CN102245277B - 流体互连器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于流体处理装置的流体互连器。所述流体互连器包括具有第一轴线的连接器。密封构件设置在所述连接器上。至少一个凸轮构件也设置在所述连接器上。所述至少一个凸轮构件设置在所述密封构件的内侧。

Description

流体互连器

背景技术

层叠式盘型透镜状过滤器已用于商业应用的流体处理。在使用此类过滤器的典型过滤系统中，将过滤器组装以在可相对于周围环境密封的卫生壳体内工作。每个盘型过滤器包括外环和内芯。通过某些类型的过滤介质网将外环和内芯连接在一起，并将过滤介质相对于外环和内芯密封。通常将盘型过滤器设计为适应流体从外部流入。换句话讲，待过滤的流体通常通过过滤介质流入卫生壳体内，并流入内芯中。通常将若干个此类盘型过滤器彼此堆叠，形成沿着各滤盘的轴线延伸的叠堆式内芯。壳体一般为大致圆柱形的压力容器，其具有用于流体进出的结构。

在典型的系统中，重要的是在工作期间每个过滤器均相对于各相邻的过滤器保持良好的密封，以防止流体通过过滤介质分流。出于此目的，通常至少部分地通过使用中心杆将过滤器叠堆压紧即保持在一起。中心杆通常为穿过层叠式内芯延伸的连续杆。中心杆可包括或附有一个或多个用于向过滤器叠堆施加压紧力的装置，包括“主动跟随器”。主动跟随器可借助于弹簧来“吸收”当过滤介质变湿而更容易被压皱后叠堆中可能产生的任何松弛或松动。对叠堆的适当压紧可为一种“感觉”，并通常取决于操作者的技能和训练。

在正常工作过程中，待过滤的加压流体通过流体入口进入卫生壳体内，并充满围绕盘型透镜状过滤器的区域。然后流体经过过滤器元件过滤，随后经过滤的流体进入层叠式内芯中。层叠式内芯被流体通达地连接至流体出口，这可将经过滤的流体(滤液)导向下游管件。

此类系统通常体积庞大，并且其组装相当耗时。此外，此类系统通常包括若干个沉重并且昂贵的金属部件，这些金属部件须在使用前后加以清理并消毒。在每次使用时都必须仔细清理卫生壳体。卫生清理步骤会使工序显著延缓。通常，必须使用大量清洁剂对此类部件进行消毒。此类清洁剂的耗用和处置会产生不良的环境影响。此外，此类系统通常需要熟练且训练有素的操作员来进行合适的压紧。

对于更轻且更易组装的过滤系统的需求持续存在。还需要有采用处置成本较低且更加环保的材料的过滤系统。还需要有在两次使用之间要求更少的清洁和停机时间的过滤系统。还需要有较少依赖操作员技能来达到满意效果的过滤系统。

发明内容

本发明整体涉及包括一次性过滤器舱的过滤系统。本发明还涉及可用于将过滤器舱互相连接的流体互连器。此类系统可消除对单独的卫生壳体的需求。此类系统可减少或消除两次使用之间的消毒需求。此类过滤系统可比已知的过滤系统具有更低的总体层叠高度。更低的层叠高度还可降低此前已知系统的流体滞留体积。本发明的流体互连器可降低制造流体互连器所需的部件数和工时量。当使用内装大直径盘型过滤器的过滤器舱时，本发明的流体互连器可确保内芯部分的妥善密封。目前描述的流体互连器还可通过将连接器设置在较小的内部而使大直径过滤器舱之间更易于连接，从而提供机械利益并减少将过滤器舱互相连接所需的机械功。将流体互连器设置在大直径过滤器舱的较小直径部分上，还起到使安装和使用期间过滤器舱挠曲减少的作用。在过滤器舱之间使用无润滑密封垫的实施例中，本发明的流体互连器可通过在密封垫的局部位置上并在整个密封垫上均匀地施加插入力而使得过滤器舱更容易连接。根据本发明的流体互连器还可显著降低与在大直径过滤器舱的较小直径上形成互连器的几何结构相关的加工成本。

