CN102089057B

CN102089057B - 过滤器

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Publication number: CN102089057B
Application number: CN2009801265420A
Authority: CN
Inventors: P·R·科尔; D·斯科特
Original assignee: Parker Hannifin UK Ltd
Current assignee: Parker Hannifin Manufacturing UK Ltd; Parker Hannifin Manufacturing Ltd
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2029-06-26
Also published as: RU2011105112A; WO2010004315A3; BRPI0915502B1; RU2494789C2; KR101609215B1; EP2300123A2; WO2010004315A2; ES2436196T5; BRPI0915502A2; US20110147297A1; GB0812457D0; ES2436196T3; EP2300123B2; CN102089057A; US8268170B2; EP2300123B1; GB0812994D0; KR20110038057A

Abstract

在第一实施例中，公开了一种用于过滤器锁紧机构。所述锁紧机构包括与过滤介质(10)可联接的锁紧肋(30)。在锁紧肋(30)与过滤介质(10)联接且过滤介质(10)位于第一过滤器主体构件(4)内时，锁紧肋(30)配置成与从第一过滤器主体构件(4)和第二过滤器主体构件(48)中的一个延伸的对应的肋(32)协同操作，形成组合卡口连接器肋(44)。组合肋(44)可以与第一过滤器主体构件和第二过滤器主体构件(4，48)中的另一个的卡口连接器槽(52)接合，以将过滤器主体构件(4，48)联接在一起而围绕过滤介质(10)。在第二实施例中，公开了一种过滤器元件(2)，包括：第一端帽(6)，第二端帽(8)，过滤介质(10)，中心管(20)和锁紧环(12)。过滤介质(10)在第一和第二端帽(6，8)之间延伸，并限定中心腔体(86)。第一端帽(6)具有进入中心腔体(86)的开口(18)。中心管(20)限定从第一端帽(6)到第二端帽(8)通过过滤器元件(2)的通路。锁紧环(12)通过支撑肋(18)与第一端帽(6)隔开。过滤器元件(2)限定流体流动路径，所述流体流动路径延伸通过中心管(20)，通过过滤介质(10)，并通过中心腔体(86)，到达进入中心腔体(86)的开口(18)。

Description

过滤器

技术领域

本发明涉及过滤器。具体而言，本发明的实施例涉及过滤器的改良，例如形成用于车辆的燃料供应系统的一部分的燃料过滤器。本发明的某些实施例涉及用于过滤器的锁紧机构。具体而言，某些实施例涉及形成可更换的过滤器元件的一部分的锁紧环。本发明的备选实施例涉及过滤器元件，其与过滤器头和过滤器杯结合，提供通过过滤器的预先确定的流体流动路径。

背景技术

燃料供应系统，且具体地车辆燃料系统通常包括至少一个燃料过滤器，以除去燃料中的水和其它污染物。燃料供应系统内可具有多个燃料过滤器，例如用于在抽吸侧(即主燃料泵的上游)过滤水、空气和大的颗粒污染物的主过滤器，和用于在压力侧(即主燃料泵的下游)除去细小颗粒物的副过滤器。

通常，燃料过滤器包括可移除的过滤器元件，该可移除的过滤器元件包括过滤介质。在过滤介质被污染物阻塞时，允许更换过滤介质，无需替换整个过滤器。这防止了过滤器上的压降增加而超出其设计范围。

燃料过滤器通常可包括过滤器杯和可拆卸的过滤器头。过滤器元件可坐落于过滤器杯内，使得燃料必须通过过滤介质才能抵达位于过滤器头内的出口。燃料可通过位于过滤器头内相对于过滤器元件的位置的入口通过过滤器杯，使得燃料绕过滤介质，然后通过过滤介质。备选地，入口可定位在过滤器杯侧。

已知过滤器头与过滤器杯联接，以便可以为了接触和替换过滤器元件将它们拆分。联接可包括过滤器头和过滤器杯之间的螺纹或卡口连接。然而，对于一些已知的燃料过滤器，可以将过滤器头联接到过滤器杯上，而不将过滤器元件插入过滤器杯。这将允许未过滤的燃料传递到过滤器头内的出口，存在损坏燃料系统的其余部分的危险。

对于燃料通过定位在过滤器杯侧的入口进入的燃料过滤器，燃料从底部向上填充过滤器杯，使得所有的空气都悬浮在燃料上方。第二出口可设置成朝向杯的顶部或在过滤器头内，以允许空气返回燃料容器。然而，对于燃料入口在过滤器头内的燃料过滤器，燃料从顶部填充杯，使得空气更难升至过滤器的顶部并与燃料分离。该燃料和空气的紊流混合物可以阻碍从过滤器通过第二出口的空气的流动。燃料过滤器内出现的过量空气将降低过滤介质的过滤效率。

发明内容

本发明的实施例的目的在于，避免或缓解与现有技术相关的一个或更多的问题，包括本文或其它地方出现的问题。具体而言，本发明的某些实施例的目的在于，提供一种用于过滤器的锁紧环，其降低在没有过滤介质的情况下装配过滤器的可能性(锁紧环可与过滤器元件联接或形成过滤器元件的一部分)。而且，本发明的备选实施例的具体目的在于，提供一种过滤器元件，其提高在过滤器头上具有燃料入口的燃料过滤器的过滤介质的过滤效率。

