CN102448509A - 用于过滤器的启动方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于过滤器的启动方法，由此将失效过滤器的出口连接至新的过滤器的入口，并且将失效过滤器倒转。然后，打开失效过滤器中的排水口，以允许空气进入失效过滤器并允许将流体从失效过滤器的清洁侧排入到新的过滤器中。

Description

用于过滤器的启动方法

技术领域

本发明总体上涉及一种流体过滤器，并且涉及用于启动(prime)这种过滤器的方法。

背景技术

某些流体过滤器支撑在支架(或其他支撑装置)上，并且具有快速释放特征以便允许从这种支架上快速且容易地移除过滤器。例如在车辆中，可以期望在发动机上、在发动机舱内或在车辆上的其他适当支撑位置上具有支架，并且具有快速附接装置，该快速附接装置用于将过滤器安装到支架上并且当例如期望为了修复或为了更换失效滤芯而远程地触及过滤器时用于移除过滤器。

用于这种应用的附接(或连接)的类型应当是牢固且可靠的，并且防止在使用过程中从支架上无意拆离过滤器。不过尽管如此，当期望时还是应当相对容易地从支架上附接或拆离过滤器。并且显然，该连接通常还应当是相对轻便、紧凑、易于装配并且制造成本低廉。

已知在过滤器的背面侧设置有T形槽，其滑入支架中的槽。过滤器基本上仅沿轴向向下滑动到槽上用以附接，并且沿轴向向上滑动离开支架用以拆离。当存在足够的轴向空间来完成此移动时，并且当软管足够长或处于适当位置以允许上述情况时，这可以是适当的或者可以先于这种轴向移动而脱离滤芯。还已知提供具有槽和开口的支架、以及位于过滤器背面的安装件，该安装件包括立柱和弹簧夹具并且当过滤器沿轴向滑动到支架上时与槽和开口相接合。一旦过滤器被安装，弹簧夹具就与支架接合并且将过滤器保持在支架上，直到压下弹簧夹具为止，然后过滤器可以沿轴向滑动离开支架。这种技术还需要足够的轴向空间，需要触及位于过滤器背面的弹簧夹具，并且具有上述与软管相关的相同问题。

与此同时提交的名称为“具有快速附接特征的过滤器”的美国专利申请No. 12/472,668解决了与这种现有技术相关联的至少一些问题，并且提供了一种过滤器和用于这种过滤器到支架或其他支撑装置的连接，其不需要过滤器相对于支架的完全轴向移动来进行附接和拆离；而是允许主要通过使滤芯(element)枢转离开支架来移除过滤器。这种连接和技术需要过滤器上方的较小自由空间，不需要触及过滤器的后部，并且较少破坏任何附接的软管及其他组件。

在从支架或其他支撑件上移除过滤器，并且将要将具有新的滤芯的新过滤器安装到支架上之后，普遍的问题在于新过滤器需要在其使用之前被启动。也就是说，使新过滤器充满空气，并且由于气囊可能阻挡某些介质被用于过滤并且可能还引起流体系统中的其他问题(例如，可能更难以起动发动机)，因此期望在使用之前从过滤器去除(放出)空气。已将各种技术用于启动过滤器，包括使用放气阀和启动泵来将流体强行推入介质，如Clausen美国专利No. 5,643,446中所述。尽管一些技术在市场中已被证实是成功的，但是相信在工业中仍需要进一步的技术--尤其是需要一种简单且直接的技术，并且导致在不需要泵或专用阀的情况下，在滤芯使用之前如果不是将全部空气从滤芯中去除则将大部分空气从滤芯中去除。

发明内容

本发明提供了一种用于启动过滤器的方法，该方法简单且直接，并且导致在过滤器使用之前如果不是将全部空气从过滤器中去除则将大部分空气从过滤器中去除。这种技术不需要另外的泵或专用阀。

根据本发明，过滤器包括被封包(enclose)在罐筒内的过滤介质环，并且端盖固定在罐筒的敞开上端部。在端盖中设置有入口和出口以将流体引入和引出罐筒。过滤器还包括能将过滤器附接至支架或其他支撑表面的附接结构。该附接结构包括一对沿径向向外突出的枢轴，该对枢轴朝向罐筒的下端部位于通过的相对两侧上。枢轴各自包括基部和放大头部，且头部包括限定了唇部的下侧渐缩表面。基部限定了间隔器，且间隔器的尺寸为被紧密地接纳在支架的侧壁内。