本申请公开了用于流体处理装置的流体互连器。流体互连器包括具有第一轴线的连接器。可将密封构件设置在连接器上。还可将至少一个凸轮构件设置在连接器上。在一些实施例中，可将至少一个凸轮构件设置在密封构件的内侧。

在一个实施例中，连接器还包括连接器内壁和连接器外壁。在此类实施例中，连接器外壁设置在连接器内壁的外侧且径向朝外。在此类实施例中，可将密封构件设置在连接器外壁上，并将至少一个凸轮构件设置在连接器内壁上。

在一个实施例中，密封构件和至少一个凸轮构件至少部分地被垂直于第一轴线取向的公共平面贯穿。

在一个实施例中，可将至少一个密封构件设置在密封环构件上，并可将至少一个凸轮构件设置在凸轮环构件上。在此类实施例中，可将密封环构件固定到凸轮环构件上以形成流体互连器。

在一个实施例中，流体互连器包括围绕连接器内壁间隔排列的至少三个凸轮构件。在一些实施例中，密封构件包括无润滑O形环。

在一个实施例中，流体处理装置包括被构造成可容纳至少一个过滤器元件的过滤器舱。在另一个实施例中，流体处理装置包括滤芯。

在一个实施例中，密封构件对着垂直的密封面形成密封。

本专利申请还公开了过滤器舱。过滤器舱可包括具有第一端壁的外壳、第一轴线和与第一轴线间隔第一距离的外舱壁。第一端壁可包括流体互连器。流体互连器可包括与第一轴线间隔第二距离的连接器环、设置在连接器环上的密封构件和设置在连接器环上的至少一个凸轮构件。在一些实施例中，第一距离可为第二距离的至少四倍。

在过滤器舱的一个实施例中，密封构件和至少一个凸轮构件至少部分地被垂直于第一轴线取向的公共平面贯穿。

在过滤器舱的一些实施例中，可将至少一个密封构件设置在密封环构件上，并可将至少一个凸轮构件设置在凸轮环构件上。在此类实施例中，可将密封环构件固定到凸轮环构件上以形成连接器环。

在一些实施例中，过滤器舱包括围绕连接器环间隔排列的至少三个凸轮构件。在过滤器舱的一个实施例中，密封构件包括无润滑O形环。

在过滤器舱的一些实施例中，至少一个凸轮构件被设置在密封构件的内侧。

在过滤器舱的一些实施例中，连接器环包括内环壁和外环壁。在此类实施例中，外环壁被设置在内环壁的外侧且径向朝外。在一些实施例中，密封构件位于外环壁上，并且至少一个凸轮构件位于内环壁上。

在一些实施例中，外壳包括与第一端壁相对的第二端壁。在一个实施例中，第二端壁包括可与流体互连器连接的配合互连器。

本专利申请还公开了过滤系统。在一些实施例中，过滤系统至少包括第一过滤器舱和第二过滤器舱。通常将至少一个过滤器元件设置在每个过滤器舱中。通常，流体互连器将第一过滤器舱连接至第二过滤器舱。

在一些实施例中，每个过滤器舱包括第一端壁和与第一端壁相对的第二端壁。在此类实施例中，第一端壁可包括流体互连器，第二端壁可包括配合互连器。在此类实施例中，每个流体互连器连接至各自相邻的配合互连器。

在一些实施例中，第一过滤器舱可包括与第二过滤器舱不同类型的过滤器元件。

在一些实施例中，过滤系统包括在过滤系统运行期间将过滤器舱保持在一起的压机。在一些此类实施例中，每个过滤器舱包括第一端壁、第二端壁和外舱壁，其中流体互连器将第一过滤器舱的第一端壁连接至第二过滤器舱的第二端壁。在此类实施例中，压机沿轴向靠着每个过滤器舱的外舱壁进行支承，以将过滤器舱保持在一起。

在一些实施例中，过滤系统包括歧管构件，其中流体互连器将歧管构件连接至过滤器舱。

本发明的这些方面以及其他方面在下面的具体实施方式中将显而易见。然而，在任何情况下都不应当将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，并且在审查期间可以进行修改。

附图说明

在整个说明书中参考附图，在这些附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1为描述彼此相连的三个过滤器舱的过滤系统的透视图；