根据本发明的第一方面，提供了一种过滤器元件，包括；锁紧环；第一端帽，与锁紧环联接；过滤介质，与第一端帽联接；和锁紧肋，从锁紧环延伸，并包括从锁紧环径向地延伸的第一部分和从第一部分绕锁紧环的外周延伸的第二部分，锁紧肋的第二部分的至少一部分配置成相对于锁紧肋的第一部分弯曲；其中，在过滤介质位于第一过滤器主体构件内时，锁紧肋配置成与从第一过滤器主体构件和第二过滤器主体构件中的一个延伸的对应的肋协同操作，形成组合卡口连接器肋，使得组合肋可以与第一过滤器主体构件和第二过滤器主体构件中的另一个内的卡口连接器槽接合，以将过滤器主体构件联接在一起而围绕过滤介质。

根据本发明的第二方面，提供了一种过滤器元件，包括：锁紧环；第一端帽，与锁紧环联接；过滤介质，与第一端帽联接；和锁紧肋，从锁紧环向外延伸；其中锁紧肋包括从锁紧环径向地延伸的第一部分和从第一部分绕锁紧环的外周延伸的第二部分，锁紧肋的第二部分的至少一部分配置成相对于锁紧肋的第一部分弯曲，锁紧肋形成卡口连接的一部分。

本发明的第一方面和第二方面的优势在于，如果没有锁紧肋，那么对应的肋不能正确地与卡口连接器槽接合。这减少了在过滤器内没有过滤器元件的情况下装配过滤器的危险。

锁紧肋可在锁紧环的平面上从锁紧环向外延伸。锁紧肋的第二部分的至少一部分可与锁紧环的外周隔开，并配置成相对于锁紧肋的第一部分弯曲。锁紧肋可进一步包括从横穿锁紧环的平面的肋的第二部分的自由端延伸的第一耳状物。锁紧肋的至少一部分可相对于锁紧环的平面倾斜。至少两个锁紧肋可关于锁紧环隔开。

过滤器元件可进一步包括与锁紧肋联接的第一端帽，第一端帽配置成支撑过滤介质。过滤器元件可进一步包括与第一端帽隔开的第二端帽，在端帽之间延伸的过滤介质形成由端帽和过滤介质限定的中心腔体。

第一端帽可与锁紧环联接，并通过支撑肋与锁紧环隔开。

根据本发明的第三方面，提供了一种过滤器，包括：如上所述的过滤器元件；第一过滤器主体构件；和第二过滤器主体构件；其中，在过滤介质位于第一过滤器主体构件内时，锁紧肋与从第一过滤器主体构件延伸的对应的肋协同操作，形成组合卡口连接器肋，组合肋配置成与第二过滤器主体构件内的卡口连接器槽接合，以将过滤器主体构件联接在一起而围绕过滤介质。

第一过滤器主体构件可包括过滤器杯，而第二过滤器主体构件包括过滤器头，且对应的肋可包括过滤器杯肋，并从过滤器杯的边缘附近向外延伸。

锁紧机构可进一步包括锁紧环，锁紧肋从锁紧环向外延伸，且锁紧肋可通过锁紧环与过滤介质联接，锁紧环可安装在过滤器杯上，使得锁紧肋至少部分地覆盖于过滤器杯肋的第一部分，形成组合卡口连接器肋。

锁紧肋可包括从锁紧环径向地延伸的第一部分和从第一部分绕锁紧环的外周延伸的第二部分，使得在锁紧环安装在过滤器杯上时，锁紧肋的第一部分至少部分地覆盖于过滤器杯肋的第一部分，形成组合卡口连接器肋。

锁紧肋的第二部分可与锁紧环的外周隔开，边缘进一步包括接近过滤器杯肋的第一部分的切除部分，使得在锁紧环安装在过滤器杯上时，切除部分配置成容纳锁紧肋的第一部分。

锁紧肋的第二部分可配置成相对于锁紧肋的第一部分弯曲，锁紧肋进一步包括从肋的第二部分的自由端延伸的耳状物，卡口连接器槽进一步包括配置成在组合肋与卡口槽完全接合时容纳耳状物的凹槽。

过滤器杯肋可进一步包括端部钩挂部分，且锁紧肋进一步包括配置成容纳端部钩挂部分的凹槽，使得锁紧肋部分地容纳于锁紧肋内，端部钩挂部分进一步配置成在过滤器杯与过滤器头之间没有过滤器元件的情况下联接时与过滤器头卡口连接器槽接合。

锁紧肋的第二部分可进一步包括在与第一耳状物的相反方向延伸的第二耳状物，第二耳状物配置成与远离端部钩挂部分的过滤器杯肋的端部重叠，以便将锁紧肋和过滤器杯肋联接在一起。

组合肋的至少一部分可相对于锁紧环的平面倾斜，且卡口槽的至少一部分包括相应的倾斜。

过滤器杯和过滤器头中的至少一个可进一步包括环形密封，其配置成使得在过滤器杯、锁紧环和过滤器头联接在一起时，环形密封压在过滤器杯和过滤器头之间。过滤器杯可进一步包括拆卸特征结构，其配置成在过滤器头和过滤器杯相对旋转以拆卸过滤器期间，与过滤器头接合，从过滤器头挤压过滤器杯，并解除过滤器杯和过滤器头之间的环形密封的压紧。

