CN101772369A - 过滤器组件 - Google Patents

Abstract

用于去除夹带在气流中的材料的过滤器组件，包括：用于过滤器元件的壳体，具有头部和接收过滤器元件的主体部分；以及用于待过滤气体的入口端口和出口端口。头部和主体部分每个具有啮合结构，通过绕着与头部和主体部分轴线同轴的轴线相对旋转，啮合结构能使头部和主体部分连接和分开。头部和主体部分键合结构的形式为设置在头部和主体部分的其中之一上的肋中的至少一个凹部和设置在头部和主体部分的另一个的上至少一个突起。当突起可接收在肋中的凹部中以限制头部和主体部分的相对运动时，键合结构要求头部和主体部分的轴线对准以便它们初步组装，头部和主体部分可运动到组装位置，突起已经过肋从而头部和主体部分可相对旋转以允许啮合结构啮合。

Description

过滤器组件

技术领域

本发明涉及用于去除在流体流中夹带的材料的过滤器组件。

背景技术

流体的过滤，例如在压缩气体系统中的气体的过滤大体上要求，使得流体充分地消除对于后面应用的污染物(液态、固态或者气态)或者使得污染物对系统部件的不利影响最小化。例如，可以采用从压缩气体中去除压缩机油以使化学污染最小化并且使可以导致阀端口故障的阀端口处的堆积物最少。已知通过过滤流体流、使用过滤器元件以及聚结过滤器(coalescing filter)对流体流进行处理以去除污染物(液态、固态或者气态)。同样已知通过使流体以螺旋流的形式进入过滤器组件、使用流动导控器来对流体流进行处理，这样离心力会使大团液体或者固体，例如水，从流体流分离。

过滤器组件大体上包括：具有头部和主体部分的壳体，以及可以被装配在壳体内的过滤器元件。所述过滤器元件通常具有过滤介质壁以及端部盖，所述端部盖具有通向壳体头部的可被密封的入口，该入口用以为供向过滤器内部空间的流体流提供流路。所述入口通过在元件的端部盖上的端口提供。所述端口在其外表面具有接收在壳体端部盖内的开口中的O形环密封，它在该开口中被压缩而形成密封。

在操作过滤器组件之前，确保壳体的头部和主体部分正确地装配在一起很重要。这是因为如果头部和主体部分没有彼此恰当地固定在一起，那么在操作过滤器组件过程中，由于壳体所受的高内部压力而使头部和主体部分突然脱开的风险很大。这是非常危险的，因为头部和/或主体部分会高速从过滤器组件离开，这可能对靠近壳体的仪器或使用者造成伤害。

发明内容

本发明提供一种改进的过滤器组件，其帮助确保主体部分和头部的正确紧固。

因此，本发明一方面提供了用于去除夹带在气流中的材料的过滤器组件，其包括：

壳体，其具有头部和用于接收过滤器元件的主体部分、以及用于待过滤气体的入口端口和出口端口，所述头部和主体部分每个都具有啮合结构，通过所述头部和主体部分绕着与头部轴线和主体部分轴线同轴的轴线相对旋转，啮合结构能够使所述头部和主体部分互相连接以及分开；

过滤器元件，用于去除夹带在气流中的材料，所述过滤器元件可以接收在主体部分中；以及

头部和主体部分键合结构，其形式为至少一个凹部和至少一个突起，其布置为使得：

(i)当头部和主体部分开始嵌入彼此以组装壳体时，利用位于凹部内的突起，键合结构彼此啮合，从而限制了头部和主体部分之间的相对旋转，

(ii)头部和主体部分趋向壳体的组装的继续运动使得突起移动出凹部，从而使键合结构脱开，允许头部和主体部分的相对旋转而没有键合结构或啮合结构的限制，以及

(iii)在键合结构脱开后头部和主体部分的所述相对旋转允许啮合结构对准并彼此啮合，使得所述头部和主体部分能旋转以彼此密封连接。

所述组件可包括能安装在壳体中的过滤器元件。

所述壳体的头部和主体部分的组装通常将涉及沿着壳体轴线的相对运动。头部和主体部分通过绕着主体壳体旋转而相对彼此运动以将它们连接起来。当连接时，通常需要在它们之间具有有效的密封，其能够在使用时经受住壳体内的操作压力。当连接时，在下述意义上，即头部和主体部分不能由于振动或其它原因而不小心脱开，因此通常需要将头部和主体部分锁定在一起。用于过滤器壳体的头部和主体部分的合适的锁定结构是公知的。

