CN101878058A - 具有独特界面的可更换过滤元件及其过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明的一个实施例涉及一种可更换过滤元件，包括具有第一端部和第二端部以及内腔的过滤介质、以及联接至所述过滤介质第一端部的端板，所述端板包括自端板延伸出的凸起部，所述凸起部包括第一部分、凸缘和第二部分，所述第一部分自所述端板延伸至所述凸缘，所述第二部分自所述凸缘开始延伸。进一步的实施例、形式、主体、特征、优势、方面和益处将在下文的描述和附图中得到更清晰地显现。

Description

具有独特界面的可更换过滤元件及其过滤系统

技术领域

本技术领域涉及可更换滤筒以及具有可更换过滤元件的过滤系统。

背景技术

现有技术已运用了各种各样的装置和方法来去除受污染液体中的悬浮污染物。通常，受污染的液体在外部压力或者外部作用力的驱使下穿过多孔的过滤介质。通过选择所述多孔过滤介质的孔的尺寸大小，可允许液体从多孔过滤介质中穿过同时阻止污染物流过该多孔过滤介质。污染物被该多孔过滤介质阻隔，而液体从该多孔过滤介质中流过。因此，流经过滤介质的液体中的污染物被清除。

可更换滤筒和组件已被证实是过滤系统中非常有用的组成部分，可用在各种不同的应用场合，包括例如用在柴油发动机等内燃机上。可更换过滤元件可与过滤系统的其他部件结合起来以形成可操作的组件，来从液体中清除微粒和其他不想要的物质。

因此，需要有一种在本申请中所介绍的独特且创新性的可更换过滤元件和具有可更换过滤元件的过滤系统。

发明内容

在本发明的另一个实施例中，提供一种可更换过滤元件，包括具有第一端部、第二端部和内腔的过滤介质。所述过滤元件进一步包括连接至所述过滤介质第一端部的端板。所述端板包括自端板向远离所述过滤介质的方向延伸的凸起部。所述凸起部具有第一部分、凸缘和第二部分。所述第一部分自所述端板延伸至所述凸缘。所述第二部分自所述凸缘开始延伸。

在所述实施例的改进方案中，所述端板进一步包括从所述端板延伸出的多个肋板。

在所述实施例的另一个改进方案中，所述可更换过滤元件还包括连接至所述过滤介质第二端部的第二端板。

在本实施例的另一改进方案中，所述可更换过滤元件被插入到过滤系统箱室中并被过滤系统箱盖盖住。所述凸起部从所述箱盖的开口中伸出。所述凸起部的凸缘将所述过滤元件和所述箱盖联接起来。

在本实施例的另一改进方案中，所述端板包括一密封凸缘，所述密封凸缘具有一对轴向延伸的周向环绕肋板，且该一对周向环绕肋板相互之间径向间隔开。

在本实施例的另一改进方案中，所述箱盖与箱室接合，且所述箱盖与箱室之间的作用力使所述端板和箱室之间形成密封。

在本实施例的另一改进方案中，所述凸起部的远端具有用来为用户提供显示的结构。

在发明的另一实施例中，提供一种具有可更换过滤元件的装置。所述过滤元件包括具有第一端部和第二端部的过滤介质。所述过滤元件进一步包括连接至所述过滤介质第一端部的封闭端板、以及将所述可更换过滤元件联接到箱盖上的结构。

在本实施例的一个改进方案中，所述用于将可更换过滤元件联接到箱盖上的结构包括从端板延伸出来的凸起部。所述凸起部包括具有识别标记的远端部分。

在本实施例的另一个改进方案中，所述凸起部是截锥形凸起，其包括第一部分、凸缘和第二部分。所述第一部分自所述端板延伸至所述凸缘，所述第二部分自所述凸缘开始延伸。

在本实施例的另一改进方案中，所述装置进一步包括箱盖。所述可更换过滤元件通过所述凸起部的凸缘与所述箱盖接合。

在本实施例的另一改进方案中，第二端板连接至所述过滤介质的第二端部。所述封闭端板连接至所述过滤介质的第一端部，且包括有自所述过滤介质径向向外的密封凸缘，且所述密封凸缘具有一对轴向延伸、径向间隔开的周向环绕肋板。