根据本发明的实施例，过滤器元件可包括：第一端帽；第二端帽；过滤介质，在第一和第二端帽之间延伸，限定中心腔体，第一端帽具有进入中心腔体的开口；和中心管，限定从第一端帽到第二端帽通过过滤器元件的通路；其中在过滤器元件容纳于由第一过滤器主体构件和第二过滤器主体构件形成的过滤器主体内时，中心管配置成与第一过滤器主体构件的第一开口连通，而第一端帽的开口配置成与第一过滤器主体构件的第二开口连通，以限定第一过滤器主体构件的第一开口和第二开口之间的流体流动路径，限定的流体流动路径通过中心管和过滤介质。

根据本发明的进一步的实施例，过滤器元件可包括：第一端帽；第二端帽；过滤介质，在第一和第二端帽之间延伸，限定中心腔体，第一端帽具有进入中心腔体的开口；中心管，限定从第一端帽到第二端帽通过过滤器元件的通路；和锁紧环，通过支撑肋与第一端帽隔开；其中，过滤器元件限定流体流动路径，所述流体流动路径延伸通过中心管，通过过滤介质，并通过中心腔体到达进入中心腔体的开口。

可以通过中心管将液体供应至过滤器杯，使得从底部对过滤器杯填充液体。这允许将液体供应内的所有气体在过滤器杯的顶部离开液体，在过滤器杯的顶部可抽除所有气体。

中心管可通过中心腔体和第一端帽的开口，中心管通过支撑肋与开口的侧部隔开。

中心管的壁可朝向第二端帽扩张。

过滤器元件可进一步包括锁紧环，配置成支撑在过滤器杯的边缘上或靠近过滤器杯的边缘，锁紧环通过支撑肋与第一端帽隔开。

根据本发明的进一步的实施例，过滤器可包括：如上所述的过滤器元件；过滤器杯，配置成容纳过滤器元件；和过滤器头，配置成与过滤器杯联接，使得过滤介质被过滤器杯和过滤器头围绕；其中过滤器头包括配置成联接中心管的第一入口和配置成联接第一端帽的开口的第一出口，使得在过滤器元件容纳在过滤器杯内时，流体可以从第一入口流至第一出口，通过过滤介质。

过滤器头可进一步包括配置成将第一入口联接至中心管的流体入口管和与第一出口流体连通的环形腔体，环形腔体设置成围绕入口管，并配置成与过滤器元件的第一端帽的开口连通。

过滤器元件可进一步包括围绕中心管的第一环形密封和围绕第一端帽的开口的第二环形密封，使得在过滤器元件与过滤器头联接时，第一环形密封配置成密封流体入口管和中心管之间的连接，且第二环形密封配置成密封环形腔体和第一端帽的开口之间的连接。

第三环形密封可设置在过滤器杯和过滤器头中的一个上，使得在过滤器杯与过滤器头联接时，第三环形密封配置成密封过滤器杯和过滤器头之间的连接。

中心管可配置成允许流体从其封闭端填充过滤器杯，围绕过滤器元件，并通过过滤介质。

过滤器头可进一步包括：第二入口；第二出口；减压阀，联接在第二入口和第二出口之间，使得在第二入口接收的流体以减少的压力传递到第二出口；和管嘴，配置成允许流体从过滤器杯流至第二出口。

过滤器头可进一步包括与过滤器杯和过滤器头之间的封闭的空间流体连通的腔体，管嘴在腔体和第二出口之间延伸。

过滤器杯可进一步包括：排水阀；和偏转器板，定位在第二端帽和排水阀之间，以使通过中心管的流体偏向旁侧。

附图说明

图1图示了根据本发明的第一实施例的过滤器元件和过滤器杯；

图2图示了图1中过滤器元件和过滤器杯联接在一起，且过滤器元件插入过滤器杯；

图3以局部截面图示了包括与图2中过滤器元件和过滤器杯联接的过滤器头的装配的过滤器；

图4为图3中装配的过滤器的等距视图，更详细地图示了与过滤器头联接的入口和出口；

图5为图3和4中装配的过滤器的第一局部截面视图；

图6为图3和4中装配的过滤器的第二局部截面视图，其沿与图5的视图不同的平面截取；和

图7为通过图3和4中装配的过滤器的截面视图，其沿垂直于图5和6的平面的平面截取；

图8图示了根据本发明的第二实施例的过滤器元件和过滤器杯；

图9以局部截面图示了包括与图1中过滤器元件和过滤器杯联接的过滤器头的装配的过滤器。

具体实施方式

首先参照图1，其以分解等距视图图示了根据本发明的第一实施例的燃料过滤器的构件。具体而言，图1图示了过滤器元件2和过滤器杯4。过滤器杯4配置成容纳过滤器元件2。过滤器元件2包括上端帽6和下端帽8。在端帽6、8之间延伸的为过滤介质10。过滤介质10包括允许燃料通过但防止气体、预先确定的直径以上的颗粒和某些其它液体通过的打褶材料。

锁紧环12围绕上端帽6，并通过支撑肋14与上端帽6隔开，使得在将过滤器元件2插入过滤器杯4时，流体可以绕上端帽6流动和在上端帽6上流动。支撑肋14可包括延伸至锁紧环12的上端帽6，除绕上端帽6外周的允许流体通过的多个缝15之外。备选地，缝15基本上可绕上端帽6一直延伸，除延伸至锁紧环12的窄的支撑肋14之外。锁紧环12配置成坐落在杯4的上边缘16上。在本发明的备选实施例中，锁紧环12可重叠在边缘16上，或坐落在边缘16下方的过滤器杯4内部的凸出物上。在锁紧环12坐落在上边缘16上时，过滤介质10与过滤器杯4的侧壁隔开，以便燃料可以绕过滤介质10流动。

