CN101772370A - 过滤器组件 - Google Patents

Abstract

一种用于去除夹带在流体流中材料的过滤器组件，其包括：具有头部(6)和主体部分(8)的壳体，以及用于待处理流体的入口端口和出口端口(48，50)，其中，至少其中一个端口设置在头部中，所述头部具有腔室端口(56)，其流体连接到在所述头部中的至少一个端口，所述头部和主体部分具有能够使它们互相连接并且通过相对旋转分开的第一结构。组件包括用于去除夹带在流体流中材料的过滤器元件(10)，所述过滤器元件可以接收在主体部分中，所述过滤器元件和主体部分具有限制它们之间的相对旋转的第二结构，所述过滤器元件具有过滤器端口(22)，其中，可以通过将过滤器端口和腔室端口中的其中一个沿第一轴线滑动到另一个中，而在所述过滤器端口和所述腔室端口之间设置流体紧密连接。所述头部和所述过滤器元件的其中一个设置有与所述第一轴线倾斜的倾斜(表面94)，另一个设置有抵住所述倾斜表面(94)的顶杆部分(80)，当头部和主体部分通过相对旋转分开时，所述顶杆部分可以将过滤器元件推离所述头部，以使过滤器端口从腔室端口释放。

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、使用流动导向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。

用于所述过滤或者分离的过滤器设备，例如过滤器元件或者流动导向器，可以要求维护或者更换。过滤器元件尤其具有有限的寿命，并且长期的使用而带来的污染物的堆积会导致不能接受的压降，这会导致污染物在流体流中再飞散。因此需要经常更换过滤器元件。

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。

过滤器元件在壳体中的组装是通过将在元件端部盖上的端口放置在壳体头部中的开口中实现的。由此使O形环密封产生压缩，使得在壳体头部的开口和元件之间形成密封。然后可以借助于配合螺纹将壳体的头部和主体部分连接在一起。

当更换过滤器元件时，壳体的头部和主体部分被分开，为过滤器元件提供通道。在O形环密封和壳体头部中的每个开口之间的摩擦啮合以及在元件端部盖上的流动管道会使得，当去除壳体主体部分时，过滤器元件保持附接在壳体头部上。在压缩O形环密封中的这种效果有时被称为“静摩擦”。元件必须被夹紧以使它与壳体头部分离。这可以包括夹紧过滤器介质。该介质会经常装载收集的油和其它杂质，这会对使用者带来清洁以及污染或者安全问题。

发明内容

本发明提供一种改进的过滤器组件，其中过滤器元件可以随着头部和主体部分的相对互相旋转从头部推出。

因此，本发明一方面提供了用于去除夹带在流体流中的材料的过滤器组件，其包括：

壳体，其具有头部和主体部分、以及用于待过滤流体的入口端口和出口端口，其中，至少一个端口设置在头部中，所述头部具有腔室端口，其流体连接到头部中的所述至少一个端口，所述头部和主体部分具有能够通过相对旋转使它们互相连接以及分开的第一结构；

过滤器元件，用于去除夹带在流体流中的材料，所述过滤器元件可以接收在主体部分中，所述过滤器元件和主体部分具有限制它们之间相对旋转的第二结构，所述过滤器元件具有过滤器端口，其中，通过将过滤器端口和腔室端口的其中之一沿第一轴线滑动到另一个中，可在所述过滤器端口和所述腔室端口之间设置流体紧密连接；

其中，所述头部和所述过滤器元件的其中之一设置有与所述第一轴线倾斜的倾斜表面，另一个设置有抵住所述倾斜表面的顶杆部分，当头部和主体部分通过相对旋转分开时，所述顶杆部分可以将过滤器元件推离所述头部，以使过滤器端口从腔室端口释放。

本发明的组件的优点是，当壳体主体部分相对于壳体头部旋转时，过滤器元件可以被推出壳体头部。这可以克服任何在过滤器元件和壳体头部之间的摩擦或者静摩擦啮合，例如在O形环密封，和壳体头部中的腔室端口以及在过滤器元件上的过滤器端口中的任何一个或者每个之间，在它们之间O形环被压紧。因此，可以将过滤器元件和壳体主体一起从壳体头部去除，而不需要与过滤器元件直接接触。这意味着人们只需要这样做就可以将使用过的过滤器元件从壳体取出而不需要接触过滤器元件。

