CN101102828A - 使用处理剂的液体过滤器组件及方法 - Google Patents

Abstract

提供了液体过滤器装置，包括内部接纳的处理剂贮存和释放筒。所述组件被设计成将处理剂从处理剂贮存和释放筒扩散到液体，流过所述过滤器装置。设计了所示出的具体结构，它提供动态类型的液体流动，提供了定向通过处理剂贮存和释放筒的液流。在优选结构中，提供了初始的静态类型流动，随后是动态流动。提供了替代方案，组装方法和使用说明。

Description

使用处理剂的液体过滤器组件及方法

对相关临时申请的交叉引用

本申请涉及并且包括申请日为2004年3月5日的美国临时申请60/550,505和申请日为2004年10月22日的美国临时申请60/621,421的内容(经修改)。临时申请60/550,505和临时申请60/621,421的完整内容被收作本文参考。

技术领域

本申请涉及液体过滤器。它特别涉及这样的液体过滤器，该过滤器在过滤器组件中包括用于控制释放处理剂的结构，该处理剂用于处理待过滤的液体。所述组件的具体用途可以是作为润滑油的再添加(re-additization)过滤器，尽管所披露的原理可与其他液体，如燃料，冷却液和液压液体的处理结合使用。

背景技术

在很多发动机系统中提供液体系统，它需要被过滤并且用添加剂或处理剂进行处理。一种例子是柴油机的润滑油系统。在某些场合下，柴油机的润滑油包括添加剂包，以延长油的寿命并改善对发动机部件的保护。所述添加剂包是由多种化合物组成的，它被设计成在所述油中实现特定功能。一种化学化合物的例子是二硫代磷酸锌(ZDP)，它在所述油中充当抗氧化剂。在存在空气的条件下油被加热(例如在柴油机中)时会发生氧化，增加有机酸的浓度。所述ZDP起着抑制氧化的作用，因此降低了酸形成的速度。油中ZDP效能的衡量指标是″总碱值″(TBN)。TBN是油中酸含量的指标。在发动机运行过程中随着ZDP的耗尽，TBN发生改变。在某个特定TBN值，所述油通常被认为酸度太高，以至于不能再留在发动机中，因此需要更换″新的″油。

由于越来越强调减少柴油机的排放，例如由EPA在美国规定的，柴油机的设计正在发生变化。在某些场合下，与以往的柴油机相比，这种变化导致在油中酸的形成相对保养间隔而言更是问题。

最初的添加剂包最终会耗尽。一直需要的是对方法的改进，以允许在正常的发动机工作期间，在受控制的条件下将ZDP或类似的处理剂再添加到液体(如油)中。

发明内容

示出了过滤器组件，它包括液体过滤器滤筒和处理剂贮存和释放系统。在所示出的两种优选结构中，所述处理剂贮存和释放系统是独立于滤筒的筒；两者都包含在相同的外壳中。在所示出的另一种实施方案中，所述滤筒和所述贮存和释放筒结合在一起作为一个维修部件。

所示出的优选结构用于预期的，受控制的处理释放。披露了各种技术和原理，可以单独或者一起使用，如所示出的优选实施方案。

本文所披露的技术能够以旋压(spin-on)过滤器或可维修的碗状/筒结构形式实施。所述技术可应用于：(a)多种液体过滤器，包括，例如，用于润滑过滤器，液压液体过滤器，冷却液过滤器和燃料过滤器；和，(b)多种特定结构。

还提供了组装和使用方法。

附图说明

图1是根据本发明结合液体处理原理的过滤器组件的第一种实施方案的示意性剖视图；剖面大体上是沿图2中的线1-1剖开。

图2是图1所示组件的俯视平面图。

图3是可用于图1所示组件的部件的俯视透视图。

图4是与图3相同部件的仰视透视图。

图5是图3和4所示部件的剖视图，并且相对上述附图而言是倒置的；图5是沿图6中的线5-5剖开。

图6是图3-5所示部件的仰视平面图。

图7是第一种替代实施方案的剖视图。

图8是图7的部分的局部、放大图。

图9是类似于图1的示意性剖视图，示出了过滤器组件的第二种替代实施方案。

图10是可用于图9所示实施方案的处理剂贮存和释放筒的俯视透视图。

图11是图10所示杯状物的倒置的剖视图，该剖视图是沿图12中的线11-11剖开。

图12是图10所示杯状物的仰视平面图。

具体实施方式

I.用于液体系统的处理剂-概述

本文所提供的技术一般涉及液体系统，如润滑油系统，液压液体系统，冷却液系统或燃料过滤系统。更具体地讲，所述技术涉及将处理剂或添加剂输送到这样的系统。在本文中，术语″处理剂″，″添加剂″及其变化形式，表示随时间逐步释放到流体或液体过滤流中的一种或多种制剂。处理剂的一个例子是如上文所述的用于润滑油系统的ZDP。