在键合结构脱离之后且在啮合结构啮合之前，头部相对于主体部分的可能的旋转可以是通过多达360度的自由旋转。但是，可以理解，对于有些应用，自由旋转通过较小的角度可能较合适。自由旋转通过的可能角度通常大于当键合结构彼此啮合时通过的可能角度。其将大于当啮合结构已经对准时可能通过的角度，这是因为当啮合结构已经对准时相对旋转将把头部和主体部分驱动到一起以组装壳体并在头部和主体部分之间形成密封。这种旋转将不是自由旋转。

优选地，头部和主体部分键合结构是设置在头部和主体部分的其中之一的肋上的至少一个凹部和设置在头部和主体部分的另一个上的至少一个突起的形式，从而当头部和主体部分提供给彼此以便当突起能接收在肋中的凹部中时组装壳体，这时键合结构需要头部和主体部分的轴线对准。

本发明的一个优点是头部和主体部分上的啮合结构的对准由键合结构控制。当头部和主体部分提供给彼此以组装壳体时，键合结构可要求头部和主体部分的轴线对准。因此，键合结构能减少在组装过程中头部和主体部分的未对准的可能性，从而减低啮合结构的未对准的可能性。因此键合结构确保了在啮合结构能彼此啮合的位置处啮合结构恰当的对准。啮合结构恰当的对准确保了当啮合结构通过相对旋转而紧固时，它们以它们被设计的方式彼此啮合从而在结构之间提供最大程度的啮合。如果啮合结构在被紧固之前没有恰当的对准，那么啮合结构就不能以它们被设计的方式啮合。例如，如果啮合结构是配合螺纹的形式，那么如果螺纹在拧紧之前没有恰当的对准，则螺纹可能会交叉(crossed)，这将提供次优选的连接。因此，本发明可看作将头部和主体部分的轴线的对准分离，以及由啮合结构实现的头部和主体部分的连接。

优选地，键合结构的形状和尺寸被设计成当在初始组装位置时将头部和主体部分之间的相对旋转限制为绕头部和主体轴线不超过10度，更优选不超过5度，尤其优选不超过1度。

一旦头部和主体部分已经运动到完全组装位置，突起不再接收在凹部中，并且因此头部和主体部分相对于彼此的自由旋转是可能的。

重要的是，头部和主体部分可通过相对旋转被紧固，因为这可以提供更简单和便宜的机构来紧固头部和主体部分。其它紧固头部和主体部分的机构包括使用除了头部和主体部分之外的零件，例如夹子，其增加了组件的制造费用和复杂性。

优选地，键合结构被构造成使得所述至少一个突起和至少一个凹部能在不超过三个旋转方位中被对准，更优选地在不超过两个旋转方位中，尤其优选地在不超过一个旋转方位中。

所述至少一个凹部可由主体部分提供。在这种情况下，所述至少一个突起可由头部提供。可选地，所述至少一个凹部可由头部提供。在这种情况下，所述至少一个突起可由主体部分提供。

可设置至少两个凹部和至少两个突起。在这些实施例中，至少一个凹部和至少一个突起可由头部提供。

主体部分键合结构不是必须设置为与主体部分一体。主体部分键合结构可设置在过滤器元件上。在过滤器元件上形成主体部分键合结构比在主体部分自身上形成更容易。

优选地，过滤器元件和主体部分具有相互啮合的结构，其布置成使得过滤器元件可被接收在主体部分中使得过滤器元件与主体部分一起旋转。优选地，所述相互啮合的结构是至少一个肋和至少一个凹槽的形式，其布置成使得当过滤器元件被装配到主体部分中时，肋可滑入凹槽中。优选地，啮合结构布置使得过滤器元件只能在一个旋转方位中被接收在主体部分中。这是有利的，因为过滤器元件相对于头部的旋转方位可由过滤器元件和主体部分之间的相互啮合结构以及头部和主体部分键合结构结合控制。

过滤器元件可具有用于流体的过滤器端口。当过滤器元件是聚结型过滤器(如下面详细描述)时，过滤器端口是待过滤流体流入聚结过滤器的端口。当过滤器元件是布置成将引入流体成为螺旋流的流动导向器(下面将更详细地描述)时，过滤器端口将是过滤后的流体流出过滤器元件的端口。优选地，过滤器端口提供主体键合结构。将主体键合结构设置在过滤器端口上而不是过滤器组件的其它部分上减少了流过过滤器组件的流体被暴露的限制次数。因此，这减少了过滤器组件经受的压力降。