图1A为包括彼此相连并用压机保持压紧的三个过滤器舱的过滤系统的侧视图；

图2为过滤器舱的俯视图；

图2A为位于过滤器舱上的流体互连器的详细俯视图；

图3为沿图2的3-3截取的剖视图，示出了其中装有多个过滤器元件的过滤器舱；

图3A为沿图2的3-3截取的详细剖视图，示出了配合互连器；

图3B为沿图2的3-3截取的详细剖视图，示出了流体互连器；

图4为沿图2的3-3截取的剖视图，示出了空的过滤器舱；

图4A为沿图2的3-3截取的详细剖视图，示出了包括固定至凸轮环构件的密封环构件的流体互连器；

图4B为沿图2的3-3截取的详细剖视图，示出了其中整体地形成有O形环凹槽的流体互连器；

图5为沿图2的3-3截取的剖视图，示出了通过流体互连器彼此相连的两个过滤器舱对半部分；

图5A为沿图2的3-3截取的详细剖视图，示出了通过流体互连器彼此相连的两个过滤器舱对半部分；

图6为流体互连器的详细透视图；

图7为配合互连器的详细透视图；

图8为包括流体互连器的滤芯的透视图。

图9为各自包括流体互连器的两个滤芯的层叠式组件的透视图；

图10为沿图2的3-3截取的剖视图，示出了其中装有多个过滤器元件并具有连接至另一端的歧管构件的过滤器舱。

具体实施方式

图1描述了根据本发明的过滤系统200的一个实施例。根据本发明的过滤系统200可与提交于2008年11月4日、授予Marks等人的名为“Filter Element and Seal Therefor”(过滤器元件及其密封部)且代理人档案号为64097US002的美国专利申请No.61/111185中所公开的过滤系统和过滤器元件结合使用。图1中所描述的过滤系统200包括三个通过流体互连器100彼此相连的过滤器舱300。可以想见，可将多于或少于三个过滤器舱300彼此相连以形成过滤系统200。在图1所示的实施例中，过滤器舱300包括手柄304。手柄304可有助于过滤器舱300相对于过滤系统200的装拆。每个过滤器舱300可包括一个或多个设置在其中的过滤器元件220。在一些实施例中，每个过滤器舱300包括不同类型的过滤器元件220。例如，每个过滤器舱300可包括用于下列用途之一的过滤器元件220，例如深度过滤、除水垢、抗微生物处理、抗病毒处理、提味或其他。此类过滤器元件220可单独使用或与其他过滤器元件220结合使用。因此，可定制过滤系统200以提供特定应用的过滤。

在一些应用中，可能需要提供具有(i)位于过滤系统200的单个端部上的进料液入口210和滤液出口214或(ii)位于一个末端上的进料液入口210和位于相对末端上的滤液出口214的过滤系统200。将进料液入口210和滤液出口214设置在单个端部上，使得相关的管件可位于单个区域中，而不是被过滤系统200的长度隔开。可以得到更紧凑的组件。在一些实施例中，如图10中所示，过滤系统200可包括一个或多个歧管构件380。如图10中所示，“D”表示脏的或未过滤的流体流入进料液入口210，而“C”表示清洁的或经过滤的流体从滤液出口214流出。使用歧管构件380的目的是对过滤系统200末端的流体流进行导向。歧管构件380可用作滤液的封闭端，使得滤液反转方向并转向滤液出口214流动以离开过滤系统200。歧管构件380还可提供在过滤系统200的单个端部上的流体入口210和滤液出口214。更简单地，歧管构件380可仅提供进料液入口210或仅提供滤液出口214。还可预想到这些实施例的组合。歧管构件380可由(例如)聚碳酸酯或聚丙烯构成。

在一些实施例中，运行期间过滤系统200可被设置在压机240中，如图1A中所示。例如，可能需要压机240将位于叠堆中过滤器舱300最外面的第一端壁320和第二端壁340保持在一起。因为此类位于最外面的端壁320和340不受相邻过滤器舱300的支撑，所以与压机240的接触可有助于防止壁在内部流体压力下挠曲。在此压机240中，可将两个或更多个过滤器舱300设置在第一端板242和第二端板244之间。压机240可沿着每个过滤器舱300的第一轴线101方向对第一端板242和第二端板244施加力。通常，第一端板242和第二端板244挤压支撑过滤器舱300的外舱壁330。通常每个过滤器舱300的外舱壁330在支撑点308处接触每个相邻过滤器舱300的外舱壁330，从而提供向其上施加力的已知刚性基准面。在一些实施例中，压机240还可为进料液入口210和滤液出口214提供机件。在一些实施例中，压机240的部件可由(例如)不锈钢构成。