在这里，过滤器端口脱离腔室端口意思是在它们之间仅有少量或者没有限制它们分开的摩擦啮合或者静摩擦啮合。优选地，过滤器端口可以仅在过滤器元件的重力下退出腔室端口。因此，不必将过滤器端口完全从腔室端口去除就可以使其脱离。实际上，腔室端口和过滤器端口的形状和大小应当可以使得当它们中的其中一个部分位于另一个中时，还处于脱离状态。

可以通过当组装好时在过滤器端口和腔室端口之间延伸的密封元件提供在过滤器端口和腔室端口之间的流体紧密连接。优选地，密封元件为当组装好时在过滤器端口和腔室端口之间压紧的O形环。然而，应当理解除了O形环之外的密封元件也可以用于提供流体紧密连接。还应当理解不是必须设置密封元件以提供流体密封连接。例如，过滤器端口和腔室端口的形状和尺寸以及它们的材料可以被设计和选择为可以提供当组装好时它们之间的流体密封的干涉配合。

优选地，密封元件相对于第一轴线倾斜。优选地，密封元件的倾斜角与倾斜表面的倾斜角相同。密封元件的倾斜是有利的，这是因为随着将过滤器端口从腔室端口推出，密封元件可以从过滤器端口和腔室端口之间逐渐释放。因此，将过滤器端口从腔室端口推出的越多，因为密封元件与腔室端口的接触越来越少，所以在密封元件和腔室端口之间静摩擦和摩擦越少。

将过滤器端口从腔室端口释放时，不是必须将过滤器端口推出腔室端口以使得密封元件在过滤器端口和腔室端口之间的任何点处均不被压紧。这是因为当只有一部分密封元件不再在过滤器和腔室端口之间延伸时，过滤器端口就可以从腔室端口释放。这是当密封元件相对于第一轴线倾斜时的特殊情况。优选地，倾斜表面和顶杆部分被构造为，使得在头部和主体部分的分离旋转期间，过滤器端口从腔室端口推出，以使密封元件在过滤器和腔室端口之间延伸的部分至少减少25％，更优选地至少减少35％，特别优选地至少减少50％。因此，当密封元件为O形环时，倾斜表面和顶杆部分优选被构造为可以将过滤器端口推出腔室端口，使得将至少25％，更优选地至少35％，特别优选地至少50％的O形环的圆周从在过滤器和腔室端口之间的压紧中推出。

倾斜表面可以由头部或者过滤器元件中的任何一个提供。优选地，倾斜表面由过滤器元件提供。

倾斜表面可以由过滤器元件上与顶杆部分接触的任何部分提供。

优选地，过滤器端口由从过滤器元件伸出的壁提供。优选地，倾斜表面由过滤器端口的壁提供。由于它能够避免在过滤器元件的其它部分上提供倾斜表面，所以这是有利的。因此，在过滤器端口的壁上设置倾斜表面减少了过滤器元件的紧密性。倾斜表面可以由径向延伸远离过滤器端口的壁并且至少部分路径围绕过滤器端口的壁的突出部提供。所述径向延伸的突出部可以围绕过滤器端口的壁环形延伸。所述径向延伸的突出部可以围绕过滤器端口的壁的内侧延伸。所述径向延伸的突出部可以围绕过滤器端口的壁的外侧延伸。

优选地，倾斜表面由过滤器端口的壁的自由端提供。过滤器端口的自由端为过滤器端口的壁的最远离过滤器元件中心点的端部。这是有利地，因为不需要对过滤器端口的壁进行额外的变形，这些额外的变形可能需要对腔室端口进行修改以使其可以容纳过滤器端口。因此，优选地过滤器端口壁的自由端的表面的至少一部分相对于第一轴线倾斜。更优选地，自由端的表面的周边的至少50％相对第一轴线倾斜。特别优选地，整个过滤器端口的壁的自由端相对于第一轴线倾斜。

倾斜表面的倾斜角可以在它的最低点和最高点之间改变。倾斜表面的最低点是倾斜表面上在平行于第一轴线的方向上最接近过滤器元件中心点的点。倾斜表面的最高点是倾斜表面上在平行于第一轴线的方向上最远离过滤器元件中心点的点。优选地，倾斜表面的倾斜角是不变的。这确保了对于给定的旋转角，过滤器元件被顶杆部分从头部推出的量是不变的。优选地，倾斜表面在一平面中。倾斜表面可以是螺旋形的。螺旋倾斜表面可以延伸通过360°。然而它也可以延伸通过小于360°，例如上至大约270°，或者上至大约180°。

