CN102630181B - 具有模块化安全阀接合件的过滤器组件 - Google Patents

Abstract

一种流体过滤器组件，包括具有底座部分和盖的直立外壳，用以允许查看流体液位。所述底座部分具有流体入口和流体出口。过滤元件具有用于对流体进行过滤的过滤介质，底端盖连接到所述流体出口，且顶端盖位于所述底端盖的上方。安装部件形成于所述顶端盖上，且排气通道穿过安装部件，以在所述过滤元件的内部与外部之间形成流体连通。接合结构连接到所述直立外壳的盖，且能够以可移动方式与所述过滤元件的所述安装部件接合。

Description

具有模块化安全阀接合件的过滤器组件

相关申请案的交叉参考

本专利申请案主张2009年9月17日提交的第61/243,185号美国临时专利申请案的权益。本专利申请案也主张2010年3月1日提交的第61/309,171号美国临时专利申请案的权益。

技术领域

本发明涉及流体过滤器组件，确切地说，涉及具有位于流体过滤器、外壳与卸压安全阀之间的模块化接合件的流体过滤器组件。

背景技术

众所周知，流体过滤器组件用于为机动车辆的可燃发动机过滤燃料。此类流体过滤器组件包括各种不同定位的流体过滤器组件。例如，已知用其中包括纸过滤介质的横向、向下和向上安装的罐来形成流体过滤器组件。对于向上安装的流体过滤器组件，已知现有技术过滤装置使用泵来向流体过滤器组件提供燃料。燃料向下流入流体过滤器组件的下室中，在所述下室中，燃料流继续向上流入流体过滤器组件的上过滤室中。随后，可用流体过滤器组件的透明盖或外壳来封装或密封燃料，以查看上过滤室中的燃料液位。过滤器固定架将流体过滤器组件的下室与上室隔开。

在流体过滤器组件的过滤室中，流体过滤器组件可提供包括过滤介质的过滤罐，所述过滤介质由过滤介质顶部和底部的过滤器端盖进行封装。过滤介质可选择围绕对过滤介质提供额外支撑的中心过滤管。端盖与过滤介质的边缘密封，以防止过滤罐各端上形成任何可能的泄漏通路。过滤介质通常包括熔喷塑性材料或多孔纸材料，其可能褶皱或以同心方式盘绕，以引导流体流过过滤介质。过滤介质通过将污染物保留在过滤介质内或过滤介质上来清除燃料中不需要的污染物。

随着流体进入过滤室，燃料液位上升并从外部进入过滤介质的内部。燃料随后向下流入沿所述罐的中心轴设置的中心通道中。所述中心通道与燃料出口连通，燃料从流体过滤器组件穿过所述燃料出口流出。

在过滤过程中，燃料通过由流体过滤器组件下游的泵形成的真空状态而抽吸到过滤室中，或者燃料可通过由流体过滤器组件上游的泵形成的压力而推入过滤室中。随着燃料流过过滤介质，大于过滤介质中的多孔开口的污垢和其他污染物将被过滤介质捕获并夹持。这些污染物堵塞或阻塞过滤介质中的多孔开口，且限制或封闭流动燃料所用的通路。燃料随后不得不寻找其他开放和限制性较低的流动开口，这些流动开口在燃料液位的上方可用，方法是使燃料液位升高过滤介质的高度，并到达过滤介质的清洁区域。这种阻塞和液位升高的过程将继续，直到过滤介质完全浸没在流动燃料中。

即使过滤介质可能完全浸没在流动流体中，进入的燃料将继续流过过滤介质。直到过滤介质严重阻塞时，才需要更换过滤罐。这就存在一个问题，因为用户通常查看过滤室中的燃料高度以确定过滤介质是否阻塞。如果过滤介质完全浸没在燃料中，则用户通常认为需要更换过滤罐。因此，这种类型的系统可能导致过滤罐过早更换。