具体地讲，本文所披露的技术涉及将处理剂通过液体过滤器组件的外壳输送到液体中。一般，液体过滤器组件是液体流过的组件，在使用时通过穿过过滤介质进行过滤。处理剂优选是在本文所述原理应用中，从过滤器组件内的源输送到所述液体中。就是说，在本文所述的优选结构中，包括用于输送的处理剂的组件部件被容纳在过滤器组件中；例如，容纳在旋压过滤器组件的外壳内或容纳在碗状/筒状过滤器组件的外壳或碗状物内。在以下各个实施方案中所表征的这些结构将被称作过滤器装置，它包括″内部″处理剂贮存和释放结构，容器，筒或组件。根据本发明的优选结构是被设计成用于将处理剂输送到未经过滤的液体中的结构；即，在液体流通过穿过过滤介质被过滤前，所述处理剂被输送到液体流中。

在本文中，术语″不流动的处理剂″及其变化形式，表示处理剂处于一形态，其中在扩散至液体进行处理前，它被容纳在处理剂贮存和释放组件容器或结构中。一般″不流动的处理剂″可以是固体或凝胶形态。

在本文中，术语″侵蚀表面″在用于表示内部贮存和释放筒(组件或结构)中的″不流动的处理剂″时，表示不流动的处理剂的任何表面，在使用时直接接触通过过滤器组件的至少部分液体，并因而在该表面发生处理剂扩散至液体。就是说，本文中的″侵蚀表面″，是不流动处理剂的表面，在过滤器组件使用期间，在任何特定时刻与液体接触。

术语″流动的处理剂″及其变化形式，表示一旦扩散到待处理的液体中的处理剂。该术语无论扩散形式均适用，例如，无论它是否涉及处理剂的分解，或者处理剂的悬浮。就是说，在本文中，扩散的具体机制不是由术语″流动的″来指定。

本说明书具体涉及液体的过滤器装置，它包括用于不流动的处理剂的输送系统。本发明不具体涉及处理剂本身。本文所披露的输送媒介是为了用于凝胶形式的处理剂而特别开发的，尽管其他形式的处理剂也可以使用。业已开发了某些处理剂的凝胶形式，例如，由Wickliffe的Lubrizol公司开发，OH44092-2201。

披露了液体过滤器组件的若干种不同的实施方案，所述液体过滤器组件包括用于处理剂的输送系统。一般，每个是组件，优选开发以便于提供控制处理剂释放至液体的速率。在优选结构中，提供了处理剂随时间推移释放到液体中的受控可变速率。一般，术语″处理剂随时间推移释放到液体中的可变速率″是指这样的事实，即所述优选结构允许以第一速率(或速率范围)最初释放处理剂，并随后以不同的速率(或速率范围)释放处理剂。在本文中，术语″受控的″是指这样的事实，即它是输送系统的特定设计，这种设计提供了这种可变性。

处理剂随时间推移释放至液体中的受控可变速率的效果部分是通过输送系统的优选结构提供的，其允许不同的机制随时间推移将处理剂释放到液体中。这些在这里一般被称作″静态″机制或过程；和，″动态″机制或过程。以上术语并非被用于表示制剂进入液体的溶解机制，而是表示液体流和液体接触处理剂的性质。

具体地讲，本文所涉及的优选组件被设计成在一部分时间内以″静态″类型的扩散或流动工作。在这种类型作业期间，处理剂被以这种方式容纳在分组件中，在所述″静态″流动作业期间，最初没有实际的液体流通过所述分组件。相反，在这部分作业期间，所述处理剂扩散通过所述分组件壁，并且进入周围的液体。术语″静态″用于表示在这种作业下的流动或扩散，其中，在这部分作业中，没有实际连续的液体流通过所述分组件。一般，在″静态″流动作业期间，包括处理剂的分组件具有液体流，其通过相同的孔进入和离开。就是说，没有提供内部流动通道，允许液体进入一个孔或一组孔，然后通过第二个孔或第二组孔离开。

在本发明的优选结构中，在初始阶段的静态-类型扩散之后，执行第二种作业，在这里被称作″动态″流动作业。在这种类型作业中，容纳在分组件中的处理剂与使用时导向流过分组件的部分液体流接触，通过扩散至所述液体流获得处理剂。更具体地讲，在这类作业中，某些液体流通过流入液体流入口结构，然后最终向外流出独立的液体流出口结构，导向通过所述分组件。这类作业在本文中被称作″动态″，因为有实际的液体流产生通过所述分组件。

在″动态″和″静态″流动作业中，处理剂扩散到液体中。不过，如果需要，相对先前的静态流动作业期间的扩散而言，在动态流动作业中，处理剂释放可被设计成以较快速率进行。通过以下各种示例组件的说明可以看到这点。

可以看出，本文披露了多种技术，以提供从过滤器装置中的分组件释放处理剂。该技术可优选应用于不被设计成静态流动作业期和动态流动作业期的结构。因此，本文所披露的原理可应用于仅被设计成动态流动作业的结构或仅被设计成静态流动作业的结构。不过，正如所披露的，更优选的用途是在提供每种类型作业期的结构上。

通过以下说明可以看出，本文所披露的技术提供了方便，易于应用的方法，通过简单地将旧的过滤器更换为本文所述的结构，以延长在车辆或其他设备中的液体(诸如油)的使用寿命。