在本实施例的另一改进方案中，所述封闭端板进一步包括向远离所述过滤介质的轴向突出的多个径向肋板。

在本实施例的另一改进方案中，所述第二端板限定出一位于中心的开口。

在本发明的另一实施例中，提供一种更换过滤系统中的可更换过滤元件的方法，所述过滤系统包括箱室、可更换过滤元件和箱盖，所述可更换过滤元件被插入箱室内并联接至箱盖，所述箱盖联接到箱室上。所述方法包括解除箱盖和箱室的联接。所述方法进一步包括从箱室中拆除箱盖和可更换过滤元件，在拆除过程中所述箱盖和可更换过滤元件始终是联接着的。所述方法进一步包括解除可更换过滤元件和箱盖之间的联接。

在本实施例的改进方案中，所述方法进一步包括将箱盖和第二可更换过滤元件联接。

在本实施例的另一改进方案中，所述方法进一步包括将箱盖和箱室联接，在联接过程中所述箱盖和第二可更换过滤元件是保持联接着的。

在本实施例的另一改进方案中，所述方法所包括的从箱室上解除与箱盖的联接进一步包括相对于所述箱室旋转所述箱盖。

在本实施例的另一改进方案中，解除可更换过滤元件与箱盖的联接包括对所述可更换过滤元件上的伸出所述箱盖的开口的凸起部施加压力。

在本实施例的另一改进方案中，所述解除联接实质上是由对从所述箱盖开口中穿过的可更换过滤元件的凸起部施加压力这个动作构成。

在本发明的另一实施例中，提供一种可更换滤筒，包括大体上为环状的过滤介质，所述过滤介质沿轴向延伸并限定出一内腔。所述过滤介质夹在封闭顶端盖和底端盖之间。所述顶端盖具有底端和顶端。所述顶端具有一基本上位于中央且轴向延伸的附属件。所述底端的至少一部分是与过滤介质邻接的。所述底端限定出一密封凸缘。

在本实施例的一个改进方案中，所述密封凸缘具有一对轴向延伸的周向环绕肋板，且该一对周向环绕肋板相互之间径向间隔开。

在本实施例的另一个改进方案中，所述顶端包括沿远离过滤介质的轴向延伸的多个径向肋板。所述附属件具有标有识别标记的远端部分。

在本实施例的另一改进方案中，所述底端盖限定出一位于中心的孔。

进一步的实施例、形式、主体、特征、优势、方面和益处将在下面的描述和附图中更清晰地显现出来。

附图说明

图1是可更换过滤元件的透视图；

图2是过滤系统箱盖的透视图；

图2A是图2的另一视角透视图；

图3是过滤系统箱室的局部透视图；

图4是过滤系统的透视图；

图5和图5A是图4局部的剖面图；

图6是过滤系统箱盖和箱室的透视图；

图7是过滤系统的剖面图；

图8是过滤系统的剖面图；

图9是具有发动机和过滤系统的机动车的侧视图。

具体实施方式

为了促进对本发明原理的理解，将参考附图中所示的实施例并使用特定的语言来对本发明进行描述。但需要明白的是，本文的描述并不意图对本发明范围进行限定，本领域技术人员可通过本发明相关的内容根据本文所例证的描述，从而对所例举的实施例进行类似的变更和进一步的修改、对本文所预期的本发明原理做进一步的应用，均属于本发明范围之列。

参照图1，图1示出了优选的可更换过滤元件或滤筒100，其包括过滤介质110、连接至过滤介质110一端的端板120、以及连接至过滤介质110另一端的端板130。在所示的实施例中，过滤介质110为大体上环状且具有褶皱的结构，从第一端延伸到第二端并限定出一内腔。在所示的实施例中，过滤介质110较佳地为夹在端板120和端板130之间并嵌入其中。其它实施例可以考虑采用其它过滤介质形式，包括例如堆叠圆盘旁路过滤介质形式或者其他过滤介质形式。

端板130最好包括一沿径向朝外延伸的外围密封凸缘131。凸缘131向端板130提供密封性能，进一步的细节将在下面结合图5A进行详述。端板130还最好具有自端板130远离过滤介质110轴向延伸的肋板132。肋板132为端板130提供结构加强和力传递性能。如本申请中其它附图所示，位于所述箱盖内表面的圆形肋板232位于肋板132上方且将肋板132往下推。通过用密封凸缘131(如图5A所示)的同轴延伸的径向外肋152和径向内肋153将箱室和其联接处结合而形成面密封等方式，可辅助提供均匀的密封性。

