝126的宽度朝向上游的开口端减小。因此，流入管124的侧壁中开口的比例朝向流入管的下游开口端增大。

图8示出流入管128，该流入管128与图7所示流入管在构造上的相似之处在于，流入管128只有一个螺旋形延伸的狭缝形式的开口130。然而，与图7所示的流入管124相反，图8所示狭缝130的宽度沿其整个长度为恒定的。此外，与流入管128的轴线垂直的平面和基本上沿着狭缝130的一部分投影的直线之间的角度朝向流入管的下游开口端减小。因此，流入管128的侧壁中开口的比例朝向流入管的下游开口端增大。

图9示出根据本发明的流入管132，除了侧壁具有多个孔形式的开口134之外，该流入管与图2所示流入管在构造上相似。这些孔可以划分为完全落入三个围绕流入管延伸的带(由136一般地表示的上游带、中游带138以及下游带140)内，每个带限定与流入管的轴线垂直的平面。上游带136位于流入管132的下半部中。在上游带136中存在四个孔(图9中只能看到一个)，在中游带138中存在八个孔(图9中只能看到两个)，在下游带140中存在十二个孔(图9中只能看到三个)。这些孔具有两个等长的平行直边，并且在孔的于平行边之间延伸的每个端部具有凸出端。平行边的长度长于其间的横向距离。全部孔134在形状和尺寸上相同。

上游带136中的四个孔围绕流入管132等距离地设置，也就是说，围绕流入管以大约90°的角度彼此间隔开。中游带138中的八个孔划分成四个两孔的组。这四个两孔的组围绕流入管132等距离地设置，也就是说，围绕流入管以大约90°的角度彼此间隔开。下游带140中的十二个孔划分成四个三孔的组。这四个三孔的组围绕流入管132等距离地设置，也就是说，围绕流入管以大约90°的角度彼此间隔开。因此，流入管132的侧壁中开口的比例朝向流入管的下游开口端增大。

图10示出流入管142，除了如下差别之外，该流入管与图9所示流入管在构造上相似，所述差别即，孔152的形状为圆形，可以划分四个带(由144一般地表示的上游带、中上游带146、中下游带148以及下游带150)，而非划分为三个带。在上游带144中存在四个孔(图10中只能看到一个)，在中上游带146中存在八个孔(图10中只能看到两个)，在中下游带148中存在十二个孔(图10中只能看到三个)，在下游带150中存在十六个孔(图10中只能看到四个)。

再次参照图2，每个端盖具有形成于其中的槽14。过滤层10和排出层12的顶部保持并密封在顶端盖4的槽14中。过滤层的底部保持并密封在底端盖6的槽14中。

底端盖6还包括凸缘部分16，该凸缘部分与第二端盖的背向顶端盖4的表面20隔开。凸缘部分16基本上横向于过滤元件的轴线延伸。凸缘部分16相对于底端盖6的中央设置，并且经由在底端盖6与凸缘部分16之间延伸的同轴支柱28与底端盖6隔开。凸缘部分16和第二端盖6在其间限定出环形槽22，其中可以容纳排出层。该槽向内变小，使得凸缘与端盖表面之间的距离逐渐减小。因此，当从一侧观看端盖时，该槽大致为V形。

排出层12的底部包围在底端盖6的槽14的壁18上，并且在底端盖的底面20下折叠到第二端盖6与凸缘部分16之间的环形槽22中。排出层12通过诸如弹性带或O型圈等弹性材料环98固定在空间22中，该弹性材料环98可以拉伸以配合在凸缘上。环98的尺寸使其夹在槽和排出层的相对表面之间：当环中的张力(因为将环拉伸以配合在凸缘上而产生)减小时，环的材料的横向尺寸稍大于排出层与槽相对表面之间的距离。这导致环和排出层稍稍压缩，使得排出层被夹持在环形槽中。凸缘的直径小于端盖的直径，以至于折叠在底面20上的排出层12的至少一部分30露出。

底端盖6还具有中央竖立部分100。该中央竖立部分100从底端盖6所限定的中空空间的底部朝向第一端盖延伸。中央竖立部分100具有大致柱形的基部102以及从该基部向第一端盖4延伸的大致锥形的部分104。柱形基部102的直径与支柱28的直径相等。

现在参照图1，图中显示根据本发明的组件，该组件包括外壳50，当使用时图2所示的过滤元件可以位于该外壳中。然而，如图所示，与图2所示过滤元件基本上相同的过滤元件的可选实施例位于外壳中。