图1进一步图示了上端帽6上的开口18和向上延伸通过开口18并通过肋22与开口18隔开的中心管20。O形环24和26设置成用于形成对开口18和中心管20的密封。下面将结合图5和6解释开口18和中心管20的目的。

图1进一步图示了位于过滤器杯4底部用以除去从燃料过滤的水的排水阀28。排水阀28可完全采用常规技术，因此不作进一步描述。与排水阀28关联的为燃料中水(Water In Fuel：WIF)传感器连接器29。WIF传感器连接器29允许将WIF传感器联接在过滤器杯4上，传感器配置成检测过滤器杯内的水，并触发排水阀28抽除水。WIF传感器和连接器也可完全采用常规技术。

锁紧环12进一步包括绕环均匀隔开的三个锁紧肋30。应理解，在本发明的备选实施例中，可为任何数量的肋30，它们无需均匀地分隔(具体而言，为了确保锁紧环12以预先确定的方位坐落在上边缘16上)。过滤器杯4进一步包括三个对应的锁紧肋32。肋30和32分别从锁紧环12和过滤器杯边缘16向外延伸。更具体而言，肋30、32包括从锁紧环2或杯4径向地延伸的固定部分34、36和从固定部分34、36延伸的柔性部分38、40。柔性部分38、40从固定部分34、36大致平行于但与锁紧环12或杯4的外周隔开地延伸，使得它们可相对于固定部分34、36弯曲。从上方观察时，柔性部分顺时针方向延伸，但应理解，也可反方向延伸。

图1显示了附接于过滤器杯4的肋32设定在边缘16水平的下方。邻接肋32的固定部分36处，边缘16被切割而形成切口42，该切口42允许附接于锁紧环12的肋30的固定部分34延伸通过边缘16。切口42防止锁紧环12在坐落在边缘上时相对于边缘16旋转。

现在参照图2，其图示了过滤器元件2插入过滤器杯4，使得锁紧环12坐落在边缘16上，且其方位由切口42固定。肋30、32彼此邻接，并共同地形成允许过滤器元件2和过滤器杯4与过滤器头联接(下面将结合图3和4描述)的卡口连接器肋44。各卡口连接器肋44具有通过肋30限定的上表面和通过肋32限定的下表面。可以看出，上表面和下表面在它们的大部分长度上倾斜于锁紧环12的平面。肋30的柔性部分38的自由端处为耳状物46。耳状物46用作提供卡口连接器肋44进入过滤器头内的卡口连接器槽的刚性接合，现在将结合图3进行描述。

图3以部分地剖切的等距视图图示了与图2中图示的过滤器元件2和过滤器杯4联接的过滤器头48。过滤器头48配合于过滤器元件2的顶部，并具有部分地向过滤器杯4侧部延伸的侧壁50。侧壁50部分地被剖切，以图示用以容纳组合卡口连接器肋44的形成于侧壁50内部的卡口连接器槽52。应理解，卡口连接器槽52的相应的数量和位置设置成匹配卡口连接器肋44。各卡口连接器槽52包括形成于壁50的内表面的凹槽，凹槽具有开口端54和封闭端56。邻接开口端54处，侧壁50的厚度减少，以允许过滤器头在组合卡口连接器肋44上通过。可对该厚度减少的部分的边进行去角，以有助于定位卡口连接器肋44。类似地，可对远离耳状物46的组合肋44的一端进行去角，以有助于将肋44定位在槽52内。

通过使卡口连接器肋44与厚度减少的壁部分对齐，并使过滤器头48和过滤器杯4在一起，直到卡口连接器肋44的固定部分34、36与卡口连接器槽52的开口端对齐，将过滤器头48与过滤器元件2和过滤器杯4联接。从过滤器头48上方观察时，可相对于过滤器杯4顺时针方向旋转过滤器头48，使得卡口连接器肋44与卡口连接器槽52接合。可以看出，卡口连接器槽52的侧部58、60相对于锁紧环12的平面倾斜，倾斜程度与卡口连接器肋44的上表面和下表面相同。因此，随着卡口连接器肋44与卡口连接器槽52接合，过滤器头压靠锁紧环12和过滤器杯4的侧壁。过滤器杯4进一步包括压在过滤器杯4和过滤器头48之间以提供流体紧密封的O形环62。

在相对于过滤器杯4充分地旋转过滤器头48时，耳状物46与过滤器头48的侧壁50的对应的凹槽64接合。卡口连接器肋44的柔性允许卡口连接器槽52的上侧58对耳状物46向下施力，直到其与凹槽64对齐并接合。耳状物和凹槽46、64的接合提供卡口连接器肋44在卡口连接器槽52内完全地接合(可听见的，或用户可检测的如感觉一次咔嗒，或过滤器头48的旋转的阻力的变化)的明确指示。图1至3图示了朝向自由端厚度减少的组合卡口连接器肋44。这对防止槽52的底侧60限制肋44弯曲而允许耳状物46与凹槽64接合的能力是需要的。