已知可通过在过滤罐上设置间隔物和卸压安全阀来改进上述的系统。间隔物连接到过滤罐的顶端盖，并环绕过滤介质。间隔物用于将外壳中邻近过滤介质的部分分成形成于过滤介质与间隔物之间的内部区域，以及形成于间隔物与外壳之间的外部区域。间隔物可让内部区域中的流体在外部区域中的流体开始升高之前完全升高。在过滤介质两端的压力超过预定压力，流体和/或空气/蒸汽穿过卸压安全阀时，外部区域中的流体液位升高。卸压安全阀安装在过滤罐的端盖中。尽管此系统可更为精确地指示过滤介质的剩余使用寿命，但由于其中包括间隔物和卸压安全阀，因此过滤罐的复杂性和成本相对于之前的设计有所增加。由于过滤罐将在过滤介质阻塞时定期更换，因此过滤罐的成本增加在维护流体过滤器组件中是不合需要的。

此外，在上述系统中，通常将过滤器安装在形成于流体过滤器组件的底座部分上的出口管上。过滤器通常通过使用与流体过滤器组件的盖和过滤罐的顶端接合的弹簧来偏置成与所述底座部分和出口管接合的状态。在此类系统中，过滤器芯子可以不沿过滤器芯子轴完全对齐的方式安装，其中所述过滤器芯子轴由流体过滤器组件的底座部分的出口管界定；因此在流体过滤器组件内过滤介质不均匀地暴露于流体中，且可能降低由流体过滤器组件内的流体液位提供的对剩余使用寿命的视觉指示的精确性。

因此需要提供这样一种流体过滤器组件，其提供对过滤介质的剩余有用性的精确指示，同时减少更换燃料过滤罐的复杂性和成本。还需要提供这样一种流体过滤器组件，其实现流体过滤器组件内的精确轴向对齐。

发明内容

本发明提供一种用于对流体进行过滤的流体过滤器组件。所述流体过滤器组件包括直立外壳，其具有底座部分和盖，这两部分共同构成所述直立外壳的内部空间。所述底座部分具有用于将流体输送到所述直立外壳中的流体入口，以及用于将流体输送到所述直立外壳下游的流体出口。所述盖实现对所述直立外壳中的流体液位的查看。所述流体过滤器组件也包括过滤元件。所述过滤元件的外部与所述流体入口连通，且所述过滤元件的内部与所述流体出口连通。所述过滤元件具有过滤介质，其用于在流体从所述过滤元件的所述外部流向所述过滤元件的所述内部时，过滤所述流体。所述过滤元件的底端盖连接到所述流体出口，且所述过滤元件的顶端盖置于所述底端盖的上方。安装部件形成于所述过滤元件的所述顶端盖上，且排气通道穿过安装部件，以在所述过滤元件的所述内部与所述过滤元件的所述外部之间形成流体连通。所述流体过滤器组件进一步包括接合结构，其连接到所述直立外壳的所述盖，且能够以可移动方式与所述过滤元件的所述安装部件接合。

所述流体过滤器组件可包括卸压安全阀，其与所述过滤元件的所述内部和所述外部连通，以在所述过滤元件两端的压力达到预定水平时，选择性地允许流体和/或空气/蒸汽穿过过滤元件阀的排气通道。流体和/或空气/蒸汽穿过所述卸压安全阀使所述直立外壳内的流体液位升高。所述卸压安全阀可一体形成于所述过滤元件的所述顶端盖中。

所述流体过滤器组件也可包括具有接合外壳的接合结构，所述接合外壳具有与所述过滤元件的所述外部连通的内上部分，以及与所述过滤元件的所述内部连通的内下部分，且相对于所述过滤元件密封。卸压安全阀与所述接合结构的所述接合外壳的所述内上部分和所述内下部分连通，以在所述过滤元件两端的压力达到预定水平时，选择性地允许流体和/或空气/蒸汽穿过所述过滤元件阀的排气通道，其中流体和/或空气/蒸汽穿过所述卸压安全阀使所述直立外壳内的流体液位升高。

所述接合结构可具有相对于所述直立外壳的所述盖的螺纹连接件。所述接合结构也可包括上部，其至少部分设置在所述直立外壳的所述盖的外部，以相对于所述直立外壳的所述盖而紧固所述接合结构的所述螺纹连接件。所述接合结构可额外地包括下部，所述下部上设有螺纹部分，所述下部连接到所述上部，以在向所述上部施加的转矩小于预定转矩值时与所述上部一起旋转，且在向所述上部施加的转矩大于预定转矩值时相对于所述上部滑动。