除了延伸部分236设置在流道34的外壁上并且背离第二管口164延伸，而非用于与仪器连接的端口80之外，图1所示的过滤元件与图2所示过滤元件基本上相同。延伸部分236包括：座靠部分238，其具有大致圆形的横截面；以及翅片240，其具有大致平面的构造，其在座靠部分238与流道34之间延伸。座靠部分238提供大致平面的表面244以及壁256，其中壁256围绕表面244的外围并且背离第二管口164延伸。压差测量装置(下面将更详细地讨论)可以容纳并包含在座靠部分的表面244和壁256限定的区域内。延伸部分236构造成，使得圆形座靠部分238的轴线相对于第二管口164的轴线倾斜5°。因此，如图1所示，当在横截面中观看时，座靠部分238显得相对于过滤元件倾斜。能够容纳O型圈的槽242围绕壁256的外围形成。通气口246形成于延伸部分236内，该通气口在流道34的流动路径36与座靠部分238的表面244之间延伸。

外壳包括头部52和本体54，该头部和本体可以通过其接合面86、88处的配合性螺纹相互连接(当外壳安装好之后)。该头部和本体由金属材料(具体地说，铝或其合金)构成。它们可以通过机械加工或者通过例如铸造等技术形成。

外壳本体包括：柱形壁55；端壁57，其位于内壁的一端；以及开口端，其位于柱形壁的相对一端。外壳本体限定一空间，当使用时过滤元件同轴地置于该空间内。从排出层排出的液滴收集在外壳本体中的贮液器60中。外壳包括排出口62，该排出口例如为EP-A-81826中所公开的类型。

过滤元件通过肋和槽形式的相互啮合结构安装在外壳本体上。顶端盖4具有围绕其周边的第一肋90、第二肋91、第三肋154以及第四肋156(例如，如图4和图5所示)，这些肋在过滤元件的外部从顶端盖朝向底端盖延伸。四根肋围绕顶端盖以大约90°的角度间隔开。此外，第一肋90和第二肋91围绕顶端盖以大约180°的角度间隔开。第一肋90和第二肋91通过对应形状和位置的第一槽92、第二槽93容纳在外壳本体中，其中第一槽92、第二槽93在外壳本体的开口端处设置在外壳本体的内部。

第三肋154和第四肋156在形状、尺寸和构造上相同。第三肋154和第四肋156的前缘(引入气流)为倒圆的，并且这些肋的后缘朝向锋利边缘或点向内缩窄(可选择地，缩窄成为锋利边缘或点)。当在横截面(垂直于组件的轴线)中观看时，肋154、156近似为翼形。该形状对于经过肋的气体流动产生最小的阻力。与第一肋90和第二肋91相反，第三肋154和第四肋156没有对应的槽。实际上，第三肋154和第四肋156的轴向面与外壳本体的轮廓配合，以至于在将过滤元件安装在外壳本体中之后，这些肋靠在本体上。

第一肋90和第二肋91的形状不同于第三肋154和第四肋156。第一肋90和第二肋91的前缘为倒圆的，而后端从倒圆的前缘向外张开。当在横截面(垂直于组件的轴线)中观看时，第一肋90和第二肋91具有近似锥形“V”的形状，其中平坦的顶面在“V”的端部之间延伸。

从图1中可以看出，第二肋91位于外壳50(下面将更详细地讨论)的头部52的柱形内壁72下面。因此，当使用过滤组件时，第二肋91的的尖端一侧帮助柱形内壁72周围的气体流动。第一肋90位于出口58下面。因此，为了使气体方向背离出口的量最小，第一肋90在其最宽位置处的宽度小于第二肋91在其最宽位置处的宽度。此外，由于第一肋90及其对应的第一槽92比第二肋91及其对应的第二槽93窄，因此过滤元件只能以一个方位插入本体中。这可以确保当组装外壳时外壳头部52(下面将更详细地讨论)的入口56与顶端盖4的流道34对准，而不会错误地与外壳头部的出口58对准。当外壳头部和本体构造成它们只能以一个方位安装在一起时尤其如此。这一点可以通过在外壳头部和本体的接合面86、88处设置单头螺纹来实现。