附接结构还包括一对保持夹具，该对保持夹具也位于罐筒的相对两侧但朝向罐筒的上端部。每个夹具沿着壳体的侧部与各个枢轴大致轴向对准，并且具有可沿径向挠曲的轴向主体部分以及位于保持夹具的自由端部处的一体化翼片部分。也将向外突出的间隔器邻近于保持夹具的翼片端设置，且夹具的间隔器的尺寸为被紧密地接纳在支架的臂部之内，并且防止夹具的翼片端部被压靠到罐筒的侧部上；或者换句话说，允许在夹具的翼片端部与罐筒之间存在一些自由间隔，从而当期望从支架移除过滤器时可以向内按压翼片，本文将对此进行更充分的描述。

用于过滤器的支架包括主体和一对侧壁，且侧壁以间隔开的关系从主体向外突出以便可以使过滤器被紧密地接纳在侧壁之间。每个侧壁包括：i)钩状槽，其尺寸为接纳过滤器上的各枢轴，并且允许过滤器从相对于支架的纵向轴线成一定角度的方位枢转至以下方位，过滤器在该方位与支架大致沿轴向对准并抵靠该支架而被支撑；以及ii)钩挂件(catch)，其尺寸为当过滤器与支架对准时咬合并保持各个保持夹具。每个枢轴的头部上的内侧渐缩唇部表面便于将枢轴定位在钩状槽内，从而便于将过滤器定位在支架上。枢轴的基部上的间隔器有助于相对于支架对过滤器定向，并且确保可靠且牢固的连接。

每个夹具上的翼片可以包括径向突起，将突起接纳在支架中的小槽或孔中以将过滤器锁定到支架上。朝向罐筒向内按压翼片从其各自的槽释放突起，并且能使过滤器的上端部远离支架而枢转。然后远离支架稍微向上且向外提升过滤器，从而从其各自的钩状槽移除枢轴，并且可以检查、修复和/或更换过滤器。

当将用具有新的滤芯的过滤器代替所述过滤器时，将盖定位在失效过滤器的入口上，并且经由短连接器管将失效过滤器的出口连接至新的过滤器的入口。然后将失效过滤器倒转，打开失效过滤器的排水口，并且允许失效过滤器中的流体在重力作用下排入新的过滤器中，直到流体充满新的过滤器并且通过新的过滤器的出口排出所有空气为止。由于通入新的过滤器的流体来自于失效过滤器的“清洁”侧，因此新的过滤器在使用之前将不会变得装载有颗粒物质。然后，可以将失效过滤器从新的过滤器脱离，并且被适当地处置。作为附加的益处，失效过滤器基本无流体，这便于在填埋场或其他废物处理设施中处置该过滤器。然后，可以将新的过滤器连接至系统内的软管并且如上所述那样安装到支撑支架上。

附图说明

图1是根据本发明的过滤器组件的升高透视图；

图2是用于图1组件的过滤器的升高透视图；

图3是图2的过滤器的截面侧视图；

图4是图2中所示的过滤器的一部分的放大视图；

图5是用于图1组件的支架的升高透视图；

图6是图1的过滤器组件的升高透视图，示出了部分与支架组装的过滤器；以及

图7是示出本发明启动方法的连接于新的过滤器的失效过滤器的升高透视图。

具体实施方式

 参考各图，并且首先参考图1，根据本发明的过滤器组件总体上以10来表示。过滤器组件10包括过滤器12和具有侧壁16的支撑支架14。过滤器12与支架14具有如下文将描述的快速附接特征。

现在参考图2-4，过滤器12包括外侧杯状罐筒或壳体18，其具有敞开的上端部20和封闭的下端部22。排水口23(图3)可位于壳体下端部的螺纹开口24中，以允许从过滤器中周期性地去除水。罐筒具有大致圆筒形状，尽管它可以为其他形状；并且可以由诸如塑料或金属等任何适于特定应用的材料来形成。