图2和2A描述了根据本发明的流体互连器100。在图2所示的实施例中，流体互连器100位于过滤器舱300的第一端壁320上。通常，流体互连器100包括第一轴线101。第一轴线101沿着流体互连器100的纵向轴线。在一些实施例中，流体互连器100通常为圆柱形，第一轴线101对应于圆柱形的轴线。在一个实施例中，流体互连器100由聚碳酸酯构成。流体互连器100还可由(例如)聚丙烯构成。

流体互连器100通常通过下述方法接合配合互连器350，该方法包括以下步骤：(i)提供流体互连器100，(ii)提供与流体互连器100相对的配合互连器350，其中第一轴线101与配合互连器350的轴线大致对齐，(iii)将流体互连器100和配合互连器350朝向彼此移动，以使至少一个凸轮构件140与配合互连器350上的配合凸轮特征接合，(iv)相对于配合互连器350旋转流体互连器100，从而沿着每个配合凸轮特征推进至少一个凸轮构件140并将流体互连器100拉入配合互连器350中。配合互连器350的一个实施例示于图3A中。

流体互连器100还包括例如图4、4A和4B中所示出的密封构件130。密封构件130可设置在流体互连器100上。密封构件130可包括(例如)O形环、无润滑O形环、垫圈或包覆成型的弹性体密封部。在一些实施例中，密封构件130包括无润滑O形环。可使用无润滑O形环，以将污染物通过用于O形环的润滑剂而进入流体流的可能性降至最低。因为无润滑O形环在安装期间产生更大的摩擦，因此可能需要大于通常的力来连接使用无润滑O形环的流体互连器100。

在一些实施例中，密封构件130位于竖直密封面132上，例如图6中所示。当使用竖直的密封面132时，在连接流体互连器100期间，密封构件130沿着相对密封面133在平行于第一轴线101的方向上滑动。因此，在过滤系统200运行中，密封构件130相对于相对密封面133的任何轻微的轴向移动均不会导致密封破坏。因此，不需要强力地轴向压紧流体互连器100。相比之下，使用面密封构造时，这时密封由靠贴在垂直于第一轴线101的表面上的密封构件上的轴向力产生，则须注意避免任何轴向移动。在此类面密封构造中，任何此类轴向移动往往会破坏或削弱密封，导致流体旁流。在此类面密封构造中，可能需要向流体互连器100施加强力的轴向按压。虽然据设想可在本发明的范围内使用面密封，但是由于位于竖直密封面132上的密封构件130可导致更宽大的连接，因此优选此类密封构件。

流体互连器100还包括至少一个凸轮构件140。通常，该至少一个凸轮构件140与密封构件130相距短的径向距离。将至少一个凸轮构件140径向靠近密封构件130定位，使得旋转流体互连器100所消耗的功最有效地转变为用于克服无润滑O形环所增加的摩擦力。所述至少一个凸轮构件140通常是由与流体互连器100相同的材料构成。在一些实施例中，所述至少一个凸轮构件140整体地模制为流体互连器100的一部分。

这样的配置还可获得流体互连器100靠近流体密封件而可靠接合的优点，从而确保流体密封不会因为材料的弯曲而破坏。对此类材料弯曲的担心尤其在流体互连器100被用于内装大直径盘型过滤器元件220的过滤器舱300上的情况下出现，如图3所示。例如，可测得典型的透镜状盘型过滤器元件220的直径为约17.5英寸，而仅可测得中央芯部流体出口的直径为约3英寸。因为过滤器元件220的直径很大，所以过滤器舱300必须具有相应的大直径。如之前所讨论的，在此类过滤系统200中，过滤器舱300的外舱壁330通常用作压机240的支撑表面。通常，当两个过滤器舱300连接时，它们在支撑点308处配合，例如图5中所示。因此，当大直径的外舱壁330在支撑点308处被压机240“按压”到位时，并且当过滤系统200在操作中被加压时，过滤器舱300的更小直径的中央芯部区域可挠曲或移位。如果该弯曲或位移足够大，过滤器舱300之间的密封就会受到破坏。根据本发明的流体互连器100通过在中央芯部处或其附近提供可靠的舱对舱接合而基本防止了此类弯曲和移位。