II.包括处理剂贮存和释放分组件的液体过滤器组件，被设计成至少通过静态流动过程进行第一或初始处理剂释放，并且通过动态流动过程进行第二处理剂释放。

A.图1-6的结构。

1.结构。

首先参见图1的实施方案，提供了根据本发明的液体过滤器组件1。液体过滤器组件1一般包括以下部件：外壳或容器5，滤筒6，和处理剂贮存和释放筒7。在图1中所示出的具体组件1是这样的组件，它包括″内部″处理剂贮存和释放筒7，因为筒7被容纳在外壳或容器5的内部8中。

对于图1所示出的过滤器组件1来说，外壳5，滤筒6和处理剂贮存和释放筒7一般被设计或组装成适合″旋压″型过滤器组件10。在本文中，术语″旋压型过滤器组件″及其变化形式，表示这些部件是在总的系统中组装，其在使用时被旋压到设备的液体循环系统上(通过螺纹接合)，随后离开过滤器顶端，并且在维修期间全部更换。这与碗状/筒型组件不同，对这种组件来说要定期地打开外壳，并且将滤筒和/或处理剂筒取出和更换(即，是可维修的)，而外壳或碗状物保持重复使用。根据需要，结合每一种实施方案所披露的技术可应用于碗状/筒型组件上，或旋压组件上。

为容纳如旋压型组件10的结构，过滤器组件1还包括顶板14，内垫圈15和偏压装置16。对于所示出的具体实施方案来说，偏压装置16，如同很多旋压过滤器组件10通用的，是螺旋弹簧17。

对于组件10来说，顶板14固定在组件1内部分外壳5的下面，在这里位于罩壳件18下面固定在辊隙21处。顶板14包括进口孔23，用于使要过滤的液体流入外壳5的环状内部空间24，最终到达侧壁5a和筒6，7周围之间的位置。顶板14还包括带螺纹的出口孔25。通过带螺纹的出口孔25，可以将组件1安装在设备上以便使用。孔25还是出口孔，用于通过已被组件1过滤和处理过的液体。将垫圈27放置在罩壳件18上，以在使用期间紧靠设备并在孔25周围形成液密性密封。

一般，组件1被设计成通过滤筒6实现外向内的过滤流动。就是说，在正常工作下，液体流沿箭头30所示的方向延伸通过滤筒6，即外向内。所示出的具体滤筒6包括过滤介质结构32，在这里是圆筒状的，在第一和第二端或端盖34和35之间延伸并限定开口的中心36，在这里环绕多孔的中心支撑或衬垫37。衬垫37可以由多种材料制成，例如多孔管或具有百叶窗式结构的螺旋卷绕支撑。可以使用常规材料。

另外，如果需要，所述组件可以被设计成通过滤筒6进行反向内到外的过滤流动作业。

滤筒6的具体材料是设计选择的问题，并且可以使用常规材料。通常对于液体过滤器来说，过滤介质32会包括纤维素介质，合成物或两者的复合物。介质的选择是设计选择的问题，以适应需要的效率，流动限制和寿命。可以使用多种材料。本申请的拥有者，唐纳森公司(Donaldson Company，Inc.)推出了采用其所拥有的介质技术的产品，商标为Synteq^TM，并且这种介质技术可用于本文所披露的用途。可用的一个例子具有效率范围为平均Beta₁₀＝2.0，和Beta₂₂＝75。

尽管替代方案是可行的，所述介质通常是折叠的，并以星形(截面)筒状形式布置，并且或者被固定在模制的端盖中，或者通过浇铸在金属端盖上固定。对于图1所示的具体结构来说，端盖34，35是金属端盖34a，35a。端盖34一般开口，即，它具有开口的中央孔39，以允许清洁流体从介质32的内部36流出。另一方面，端盖35是完全闭合的端盖40，即，它上面没有孔，因此液体不能够绕过介质32并避免被过滤。可以看出，在某些场合下，可能需要在端盖35上提供旁通阀装置，以允许介质32被意外堵塞时可以选择性地旁通流动。端盖上具有旁通阀装置并安装在端盖上，如端盖35，会通常仍被称作″闭合的″端盖，因为在正常(无-旁通)使用时，所述阀是闭合的。

在其他结构中，如果需要，端盖35可被设计成开口的，带有适当的密封结构以防止未过滤的液体流入中央区域36。

在其他结构中，可以在组件1内提供旁通过滤器。

一般，通过垫圈15部分避免了液体从环形区域24(在元件6周围并不通过元件6)直接进入中央空间36，然后通过孔39的不希望有的泄漏，在所示出的情况下，所述垫圈被压在处理剂贮存和释放筒7和部分顶板14之间。施加偏压，以确保通过偏压装置16在垫圈15提供密封，所述偏压装置在压力下，在底部43(外壳5的底部)和结构49之间受压，其转化成沿轴向箭头50所示方向对垫圈15的轴向压力。

通过垫圈52避免了未过滤的液体在内部处理剂贮存和释放筒7和滤筒6之间的不希望的泄露。垫圈52，在下面有更详细地讨论，由于沿箭头50方向的密封力作用，该力同样通过偏压装置16施加，受压在两个筒6，7之间。

现参见内部处理剂贮存和释放筒7。对于所示出的具体实施方案来说，筒7具有环形或圆环形状，具有外侧壁55，端壁56和内侧壁57。

一般，外侧壁55，端壁56和内侧壁57限定内部处理剂接纳空间59。对于所述优选结构来说，外侧壁55大体是圆筒形的，略微呈锥形，具有较宽的底端55a和较窄的顶端55b，尽管其他方案也是可行的。内壁57大体呈漏斗状，限定外表面57a，具有靠近端壁56的宽端57b和窄的相对端58，尽管其他方案也是可行的。