诸如通过粘合、焊接或其他接合手段将端盖或盖件28附接于罐筒的上端部。端盖28包括：入口或管30，其具有内部开口31以将待过滤的流体引入罐筒中；以及出口或管32，其具有内部开口33以将已过滤的流体从罐筒中引出。过滤器滤芯34居中地位于罐筒中，并且具有限定了中央腔室35的环形构造。滤芯34包括密封地接合至介质环的下端部的下侧圆形端盖36，而滤芯的上端部直接密封地接合至端盖28。过滤器滤芯34可以具有适于特定应用的结构(例如，形成褶皱、含有纤维等)并且可由适于特定应用的材料(例如，纤维素、聚合物)制成，并且如果期望也可以具有除环状之外的其他几何形状。尽管将滤芯示出并且描述为当失效时不能够从罐筒上移除，或者换句话说，当滤芯变得失效时必须处置整个罐筒；但是也可以预料到罐筒可具有可移除的上端盖，其将提供进入壳体中滤芯的通道以便允许更换。这种允许去除滤芯的结构(例如螺纹)对于本领域技术人员而言应当是公知的。

在任何情况下，进入入口30的流体流入在滤芯与壳体内表面之间的外周环形区域38中，然后流体沿径向向内流过滤芯，在该处可以去除颗粒物质及其他污染物，进而进入中央腔室35。如果滤芯具有疏水性，则集中在滤芯外表面上的水可以凝集，并且向下滴入壳体的下部，在该处可通过排水管开口24去除水。

然后流体沿轴向向上并且向外流过出口32以返回至流体系统。还可以预料到可沿相反方向流过滤芯；也就是进入口32并且从口30出来，并且沿径向向外穿过介质行进。

如以上所指出的，过滤器12包括使得过滤器能被快速且容易地附接于支架14上及从支架14上移除的结构。为此，在罐筒的相对两侧的外表面上在罐筒的大约中点处与下端部之间，设置有总体上以40表示的一对相同的沿径向向外突出的刚性枢轴。枢轴40各自包括短的沿轴向延伸的基部41、以及朝向基部的下端部沿径向向外突出的放大圆形头部42。头部42包括平坦的外表面46和向内渐缩或成角度的下表面48，该下表面48形成围绕头部的唇部并且将头部42与基部41互连。枢轴40各自具有与头部42互连且与表面42齐平(共平面)的表面延伸部50；也就是说，表面延伸部50具有与头部42相同的外侧尺寸。表面延伸部50的以51表示的侧部渐缩或成角度，并且每个表面延伸部沿着罐筒的侧表面从头部42朝向罐筒的敞开端沿轴向延伸短的距离。如将在以下所解释那样，当将过滤器安装到支架上时，基部41的表面延伸部50提供了对着支架14的侧壁16的间隔器。

以54表示的一系列成角度或渐缩的脊部按照沿轴向间隔开的关系设置在基部41的两侧并且沿着圆周方向，即垂直于罐筒的轴向延长线延伸，以便于将过滤器定位在支架14内。脊部54具有这样的外尺寸，使得脊部可以与支架的侧壁的内表面咬合并且随着将过滤器安装到支架上而有助于在侧壁之间导引过滤器。脊部55中的一个具有较大的径向凸出量，换句话说，该脊部与其他脊部相比沿径向更加向外突出，并且用作过滤器在支架中的定位和支撑脊部，这将在以下更加详细地讨论。

基部41、头部42和脊部54在罐筒的形成过程中可以全部与罐筒形成为一体件；或者选择性地可以形成为一个或多个单独件，并且诸如利用粘合剂或其他接合技术而彼此附接和/或附接于罐筒。

附接结构还包括以58表示的一对挠性保持夹具，该对保持夹具也设置在罐筒的相对两侧的外表面上且在罐筒的大约中点处与上端部之间。夹具58各自大致与各枢轴40轴向对准，并且可以与枢轴40沿轴向间隔。每个保持夹具包括薄的、挠性的轴向延伸主体部分60，该主体部分60大致与罐筒的外表面呈平行关系并且在基端62处连接至罐筒，并且沿轴向延伸至从罐筒沿径向向外间隔的自由头端64。通过夹具的适当手动操作可以使夹具的自由端64朝向罐筒挠性弯曲。具有平坦外表面的释放翼片66设置在夹具的头端部以便于该操作，并且大致垂直于主体部分60的延伸线突出。

径向突起68大致设置在每个翼片66的中间处，并且沿着夹具的轴线大体延伸短的距离。径向突起68使得保持夹具能锁定到支架的各侧壁上，从而将过滤器保持在支架上，这将在下文进行描述。