该组件可提供至少流过凹部和至少两个突起。在这些实施例中，至少一个凹部和至少一个突起可由头部提供。

主体部分键合结构不是必须设置为与主体部分一体。主体部分键合结构可设置在过滤器元件上。在过滤器元件上形成主体部分键合结构比在主体部分自身上形成更容易。

优选地，过滤器元件和主体部分具有相互啮合的结构，其布置成使得过滤器元件可被接收在主体部分中使得过滤器元件与主体部分一起旋转。优选地，所述相互啮合的结构是至少一个肋和至少一个凹槽的形式，其布置成使得当过滤器元件被装配到主体部分中时，肋可滑入凹槽中。优选地，啮合结构布置使得过滤器元件只能在一个旋转方位中被接收在主体部分中。这是有利的，因为过滤器元件相对于头部的旋转方位可由过滤器元件和主体部分之间的相互啮合结构以及头部和主体部分键合结构结合控制。

过滤器元件可具有用于气体的过滤器端口。当过滤器元件是聚结型过滤器(如下面详细描述)时，过滤器端口是待过滤气体流入聚结过滤器的端口。当过滤器元件是布置成将引入气体成为螺旋流的流动导向器(下面将更详细地描述)时，过滤器端口将是过滤后的气体流出过滤器元件的端口。优选地，过滤器端口提供主体键合结构。将主体键合结构设置在过滤器端口上而不是过滤器组件的其它部分上减少了流过过滤器组件的气体被暴露的限制次数。因此，这减少了过滤器组件经受的压力降。

优选地，入口端口和出口端口的至少一个设置在头部中，头部具有在头部内限定主腔室的内壁，所述主腔室具有与头部中的所述至少一个端口连通的第一端以及在第二端处的腔室端口，并且，通过将过滤器端口和腔室端口的其中之一滑入另一个中从而可在它们之间提供流体紧密连接。优选地，过滤器端口和腔室端口可被连接以便只有当所述至少一个突起和所述至少一个凹部对准时提供流体紧密连接。这有助于确保过滤器端口和腔室端口恰当地接收在彼此中以形成流体紧密连接。

优选地，在过滤器端口和腔室端口已经连接之后，过滤器端口可相对于腔室端口旋转以提供流体紧密连接之后。这是有利的，因为这允许在头部和主体部分通过相对旋转被紧固之前形成流体紧密连接。

在下述实施例中，即，过滤器组件的头部和过滤器元件的其中之一提供倾斜表面，过滤器组件的头部和过滤器元件的另一个上的顶杆部分可抵靠所述倾斜表面，以便随着头部和主体部分通过相对旋转分离而将过滤器元件退离头部，从而将过滤器端口从腔室端口释放，对于这些实施例，能够控制过滤器元件相对于头部的初始方位以及然后能够使过滤器元件相对于头部旋转是尤其重要的。优选地，顶杆部分由互补的倾斜表面提供。这种过滤器组件的详细描述在要求NO.0715247.3名称为过滤器组件的英国专利申请优先权的国际申请中公开，该申请与代理案号为P211236WO的本申请一起申请。

在这些实施例中，重要的是当将过滤器元件初始定位在头部中时，限制过滤器元件相对于头部的方位。这是因为如果过滤器元件被插入使得顶杆部分初步啮合倾斜表面的最下部，则不可能通过相对旋转随后固定壳体的头部和主体部分，由于倾斜表面和顶杆部分将彼此抵靠以防止将头部和主体部分结合在一起。但是，重要的是要确保头部和过滤器元件在特定方位被初步结合在一起，而且必须允许过滤器元件随后相对于头部旋转。这使得随着头部和主体部分完全紧固，倾斜表面和顶杆部分相对于彼此滑动从而使顶杆部分与倾斜表面的最高部分啮合。

优选地，主体部分键合结构由过滤器端口的内侧壁提供。更优选地，主体部分键合结构由过滤器端口的内侧壁中的凹部提供。优选地，设置围绕过滤器端口的内侧壁延伸的凸缘，并且所述至少一个凹部设置在凸缘上。

头部键合结构可由头部的内壁提供。头部键合结构可由主腔室的第二端处的内壁提供。当过滤器端口构造成在腔室端口内滑动时，头部键合结构优选设置在主腔室内。

头部键合结构可由相对于头部的内壁独立的构件提供。优选地，头部键合结构由与头部的内壁独立地形成的插入件提供。优选地，插入件的至少一部分位于主腔室中。可选地，插入件可从主腔室中去除。这是有利的，因为更容易独立于头部形成头部键合结构。其还能够使不同形状和尺寸的键合结构插入给定的头部中。在头部可与具有不同尺寸的不同类型的过滤器元件一起使用时，这是有利的。