在所示出的具体实施方案中，外表面57a到内壁57，形成了流动通道57c，筒7环绕其放置，如环形。尽管其他方案也是可行的，流动通道57c与滤筒6的内部36的中心轴50a同轴，并且与从筒6向外通过端盖34的已过滤液体的出口流形成流动连通。从筒6已过滤的液体穿过通道57c，由此离开孔25和组件1。

从图1的示意图中可以看出，筒7可以用单个，整块的材料件制成，或者以模制结构，或者用弯曲的，冲压的，或离心铸造的金属件构成。所示出的具体的筒7具有模制结构。例如，它可以用玻璃填充聚合物模制，如玻璃填充的(例如，33％玻璃填充的)尼龙(例如，尼龙6/6)。

所述具体的筒7包括位于端壁56相对端的开口端60。对于开口端60来说，筒7可能被表征为″倒置的″。在本文中术语″倒置的″表示处理剂容纳和释放筒7的开口端60朝向过滤器6且远离顶盖14。其他方案也是可行的。

所述具体的筒7包括分组件。即：(a)它可以在组件1内独立于其他部件制造；和，(b)它可以在组装期间插入外壳5，作为预制的部件。在图1中所示出的筒7内有处理剂62。

一般，处理剂贮存和释放筒，如本文所表征的筒7包括孔结构，液体可以通过其间，以接触内含的，不流动的处理剂.。这样的″孔结构″或″开口部分″在本文中被称作″扩散开口″。扩散开口的总开口面积在这里被称作″总扩散面积″。一般，可以通过多种方式提供一个或多个扩散开口，包括，例如，筒7的外侧壁55上的孔结构65。对于所示出的具体的处理剂贮存和释放筒7，在内侧壁57上没有扩散孔或开口(即，在垫圈15，52的已过滤液体侧)。因此，对于所示出的组件1来说，处理剂只能扩散至未过滤的液体。

外侧壁55上扩散开口的具体尺寸，数量和位置是选择的问题，取决于所需的扩散效果。这问题将结合某些优选、具体结构的一些评论，在下面作更详细地讨论。

仍然参见图1，可以看出，处理剂贮存和释放筒7还包括端壁56上的孔结构69。在图4和6中示出了所示实施方案的孔结构69的大小和单个孔结构的例子；并且在下面进行讨论。

可以期望的是，筒7可以使用凝胶类的处理剂，其具有足够的硬度，当筒7被倒置时能留在筒7中。对于抗流动性较低的处理剂来说，可以在末端60放置盖子，筛网或其他结构。另外，筒7可以保持开口端60向上，直到由端盖34封闭。可以在组装组件1之前将凝胶放入筒7中。

如果处理剂62硬度的坚固性被认为与不希望或过早流动通过孔结构69或65有关，可以使用横跨这些孔的筛网或其他结构；或者，对于凝胶来说，在凝胶形成时可以使用临时的封闭物。对于凝胶形式的添加剂62来说，在凝胶形成之后一般不会出现明显的不希望流动的问题。

结合图1所示实施方案可以看出，筒7和端盖34可以彼此固定在一起。不过，当形成如图1所示具体组件(详细地)时，一般不优选这种情形。提供了图中所示的优选结合形式，间隔的环状的突出部分70位于筒7的壁55上，并利用内部肋71形成接收肩部72，位于外侧壁55靠近元件6的一端73，所述肩部72的大小能容纳端盖34的外部。突出部分70有助于保持筒7居中。因此，对于所示出的组件来说，筒7靠近介质结构6的末端34放置。

内侧壁57被设计成具有向内突出的隆起78和朝向端盖34上的孔39的部分79。隆起78被设计以形成肩部与垫圈52接合，并且将垫圈压在端盖34上，以在其间形成密封。垫圈52包括下环突出部分52a，置于卷绕或围绕端盖34的末端，以固定所示连接。

通常的制造会涉及分别预制造滤筒6和处理剂筒7(内置有处理剂)。然后将这两个部件按适当的顺序放入外壳5中，作为制造组件1的部分。通常的组装可以是：(1)将弹簧17放置就位；(2)将滤筒6放置就位，使垫圈52就位；(3)将处理剂贮存和释放筒7放入外壳5，使垫圈15就位；(4)将顶板14放置就位，将内部组件压制在弹簧17上，同时使用辊子闸门21将盖子18放置就位；和，(5)将垫圈27放置就位。另外，滤筒6和处理剂贮存和释放筒7可以彼此适当接合，将垫圈52放置在它们之间，然后实施其他组装步骤。在另一种方法中，所述内部部件可以倒置层叠，并且外壳5放置在倒置层叠上。在某些场合下，在将这些部件放置在外壳5内之前，可以先将垫圈放置在部件上。当然，步骤的具体数量和顺序并不重要，只要能获得有效的组装结果就行。