端板130还包括从端板130延伸出的公凸起部140。所述凸起部140的一部分141自端板141延伸至凸缘143。所述凸起部140的另一部分145从凸缘143延伸至凸起部140的端部或者顶部147。顶部147最好具有视觉的和/或者触觉的指示器149。在顶部147上可显示各种信息。举例来说，这些信息可包括零件编号、原始设备制造商(例如标志或商标)、过滤器性能级别(例如10微米、20微米级过滤水平等)或者其它与可更换过滤元件100的类型或型号相关的信息，又或者其它对消费者或用户有用的关于可更换过滤元件100的信息。

在一实施例中，凸起部140具有基本上为截锥形的形状。其它各种形状的凸起部也在本发明考虑的范围之内，例如但不限于，圆柱形。端板130最好是由复合或塑料材料如热塑性材料形成的一体化结构。其它实施例也可考虑采用由多块材料连接到一起而形成的端板130，例如，凸起部140和/或可更换过滤元件100的其它部分可以分别作为单独的一块而联接到端板140上。

参照图2和图2A，图中示出的是优选的过滤系统箱盖200。箱盖200具有孔210，孔210较佳地还包括位于其内表面上的凸缘212。箱盖200还包括旋转锁扣220，所述旋转锁扣220包括凹槽222、唇边224和凹槽226。箱盖200进一步包括肋板230、从箱盖200内表面延伸出的环232、六角螺母205和从箱盖200外表面延伸出的肋板206。

参考图3，图3示出的是过滤系统箱室300的局部，所述过滤系统箱室300包括箱体370，围绕着插座372和中心柱390。箱室300还包括一定数量的开口380和相应多个突片381。附图4示出的是过滤系统400，其包括箱室300、联接到箱室300上的箱盖200、位于箱室300内并与箱盖200联接的可更换过滤元件100。箱室300包括未过滤液体入口(图中未示出)、过滤后液体出口310、排水口320、排水阀340以及电力输入330，电力输入330提供一个或多个电源电路元件以用于例如启动加热单元(未示出)，以及一个或多个信息电路元件以用于例如发送和/或接收信息给一个或多个传感器(未示出)。箱盖200和可更换过滤元件100的联接包括凸起部140从开口210穿过，如下文结合图5所述。箱盖200和箱室300的联接包括突片381和锁扣220的配合，如图5A所示，也可包括其他联接方式，如螺纹连接、密封箱盖或箱室的脊部、其它旋转锁扣联接、卡口式联接、制动联接或者搭扣联接或者将各种前面所说的方式与其他连接方式结合。

参考图5，图5示出的是系统400局部的剖面图，从图中可看出可更换过滤元件100和箱盖200的接合。通过环232与肋板132的接触，且凸起部或者附属件140从开口210伸出，可更换过滤元件100和箱盖200被定位，。凸缘212和143被联接在一起，例如，通过施加足够的力使所述凸缘彼此滑过对方直到所示的位置。凸缘212和143最好提供达到预定的气压的有效密封，超出该预定气压后压力便会释放。包括端部147和指示器149的凸起部的一部分从箱盖200延伸一特定的距离，例如，该距离足够长到可提供结构来施加解除力使凸缘212和143解除联接，允许箱盖200和可更换过滤元件100分离开来。其他的解除联接的结构也可考虑，例如干涉配合、搭接配合、可更换元件、可变形元件、螺纹元件、拴锁元件或者前面各种结构的组合。

参考图5A，图5A示出的是系统400局部的剖面图，以显示出箱盖200和箱室300的接合。如上文所述，突片381与锁扣220配合并被锁扣220所限位。箱盖200和箱室300的联接最好提供一预定的作用力来通过箱盖200在可更换过滤元件100和箱室300之间形成密封500，例如通过被推向箱室300的密封凸缘131。密封凸缘131包括两个向下延伸的同轴肋板，即径向外肋板152和径向内肋板153。这些肋板优选围绕箱室300的对应位置搭扣配合，从而形成密封500。

参考图6，图6示出了过滤系统箱盖600和过滤系统箱室630。过滤系统箱盖600包括其上形成的开口629，所述开口629与前文所述的过滤系统箱盖200上的开口相同或相似。过滤系统箱盖600还包括紧固部件620，紧固部件620又包括穿过保持件621的紧固件622。过滤系统箱盖600还包括定位销625，定位销625用来使箱盖620与箱室630对齐。过滤系统箱室630包括插座636和采用大体上中空的中心柱637形式的出口。箱室630还具有定位轮廓635，所述定位轮廓635与定位销625配合可将箱盖600相对于箱室630对齐。通过将箱盖600向左或向右旋转，定位销625通过与箱室630的定位轮廓635接触而轴向向上移动。因此，大致上为V形的定位轮廓更容易通过旋转箱盖而将箱盖600从箱室630分离开。箱室630还包括紧固部件631，所述紧固部件采用螺母如螺母632来与紧固件622配合联接。