主腔室限定了流动管道，流体在头部的所述至少一个端口和腔室端口之间流过所述流动管道。优选地，插入件和主腔室一起限定了流动管道的端口。例如，主腔室可以在流动管道中在它的第一和第二端部之间限定转弯。在这种情况下，插入部可选择地在转弯处插入流动管道中，使得该转弯的外角部，其远离流动管道转弯所绕着的点，被头部的内壁限定，并且，转弯的内角部，其最接近流动管道转弯所绕着的点，被插入部限定。

优选地，插入部包括管形壁，所述管形壁的至少一部分长度可以插入主腔室内，使得主腔室和由管形壁限定的空腔共同限定了用于流体从头部中的至少一个端口和过滤器端口流动的流动管道。优选地，头部键合结构位于插入部的管形壁和限定主腔室的内壁之间。这是有利地，因为头部键合结构将不会位于流动管道中并且由此也不会阻碍流体通过流动管道的流动。优选地，头部键合结构由插入部的管形壁的外侧提供。所述外侧为当组装好时管形面向限定主腔室的内壁的一侧。

优选地，过滤器端口由从过滤器元件突出的壁提供。优选地，过滤器端口的壁可延伸入在插入部的管形壁和头部的内壁之间的空间。

优选地，过滤器组件还包括头部止挡构件和主体部分止挡构件，当所述键合结构对准时，头部止挡构件和主体部分止挡构件定位成彼此啮合从而防止头部和主体部分在分离过程中的相对旋转。这是有利的，因为使用者知道什么时候键合结构对准，使用者也因此知道在哪个点将主体部分拉离头部。

优选地，头部止挡构件和主体部分止挡构件的其中之一是所述至少一个突起。优选地，头部止挡构件是所述至少一个突起。因此，在这种情况下，头部止挡构件是头部键合结构。在这种情况下，优选地，主体部分止挡构件由位于主体部分键合结构的一侧上的对应突起提供，该侧是当过滤器组件被完全组装时头部键合结构所处的一侧。当所述至少一个凹部被设置在过滤器元件的过滤器端口中的凸缘中时，优选地，主体部分止挡构件是位于凸缘的远离过滤器端口自由端的一侧上的突起，靠近所述至少一个凹部。

过滤器元件可以是适于将压缩机油从流体流中去除的过滤器元件。所述过滤器元件还可以是聚结过滤器。聚结过滤器用于收集夹带在流体流中的油，这是通过使油的气雾滴聚结并作为液滴来收集，液滴可以作为液体流动。它们大体上包括几层过滤器介质。例如，过滤器元件大体上包括圆柱过滤层和圆柱抗再飞散栅板或者在过滤器元件外侧包围过滤器层的“排放层”。除了其它因素，可以根据流体流的流速，在流体流中的杂质的水平和性质，过滤之后在流体流中找到的杂质的水平来选择介质层的密度和厚度。

可替换地，过滤器元件可以为流动导向器，所述流动导向器定位成使得流入壳体内的流体在流动导向器上流动，这样，进来的流体顺着大体上螺旋形的路径在壳体内流动。在这种情况下，过滤器组件利用由流体流螺旋流动带来的离心力来将大量液体(例如水)从流体流中分离。

过滤器元件可以用于将污染物从液体流中去除，特别是固态污染物或者大量不混溶液体。

附图说明

现在将参考附图对仅作为例子的本发明的实施例进行描述，其中：

图1为根据本发明的过滤器组件的侧剖视图，该过滤器组件包括过滤器元件以及当使用时设备位于其中的壳体；

图2为图1所示的过滤器组件的正剖视图，示出了互相分离的壳体头部、过滤元件以及过滤器组件的流动控制器；

图3为图2中所示部件的剖视透视图；

图4为图1中所示的，过滤器组件的互相分离的流动控制器和过滤器元件；

图5为图1中所示的过滤器组件的过滤器元件的俯视图；

图6为图1中所示的过滤器组件的流动控制器的仰视图；

图7为图1中所示的过滤器组件的过滤器元件的剖视透视图；

图8为过滤器组件的另一个实施例的立剖视图，示出了互相分离的壳体头部和过滤器元件；

图9为过滤器元件的另一个实施例的俯视图。

具体实施方式

参考附图，图1示出了过滤器组件2，其包括具有头部6和主体部分8的壳体4、过滤器元件10以及流动控制器12。头部6和主体部分8具有形式为配合螺纹24，26的啮合结构，所述配合螺纹允许头部6和主体部分8通过关于A轴线的相对旋转互相连接和分开。头部6具有头部轴线，主体部分8具有主体轴线，这些轴线每个均与A轴线同轴。