在一些实施例中，至少一个凸轮构件140设置在密封构件130的内侧，例如图4A和4B中所示。所谓“内侧”，申请人是指从流体互连器100的第一轴线101处开始测量的径向上更向内的位置。内侧配置的情况包括其中至少一个凸轮构件140和密封构件130彼此轴向隔开的实施例；即，其中它们未被公共平面104贯穿。使至少一个凸轮特征位于密封构件130的内侧通常是指在流体处理系统运行期间，让至少一个凸轮构件140与工作流体接触。这种将至少一个凸轮特征设置在内侧的一个优点是可使流体互连器100更易于制造，并使加工成本降低，如下文所述。特别在使用具有较大直径的过滤器舱300的实施例中，直径较小的流体互连器、加上使至少一个凸轮构件140位于密封构件130的内侧，旋转较大直径的过滤器舱300来连接流体互连器100在转矩上具有极大优势。

在至少一个凸轮构件140被设置在密封构件130内侧的实施例中，流体互连器100导致结构上更强固的连接，且其加工成本相比一些可替代设计有所降低。例如，通常在注塑模制部件中制备凸出的塑料构件，诸如至少一个凸轮构件140，使得它们不产生“底切”。在加工中形成底切会造成挑战，这是因为模具制造者必须安装滑块和顶杆，从而让模具操作变得复杂，并增大模具成本。出于诸如工具钢滑块的直线移动行程和工具钢滑块局部的冷却水损失的考虑，对凸起的长度也有所限制。

另一个不太理想的解决方案为模制单独的小塑料部件，在其上形成有至少一个凸轮构件140，并将其在内侧与包括密封构件130的较大的基底部件连接在一起。这样做会增大加工成本和组装的人工，还如下所述增加了失效形式。将过滤器舱300拉到一起所需的力在至少一个凸轮构件140上产生反作用力。换句话说，将过滤器舱300保持在一起的总力由至少一个凸轮构件承载。如果至少一个凸轮构件140形成于单独联接件上，则该至少一个凸轮构件140上的反作用力往往会将该单独联接件从基底部件“拉扯”掉。这种对相对较弱的联接的依赖使流体互连器100面临失效的风险。

申请人采用的更好且成本更低的方法是设计带有通孔“关闭部”的塑料部件而在内侧形成至少一个凸轮构件140。形成通孔关闭部就会在至少一个凸轮构件140中所形成的底切或凸起之下的塑料壁中产生窗口或开口。而如果至少一个凸轮构件140不在密封构件的内侧形成则会有问题，因为该开口会造成流体旁流。

因此，申请人将至少一个凸轮构件140有利地放置于密封构件130的“内侧”，产生了下列有益效果：(i)通过使凸轮特征沿工具钢刀具拉削方向模制而降低了加工费和复杂性，(ii)不再需要用至少一个凸轮构件作为在内侧单独联接的小部件，从而消除了结构伤害，以及(iii)用通孔关闭部防止流体通过开口旁流。

在一个实施例中，流体互连器100还包括连接器内壁112和连接器外壁114，如图4A和4B中所示。在此类实施例中，连接器外壁114设置在连接器内壁112的外侧且径向朝外。所谓“外侧”，申请人是指如从流体互连器100的第一轴线101开始测量的径向上更向外的位置。在一些实施例中，流体互连器100构成一个圆筒，其中连接器内壁112构成该圆筒的内径，而连接器外壁114构成该圆筒的外径。在此类实施例中，密封构件130可位于连接器外壁114上，至少一个凸轮构件140可位于连接器内壁112上。换句话说，至少一个凸轮构件140可设置在密封构件130的内侧。通常，连接器外壁114包括O形环凹槽，O形环可安装到该凹槽中。在一些实施例中，O形环可为无润滑的。