所述接合结构可与所述过滤元件的所述安装部件接合，以相对于所述盖轴向调整所述过滤元件。

所述安装部件可包括环绕所述排气通道的环形壁，所述环形壁可与所述接合结构接合，以相对于所述盖轴向调整所述过滤元件。

所述盖可至少半透明。此外，所述盖可透明。

间隔物可置于邻近所述过滤介质的外部的位置。所述间隔物具有连接到所述过滤元件的所述顶端盖的上端，以及在纵向上与所述过滤元件的所述底端盖隔开的开放下端。因此，邻近底盖的过滤介质的至少一部分不与所述间隔物直接相邻。所述间隔物沿从所述顶端盖到所述底端盖的大部分距离延伸。

或者，间隔物可置于所述直立外壳的盖内邻近所述盖的位置。所述间隔物具有上端，其可相对于所述过滤介质的所述顶端盖密封，以在所述间隔物与所述过滤元件之间形成所述直立外壳的所述内部空间的内部，以及在所述间隔物与所述盖之间形成所述直立外壳的所述内部空间的外部。所述直立外壳的所述内部空间的所述内部和外部可仅在所述间隔物的底端流体连通。此外，所述间隔物可由不透明材料制成，因此无法查看所述直立外壳的所述内部空间的所述内部中的流体液位。

附图说明

本说明书将参阅附图进行说明，其中多幅附图中的类似参考数字指代类似的部分，在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的流体过滤器组件的示意图，所述流体过滤器组件包括具有一体式安全阀的排气旋钮；

图2是用于本发明的图1所示流体过滤器组件的燃料过滤器的侧视图；

图3是本发明的图1所示流体过滤器组件的排气旋钮的侧视图；

图4是本发明的图1所示流体过滤器组件的卸压组件的截面图；

图5是根据本发明的第二实施例的流体过滤器组件的示意图，所述流体过滤器组件包括具有一体式安全阀的排气旋钮；

图6是用于本发明的图5所示流体过滤器组件的燃料过滤器的侧视图；

图7是本发明的图5所示流体过滤器组件的卸压组件的侧视图；

图8是本发明的流体过滤器组件的示意图，所述流体过滤器组件包括具有一体式间隔物的盖；

图9是本发明的图8所示流体过滤器组件的间隔物的俯视图；

图10是本发明的流体过滤器组件的示意图，所述流体过滤器组件用于具有柱状安装部件的燃料过滤器，其中所述燃料过滤器具有一体式安全阀；

图11是本发明的流体过滤器组件的示意图，所述流体过滤器组件用于具有柱状安装部分的燃料过滤器，其中所述流体过滤器组件包括具有一体式安全阀的排气旋钮；

图12是本发明的流体过滤器组件的截面图，所述流体过滤器组件具有模块化流体过滤器接合件；

图13是图12所示模块化流体过滤器接合件的透视图；

图14是图12所示模块化流体过滤器接合件的排气旋钮的透视图；

图15是图14所示排气旋钮的上部分的截面图；

图16是图14所示排气旋钮的下部分的截面图；

图17是图12所示模块化流体过滤器接合件的接合密封件的透视图；

图18是图12所示模块化流体过滤器接合件的过滤器芯子的接合部分的透视图；

图19是根据第二实施例的模块化流体过滤器接合件的透视图；

图20是图19所示模块化流体过滤器接合件的燃料过滤器芯子的接合部分的透视图；

图21是排气旋钮的示意图，所述排气旋钮具有位于排气旋钮的轴向端面上的接合环；以及

图22是流体过滤器组件的截面详图，所述流体过滤器组件具有相对于流体过滤器组件的盖下凹的密封环。

具体实施方式

参阅附图，现在将参考优选实施例来详细描述本发明。

图1到图4描绘根据本发明的流体过滤器组件10。流体过滤器组件10包括具有过滤元件14的流体过滤器12，用以过滤并处理流体，包括但不限于，柴油机燃料、汽油、石油、水、空气和防冻剂。流体过滤器组件10包括大体成柱状的直立外壳2，其连接到底座部分3，从而构成流体过滤器组件10的内部空间4。优选地，直立外壳2竖直。流体过滤器组件10适用于将流体过滤器12安置于内部空间4内。流体过滤器组件10也具有独立于流体过滤器12的卸压结构50，所述卸压结构50在过滤元件14两端的压力水平达到预定水平时打开，从而允许流体和/或空气/蒸汽穿过卸压结构50，并使流体过滤器组件10内的流体液位升高。卸压结构50用作流体过滤器12与直立外壳2之间的接合件。由于卸压结构50独立于流体过滤器组件10的流体过滤器12，因此与具有内置卸压安全阀的流体过滤器相比，更换阻塞的流体过滤器12的成本显著较低。