在所描述的实施例中，过滤器元件10包括由过滤器介质形成的圆柱壁部分14，以及顶端盖16和底端盖18。如同图2至4最好地显示，过滤器元件10的壁部分14在它内部限定了空腔20。

顶端盖16和底端盖18由聚合物材料形成。应当理解，合适的聚合物材料包括：聚烯烃(特别是聚乙烯和聚丙烯)，聚酯，聚酰胺，聚碳酸酯以及类似材料。可选地，用于导流器(flow deflector)的聚合物材料可以被例如纤维材料(特别是玻璃纤维或者碳纤维)加固。顶端盖16和底端盖18通过注塑成型制成。应当理解也可以使用除了聚合物材料以外的材料，例如金属。

壁14的过滤器介质包括：圆柱过滤层以及在过滤器元件的外部围绕过滤层紧贴装配的圆柱抗再飞散层(anti-reentrainment)或排放层。适于用作过滤介质(或者过滤层)的材料包括：硼硅酸盐以及其它玻璃纤维，活性碳矿物质，活性硅材料等。适合用作排放层的材料使用由Domnick Hunter Limited销售的OIL-X牌的类似产品。合适的材料包括开孔泡沫塑料，毡织(felted fabric)材料，以及膨胀泡沫材料。壁部分14的顶部和底部分别密封到顶端盖16和底端盖18上，使得所有待过滤的流体流动通过壁部分14的过滤器介质。

顶端盖16具有过滤器端口22，待过滤的流体可以通过过滤器端口22进入过滤器元件10中的空腔20内。如同图2至4最好地显示，过滤器端口22从过滤器元件10的顶端盖16伸出。在过滤器端口22的自由端58和A轴线之间的角度大约为15°。因此，自由端58提供相对于A轴线倾斜的包含表面(included surface)94。环形凹部60围绕过滤器端口22延伸。环形凹部60相对于A轴线倾斜15°。O性环62(仅在图1中示出)位于环形凹部60内。

如在图5中最好地示出，过滤器端口22的内侧设置有环形延伸的凸缘84。凸缘在它内部具有第一凹部86，第二凹部88，第三凹部90和第四凹部92。

如在图7中最好地示出，突起形式的止挡构件96设置在凸缘84的下侧。止挡构件96的邻接表面98所处位置使其与第一凹部86的边缘对准。

顶端盖16围绕它的周边具有从顶端盖16朝向底端盖18延伸的第一肋34，第二肋36，第三肋38和第四肋40，这些肋在过滤器元件10的外面。肋34，36，38，40可以与主体部分8中对应的凹槽啮合，以使过滤器元件10定位在主体部分8中，下面将详细描述。

四个肋34，36，38，40围绕顶端盖16分隔开。肋34，36，38，40在形状尺寸和构造上完全相同。肋34，36，38，40的前缘(当使用时其指向流体流中)为圆形的并且肋34，36，38，40的尾缘向内渐缩，朝向(可选择地)尖锐边缘或者点。当在剖视图(垂直于组件的轴线)中观看时，肋34，36，38，40近似为机翼形。这种形状对于流体流经肋提供了最小的阻力。

图5示出了四个肋34，36，38，40并不是等距地围绕顶端盖16。这使得过滤器元件10仅可以在一个旋转方位中被接收在主体部分8中。

流动控制器12，包括具有第一和第二端部的管形部分64，以及从管形部分64的第一端部延伸的第一翼构件66和第二翼构件68，它们共同限定了开放管的一角。在所示的实施例中，管形部分64以及第一翼构件66和第二翼构件68被形成为单件。第一阳键合结构72，第二阳键合结构74，第三阳键合结构76和第四阳键合结构78从流动控制器12的管形部分64径向突出，并且定位成趋近管形部分64的第二端。

流动控制器12还具有顶杆部分80，其形式为从管形部分64径向延伸的突起，并定位成趋近管形部分64的第一端。顶杆部分80具有面向管形部分64第二端的平表面82。

壳体包括头部6和主体部分8，这两部分可以借助于在它们的交界面24，26处的配合螺纹互相连接。头部6和主体部分8由金属材料形成，尤其是铝或者铝的合金。它们可以由机加工或者由例如铸造的技术制成。