2.操作

参见图1，处理剂62的表面部分，与孔结构65，69重叠，是在环形区域24中处理剂扩散至待过滤的液体流的最初侵蚀表面。具体地讲，当液体流通过孔23首先进入部位24a，并开始流过处理剂贮存和释放筒7和滤筒6的表面和周围时，所述液体会流过孔结构69，65。这种流动倾向于通过所述制剂扩散到液体中立即侵蚀这些孔结构69，65中的处理剂。这是静态-类型的扩散，因为所述液体流最初不会进入并通过处理剂贮存和释放筒7，而只不过是穿过筒7的外表面；某些液体穿入孔结构65，69足以接触处理剂62，但没有实际液流通过筒7。

由于处理剂62的侵蚀，流体通道会在处理剂贮存和释放筒7的内部59，在孔结构65，69的各个孔之间最终打开。一般，当出现这种情况时，可能发生实际液体流流过处理剂贮存和释放筒7。为了便于这种实际液流流过所述贮存和释放筒7，需要满足以下条件：孔结构69的总扩散面积小于孔结构65(在侧壁55上)上外露孔的总扩散面积，由于腐蚀作用，其与孔结构69形成内部流动接触。在本文中，术语″内部流动接触″表示通过形成并位于筒7的内部59内的一个或多个流动通道在孔之间的流动。

一般，通过孔的液体流产生来自所述孔内部的真空抽吸。另外，一般，液体流过孔的速度越快，真空抽吸就越大。

参见图1，在区域24a，在孔23的内部和壁56的上方，提供了液体流动的开放空间。最终同样的液体流入区域24b，环绕筒7，在筒7，筒6和侧壁5a之间。一般，相同量的液体，每单位时间，通过区域24a和24b，越过筒7的部分。不过，由于在区域24a上提供的截面容量大于区域24b的截面容量，在区域24a的流动(就流动接触通过壁56而言)比在区域24b的流动(就流动接触通过壁55而言)慢。因此，由液体流通过侧壁55上的孔而产生的吸力大于由流过侧壁56上的孔而产生的吸力。

参见图3，孔结构69和孔结构65的孔，特别是孔结构65a的孔65b之间的内部流动通道会由于侵蚀作用而产生。在这发生时，会产生液体从孔结构69的单独孔69a流入筒7，然后通过孔结构65a的单个孔65b向外流出。因为：(a)优选孔结构65a的总扩散面积大于孔结构69的总扩散面积；和(b)通过孔结构65a的环形液体流动优选快于通过孔结构69的流动，这种内部流动方向一般是进入孔结构69，并从孔结构65排出，特别是从孔结构65a排出。

这种内部动态流动至少最初导致在筒7中的处理剂进入液体流的扩散速率比初始″静态″侵蚀更大。还会发生进一步侵蚀，直到具有单独孔65d的孔结构65c也被暴露于来自孔结构69的流体通道。这会使得液体动态流入孔69a，并流出孔65d。实际上，当如本文所述侧壁55呈略微锥形状时，通过孔结构65c的流动甚至会快于通过孔结构65a的流动，因为在该区域的外环面24b的截面更小，见图1。

可以看出，随着侵蚀的发生以及处理剂62的量和形状发生变化，扩散速率会有些变化。不过，一般来说(对于常见结构)，相对只是从筒7的内部向外部的静态扩散，当所述结构被设计成(由于侵蚀作用)动态流流过筒7时，扩散会加速。

在图3和4中，示出了处理剂贮存和释放筒7。为了方便起见，所示出的筒7中没有处理剂。参见图3，对于所示出的具体例子来说，在孔结构69上使用了五个间隔开的孔69a，尽管其他是可行的。通常会使用3-7个(优选均匀地)间隔的孔69a。

另外，对于所示出的例子来说，在孔结构65a和65c上使用8-10个，通常6-14个(优选均匀地)间隔的孔65b，以及8-10个(通常6-14个)间隔的(通常均匀间隔的)孔65d，尽管其他方案也是可行的。对于所示出的例子来说，孔65b，65d和69a的大小都大致相同，尽管其他方案也是可行的。所采用的结构能确保每个结构65a，65c的总扩散面积一般是结构69的总扩散面积的至少1.5倍，通常至少约两倍。这有助于确保动态流的所需水平和方向。

对于任何具体的系统，根据所需的处理剂释放量，可以选择孔的数量和大小。可以看出，孔65b和65d可以彼此合并，作为单个大孔，具有多种不同形状以实现所需的结果。

一般，在组件1的初始安装期间，希望处理剂释放进入系统，如润滑油系统的速率较慢。这是因为组件1的安装一般会与换油同时进行。因此，由于发动机工作，所述油还没有接受不希望的成分变化。一般，筒7优选被设计成只允许较缓慢的处理剂释放量，主要通过静态扩散过程，在所述条件下该设备的初始工作期间，至少到大约工作的前200小时(更优选至少工作的前250小时，有时达到工作的前300小时)，对于车辆上(诸如卡车)的通常柴油机而言。优选所述孔是这样设置的，以使动态流动作业最迟在工作约350小时变得明显，有时早至工作的250-300小时，导致处理剂释放到所述系统的速率加快。

通过以上说明，旨在说明优选在组件工作的至少200小时之前，即使有也只有很少的动态流动作业，但是，最迟在工作的350小时会有显著的动态流动作业。在这两个极限之间具体的作业模式，是选择和设计的问题。通常，所述结构会被设计成在工作至少达到约250小时，有时达到工作的约300小时之前，主要是静态流动作业。

对于在图1-6中所示出的具体结构1来说，示例的装置使用下述尺寸：

1.外壳5的外径，118mm；

2.外壳的轴向长度，260mm；

3.筒6的轴向长度，161mm；

4.端盖34和端壁56之间处理剂贮存和释放筒的轴向长度，60.5mm；

5.筒7的壁55的较大外径，不包括位于末端55a的肋70，11.5mm；

6.位于末端55b的壁55的较小外径，109.1mm；

7.端部56的内径，51mm；

8.端部58的内径，44.8mm.