过滤元件通过如下方式组装在外壳本体中，即采用外壳本体54的第一槽92和第二槽93定位第一肋90和第二肋91，然后将肋滑入槽中直到肋座靠在槽的底部。在肋已经由槽完全容纳之后，过滤元件牢固地悬挂在外壳本体中。因此，可以认识到，过滤元件在外壳本体内的轴向位置可以通过肋和槽的形状和尺寸进行控制。此外，肋与槽的相互锁定抑制过滤元件相对于外壳本体的旋转。

在过滤元件适当地组装在外壳本体中之后，环形空间64限定于过滤元件与外壳之间。通过将过滤元件沿着其轴线背离外壳本体拉出，可以将过滤元件从外壳本体54中取出。

外壳本体54具有多个平行于外壳本体的轴线沿着柱形壁55延伸的翅片96。设置在外壳本体54的柱形壁55上的翅片96的数量可以取决于外壳本体的尺寸。举例来说，通常外壳本体越大，所设置的翅片96就越多。通常，所设置的翅片96的最小数量为两个。在图中所示的实施例中，外壳本体具有六个翅片96，然而图中只示出两个。这些翅片从外壳本体的端壁57向开口端延伸，并且围绕外壳本体54的柱形壁55均匀地间隔开。当过滤元件组装在外壳本体中使得肋完全容纳在槽中时，排出层12的伸出底端盖6的部分被压缩在底端盖与翅片96的边缘之间。因此，过滤元件在外壳本体内的横向位置可以通过翅片的形状和尺寸进行控制。接触排出层的翅片的边缘的横截面(与脊部的长度垂直地截取)为倒圆的凸出形状。由于排出层在翅片与第二端盖之间的局部压缩，促使收集在排出层中的液体沿着各个翅片从排出层排出。

外壳头部包括入口56，该入口通过外壳头部中横向延伸的主腔68与顶端盖4上的流道34连通。主腔68由在外壳头部内横向延伸的柱形内壁72以及与入口56相对的内端壁70限定。柱形内壁72和内端壁70与外壳头部为一体的。与外壳头部同轴的第一圆孔74限定在组装之后流入管道侧壁的接近过滤元件的部分内。凹部248形成于主腔68内，当组件组装之后该凹部背离过滤元件延伸并且与外壳头部同轴。此外，通气口250形成于端壁70中，该通气口在主腔68与其周围区域之间延伸。

通过将顶端盖4的流道34经由圆孔74置于外壳头部的主腔68中而将外壳头部52固定于本体54(在过滤元件已经位于外壳本体内之后)。流道34在其外表面上具有由孔74容纳的O型圈66，O型圈在孔中压缩以形成不透流体的密封。座靠部分238也具有O型圈252以形成不透流体的密封，该O型圈在座靠部分的槽242与主腔68内凹部248的侧壁之间压缩，从而限定主腔内的辅助腔254。

通过相对于彼此旋转而固定外壳头部52和本体54，使其在其接合面86、88处的配合螺纹紧固，从而彼此互锁。在头部正确地固定于本体54之后，外壳头部52的端壁70中的通气口250在辅助腔254与包围主腔68的外壳头部内的区域之间延伸。

压差测量装置258容纳在座靠部分238的表面244与壁256限定的区域内。合适的压差测量装置在现有产品中，例如在Domnick Hunter Limited销售的商标为OIL-X的产品中为人公知。装置258可以通过其与座靠部分238的壁256之间的摩擦力固定于座靠部分238；也就是说，装置258通过“压力配合”的连接方式固定于座靠部分238。然而，也可以使用其它的方法来固定压力测量装置，例如采用螺纹啮合或粘接剂。O型圈260设置在压差测量装置258上，该O型圈260压缩在装置258与壁256之间以提供延伸部分236中的通气口246与辅助腔254之间的不透流体的密封。由于延伸部分236中的通气口246与过滤元件上游的气体流体连通，并且辅助腔254经由端壁70中的通气口250与过滤元件下游的气体流体连通，因此压力测量装置能够测量经过过滤元件的压降。

可以通过相对于头部52旋转外壳本体54使得配合螺纹松开来拆卸该过滤组件。通过端盖4的O型圈66、252与外壳头部之间的摩擦力而施加于过滤元件的顶端盖4上的任何旋转力由如下相反的旋转驱动力抵消，该旋转驱动力通过第一肋90、第二肋91作用于外壳本体中容纳肋的第一槽92、第二槽93来提供。因此，当相对于外壳头部52旋转外壳本体54时，过滤元件将趋向于位于外壳内，而非与头部一起从本体中抽出，因此当从外壳本体54中取出外壳头部52时，过滤元件将保持位于本体内，而非与头部一起从本体中取出。