卡口连接器肋44与卡口连接器槽52的正确的接合需要提供肋30和32两者。槽52构造成深度与肋30和32的组合深度相等。如果因为在重新装配过滤器时已经省略过滤器元件2而没有锁紧环12，那么杯4上的肋32和槽52之间的连接将会松动。而且，在没有过滤器元件2的情况下，没有与凹槽64接合的耳状物46。因此，过滤器头48将只能松动地连接在过滤器杯4上，并将容易地松脱。因此，省略过滤器元件2的错误对装配过滤器的人员来说将会非常明显，且因此，在将过滤器重新连接到燃料供应系统上时省略过滤器元件的可能性大大地减少。

在本发明的备选实施例中，可分开地设置锁紧环12和过滤器元件2的其余部分。锁紧环12可变更为提供向内延伸的凸出物，该凸出物配置成支撑过滤器元件2的上端帽6。上端帽6可增加直径，从而延伸超出过滤介质10而支撑在锁紧环12的凸出物上。

应理解，肋30和32的形状，且因此，组合卡口连接器肋44的形状可以改变。例如，固定部分和柔性部分的相对尺寸可以改变。肋32可以不包括柔性部分，而肋30包括具有更大深度的柔性部分，使得组合卡口肋44具有沿其长度相对恒定的深度。

如上所说明的那样，组合卡口肋44的数量和位置可以改变。为了获得降低在过滤器中省略过滤器元件2的可能性的有利的效果，需要最少一个组合肋44。为了在仅有一个组合肋44时将过滤器头48紧固到过滤器杯4上，还可在过滤器杯4上设置与组合肋44隔开的固定卡口肋。优选的是，至少两个组合肋44，例如关于过滤器在直径上彼此对置。如果多于一个肋44，那么它们不需要所有的肋长度相等。肋30和32的形式的唯一限制为在它们一起形成组合肋44时肋的至少一部分重叠，使得组合肋的至少一部分具有大于任一肋的相应的部分的深度的深度。

耳状物46以上描述成与单个凹槽64接合。然而，在备选实施例中，可设置一系列的凹槽64，根据O形环62所需的压紧程度允许过滤器头48在旋转位置的范围内与过滤器杯4联接。

以上描述的锁紧机构的实施例均需要锁紧环安装在过滤器杯的边缘上或靠近过滤器杯的边缘，以支撑锁紧肋。然而，应理解，不必须为这种情况。作为替代，锁紧肋或各锁紧肋可直接从过滤器元件的上端帽或过滤器元件的其余部分的一些其它部分延伸。例如，各锁紧肋可包括从上端帽延伸并通过过滤器杯的边缘的切口的长形的第一部分和平行于过滤器杯的外周延伸的第二部分，如上所述。确实，锁紧机构的设计上的唯一限制在于它包括第一部分，所述第一部分与过滤介质联接或可与过滤介质联接，且所述第一部分与从过滤器杯和过滤器头中的一个延伸的突出物协同操作，以形成与形成于过滤器杯和过滤器头中的另一个的对应的卡口连接器槽协同操作的组合卡口肋或销。

现在参照图4，其是装配的过滤器的等距视图，图示了过滤器头48的细节。过滤器头48包括位于基本上垂直于过滤器头48的上表面的平面的平面内的凸缘64。凸缘64包括用于将过滤器紧固在适当位置例如车辆发动机舱内的固定孔66。另一固定孔68设置在从过滤器头48的侧壁50延伸的第二凸缘上。

过滤器头48包括用于接收来自燃料容器的燃料的第一入口70和用于将过滤的燃料传输至发动机(经由燃料供应系统的其它构件)的第一出口72。过滤器头48进一步包括用于接收从发动机返回的未使用的燃料的第二入口74和用于使燃料(和过滤器内的空气)返回燃料容器的第二出口76。过滤器头48与过滤器元件2结合限定相应的入口和出口之间的流动路径，如下面将结合图5和6的截面视图描述的那样。过滤器头48进一步包括用于给过滤器头48内的压力开关提供功率的电插座78，所述压力开关配置成检测低的过滤器压力。

图5为图4中过滤器在延伸通过过滤器头48和过滤器杯4并与第一入口70、第一出口72和排水阀28相交的垂直平面上的截面视图。图5的截面与肋30、32和槽52之间卡口连接中的一个相交。

图5图示了燃料经由第一入口70从燃料容器进入过滤器、通过过滤介质10和通过第一出口72离开的流动路径。燃料入口70经由形成于过滤器头帽48内的通道80与中心管20联接。通道80的端部通过O形环26与中心管20密封，随着过滤器头48与过滤器杯4联接和倾斜的卡口肋44沿倾斜的卡口槽52滑动，O形环26被压紧而形成流体紧密封。

进入第一入口70的燃料通过中心管20向下通过过滤器元件2的中心。中心管20朝向过滤器杯的底部扩张，以便降低进入杯的燃料的速度，并因此减少过滤器杯基部沉降的水的重新混合而进入燃料。过滤器包括形成于过滤器头48和过滤器杯4之间的封闭压力室82，而过滤器元件2支撑于中间。通过通过中心管20的燃料从接近过滤器的底部填充压力室空间82。燃料围绕过滤介质10，并可以通过过滤介质。如果供应充足的燃料，那么燃料绕过滤器元件2继续上升，直到它流至上端帽6的顶部上方，完成压力室空间82的填充。燃料中出现的任何气体将上升至压力室空间82的顶部。随着燃料从底部填充压力室空间82，这有助于允许燃料和气体分离，而不会导致过度的紊流。