9.孔结构69上的孔的大小，直径为5.0mm；和，

10.孔结构65上的孔的大小，直径为5.0mm。

通常并优选地，孔结构69的孔的直径不会小于1mm，并且通常它们的直径至少是3mm，最优选直径至少是5mm。另外，通常并优选地，它们的总扩散面积至少为40平方毫米(sq.mm.)或更大。下面提供了优选的尺寸。

无论孔结构69上的孔是否是圆形的，优选每个孔的大小至少是1平方毫米，更优选至少是8平方毫米大小，最优选至少是15平方毫米大小。最优选的是，在孔结构69上至少有两个孔。

对于孔结构65上的孔来说，如果是圆形的，优选每个孔的直径至少是1mm，更优选直径为至少3mm，最优选为5mm或更大。优选每个孔的面积，无论是圆形的或其他形状的，至少是1平方毫米，更优选至少是8平方毫米，最优选至少是15平方毫米。本文提供了优选的尺寸，数量和形状。

优选孔结构65a的孔65a的位置距离末端55b和端壁56为处理剂贮存和释放筒7的轴向长度(即，近似壁55的长度)的25％以内。优选孔结构65的孔65b的位置距离末端55b(或端壁56)为该长度的20％以内。

优选孔结构65c的孔65d的位置距离端壁56为筒7的轴向长度(即，侧壁55的长度)的至少60％，最优选为该长度的至少70％。

优选孔结构69的总截面面积至少为55平方毫米，通常55平方毫米-120平方毫米。优选孔结构65a的总扩散面积至少比该面积大50％，最优选比该面积大至少约100％。类似地，优选孔结构65c的总扩散面积至少比孔结构69的总孔面积大50％，最优选大至少约100％。优选侧壁55上的孔的总孔面积或扩散面积比端壁56上孔的总扩散面积至少大50％，通常至少大100％，一般大100％-200％。

其余尺寸适当，以提供图1所示结构。

当然，所述尺寸和相对尺寸可以改变。所选择的具体尺寸是用于8级卡车上600hp柴油机的结构的，以实现工作至少达到约300小时前实质只有静态流动作业，并最迟从工作350小时始有显著的动态流动作业。

B.图7和8所示的实施方案。

现参见图7和8所示的实施方案，它是所使用的处理剂贮存和释放筒的另一种结构。参见图7，所示的组件210具有外壳211，限定内部空间212。容纳在内部的是滤筒216和处理剂贮存和释放筒217。一般，筒216可能与图1-6所示的筒6类似。组件210还包括顶板220，其通过盖子221在辊隙222处连接至外壳211而固定在位。顶板220包括带螺纹的孔225和入口流动孔226。组件210还包括置于盖子221上的垫圈227。

内部垫圈230位于滤筒216和处理剂贮存和释放筒217之间。垫圈231在处理剂贮存和释放筒217和顶板220之间提供密封。通过偏压机构232(在这里是弹簧233)提供偏压以保持密封。

一般，图7中与图1所示具有类似位置和形状的部件执行类似功能。这里所关注的焦点是对处理剂贮存和释放筒217的内部结构的改变。

参见图7，处理剂贮存和释放筒217包括外侧壁240，端壁241和内侧壁242。在外侧壁240上，筒217包括孔结构245a和245b，与图1中的孔结构65a和65c类似。

在端壁241上置有孔结构249，与图1所示的孔结构69类似。不过，在孔结构249的一些孔周围，通常在每个孔周围，提供入口柱250，其导致液体从相关的孔流入筒217的内部217a，以延伸到与孔结构245a相同轴向(或垂直)高度的位置251，或者低于它，在所述液体可以从孔249流向孔245a之前。这有助于确保在液体可以通过孔245a流出前，液体流动通道进入保存在空间217a内的处理剂中心部分。在工作期间，这可以对处理剂扩散产生需要的影响。更具体地讲，入口柱250，随着其变长，减慢了其间添加剂的扩散速率(在静态作业中)。这会减慢动态流动作业开始的速率。改变入口柱250直径的长度为过滤器的静态流动状态相对动态流动状态提供了时间控制。

在图8中，为了便于观察，放大示出了图7中所示组件的一个区域，位于柱250附近。

III.一般观察

可以看出，对于图1-8所示的具体结构来说，具体如图1和7所示，在每种情形处理剂贮存和释放筒(7，217)位于相关的滤筒(6，216)之上。尽管其他方案是可行的，这是优选定向，如果在安装时，组件(1，210)按图示方向安装。就是说，通常优选的是，处理剂在滤筒上方，以便在重力作用下使处理剂运动，处理剂一般比液体密度更大。如果组件1被设计成相对图1和7所示方向倒置安装，如果需要，可以使用相对滤筒倒置定向的滤筒贮存和释放结构。