主体部分8包括圆柱壁28、在圆柱壁其中一端处的端壁30、以及在圆柱壁的相反端处的开放端。第一凹槽42，第二凹槽(未示出)，第三凹槽44和第四凹槽(未示出)在开放端处设置在主体部分8的内部。第一凹槽42，第二凹槽，第三凹槽44和第四凹槽的形状、尺寸和位置被设计为使得它们可以分别滑动地接收第一肋34，第二肋36，第三肋38和第四肋40，下面将更详细地对此进行描述。

主体部分8限定了一空间，当使用时过滤器元件10同轴地定位在所述空间中。在使用中从过滤器元件10的排放层排出的液滴被收集在壳体主体内的容器30中。壳体包括排放出口32，例如在专利文件EP-A-81826中公开的类型。

头部6包括：用于使待过滤的流体进入过滤器组件2的入口端口48，以及出口端口50，流动穿过过滤器元件10的壁14的流体通过所述出口端口供给下游应用。

头部6还包括内壁54，所述内壁与头部6形成一体，并且所述内壁限定了主腔室52。主腔室52在第一端部处与入口端口48相通，在它的第二端部处与腔室端口56相通。如下面更详细地描述，在组装和拆卸过程中，头部6相对于主体部分8绕与腔室端口56同轴的轴线旋转。内壁54设置有趋近主腔室52第二端的凹部70，所述凹部可以接收流动控制器12的管形部分64和第一和第二68翼构件。

通过使流动控制器12穿过腔室端口56滑动进入头部6的管道52直到它完全被接收在主腔室52内的凹部70中，来将过滤器组件2组装起来。凹部70的形状和尺寸被设定为使得流动控制器12的第一翼构件66和第二翼构件68以及管形部分64在所述凹部中为紧密配合。当流动控制器12被完全接收在头部6中时，流动控制器12和内壁54一起限定了如下所述的进入过滤器元件时的路径。

通过将第一肋34，第二肋36，第三肋38以及第四肋40和主体部分8的第一凹槽42，第二凹槽，第三凹槽44和第四凹槽共同定位，然后使肋滑动进入凹槽直到它们安坐在凹槽的底部来将过滤器元件10组装到主体部分8中。一旦肋34，36，38，40被凹槽42，44完全接收，过滤器元件10就牢固地悬挂在主体部分8中。由此，应当理解，在主体部分8内的过滤器元件10的轴向位置可以由肋34，36，38，40和凹槽42，44的形状和尺寸控制。此外，过滤器元件10相对于主体部分8的旋转由肋34，36，38，40与凹槽42，44的联锁抑制。

一旦过滤器元件10适当地组装在主体部分8中，在过滤器元件10和主体部分8的圆柱壁28之间限定了环形空间46。可以通过将过滤器元件10沿它的轴线从主体部分8拉出将过滤器元件10从主体部分8去除。

然后通过将过滤器元件10的过滤器端口22定位在头部6的腔室端口56中使主体部分8和头部6初步地组装起来，使得流动控制器12的管形部分64上的阳结构72，74，76，78被接收在过滤器端口22上的凸缘84中的凹部86，88，90，92内。由于凹部86，88，90，92和阳结构72，74，76，78的形状和构造，当头部轴线和主体轴线对准时，并且仅当凹部86，88，90，92和阳结构72，74，76，78共同定位时，阳结构72，74，76，78只能被接收在凹部86，88，90，92中。如图5和图6中所示，凹部86，88，90，92和阳结构72，74，76，78并非等距围绕凸缘84和管形构件64。这样使得阳结构72，74，76，78可以通过凹部86，88，90，92，并且使得过滤器端口22仅可以在一个旋转方位中只能被完全接收在腔室端口56中。此外，由于阳结构72，74，76，78为紧密配合在凹部86，88，90，92内，当头部6和主体8处在初始组装位置时，它们不能相对于对方旋转。

一旦处于初始组装位置，可以通过将头部6和主体部分8推在一起来使它们移动至完全组装位置。一旦阳结构72，74，76，78不再被接收在凹部86，88，90，92中，使得头部6和主体部分8可以互相旋转，这样配合螺纹24，26可以互相啮合，头部6和主体部分8就位于完全组装位置。因此，一旦处于完全组装位置，可通过使头部6和主体部分8的其中之一相对于另一个旋转，使得在它们的分界面24，26处的配合螺纹拧紧而互相联锁，从而将它们固定。如上所述，键合结构布置成使得当头部和主体轴线共轴时，阳结构72，74，76，78仅可以通过凹部86，88，90，92。因此，一旦阳结构72，74，76，78通过凹部86，88，90，92，头部6和主体部分8将被定向为使得在它们的分界面24，26处的配合螺纹正确地对准。