流体过滤器组件10的直立外壳2通常由透明或半透明材料制成，因此可从流体过滤器组件10的外部查看直立外壳2的内部空间4中的流体液位。直立外壳2中空且大体成柱状，具有侧壁7和大体成半球形的圆顶顶部8。螺纹孔9穿过大体成半球形的圆顶顶部8，且互补的螺纹排气盖44可容纳于螺纹孔9内，以使流体过滤器组件10的内部空间4内的空气压力与大气压力相等，从而有助于相对于底座部分3而安装和拆卸直立外壳2。螺纹孔9大体与直立外壳2的纵轴对齐。为了相对于直立外壳2而密封螺纹排气盖44，密封环43环绕螺纹排气盖44，且设置在螺纹排气盖44与直立外壳2的半球形圆顶顶部8之间。

流体入口5形成于底座部分3中，且适用于将流体供应到所包封的内部空间4中，以使流体与流体过滤器12的过滤元件14接触。流体出口6包括形成于底座部分3的中心附近的管状部件，因此流体出口6可延伸到流体过滤器组件10中，以获取并引导经过滤的流体向外流出流体过滤器组件10。上述流体过滤器组件10被描述成从外到内的流体过滤器组件10，其中流体通过从流体过滤器12的外部向流体过滤器12的内部流动而进行过滤。但应了解，流体过滤器组件10也可用于以从内到外的方式进行过滤的过滤过程中，其中流体通过从流体过滤器12的内部向流体过滤器12的外部流动而进行过滤，在这种情况下，流体入口5和流体出口6的作用与前述情况相反。

为了过滤掉流体中的污染物，流体过滤器12包括过滤元件14。过滤元件14由适用于捕获污染物的多孔流体渗透材料制成。例如，过滤元件14可由熔喷塑性材料或纸材料制成。过滤元件14环绕中心过滤管16，且分别由顶端盖18和底端盖20封闭。但是，中心过滤管16是可选的，且可省略。顶端盖18和底端盖20与过滤元件14的边缘密封，以防止过滤元件14的两端上形成任何可能的泄漏通路。柔性密封件22设置在过滤元件14的底端盖20上，以在流体出口6与过滤元件14的底端盖20之间形成密封，且确保未过滤的流体不会泄漏到流体出口6中或经由流体出口6漏出。过滤元件14优选褶皱或以同心方式盘绕，但也可以熟悉过滤结构的人员已知的任何方式进行布置，以引导流体流过过滤元件14。此外，过滤元件14可由疏水过滤材料制成，以过滤出流体中的水。

为了将流体过滤器12连接到卸压结构50，直立喷嘴26形成于流体过滤器12的顶端盖18上。喷嘴26通常沿流体过滤器12的纵轴延伸，且被形成于顶端盖18上的大体成圆形的槽28环绕。为了在流体过滤器12的内核24与卸压结构50之间构成流体连通，通道30穿过喷嘴26，这样喷嘴26各端上的空气/蒸汽压力即相等。

流体过滤器12可包括不透流体的间隔物32，其分割直立外壳2的内部空间4中位于流体过滤器12与直立外壳2的侧壁7之间的部分。间隔物32具有顶部34，其一体形成于或以密封方式连接到流体过滤器12的顶端盖18。间隔物32大体成柱状，因此间隔物32的底部36以大体平行于过滤元件14的方式向下延伸。但应了解，本发明并不限于柱状间隔物32，相反，间隔物32也可大体成截头圆锥形，其中间隔物32从过滤元件14向外逐渐变尖，因此间隔物32的底部36与过滤元件14隔开。在这两项实施例中，间隔物32基本上将直立外壳2的内部空间4分成内部38和外部40。内部38是过滤元件14的外部或非过滤侧与间隔物32的内表面之间的空间。外部40是间隔物32的外表面与直立外壳2的侧壁7的内表面之间的空间。内部38和外部40在直立外壳2的底部保持流体连通。