燃料中所有的水将向压力室82的底部沉降，并可通过排水阀28周期性地将其除去。为了防止燃料的供应干扰水在过滤器杯的底部的沉降，在底端帽8下方设置偏转器板84，以使在中心管20内向下传递的燃料偏向旁侧。偏转器板84可仅在过滤器杯4的一部分延伸，使得燃料可以绕偏转器板流动并抵达杯的底部。备选地，如图所示，偏转器板可在杯的整体宽度上延伸，并包括燃料可以通过的孔(未显示)。

通过过滤介质10的燃料进入过滤器元件2内围绕中心管20的中心腔体86。上端帽6包括连通中心腔体86的开口18。中心管20穿过开口18，且通过肋22与开口18的侧部隔开。开口18通过O形环24密封于过滤器头48。过滤的燃料通过开口18进入过滤器头48内的环形腔体88，并通过第一出口72流出过滤器头48。

O形环24和26防止过滤的燃料和未过滤的燃料在压力室82内混合。通过过滤器元件2、过滤器杯4和过滤器头48的组合，设置入口70和出口72之间的单流动路径。

图6为图4的过滤器在平行于图5的平面但与图5的平面隔开的垂直平面上的第二截面视图。图6的截平面延伸通过过滤器头48和过滤器杯4，并与第二入口74和第二出口76相交。

如以上所讨论的那样，来自发动机的燃料经由第二入口74返回过滤器。在发动机运行时，该返回的燃料压力高于通过入口70进入的燃料(例如分别为0.8巴和0.5巴)。该返回的燃料通过减压阀90，然后以减少的压力(例如0.2巴)通过第二出口76，并返回燃料容器。从发动机返回的燃料不进入压力室空间82。

如以上所说明的那样，通过入口70进入的燃料填充压力室空间82至上端帽6的水平上方。所有气体上升至顶部。上端帽6上方的压力室空间82与形成于过滤器头48内的腔体92连通。腔体92又通过管嘴94与第二出口76连通。压力室82内的燃料压力高于第二出口76内的燃料，导致压力室82内的小比例的燃料通过过管嘴94至第二出口76。压力室82内的所有气体也将通过管嘴94，并返回燃料容器。

出于压力室空间82从底部填充燃料的事实，相对于压力室空间填充有通过位于过滤器头内的入口并向下绕过滤器元件通过的燃料的过滤器，流向压力室空间82顶部并通过94的气体增加。应理解，备选地，可通过过滤器杯的侧壁上的入口朝向过滤器的底部向燃料过滤器供应燃料。然而，有利的是，能够将所有入口和出口定位在过滤器头上，因为这使得更加容易将过滤器杯与过滤器头分离，以替换过滤器元件。

现在参照图7，其为图3和图4的装配的过滤器在通过过滤器头48和与各组合卡口连接器44相交的平面上的截面视图。可以清楚地看到过滤器头48上的燃料入口和出口的配置。图7的截面与入口管80和形成过滤器元件2的一部分的中心管20之间的联接处相交。而且，可以看出与第一出口74和过滤器元件2的上端帽6上的开口18联接的环形腔体88围绕入口管80。

偏离过滤器头48的中心处有腔体92和管嘴94，其提供回到燃料容器的燃料的清洗流(purge flow)。邻接腔体94处有再循环阀96，其允许从发动机返回的燃料的一部分再循环回到燃料过滤器。该再循环有助于加热从燃料容器进入过滤器的燃料，并因此增加加热率和防止或减少冷温度上蜡(waxing)。再循环阀96定位在减压阀90下方。在进入再循环阀96或压力控制阀90之前，燃料返回口74的压力高于过滤器压力室82的压力。因此，如果再循环阀96打开，那么燃料能够从返回口74经由再循环阀96流至燃料过滤器压力室82。如上所述，压力控制阀90减少从发动机燃料返回口74到燃料容器返回口76的压力，使得燃料容器返回口76的压力小于过滤器压力室82的压力。这将允许燃料和/或空气经由顶部端帽孔15和空气清洗口94从压力室82流至燃料出口口76。

现在参照图8和9，它们以分解等距视图图示了根据本发明的第二实施例的燃料过滤器的构件。图8和图9的过滤器构件大致类似于图1和图3的那些构件。因此，由通过相同标号表示对应的特征。未结合图8和图9明确地标识的特征在功能上与图1和图3标识的对应的特征相同或一致。

锁紧环12包括绕环均匀隔开的三个锁紧肋30。过滤器杯4包括三个相应的锁紧肋32。肋30和肋32分别从锁紧环12和过滤器杯边缘16向外延伸。与图1图示的第一实施例相同，过滤器元件锁紧肋30包括固定部分34和从固定部分34延伸的柔性部分38。柔性部分38从固定部分34延伸，大致与锁紧环12的外周平行但隔开，使得它们可相对于固定部分34 弯曲。然而，与第一实施例不同，过滤器杯肋32完全固定于过滤器杯4，且不包括柔性部分。而且，过滤器杯肋32短于过滤器元件肋30，且未延伸至肋30的柔性部分38的下方，具体如图9所示。