在一些实施例中，密封构件130和至少一个凸轮构件140至少部分地被垂直于第一轴线101取向的公共平面104贯穿，如图4A和4B中所示。在多个已知的流体互连器中，O形环位于凸轮特征的上方或下方。参见(例如)美国专利No.6,458,269的图13，其中两个密封O形环设置在凸耳特征位置上方的过滤器装置的颈部上。这样的特征布置可以令人满意地起作用，但是构建此类过滤器所消耗的塑料多于其他构造所必需的塑料，并且其产生的过滤器装置和整体组件要高于其他构造所必需的高度。通过定位密封构件130和至少一个凸轮构件140以使它们与公共平面104相交，有可能显著降低流体互连器100的高度。包括流体互连器100的过滤器舱300的高度同样得到降低。类似地，包括两个或更多个相连的过滤器舱300的过滤系统200的叠堆高度“H”(例如图1A中所示)得以降低。部分归因于高度降低，可用比其他连接器的更少的塑料制造流体互连器100。

降低流体互连器100的高度可产生另一个优势，即允许过滤系统200中具有较低滞留体积。所谓“滞留体积”，申请人是指在处理或过滤之后可能被截留在过滤系统200中的未用流体的体积。滞留体积越大，过滤系统200的通过量就越小，这是因为截留在过滤系统200中的未使用的流体未用于下游处理。用于(例如)医疗保健、生物工艺和医药行业中的一些流体的以升计量的单价可能就很高。甚至是滞留体积的轻微减少也可为过滤系统200的用户显著节省成本。通过降低流体互连器100的高度，流体互连器100自身内含的流体体积可随高度降低而相应减少。

在一个实施例中，密封构件130可设置在密封环构件134上，至少一个凸轮构件140可设置在连接器环111上，例如图4A中所示。此类实施例与(例如)图4B中所示的实施例形成对照，其中O形环凹槽一体地形成到流体互连器100中。如图4A中的单独提供的密封环构件134可使流体互连器100的制造更为简便，这是通过(例如)在模具加工中不需要用高成本的滑块或底切来形成存在于一些实施例中的O形环凹槽而实现的。尽管这样的O形环凹槽可以加工，但是加工费用很昂贵。在一个实施例中，申请人通过单独地制造其中已形成有O形环凹槽的密封环构件134来解决此问题。在此类实施例中，可将密封环构件134固定至连接器环111以形成流体互连器100。在此类实施例中，连接器环111可构成流体互连器100余下的几何形状。通常，可通过旋转焊接来将密封环构件134固定到连接器环111上，但是还可以通过加热焊接、超声焊接、螺纹连接、粘合剂和其他已知的连接方法来将密封环构件134固定到连接器环111上。在一个实施例中，密封环构件134由聚碳酸酯构成。密封环构件134还可由(例如)聚丙烯构成。

在一个实施例中，流体互连器100包括围绕连接器内壁112间隔排列的三个凸轮构件140。例如，图2A和图6中所示的四个凸轮构件140。在密封构件130为无润滑O形环的实施例中，将流体互连器100连接至配合互连器350所需的力可能高于使用润滑剂时所需的力。在此类实施例中，让所施加的用于克服无润滑O形环的摩擦的力更均匀地分布可能是有利的。更为均匀的摩擦力分布可有助于避免在仅使用一个或两个凸轮构件140的其他情况下可能引发的螺纹错扣或材料弯曲。此均匀分布可通过将围绕流体互连器100间隔排列的凸轮构件140的数量增至多于两个来实现。在实际限度和尺寸约束范围内，存在的凸轮构件140越多，围绕流体互连器100的摩擦力分布就越均匀。例如，凸轮构件140的数量可在3至6的范围内。在一个实施例中，提供了围绕流体互连器100间隔排列的四个凸轮构件140。还可以仅提供一个或两个凸轮构件140，例如作为螺旋螺纹。在一个实施例中，凸轮构件140围绕流体互连器100均匀间隔排列。