当把头部6固定到主体部分8上时，在过滤器端口22的外侧上的O形环62在主腔室52的腔室端口56端被压紧在过滤器端口22和头部的内壁54之间以形成流体紧密密封。同样，当头部6完全固定到主体部分8上时，顶杆部分80和过滤器端口22的自由端58被构造为使得顶杆部分80的平表面82和过滤器端口22的自由端58的倾斜表面94在它的最低点处啮合，该点为倾斜表面94最接近过滤器元件10顶端盖16的点。

当组装过滤器组件2时，出口端口50与在过滤器元件10的壁14和主体部分8的圆柱壁之间的环形空间46相通。

可以通过使主体部分8相对于头部6旋转使得它们的配合螺纹松开，而对过滤器组件进行拆卸。由在O形环62和头部6的内壁54之间的静摩擦力施加在过滤器元件10的顶端盖16上的任何旋转力都可以通过由抵住凹槽42，44的肋34，36，38，40所提供的相反的旋转驱动所抵消，所述凹槽42，44在主体部分8中并接收所述肋。由此，随着主体部分8相对于头部6旋转，过滤器元件10也随着主体部分8相对于头部6旋转。因此，过滤器端口22将会相对于顶杆部分80旋转，并且由此顶杆部分80的平表面82将与倾斜表面94啮合，并且推动过滤器端口22远离顶杆部分80。

倾斜表面94的倾斜角度，以及过滤器端口22，头部6和顶杆部分的尺寸设计为使得当过滤器端口22相对于顶杆部分80旋转180°时，过滤器端口22被推动离开顶杆部分一个足够的量，以将O形环62圆周长度的50％推离腔室端口56，使得倾斜O形环的下部不再被压紧在头部6的内壁54和过滤器端口22之间。因此，在过滤器端口22和头部6的内壁54之间的摩擦啮合会足够的小，使过滤器端口22在单独承受过滤器元件10的重量的情况下就可以脱离腔室端口56。因此，可以将过滤器端口22从腔室端口56中释放出来。

由此，随着主体部分8相对于头部6旋转，过滤器元件10将会趋向于位于主体部分8中而不是随着头部6离开主体部分8。

主体部分8和头部6可以继续互相旋转以使主体部分和头部分离，直到其中一个突起72，74，76，78与止挡构件96的邻接表面98邻接。在这个点，突起72，74，76，78将与它们对应的凹部86，88，90，92对准，如此主体部分8和过滤器元件10可以离开头部6。

在使用时，待过滤的流体通过在头部6中的入口端口48进入过滤器组件2，并且借助于由内壁54限定的主腔室52和在头部6中的流动控制器12导入过滤器元件10中的空腔20中。

流体大体上从空腔20径向向外流动穿过壁14的过滤器介质。在气流中的任何液体污染物都由过滤层进行聚结(coalesced)，任何聚结后的液体都将被气体的流动运送至排放层，在那里将液体保留下来。液体将排放到排放层的底部，并朝向排放层的底部堆积，由此形成湿带(wet band)。当排放层部分变得足够饱和时，液体将大体上以液滴的形式从排放层的任何暴露部分排出。

从过滤器元件10排出的过滤后的流体进入在过滤器元件10和圆柱壁28之间的环形空间46。然后过滤后的流体通过在壳体头部52中的出口端口50流出过滤器组件，所述壳体头部与环形空间46流体联通。

图8示出了过滤器组件200的另一个实施例。附图示出了组件的过滤器元件202以及壳体的头部220。过滤器元件包括壁部分204和顶端盖206和底端盖208。

顶端盖206具有形成在其中的由壁212限定的过滤器端口210。待过滤的流体可以穿过端口210进入过滤器元件内部的空腔。

端口的自由端214相对于设备的轴线倾斜地螺旋形延伸。在端口的自由端和设备的轴线之间的角度大约为20°。

壳体的头部220具有与腔室端口224相通的入口端口222，所述腔室端口与组件的轴线对准。围绕组件轴线延伸360°的螺旋形顶杆表面225设置在腔室端口内。

如图9中所示，过滤器元件的顶端盖具有围绕它的外围近似等距分隔开的四个肋226，228，230，232。其中一个肋226的形式为成对的分隔开的小肋(或肋条，riblet)。