当倾斜表面为螺旋形时，顶杆部分优选为由互补的倾斜表面提供。优选地，每个倾斜表面围绕组件的轴线延伸通过至少大约300°的角度。通常，两个倾斜表面延伸通过360°。标记螺旋端部的端部壁可以起到限制在过滤器元件和壳体头部之间相对旋转的作用。互补的倾斜表面的角度位置应当匹配从而当壳体的头部和主体部分互相紧固连接时，可以确保过滤器元件正确地安坐在壳体头部内。

由倾斜表面提供的顶杆部分可以形成为壳体头部的一部分而不是装配在壳体头部内的独立件形式。

过滤器组件经常安装在难以靠近的受限位置。因此，当更换过滤器元件时，减少将过滤器元件从壳体去除的工作量是有利的。优选地，过滤器端口的壁、腔室端口以及倾斜表面的倾斜角被构造为可以通过将过滤器元件旋转不超过360°，更优选地不超过270°，特别优选地不超过180°就可以将过滤器端口从腔室端口中释放。这确保了维护工人可以不需要将壳体主体旋转多周甚至不需要旋转整个一周就可以将过滤器元件从壳体中取出。应当理解，达到这种效果的倾斜表面的倾斜角取决于过滤器元件和壳体的特征，例如过滤器端口和腔室端口的尺寸。

优选地，壳体的头部和主体部分借助于包括至少一个斜坡特征的结构互相啮合。所述斜坡特征可以由在头部和主体部分上互相啮合的螺纹分别提供，其中每个螺纹为斜坡。所述斜坡特征可以由卡栓装置提供，其中凸耳与斜坡啮合。

优选地，斜坡的螺旋角(在斜坡和与组件轴线垂直的平面之间测量)至少大约1.5°，更优选地至少大约3°，例如至少大约5°。螺旋角大体上不超过大约20°，优选为不超过大约15°，更优选地不超过大约10°。

这可以有益地控制在组装过程中尤其是拆卸过程中施加在壳体中的力。

优选地，在与顶杆部分啮合的倾斜表面和组件轴线之间的角度大约与斜坡的螺旋角相同。将这些角度之间的差别降到最低可以帮助控制随着头部离开主体部分，过滤器元件从壳体头部中的脱离。

优选地，在与顶杆部分啮合的倾斜表面和组件轴线之间的角度至少大约10°，更优选地至少大约15°，特别是至少大约20°，例如至少大约25°。优选地，在与顶杆部分啮合的倾斜表面和组件轴线之间的角度不超过大约50°，更优选地不超过大约45°，例如不超过大约40°。

可以由头部或者过滤器元件两者中的任何一个提供顶杆部分。优选地，顶杆部分由头部提供。顶杆部分和头部的内壁可以设置成一体。这是有利的因为这样就可以在制造头部的过程中形成顶杆部分。例如，如果头部由铸造工艺制成，则顶杆部分就可以在铸造工艺过程中形成。

优选地，顶杆部分设置成朝向主腔室的第二端。更有利地，顶杆部分设置在主腔室内。在主腔室内设置顶杆部分确保了一旦流体流经主腔室，顶杆部分不会阻碍流体通过过滤器组件的流动。

顶杆部分可以作为独立件设置到头部的内壁上。优选地，通过与头部的内壁分开的插入部提供顶杆部分。优选地，插入部的至少一部分位于主腔室内。可选择地，所述插入部可以从主腔室去除。这是有利的，因为可以容易地形成与头部分离的顶杆部分。还可以允许不同形状和尺寸的顶杆部分插入给定的头部中。当头部与具有不同尺寸，提供不同倾斜表面的，不同类型的过滤器元件一起使用时，这是有利地。所述插入部可以包括密封表面，所述插入部可以在，例如头部中的端口区域处或端口区域中，通过所述密封表面密封到头部上。

顶杆部分可以由与倾斜表面啮合的突出部提供。顶杆部分可以由倾斜表面提供，使得推动过滤器元件远离头部的作用包含一个倾斜表面压靠另一个倾斜表面的作用。

主腔室限定了流动管道，流体在头部中至少一个端口和腔室端口之间流动通过所述流动管道。

优选地，插入部和主腔室一起限定流动管道。

优选地，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，顶杆部分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，因为顶杆部分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，顶杆部分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，过滤器端口的壁可以延伸进入在插入部的管形壁和头部的内壁之间的空间，使得过滤器端口壁的自由端与顶杆部分啮合，所述过滤器端口提供倾斜表面。