一般来说，提供了液体过滤器装置，它包括外壳，内部接纳的滤筒和内部接纳的处理剂贮存和释放筒。优选的处理剂贮存和释放筒被设计成具有扩散孔结构，提供第一静态扩散作业和第二动态流动扩散作业。对于所提供的具体实施方案来说，这通过处理剂贮存和释放筒实现，所述处理剂贮存和释放筒包括带有第一孔结构的端壁，和带有第二孔结构的侧壁。端壁上的孔结构优选具有比侧壁上的孔结构更小的总扩散面积。提供一具体示例，其中，在端壁上，以圆环形式提供了多个间隔的孔，优选至少3个，一般4-7个。另外，对于所示出的优选结构来说，侧壁上的第二孔结构包括两组轴向间隔的孔，每组孔的总扩散面积都大于端壁上的扩散孔组。

示出了具体结构，其中，在所述处理剂贮存和释放筒和过滤器组件的入口之间提供了入口空间，它具有第一截面面积；以及，在所述处理剂贮存和释放筒和滤筒外侧周围，提供了环面，它具有第二截面面积；通常，所述第一截面积大于所述第二截面积，因此通过孔结构65的流动比通过孔结构69的流动更快。

在迄今所提供和披露的示例结构中，所述处理剂贮存和释放筒包括环形结构，具有外侧壁，内侧壁和位于外侧壁和内侧壁之间的端壁。

所述结构可以被设计成旋压外壳，或者内部部件可被组装成碗状/筒结构。

所述处理剂贮存和释放筒的端壁上的孔通常可用的总扩散面积，用于润滑油结构，会至少为55平方毫米，通常55-120平方毫米。外侧壁上的孔结构的通常总扩散面积，会比端壁上的孔结构的总扩散面积至少大50％(通常至少大100％)。因此，通常侧壁总扩散面积是至少82平方毫米，通常至少110平方毫米，并经常更大。优选的，如果在外侧壁上使用两排扩散孔，每排具有至少82平方毫米的总扩散面积，通常至少110平方毫米，并经常更大。

一般，优选内部接纳的处理剂贮存和释放筒的特征是具有扩散结构，用于：初始静态扩散作业；和随后的动态流动扩散作业。可以看出，通过提供所述筒7，以便其间一直有动态流动作业，可以提供某些优点。对于图1所示结构，可以通过使处理剂62最初不覆盖孔65b而实现。

IV.第二种替代实施方案

在图9-12中，示出了过滤器组件的第三种实施方案(第二种替代方案)。

首先参见图9，附图标记301表示根据第三种实施方案的过滤器组件，以剖视图的形式示出。过滤器组件301总体类似于图1的过滤器组件1，在本部分具体描述其改变。因此，组件301一般包括外壳或容器305，滤筒306和处理剂贮存和释放筒307。外壳305和滤筒306可能总体与图1所示的外壳或容器5和筒6类似。

处理剂贮存和释放筒307可能也大致类似，除了以下修改之外。具体地讲，筒307包括突出部分308，朝向顶板314延伸。垫圈315围绕突出部分308放置，在顶板314和处理剂贮存和释放筒307之间提供密封。

组件301和组件1的基本差别，与垫圈315的性质，其位置，以及突出部分308相关。图1中的组件1不包括类似于突出部分308的突出部分，其结果是，图1所示的垫圈15包括一部分，其形成流动孔，用于已过滤的液体从组件1流出。在图9所示情况，即组件301，突出部分308形成流动出口，用于已过滤的液体流向顶板314上的出口孔320。垫圈315环绕突出部分308，并形成必要的密封。

在图10-12中，更详细地示出了处理剂贮存和释放筒307。参见图10，筒307包括外表面或侧壁325，其上带有孔结构，包括孔326，分成两排326a，326b。另外，突出部分308部分限定了中央流动孔330。

参见图11，筒307包括内侧壁335，环绕并限定中央流动区域336。

壁325的内部包括加固肋338。壁335的内表面限定通道336，包括加固肋339。

参见图10，筒307的边缘340，在使用时其大小和位置环绕图9所示的滤筒306延伸，包括突出部分341，其在该位置作为定位物。

参见图11，可以看出，肋338从边缘340凹进，以提供与滤筒306的优选接合。

尽管其他方案是可行的，对于示例结构，以X表示的尺寸约为68.5mm(2.7英寸)，以Y表示的尺寸约为42.5mm(1.67英寸)，以Z表示的尺寸约为16mm(.63英寸)。侧壁325，如图所示，具有略微呈锥形状，在边缘340处具有最宽的端部。

壁325包括十六(16)个孔326(两排，每排(8)个)，每个直径为5.56mm(大约0.219英寸)，尽管其他尺寸是可行的。

参见图10，相对边缘340，杯状或筒307包括端面或端壁345，其上有孔346。所示的端面345具有五个相等间隔的孔346，对于所示出的例子来说，每个直径为5.0mm(0.20英寸)，尽管其他尺寸是可行的。