图8显示了附接于过滤器杯4的肋32设定在边缘16水平的下方。在邻接肋32处，边缘16被切去而形成切口42，所述切口42允许附接于锁紧环12的肋30的固定部分34延伸通过边缘16。然而，与图3不同，切口42更长，以允许锁紧环12在坐落于边缘时相对于边缘16旋转。过滤器元件锁紧肋30设置有凹槽100，且过滤器杯肋32设置有配置成容纳于凹槽100的钩挂耳状物102。通过相对于过滤器杯边缘16定位锁紧环12使得锁紧肋30延伸通过切口42，并相对于边缘16旋转环12直到各钩挂耳状物102完全地容纳于对应的凹槽100，实现钩挂耳状物102与凹槽100的接合。

肋30、32在装配后彼此邻接，并共同地形成组合卡口连接器肋44，所述卡口连接器肋44允许过滤器元件2和过滤器杯4与过滤器头联接。各卡口连接器肋44具有通过肋30限定的上表面和通过肋32和肋30(肋32未沿肋30的全长延伸)限定的下表面。可以看出，上表面和下表面在它们的长度的大部分倾斜于锁紧环12的平面。肋30的柔性部分38的自由端处为耳状物46。耳状物46用作提供卡口连接器肋44进入过滤器头的卡口连接器槽的刚性接合。

图9以部分剖切的等距视图图示了与过滤器元件2和过滤器杯4联接的过滤器头48。过滤器头48配合于过滤器元件2的顶部，并具有侧壁50，侧壁50部分地向下延伸至过滤器杯4的侧部。侧壁50被部分地剖切，以图示形成于侧壁50的内部的用以容纳组合卡口连接器肋44的卡口连接器槽52。组合卡口连接器肋44配置成容纳于卡口连接器槽52，并与卡口连接器槽52配合。如果错误地将过滤器装配于插入过滤器杯4的过滤器元件2内，则过滤器元件肋30可容纳于卡口连接器槽52，然而，配合是松的，且安装者显而易见，过滤器头48未正确地与过滤器杯4联接。具体而言，因为各过滤器元件肋30的柔性部分38未被过滤器杯肋32沿其全长地支撑，耳状物46未被压入过滤器头48的对应的耳状物凹槽64，且因此，过滤器杯4保持松动，相对于过滤器头48自由地旋转。如上所说明的那样，各过滤器杯肋32设置有钩挂耳状物102。如果在没有过滤器元件2的情况下尝试装配过滤器，那么方形轮廓(具体为钩挂耳状物102的方形端部分106)容易卡住卡口连接器槽52的端部的垂直面108，防止过滤器杯4完全地旋转进入过滤器头48内的位置，进一步减小因疏忽而省略过滤器元件的可能性。

在本发明的第二实施例中，过滤器元件肋30的柔性部分38进一步包括向下的第二耳状物110。第二耳状物110配置成通过过滤器杯肋32上方，以将过滤器杯和过滤器元件肋30、32联接在一起(肋的另一端通过钩挂耳状物102和凹槽100联接)。有利的是，这允许过滤器元件2和过滤器杯4在插入过滤器头48之前联接在一起。而且，在拆卸过滤器杯4和过滤器头48的期间，向下的耳状物110用作防止过滤器元件2和过滤器杯4之间的相对旋转，其通过允许这两个零件作为一个构件移除便于拆卸。

如以上所讨论的那样，过滤器杯4和过滤器头48中的至少一个设置有O形环，所述O形环在过滤器的装配期间压靠另一部分，以提供过滤器的两个半部之间的流体紧密封。在本发明的第二实施例中，过滤器杯4进一步包括倾斜的斜面112。对于本发明的第一实施例，在为了从卡口连接器槽52释放组合连接器肋44的过滤器杯4和过滤器头的48相对旋转的期间，O形环可保持压紧在头48和杯4之间，使得难以从头48移除杯4。然而，对于本发明的第二实施例，倾斜斜面112抵靠卡口连接器槽52的下侧，并将杯4和头48之间的相对旋转转化成垂直运动，所述垂直运动从头48推杯4，有助于解除对O形环的挤压，并由此有助于过滤器的拆卸。

可利用本领域技术人员公知的大量材料，构成以上描述的过滤器的实施例。例如，过滤器头和过滤器杯可由塑料材料或金属诸如铝形成。过滤器元件的端帽和中心管可类似地由塑料材料或金属诸如钢制成。过滤介质通常可由纤维素、玻璃或塑料聚合物形成。

尽管已经主要结合过滤燃料供应诸如汽油或柴油描述了本发明，但是应理解，可同等地应用过滤其它流体而获得一些或所有的相同的有益效果。

以上描述的本发明的实施例涉及配置成容纳于过滤器杯和配置成与过滤器头联接以限定燃料流动路径的过滤器元件。在使用时，过滤器将以垂直方位配置，且过滤器头在过滤器杯上方，使得燃料向下通过过滤器元件的中心管。燃料然后向上流，填充过滤器杯，并在通过过滤器头的出口退出之前通过过滤介质。然而，应理解，过滤器的方位可以改变。过滤器壳体可为颠倒构造，其中基部壳体定位在下方，并与过滤器帽联接。基部壳体提供燃料入口和出口，且配置成与封闭在基部壳体和过滤器帽之间的过滤器元件的端帽联接。过滤介质基本上包含于第一端帽上方的过滤器帽中。第一端帽配置成与基部壳体联接，使得通过第一入口进入基部壳体的燃料通过过滤器元件内的中心管，并向上流通过滤器元件，然后绕过滤介质的外侧向下流，以从顶部填充过滤器。排水阀可设置成朝向过滤器帽的底部，或与过滤器元件的第一端帽联接的水平上方的基部壳体的一部分内。应理解，该备选的过滤器配置中，通过用于燃料的过滤器的流动路径仍由过滤器元件的第一端帽和基部壳体之间的联接限定。而且，过滤器元件可以如上所述使用卡口连接相同的方式锁紧在基部壳体或过滤器帽上。