优选地，头部和过滤器端口具有互补的键合结构，其形式为至少一个凹部和至少一个突起，所述互补的键合结构安置为使得所述至少一个突起可以接收在所述至少一个凹部中，还使得当所述至少一个突起与所述至少一个凹部对准时，过滤器元件才可以被完全地接收在头部中。这是有利地，因为过滤器元件在壳体中相对于头部的方位由键合结构的安置确定。优选地，互补的键合结构被构造为使得当过滤器元件和头部的方位设计成使得顶杆部分与倾斜表面的最高点啮合时，过滤器端口才可以滑动进入腔室端口(或者腔室端口才可以滑动进入过滤器端口)。互补键合结构被构造成使得当过滤器端口接收在腔室端口中时，一旦所述互补键合结构互相延伸远离，过滤器端口和腔室端口可以互相相对旋转。因此，过滤器元件可以相对于头部旋转，并且因为顶杆部分与倾斜表面的最高点初步啮合，所以相对旋转不会导致顶杆部分抵住倾斜表面，并且还允许头部和主体部分结合在一起。这种过滤器元件的详细描述在要求NO.0715269.7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P211216WO的本申请一起申请。

当头部和过滤器端口具有互补的键合结构时，倾斜表面可以由键合结构提供。

优选地，提供倾斜表面的一部分过滤器组件由聚合物材料形成。优选地，顶杆部分由聚合物材料形成。这是有利地，因为当倾斜表面和顶杆部分的至少其中之一由聚合物材料形成时，当与其它材料，例如某种金属材料相比时，在它们之间的摩擦力会更小。聚合物材料可以通过微粒或者纤维材料(例如玻璃或者其它矿物材料)进行加固。合适的聚合物材料包括：聚烯烃，聚酯和聚碳酸酯。尤其优选的材料包括聚酰胺，特别是添加了玻璃纤维的聚酰胺。

过滤器元件可以用于将压缩机油从气流中去除。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气流中的油，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分离污染物，例如从气流中分离小液滴。

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处在初步组装位置时，它们不能相对于对方旋转。

一旦处于初步组装位置，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 (12)

1.一种过滤器组件，用于去除夹带在流体流中的材料，所述过滤器组件包括：

壳体，其具有头部和主体部分、以及用于待过滤流体的入口端口和出口端口，其中，至少一个端口设置在头部中，所述头部具有腔室端口，其流体连接到头部中的所述至少一个端口，所述头部和主体部分具有能够通过相对旋转使它们互相连接以及分开的第一结构；

过滤器元件，用于去除夹带在流体流中的材料，所述过滤器元件可以接收在主体部分中，所述过滤器元件和主体部分具有限制它们之间相对旋转的第二结构，所述过滤器元件具有过滤器端口，其中，通过将过滤器端口和腔室端口的其中之一沿第一轴线滑动到另一个中，可在所述过滤器端口和所述腔室端口之间设置流体紧密连接；

其中，所述头部和所述过滤器元件的其中之一设置有与所述第一轴线倾斜的倾斜表面，另一个设置有抵住所述倾斜表面的顶杆部分，当头部和主体部分通过相对旋转分开时，所述顶杆部分可以将过滤器元件推离所述头部，以使过滤器端口从腔室端口释放。

2.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述倾斜表面由所述过滤器元件提供。

3.根据权利要求2所述的过滤器组件，其中，所述过滤器端口由从过滤器元件伸出的壁提供，并且，所述倾斜表面由过滤器端口壁的自由端提供。

4.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述倾斜表面位于一平面中。

5.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述倾斜表面至少部分围绕所述组件的轴线螺旋延伸。

6.根据权利要求4或5所述的过滤器组件，其中，过滤器端口、腔室端口、和倾斜表面的倾斜角被构造为，可以通过将所述过滤器元件旋转不超过270°来使过滤器端口从腔室端口释放。

7.根据权利要求4或5所述的过滤器组件，其中，过滤器端口、腔室端口、以及倾斜表面的倾斜角被构造为，可以通过将所述过滤器元件旋转不超过180°来使过滤器端口从腔室端口释放。

8.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述顶杆部分在它的第二端处设置在主腔室内。

9.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述顶杆部分由所述头部的内壁提供。

10.根据权利要求9所述的过滤器组件，其中，所述顶杆部分由在头部内的表面提供，所述表面至少部分围绕组件轴线螺旋延伸。

11.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述倾斜表面至少部分围绕组件轴线螺旋延伸，并且，至少部分围绕组件轴线螺旋延伸的另外的倾斜表面提供了所述顶杆部分。

12.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述头部包括与所述头部分开形成的插入部，其中，所述插入部位于主腔室中，并且，所述顶杆部分由所述插入部提供。

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