参照图7，其示出的是包含有可更换过滤元件710、箱盖720和箱室730的过滤系统700。可更换过滤元件710包括凸起部740，所述凸起部740向一端部747沿轴向延伸，所述端部747上较佳地可设有可视指示器749。箱室700包括中心管737，所述中心管737从本发明一个实施例的可更换滤筒的底端盖770内的开口780中穿过而延伸出去。作为过滤后液体出口的中心管737包括顶端750，并在大致邻近顶端750处设有至少一个孔760。在实施例中，例如，在过滤系统为燃料过滤系统的实施例中，中心管737在可更换滤筒内的延伸允许一装置在最初的引擎启动过程中将箱室内的燃料维持在一个精确的水平。本领域的普通技术人员可获知的是，本发明各种不同的实施例都具有封闭顶端板以及密封件，以便所有的液体(过滤后的和未被过滤的)都位于顶端板之下。因此，燃料水平的控制也可以用平的顶端板实现，而不是半球形的顶端板。半球形的顶端板允许中心管750沿轴线继续向上延伸。事实上，需要明白的是，中心管750和凸起部740可具有一定的尺寸以便使中心管750延伸至凸起部740的中空空间内，而凸起部740与过滤介质的内腔在流体上是连通的。

参照图8，其示出的是包括有可更换过滤元件810、箱盖820和箱室830的过滤系统800。可更换过滤元件710和810与箱盖720和820之间的联接，可相应地分别同上文描述的可更换过滤元件100和箱盖200之间的联接相同或相似。箱盖720和820与箱室730和830之间的联接，可相应地分别与上文描述的箱盖200和箱室300之间的联接相同或相似。另外的系统也可以设想到。在一个另外的系统中，箱盖与中心柱联接，例如，通过一对啮合的螺纹连接，可更换过滤元件可与箱盖和中心柱联接，也可解除联接。该实施例中可设有一个或多个自过滤元件延伸出的凸起部，最佳地是它们穿过箱盖以便于这种联接和/或解除联接。

参照图9，其示出的是机动车900。机动车900可以为各种类型的车，例如轻型卡车、中型卡车、重型卡车、客车、公共汽车、或工业用或者建筑用汽车。机动车900包括发动机910，其最好为柴油发动机，不过也可以是其他类型的内燃机，机动车900还包括过滤系统920，所述过滤系统920与发动机910之间流体连通，用于对将提供给发动机910的液体进行过滤。过滤系统920可以与上文描述的过滤系统相同或相似。

本发明主要涉及一种滤筒和箱室的结合体，其可用在如柴油机或汽油发动机等内燃机中。由于机动车发动机所用的各种液体很容易被水、沙、泥土和其他微粒物质所污染，因此这种过滤单元非常重要。各种杂质如燃烧产物、烟尘、水分、灰尘、磨损粉末等等在机车发动机工作的每时每刻都会混杂到润滑油中，这些杂质被所述过滤组件过滤掉。因此，本发明的过滤器可应用在很多场合。例如，所述过滤组件可用在农场设备、建筑设备、滑车、装货车、其他越野车、重型公路卡车、汽车和其他机动车、需要液压过滤的工业机器、以及需要过滤液体的其他所有设备或机械装置中。另外，过滤组件可用来从各种不同液体中去除杂质。举例来说，该液体流可包括液压油、发动机润滑油、柴油、汽油、发动机冷冻剂、自动传动液以及其他类型的液体。过滤组件也可用在气态流体上，如空气和尾气。

虽然本发明的示例性实施例已结合附图在前面进行了详细地图示和描述，同样要理解的是，这是示例性的，但不是对特征的限制，必须理解本文只显示和描述了优选实施例，所有基于本发明精神所作的变更和修改都属于本发明保护范围之内。需要明白的是，上文描述中所用到的词语如最好、较佳地、优选地或者更优的等说明所描述的特征可能是更好的，但其并不一定是必须的，缺少这些词语的实施例同样属于本发明范围之内，本发明的范围由下面的权利要求来限定。在阅读权利要求时，当用到词语“一”、“一个”、“至少一个”或者“至少一部分”时，它们并不用于限定权利要求只有一个项目，除非权利要求中有相反的明确说明。当用到词语“至少一部分”和/或“一部分”，所述项目可包括一部分和/或项目的整体，除非有相反的明确说明。

Claims (24)