外壳头部包括出口58，已经经过过滤元件的壁2的气体可以通过该出口供应到下游的应用场合。该出口与过滤元件的壁与外壳的内壁之间的环形空间64连通。

在使用中，待过滤的气体通过外壳头部中的入口56进入该过滤组件，并且通过外壳头部中的主腔68以及过滤元件的流道中的流动路径36和流入管中的流动路径108被引导到过滤元件中的中空空间8中。当气流经过流入管时，由螺旋形延伸的脊部110在进入中空空间8的气流中产生螺旋形流动。由于流入管中开口的比例朝向其下游端逐渐增大，进入中空空间8的气体的供应得到分级。

气流从中空空间8基本上径向向外流动经过壁2的过滤介质。气流中的任何液体都将被过滤层10凝聚，并且任何凝聚的液体都将被气流带到排出层12，在这里留下液体。液体将容易排出到排出层12的底部，其中液体趋向于积聚在排出层12的折叠在底面20下面的部分中，从而形成湿带。当排出层12的该部分变得足够饱和之后，液体将通常以液滴的形式开始从排出层该部分的任何暴露部分排出。翅片96对排出层12的压缩将趋向于促使液体沿着翅片从排出层排出。

过滤元件中存在的已过滤气体进入过滤元件与外壳之间的环形空间64中。已过滤气体然后通过外壳头部52中与环形空间64流体连通的出口58从过滤组件中流出。从环形空间64流到出口58的气体被就位于柱形侧壁下面的锥形肋91围绕外壳头部52的柱形内壁72朝向出口引导。

Claims (16)

1.一种去除气流中的夹带物的过滤组件，包括：

a.外壳，其包括头部和本体部分，头部中具有用于使气流流入外壳中的入口，头部和本体部分具有使它们能够通过相对旋转而彼此连接和分离的结构，

b.过滤元件，其安装在所述外壳内，包括：过滤介质壁，其限定出中空空间，使得气流从所述中空空间流过所述壁进行过滤；以及具有入口的端盖，所述入口与外壳头部中的入口相密封，从而提供将气流从外壳中的入口供应至所述空间的流动路径，

其中，过滤元件安装至外壳的本体部分中，端盖和本体部分具有至少一个肋和至少一个槽形式的相互啮合结构，所述结构布置为当将过滤元件安装至本体部分中时所述肋滑入所述槽，且过滤元件和本体部分一起相对于头部旋转。

2.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，设有至少两个肋和至少两个对应的槽。

3.根据权利要求2所述的过滤组件，其特征在于，所述肋的间隔大致相等。

4.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述肋设置在过滤元件的端盖上，使肋滑入其中的所述槽设置在外壳的本体部分上。

5.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述过滤元件的端盖上的入口具有可压缩的O型圈密封件，用于与外壳头部中的入口形成不透流体的密封。

6.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述过滤元件的端盖上的入口由流道提供，在组件组装之后所述流道伸入外壳的头部。

7.根据权利要求6所述的过滤组件，其特征在于，所述流道具有可压缩的O型圈密封件，用于与外壳的头部形成不透流体的密封。

8.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述肋和所述槽的至少一者被缩窄，从而通过增大肋容纳在槽中的深度而提高如下可靠性，即确保肋在槽中的接合以抵抗过滤元件相对于外壳本体的旋转。

9.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述肋的前缘为倒圆的，并且所述肋的后缘朝向尖点或边缘向内缩窄。

10.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述肋布置于组件中，从而导致流过所述肋的气体的流动方向改变为朝向组件的气体出口。

11.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述肋从其前缘朝向后缘向外张开，以引导气流流过肋和组件的气体出口之间的障碍物。

12.根据权利要求11所述的过滤组件，其特征在于，在与组件的轴线垂直的横截面中观看，所述肋近似为V形。

13.根据权利要求12所述的过滤组件，其特征在于，所述V形肋具有平坦的顶面。

14.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，外壳的本体部分安装至外壳的头部中，它们在此彼此连接。

15.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，外壳的头部和本体部分上的所述结构是配合螺纹，从而当头部和本体部分相对彼此旋转时，引起它们相对彼此轴向移动。

16.根据权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述过滤元件包括包围过滤层的排出层，所述排除层留住已经由过滤层凝聚的液体。

Images