参见图12，对于所示出的例子来说，尺寸A大约为80mm(3.15英寸)，尽管其他尺寸是可行的。

所示出的例子特别适用于形成用于某些液体过滤器用途的组件307。滤筒的相关尺寸可以从图9确定，根据所示比例，和图9-12所披露的尺寸。

可以看出，多种其他尺寸可被用于其他系统。

图9中，处理剂用350表示。

当然，可以对图9-12所示的结构进行修改，以包括图7和8所示的柱结构250。

Claims (13)

1.液体过滤器装置，包括：

(a)外壳；

(b)内部接纳的滤筒；和

(c)内部接纳的处理剂贮存和释放筒；所述处理剂贮存和释放筒具有扩散孔结构，提供：

(i)初始静态流动扩散作业；和，

(ii)随后的动态流动扩散作业；

(iii)所述内部接纳的处理剂贮存和释放筒被设计成在使用期间只释放处理剂进入外壳内的未过滤液体中，位于所述内部接纳的滤筒的上游位置。

2.根据权利要求1的液体过滤器装置，其中：

(a)所述外壳，内部接纳的滤筒，和内部接纳的处理剂贮存和释放筒被设计以限定入口流动通道，用于待过滤的液体，位于穿过所述处理剂贮存和释放筒的端壁的位置，然后通过所述处理剂贮存和释放筒的侧壁和所述滤筒。

3.根据权利要求2的液体过滤器装置，其中：

(a)所述处理剂贮存和释放筒具有外侧壁，内侧壁和位于所述外侧壁和内侧壁之间的端壁；

(i)所述端壁具有通过其间的流动孔结构；

(ii)所述外侧壁具有通过其间的流动孔结构；

(iii)所述内侧壁形成流动通道，并且没有通过其间的扩散孔；和，

(iv)侧壁上的流动孔结构的总扩散面积比端壁上的流动孔结构的总扩散面积至少大50％。

4.根据权利要求3的液体过滤器装置，包括：

(a)具有环状流动入口结构的顶板；和中央流动出口；和，

(b)靠近所述顶板放置的第一垫圈结构，位于所述环状流动入口结构和中央流动出口之间；

(c)所述处理剂贮存和释放筒取向使所述端壁靠近所述垫圈结构；和

(d)所述处理剂贮存和释放结构放置在所述顶板和滤筒之间。

5.根据权利要求3的液体过滤器装置，其中：

(a)所述外壳被设计成旋压过滤器外壳。

6.根据权利要求3的液体过滤器装置，其中：

(a)所述贮存和释放筒的端壁包括其上的一组流动孔，总扩散面积至少55平方毫米；和，

(b)所述贮存和释放筒的外侧壁包括其上的第一组孔；

(i)第一组孔的每个孔距离端壁的位置在所述贮存和释放筒的轴向长度的25％内；

(ii)所述外侧壁上第一组孔的总扩散面积至少为82平方毫米；并且总扩散面积比所述端壁上的一组流动孔的总扩散面积至少大50％。

7.根据权利要求6的液体过滤器装置，其中：

(a)所述贮存和释放筒的外侧壁包括其上的第二组孔；

(i)第二组孔的每个孔距离端壁的位置在所述贮存和释放筒的总轴向长度的至少60％。

8.根据权利要求1的结构，其中：

(a)所述滤筒包括折叠介质。

9.置于过滤器外壳内的筒组件；所述组件包括：

(a)过滤介质结构，具有第一和第二端围绕中央开口区域放置；和，

(b)靠近所述介质结构一端放置的处理剂贮存和释放筒；所述处理剂贮存和释放筒具有扩散孔结构，提供：

(i)初始静态流动扩散作业；

(ii)随后的动态流动扩散作业；和

(iii)所述内部接纳的处理剂贮存和释放筒被设计成在使用期间，只释放处理剂进入外壳内待过滤的液体中，位于所述内部接纳的滤筒的上游位置。

10.根据权利要求9的筒组件，其中：

(a)所述处理剂贮存和释放筒具有外侧壁，内侧壁和位于所述外侧壁和内侧壁之间的端壁；

(i)所述端壁具有通过其间的流动孔结构；

(ii)所述外侧壁具有通过其间的流动孔结构；

(iii)所述内侧壁形成流动通道，并且其间没有扩散孔；和，

(iv)所述侧壁的流动孔结构的总扩散面积比端壁上流动孔结构的总扩散面积至少大50％。

11.根据权利要求10的筒组件，其中：

(a)所述贮存和释放筒的端壁包括其上的一组流动孔，总扩散面积为至少55平方毫米；和，

(b)所述贮存和释放筒的外侧壁包括其上的第一组孔；

(i)第一组孔中的每个孔距离所述端壁的位置为所述贮存和释放筒的轴向长度的25％内；

(ii)所述外侧壁上的孔具有总扩散面积至少为82平方毫米，并且总扩散面积比所述端壁上的一组流动孔的总扩散面积至少大50％。

12.根据权利要求11的筒组件，其中：

(a)所述贮存和释放筒的外侧壁包括其上的第二组孔；

(i)第二组孔中的每个孔距离所述端壁的位置为所述贮存和释放筒的总轴向长度的至少60％。

13.根据权利要求12的筒组件，其中：

(a)所述过滤介质结构和所述贮存和释放筒彼此是可分开的。

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