1.一种可更换过滤元件，包括：

具有第一端部、第二端部和内腔的过滤介质；以及

连接至所述过滤介质第一端部的端板，所述端板包括从端板向远离过滤介质方向延伸的凸起部，所述凸起部包括第一部分、凸缘和第二部分，所述第一部分自所述端板延伸至所述凸缘，所述第二局部自所述凸缘开始延伸。

2.根据权利要求1所述的可更换过滤元件，其中，所述端板进一步包括自端板延伸出的多个肋板。

3.根据权利要求1所述的可更换过滤元件，进一步包括连接至所述过滤介质第二端部的第二端板。

4.根据权利要求1所述的插入到过滤系统箱室中并被过滤系统箱盖盖住的可更换过滤元件，其中，所述凸起部穿过所述箱盖内的一开口而伸出，且所述凸起部的凸缘与所述过滤元件和箱盖联接。

5.根据权利要求1所述的可更换过滤元件，其中，所述端板包括一密封凸缘，所述密封凸缘具有一对轴向延伸的周向环绕肋板，且所述一对周向环绕肋板彼此径向间隔开。

6.根据权利要求6所述的可更换过滤元件，其中，所述箱盖与所述箱室接合，且所述箱盖与箱室之间的作用力使所述端板和箱室之间形成密封。

7.根据权利要求1所述的可更换过滤元件，其中，所述凸起部的远端具有为用户提供显示的结构。

8.一种装置，包括：

可更换过滤元件，所述可更换过滤元件具有：

包括第一端部和第二端部的过滤介质；

连接至所述过滤介质第一端部的封闭端板；

将所述可更换过滤元件联接到箱盖上的结构。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述将可更换过滤元件联接到箱盖上的结构包括自所述端板延伸出的凸起部，所述凸起部包括具有识别标记的远端部分。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述凸起部是截锥形的凸起结构，其包括第一部分、凸缘和第二部分，所述第一部分自端板向所述凸缘延伸，所述第二部分自凸缘开始延伸。

11.根据权利要求10所述的装置，进一步包括一箱盖，所述可更换过滤元件通过所述凸起部的凸缘被联接到所述箱盖上。

12.根据权利要求8所述的装置，进一步包括连接至所述过滤介质第二端部的第二端板，其中，所述连接至所述过滤介质第一端部的封闭端板包括从所述过滤介质径向向外延伸的密封凸缘，且所述密封凸缘具有一对轴向延伸、且径向间隔开的周向环绕肋板。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述封闭端板进一步包括向远离所述过滤介质的轴向突出的多个径向肋板。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述第二端板限定出一位于中心的开口。

15.一种更换过滤系统中的可更换过滤元件的方法，所述过滤系统包括箱室、可更换过滤元件和箱盖，所述可更换过滤元件被插入所述箱室内并联接到所述箱盖上，所述箱盖联接到箱室上，所述方法包括：

解除所述箱盖和箱室的连接；

从所述箱室中拆除所述箱盖和可更换过滤元件，在拆除过程中所述箱盖和可更换过滤元件是保持联接的；以及

解除所述可更换过滤元件和箱盖的联接。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括将所述箱盖和第二可更换过滤元件联接。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括联接所述箱盖和箱室，在所述联接过程中所述箱盖和第二可更换过滤元件是保持联接的。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述解除所述箱盖与箱室的联接包括相对所述箱室旋转所述箱盖。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述解除可更换过滤元件与箱盖的联接包括对所述可更换过滤元件上的伸出所述箱盖的开口的凸起部施加压力。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述解除联接实质上是对从所述箱盖上的开口中穿过的可更换过滤元件的凸起部施加压力。

21.一种可更换滤筒，包括：

大体上为环状的过滤介质，所述过滤介质沿轴向延伸并限定出一内腔；

所述过滤介质夹在封闭项端盖和底端盖之间，其中所述顶端盖具有底端和顶端，所述顶端具有一基本上位于中央且轴向延伸的附属件，所述底端的至少一部分是与过滤介质邻接的，所述底端限定出一密封凸缘。

22.根据权利要求21所述的可更换滤筒，其中，所述密封凸缘具有一对轴向延伸的周向环绕肋板，且该一对周向环绕肋板相互之间径向间隔开。

23.根据权利要求21所述的可更换滤筒，其中，所述顶端包括沿远离过滤介质轴向延伸的多个径向肋板，且其中所述附属件具有标有识别标记的远端部分。

24.根据权利要求23所述的可更换滤筒，其中，所述底端盖限定出一位于中心的孔。

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