在另一个实施例中，流体处理装置包括滤芯400，如图8中所示。滤芯400可用作(例如)家用电冰箱中水过滤系统200或厨下式过滤系统200的一部分。滤芯400还可用作(例如)餐饮服务应用中流体过滤系统200的一部分。如图所示，滤芯400可包括流体互连器100。滤芯400通常包括顶盖部分、壳体部分，以及装在壳体部分内的过滤介质。顶盖部分通常包括用于流体进出的结构。在此类滤芯中，流体互连器100通常设于顶盖部分。此流体互连器100可结合本文所讨论的在过滤器舱300或过滤系统200中采用的有关流体互连器100的结构。将流体互连器100结合到滤芯400中可至少具有如下的益处：(i)较短的整体组件，(ii)较少的制造材料，以及(iii)较小的滞留体积。

如图9中所示，还可以设想将两个或更多个滤芯400按模块化组装的方式层叠在一起。在此类实施例中，单个滤芯400可以既设有流体互连器100又在相对端上设有配合互连器350。可将多个此类双端的滤芯400层叠在一起。在此类实施例中，可将一个滤芯400设置成终端件，因此其仅包括流体互连器，而不包括相对的配合互连器。叠堆的至少一部分可包括不同类型的过滤器元件，例如深度过滤、除水垢、抗微生物处理、抗病毒处理、提味或其他的过滤器元件。在此类实施例中，可设想用户可通过层叠专用滤芯400来定制过滤器。

如图3和图4所示，过滤器舱300可包括具有第一端壁320的外壳310、第一轴线101和与第一轴线101间隔第一距离332的外舱壁330。第一端壁320可包括流体互连器100。在一些实施例中，外壳310包括与第一端壁320相对的第二端壁340。在一个实施例中，第二端壁340包括可与流体互连器100连接的配合互连器350。可将外壳310作为固定在一起的两个对半部分提供。这两个对半部分可例如通过螺纹连接可拆卸地固定、或者永久性地固定在一起。其中外壳310是作为两部分提供的，它可具有(例如)塑料结构，其中两个对半部分被热板焊接或旋转焊接到一起而形成过滤器舱300。在一个实施例中，外壳310的两部分由聚碳酸酯构成。还可以设想，可例如通过热成形而将外壳310成形为围绕过滤器元件220的单个部件。

在一些实施例中，过滤器舱300通常为圆筒。流体互连器100可包括与第一轴线101间隔第二距离334的连接器环111、设置在连接器环111上的密封构件130，以及设置在连接器环111上的至少一个凸轮构件140。在一些实施例中，第一距离332可为第二距离334的至少四倍长。在过滤器舱300为圆柱形的实施例中，第一距离332对应于第一半径，第二距离334对应于第二半径。在一个实施例中，外舱壁330构成直径在12英寸至20英寸范围内的圆筒，连接器环111构成直径在1英寸至6英寸范围内的圆筒。在一个优选的实施例中，外舱壁330构成直径在15英寸至18英寸范围内的圆筒，连接器环111构成直径在2英寸至4英寸范围内的圆筒。可以想见，外舱壁330直径与连接器环111直径的其他比率对于给定应用可能是理想的，并且所述其他比率应该被认为在本发明的范围内。

在过滤器舱300容纳多个盘型过滤器元件220的实施例中，过滤器舱还可具备凸滤液口230和凹滤液口234，如图3、3A和3B中所示。通常，凸滤液口230设置在流体互连器100的内部，当其相对凹滤液口234密封时，其为在过滤器舱300之间流体连通的滤液提供流体隔绝。在此类实施例中，可将凹滤液口234(i)设在配合互连器350内部或(ii)作为配合互连器350的一部分。在一个实施例中，凸滤液口230位于配合互连器350内，而凹滤液口234位于流体互连器100内。

在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明的各种修改和更改对本领域的技术人员将显而易见。应当理解本发明并不限于本文示出的示例性实施例。

Claims (24)