在不脱离所附权利要求的范围的情况下，根据本文的教导，本发明的其它变型和应用对普通技术人员显而易见。

Claims

1.过滤器元件，用于定位于过滤器主体内，过滤器主体包括第一过滤器主体构件和第二过滤器主体构件，所述过滤器元件包括：

锁紧环；

第一端帽，与所述锁紧环联接；

过滤介质，与所述第一端帽联接；和

锁紧肋，从所述锁紧环延伸，并包括从所述锁紧环径向地延伸的第一部分和从所述第一部分绕所述锁紧环的外周延伸的第二部分，所述锁紧肋的第二部分的至少一部分配置成相对于所述锁紧肋的第一部分弯曲；

其中，在所述过滤介质位于第一过滤器主体构件内时，所述锁紧肋配置成与从所述第一过滤器主体构件和第二过滤器主体构件中的一个延伸的对应的肋协同操作，形成组合卡口连接器肋，使得所述组合卡口连接器肋能够与所述第一过滤器主体构件和第二过滤器主体构件中的另一个内的卡口连接器槽接合，将过滤器主体构件联接在一起而围绕所述过滤介质。

2．根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁紧肋在所述锁紧环的平面上从所述锁紧环向外延伸。

3．根据权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁紧肋进一步包括从横穿所述锁紧环的平面的所述锁紧肋的所述第二部分的自由端延伸的第一耳状物。

4．根据权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁紧肋的至少一部分相对于所述锁紧环的平面倾斜。

5．根据权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器元件包括绕所述锁紧环隔开的至少两个锁紧肋。

6．根据权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器元件进一步包括与所述第一端帽隔开的第二端帽，在所述第一和第二端帽之间延伸的过滤介质形成由所述第一和第二端帽和所述过滤介质限定的中心腔体。

7．根据权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述第一端帽与所述锁紧环联接，并通过支撑肋与所述锁紧环隔开。

8．过滤器，包括：

根据前述权利要求任一项所述的过滤器元件；

过滤器杯；和

过滤器头；

其中，在所述过滤介质位于所述过滤器杯内时，所述锁紧肋与从所述过滤器杯的边缘附近向外延伸的过滤器杯肋协同操作，形成组合卡口连接器肋，所述组合卡口连接器肋配置成与所述过滤器头内的卡口连接器槽接合，以将所述过滤器杯和过滤器头联接在一起而围绕所述过滤介质。

9．根据权利要求8所述的过滤器，其特征在于，所述锁紧环能够安装在所述过滤器杯上，使得所述锁紧肋至少部分地覆盖于所述过滤器杯肋的第一部分，以形成所述组合卡口连接器肋。

10．根据权利要求9所述的过滤器，其特征在于，在所述锁紧环安装在所述过滤器杯上时，所述锁紧肋的第一部分至少部分地覆盖于所述过滤器杯肋的第一部分，以形成所述组合卡口连接器肋。

11．根据权利要求10所述的过滤器，其特征在于，所述边缘进一步包括靠近所述过滤器杯肋的第一部分的切除部分，使得在所述锁紧环安装在所述过滤器杯上时，所述切除部分配置成容纳所述锁紧肋的第一部分。

12．根据权利要求10或11所述的过滤器，其特征在于，所述锁紧肋进一步包括从所述锁紧肋的第二部分的自由端延伸的第一耳状物，所述卡口连接器槽进一步包括配置成在所述组合卡口连接器肋完全与所述卡口槽接合时容纳所述第一耳状物的凹槽。

13．根据权利要求12所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器杯肋包括端部钩挂部分，且所述锁紧肋进一步包括配置成容纳所述端部钩挂部分的凹槽，使得所述锁紧肋部分地容纳于所述锁紧肋内，所述端部钩挂部分进一步配置成在所述过滤器杯与所述过滤器头之间没有过滤器元件的情况下联接时与所述过滤器头卡口连接器槽接合。

14．根据权利要求13所述的过滤器，其特征在于，所述锁紧肋的第二部分进一步包括在与所述第一耳状物的相反方向延伸的第二耳状物，所述第二耳状物配置成与远离所述端部钩挂部分的所述过滤器杯肋的端部重叠，以便将所述锁紧肋和所述过滤器杯肋联接在一起。

15．根据权利要求8至11任一项所述的过滤器，其特征在于，所述组合卡口连接器肋的至少一部分相对于所述锁紧环的平面倾斜，且所述卡口槽的至少一部分包括相应的倾斜。

16．根据权利要求8至11任一项所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器杯和所述过滤器头中的至少一个进一步包括环形密封，所述环形密封配置成使得在所述过滤器杯、所述锁紧环和所述过滤器头联接在一起时，所述环形密封压在所述过滤器杯和过滤器头之间。

17．根据权利要求16所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器杯进一步包括拆卸特征结构，配置成在所述过滤器头和所述过滤器杯相对旋转以拆卸所述过滤器期间，与所述过滤器头接合，从所述过滤器头挤压所述过滤器杯，并解除所述过滤器杯和所述过滤器头之间的环形密封的压紧。