通过将肋226，228，230，232定位在壳体主体部分中的各自的凹槽内来将过滤器元件202组装在主体部分中，其中所述凹槽的尺寸被设定为使得肋为紧滑动配合，其中一个凹槽比其它凹槽要宽，以容纳形式为成对的分隔肋条的肋226。肋滑动进入凹槽直到它们安坐在凹槽的底部。一旦肋完全被凹槽接收，过滤器元件202牢固地悬挂在主体部分内部。过滤器元件202相对于主体部分的相对旋转被肋226，228，230，232与主体部分中的凹槽的联锁阻止。

一旦过滤器元件202合适地组装在壳体的主体部分中，就在过滤器元件和主体部分的圆柱壁之间限定出环形空间。可以通过将过滤器元件从主体部分沿它的轴线拉出来去除过滤器元件202。

然后将过滤器元件202的过滤器端口210定位在头部的腔室端口224中，使得由端口210的自由端214提供的螺旋表面朝向在腔室端口中的螺旋顶杆表面，这样将主体部分和头部220初步组装起来。主体部分和头部的组装包含使两个部分上的螺纹配合的动作。在主体部分和头部之间的相对旋转导致两个部分被拉在一起。在所述相对旋转期间，在端口的自由端上和由在腔室端口中的顶杆表面提供的螺旋表面，使得过滤器元件朝向壳体的头部移位，同时过滤器端口210被接收在壳体中的腔室端口中。

当头部220固定到主体部分上时，在过滤器端口210的外侧上的外围凹槽中的O形环221在腔室端口224处被压紧在过滤器端口210和头部的内壁之间，以形成流体紧密密封。

可以通过使主体部分相对于头部旋转来使得它们的配合螺纹松开，而对过滤器组件进行拆卸。由于设备的顶端盖上的肋接收在主体部分内的凹槽中，所以过滤器元件随着主体部分转动。由此，随着主体部分相对于头部旋转，过滤器元件也随着主体部分相对于头部旋转。因此，过滤器端口210将相对于螺旋顶杆表面225旋转，由此螺旋顶杆表面225对端口210的自由端214的压靠作用将导致过滤器端口从腔室端口内推出。

Claims (10)

1.一种过滤器组件，用于去除夹带在气流中的材料，所述过滤器组件包括：

壳体，其具有头部和用于接收过滤器元件的主体部分、以及用于待过滤气体的入口端口和出口端口，所述头部和主体部分每个都具有啮合结构，通过所述头部和主体部分绕着与头部轴线和主体轴线同轴的轴线相对旋转，啮合结构能够使所述头部和主体部分互相连接以及分开；

过滤器元件，用于去除夹带在气流中的材料，所述过滤器元件可以接收在主体部分中；以及

头部和主体部分键合结构，其形式为至少一个凹部和至少一个突起，其布置为使得：

(i)当头部和主体部分开始嵌入彼此以组装壳体时，键合结构彼此啮合，其中所述突起位于凹部内，从而限制了头部和主体部分之间的相对旋转，

(ii)头部和主体部分趋向壳体组装的继续运动使得突起移动出凹部，从而使键合结构脱开，允许头部和主体部分的相对旋转而没有键合结构或啮合结构的限制，以及

(iii)在键合结构脱开后头部和主体部分的所述相对旋转允许啮合结构对准并彼此啮合，使得所述头部和主体部分能旋转以彼此密封连接。

2.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述主体部分键合结构被设置在过滤器元件上。

3.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述头部和主体部分键合结构是设置在头部和主体部分的其中之一的肋上的至少一个凹部和设置在头部和主体部分的另一个上的至少一个突起的形式，使得当头部和主体部分嵌入彼此以组装壳体时，突起能被接收在肋中的凹部中。

4.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，

入口端口和出口端口的至少一个端口由头部提供，头部具有与头部中的所述至少一个端口流体连通的腔室端口；

所述过滤器元件具有用于气体的过滤器端口；

通过使过滤器端口和腔室端口的其中一个滑入另一个中从而在它们之间提供流体紧密连接；以及

所述主体部分键合结构被设置在过滤器端口上。

5.根据权利要求4所述的过滤器组件，其中，主体部分键合结构由过滤器端口的内侧壁中的凹部提供。

6.根据权利要求5所述的过滤器组件，其中，设置围绕过滤器端口的内侧壁延伸的凸缘，并且所述至少一个凹部设置在凸缘上。

7.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述至少一个突起由头部的内壁提供。

8.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，设置至少两个凹部和至少两个突起。

9.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，进一步包括头部止挡构件和主体止挡构件，当所述键合结构对准时，头部止挡构件和主体止挡构件定位成彼此啮合从而防止头部和主体的分离相对旋转。

10.根据权利要求9所述的过滤器组件，其中，头部和主体止挡构件的其中之一是所述至少一个突起。

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