1.一种用于流体处理装置的流体互连器，包括：

具有第一轴线的连接器；

设置在所述连接器上的密封构件；和

设置在所述连接器上的至少一个凸轮构件；

其中所述至少一个凸轮构件设置在所述密封构件的内侧；并且

所述密封构件和所述至少一个凸轮构件至少部分地被垂直所述第一轴线取向的公共平面贯穿。

2.根据权利要求1所述的流体互连器，其中所述连接器还包括

连接器内壁；和

设置在所述连接器内壁外侧且径向朝外的连接器外壁；

所述密封构件位于所述连接器外壁上，所述至少一个凸轮构件位于所述连接器内壁上。

3.根据权利要求1所述的流体互连器，其中所述密封构件设置在密封环构件上，所述至少一个凸轮构件设置在凸轮环构件上，并且所述密封环构件被固定至所述凸轮环构件以形成所述流体互连器。

4.根据权利要求2所述的流体互连器，包括围绕所述连接器内壁间隔排列的四个凸轮构件。

5.根据权利要求1所述的流体互连器，其中所述密封构件包括无润滑O形环。

6.根据权利要求1所述的流体互连器，其中所述流体处理装置包括被构造成可容纳至少一个过滤器元件的过滤器舱。

7.根据权利要求1所述的流体互连器，其中所述流体处理装置包括滤芯。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体互连器，其中所述密封构件位于竖直密封面上。

9.一种过滤器舱，包括：

具有第一端壁的外壳、第一轴线和与所述第一轴线间隔第一距离的外舱壁；

其中所述第一端壁包括流体互连器，所述流体互连器包括：

与所述第一轴线间隔第二距离的连接器环；

设置在所述连接器环上的密封构件；和

设置在所述连接器环上的至少一个凸轮构件；

所述第一距离为所述第二距离的至少四倍；并且

所述密封构件和所述至少一个凸轮构件至少部分地被垂直所述第一轴线取向的公共平面贯穿。

10.根据权利要求9所述的过滤器舱，其中所述密封构件位于竖直密封面上。

11.根据权利要求9所述的过滤器舱，其中所述密封构件设置在密封环构件上，所述至少一个凸轮构件设置在凸轮环构件上，并且所述密封环构件被固定至所述凸轮环构件以形成所述连接器环。

12.根据权利要求9所述的过滤器舱，包括围绕所述连接器环间隔排列的至少三个凸轮构件。

13.根据权利要求9所述的过滤器舱，其中所述密封构件包括无润滑O形环。

14.根据权利要求9所述的过滤器舱，其中所述至少一个凸轮构件设置在所述密封构件的内侧。

15.根据权利要求14所述的过滤器舱，其中所述连接器环还包括：

内环壁；和

设置在所述内环壁外侧且径向朝外的外环壁；

所述密封构件位于所述外环壁上，所述至少一个凸轮构件位于所述内环壁上。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的过滤器舱，其中所述外壳还包括与所述第一端壁相对的第二端壁。

17.根据权利要求16所述的过滤器舱，其中所述第二端壁包括可与所述流体互连器连接的配合互连器。

18.一种过滤系统，包括：

第一过滤器舱，其是根据权利要求6或9的所述过滤器舱；

第二过滤器舱，其是根据权利要求6或9的所述过滤器舱；

设置在各过滤器舱内的至少一个过滤器元件；

其中根据权利要求6或9的所述流体互连器将所述第一过滤器舱连接至所述第二过滤器舱。

19.根据权利要求18所述的过滤系统，其中每个过滤器舱包括第一端壁和与所述第一端壁相对的第二端壁，所述第一端壁包括所述流体互连器，所述第二端壁包括配合互连器，每个流体互连器连接到相邻的所述配合互连器上。

20.根据权利要求18所述的过滤系统，其中所述第一过滤器舱包括与所述第二过滤器舱不同类型的过滤器元件。

21.根据权利要求18所述的过滤系统，还包括压机，其中所述压机在所述过滤系统运行期间将所述过滤器舱保持在一起。

22.根据权利要求21所述的过滤系统，其中每个过滤器舱包括第一端壁、第二端壁和外舱壁；

所述流体互连器将所述第一过滤器舱的所述第一端壁连接至所述第二过滤器舱的所述第二端壁，所述压机沿轴向靠压各过滤器舱的所述外舱壁，以将所述过滤器舱保持在一起。

23.根据权利要求18所述的过滤系统，还包括歧管构件，其中所述流体互连器将所述歧管构件连接至过滤器舱。

24.根据权利要求18所述的过滤系统，其中所述密封构件位于竖直密封面上。