最后，径向间隔器72与每个翼片66成轴向间隔关系设置在翼片与罐筒的上端部之间，并且沿径向向外突出大约与翼片66相同的径向距离(减去突起)。如下文将描述的那样，间隔器72防止支架14的侧壁16将夹具60完全弯曲对着罐筒的表面，也就是说，即使在将过滤器安装在支架上之后也可使夹具的自由端与罐筒的外表面稍微保持间隔，从而使得当期望从过滤器与支架的锁定位置再次释放过滤器时可以操作夹具，这将在下文更充分地描述。

夹具58、翼部66和间隔器72在罐筒的形成过程中也可以全部与罐筒形成为一体件；或者选择性地可以形成为一个或多个单独件，并且诸如利用粘合剂或其他接合技术而彼此附接和/或附接于罐筒。

现在参考图5，支架14包括平坦主体79，该主体79具有孔口80或其他装置以便将支架附接到适当的支撑表面上，诸如为发动机组或发动机舱。支架的侧壁16各自沿着主体79的相对两侧彼此间隔开，并且走向大致彼此平行且垂直于主体79。侧壁16的间隔为使得过滤器罐筒可以大体被紧密地收纳在侧壁16之间。侧壁16各自包括以84表示的钩状槽，槽84沿着侧壁的侧边缘并且朝向侧壁的下端部，并且大体朝向支架的上端部开口。侧壁围绕每个槽的下边缘具有渐缩或被倒圆的表面86，并且围绕每个槽的上边缘具有渐缩或被倒圆的表面87，并且该开口尺寸为在头部42下方的区域中接纳枢轴(图4)的基部41。

细槽88从开口84沿轴向向上设置，并且从侧壁的侧边缘朝向主体79向内延伸，也就是说相对于主体的纵向轴线水平地延伸。槽88提供一些挠性，以便随着过滤器被安装到支架上允许侧壁弯曲并且紧密地接纳过滤器。随着将过滤器枢转到其与支架的组装位置，在脊部54、特别是定位脊部55被接纳在侧壁之间时，侧壁大体顺随。

接下来将轴向槽90或者诸如脊部等其他适当的几何结构从侧壁上的槽88朝向支架侧壁的上端部沿轴向向上设置，且槽90的尺寸为接纳夹具的翼部上的突起68(图4)。槽90或其他几何结构提供了钩挂件，该钩挂件在过滤器被安装到支架上时使过滤器的上端部保持到支架上，这将在下文进行描述。

最后，每个侧壁包括被倒圆的截断台肩部92，该台肩部92大体尺寸为且定位为在过滤器被安装到过滤器头部上时接纳上端盖的入口30和出口31(图1)。

在将过滤器连接到支架上的过程中，如图6中所示，首先将过滤器插入到支架上以使枢轴40各自被接纳在相应的槽84中。槽84接纳枢轴的基部，并且在过滤器被安装到支架上的同时，即随着使过滤器与支架的主体沿轴向对准并且大致齐平，过滤器可以绕着此支点枢转。每个头部42的渐缩的内侧唇部表面以及相应槽84的渐缩或被倒圆的下表面便于用槽定位枢轴。随着过滤器被枢转，每个枢轴基部上的延长定位脊部55在侧壁16之间引导过滤器。然后随着突起的渐缩侧部51向内抵靠槽84的被倒圆上表面87通过(实际上向外推按侧壁)，基部突起50与侧壁的内表面咬合；并且，伴随着由槽84下部上的被倒圆边缘86紧密地接纳且支撑头部42(实际上向内牵拉侧壁)，由此当过滤器被完全安装到支架上时将过滤器的下端部可靠地保持在支架上(例如，如图1所示)。

随着使得过滤器与支架对准，过滤器上的保持夹具58被接纳在侧壁之间，并且突起68与侧壁咬合，并且稍微向内对夹具施力直到突起穿入侧壁上的相应槽90内为止。翼片66保持可被触及并且从支架的侧壁向外突出。邻近于夹具的间隔器72使过滤器的上端部适当地保持在侧壁之间居中，并且防止侧壁使各夹具平板对着罐筒弯曲。一旦突起68进入其各自的槽90，夹具就向外挠曲并且沿着水平安装定向将过滤器锁定在支架上。无论是否抵靠主体支撑过滤器，由于与包括定位脊部55的枢轴40的连接以及与保持夹具58的连接将过滤器可靠地保持在支架上，尽管过滤器也可以从支架的主体向外保持小距离，但是能抵靠支架的主体来支撑过滤器。然后可将软管连接至过滤器的入口30和出口32，以将过滤器流体连接在流体系统内。

为了从流体系统移除过滤器，可以移除软管，并且夹具的翼部66可被触及并且被向内压下以移动突起68与槽90脱离接合，并且允许过滤器枢转到图6中的位置，然后在该位置处可以从支架向上且向外提升过滤器。枢轴40大体定位在过滤器罐筒上，使得足可以使过滤器枢转而不会发生来自于罐筒底端部与支架或邻近支撑表面的干涉。再者，保持夹具的间隔器72将夹具保持为与罐筒相距一定距离，以便于稍后可以压下夹具以允许从支架上拆离过滤器。

尽管以上已将过滤器描述为被安装到单独支架上，并且然后将支架安装到适当的位置处，诸如安装到发动机组或发动机舱，但应当理解的是可将这种支架并入为发动机或舱或其他支撑表面的整体一部分。在这种情况下，支架的主体可以是发动机、发动机舱或其他支撑表面的一部分。另外，尽管以上已将附接结构描述为包括下述的组合：枢轴40，其包括具有唇部48的放大头部42、延伸部50、脊部54以及定位脊部55；以及保持夹具58，其包括翼部66和突起68，但是应当理解的是在过滤器的一侧或两侧上可以没有枢轴和/或保持夹具上的这些部件中的一个或多个，并且仍然可以将过滤器12安装到支架14上。

现在参考图7，在从系统移除失效过滤器12'之后，并且期望用新的过滤器12"替代失效过滤器，将盖100定位在失效过滤器的入口30上。然后将短连接器管102定位在失效过滤器12'的出口32上并且连接至新的过滤器12"的入口30。然后如所示地将失效过滤器12'倒转，并且打开失效过滤器中的排水口23(现在处于其上端部)以允许空气进入失效过滤器。随着空气进入失效过滤器12'，失效过滤器中的流体在重力作用下排出并且经过进入新的过滤器12"。失效过滤器的清洁侧上的流体直接排出通过出口，而滤芯的“肮脏”侧上的流体通过介质排出然后通过出口。流体基本上充满新的过滤器并且通过出口32将过滤器中的空气排出以充分启动过滤器。由于两个过滤器的容积基本相同，因此流体不应流出新的过滤器的出口32。

当将失效过滤器12'完全排出水时，从新的过滤器移除连接器102并且可如上所述那样将新的过滤器安装到支架上。然后可以在填埋场或其他废物处理设施中处置空的失效过滤器。

在前述说明书中描述了本发明的原理、优选实施例以及操作方式。然而，由于将所述的特定形式视为举例性的而不是限制性的，因此本文意在保护的本发明不应被理解为限于所述的特定形式。在不背离所附权利要求中所阐明的本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员可进行各种变型和修改。

Claims (3)

1.一种用于启动过滤器(12")的方法，所述过滤器(12")具有被封包在壳体(18)内的过滤器滤芯(24)，所述壳体(18)在下端部(20)中具有排水口(23)，并且所述壳体(18)在上端部(20)中包括入口(30)和出口(32)以将流体引入和引出所述壳体(18)，由于所述过滤器去除流过介质的流体流中的颗粒和其他污染物，因此新的过滤器中的过滤器滤芯(24)随着时间逝去而变得失效；所述方法包括：i) 封闭失效过滤器(12')的入口(3)，并且将所述失效过滤器(12')的出口(32)连接至新的过滤器(12")的入口(30)；ii) 将所述失效过滤器(12') 倒转；iii) 打开被倒转的所述失效过滤器(12')中的排水口(23)，以允许将所述失效过滤器(12')中的流体在重力作用下排入到所述新的过滤器(12")中，并且由此通过所述新的过滤器(12")的出口(32)排出所述新的过滤器中的空气；以及iv) 使所述失效过滤器(12")从所述新的过滤器(12")脱离。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述失效过滤器(12')经由管(102)连接至所述新的过滤器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在插入所述失效过滤器(12')之前，首先将盖(100)定位为封闭所述失效过滤器(12")的入口(30)。

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