为了相对于底座部分3固定流体过滤器12，位于直立外壳2的顶部的压缩弹簧42与流体过滤器12接合，以将流体过滤器12维持在与底座部分3密封的状态。弹簧42安置于肩11上，其中肩11形成于直立外壳2内的螺纹孔9周围。弹簧42的相对端安置于圆形槽28中，其中圆形槽28形成于流体过滤器12的顶端盖18上。圆形槽28用于维持流体过滤器12在直立外壳2内的直立轴向对齐状态，但不可省略。

从图3和图4中可清楚地看出，卸压结构50包括具有上端54和下端56的外壳52。诸如环形唇或多个指58等的连接结构设置在外壳52的上端54上，以与凹槽46或设置在排气盖44上的类似结构接合，从而将卸压结构50的外壳52连接到排气盖44。应了解，外壳52可经由诸如粘合剂或超声波焊接等其他方法来连接到排气盖44；在这种情况下，不需要指58和凹槽46。此外，外壳52可与排气盖44形成一体。

为了将外壳52连接到流体过滤器12，过滤器接合通道55在底端56穿过外壳52。诸如垫圈57等密封构件可设置在过滤器接合通道55内，以提供卸压结构50与流体过滤器12的密封连接。垫圈57是环形的，因此可环绕流体过滤器12的喷嘴26，且可大体成管状、具有C形截面，或以其他方式经配置以提供相对于喷嘴26的密封，如图1和图4所示。

外壳52具有被间隔物板62分为两部分的中空内部59、60。具体而言，间隔物板62将外壳52的中空内部59、60分成内上部分59和内下部分60。孔64穿过间隔物板62，以使内上部分59与内下部分60之间流体连通。内上部分59通过在外壳52的上端54附近穿过外壳52的排气口66与流体过滤器组件10的直立外壳2的内部空间4流体连通。内下部分60通过过滤器接合通道55与流体过滤器12的内核24流体连通。

为了选择性地在外壳52的内上部分59与内下部分60之间建立流体连通，通常关闭的压敏阀68可设置在穿过间隔物板62的孔64内，或者安置在单独的孔内。作用在压敏阀68的上侧70上的空气/蒸汽压力是流体过滤器组件10的内部空间4中的空气/蒸汽压力，而作用在压敏阀68的下侧72上的压力是流体过滤器12的内核24中的压力。当压敏阀68两端的压力达到预定压力时，压敏阀68从关闭位置移动到打开位置。压敏阀68通过与孔64的至少一部分分离来打开。当压敏阀68处于打开位置时，气体、蒸汽和/或液体可从内上部分59穿过孔64流入卸压结构50的外壳52的内下部分60中。

图1所示的流体过滤器组件10适用于结合弹簧42使用，弹簧42用以使流体过滤器12向下偏置到流体出口6上，这样流体过滤器12即与底座部分3接合。流体过滤器12相对于卸压结构50的任何垂直位置变化被流体过滤器12的喷嘴26的长度所适应，因为喷嘴26插入过滤器接合通道55和垫圈57中的程度可基于流体过滤器12的垂直位置而相对于卸压结构50变化。但应了解，弹簧42可省略。

在操作中，流体进入图1所示的流体过滤器组件10的流体入口5，并在由流体过滤器组件10的底座部分3和直立外壳2构成的内部空间4内蓄积。通过使用间隔物32和卸压结构50，流体液位可以大体与过滤元件14的堵塞率成比例的方式升高。这就提供了对过滤元件14的剩余使用寿命的精确视觉指示。

当流体液位接近间隔物32的底部36时，流体继续在过滤元件14与间隔物32的内表面之间的区域升高，其中上文将所述区域定义为直立外壳2的内部空间4的内部38。但是，起初，流体不在间隔物32的外表面与直立外壳2的侧壁7之间的区域升高，其中上文将所述区域定义为直立外壳2的内部空间4的外部40。这是因为所捕获的空气/蒸汽将阻止流体在直立外壳2的内部空间4的外部40中升高。

对于直立外壳2的内部38，流体和空气/蒸汽以常规方式穿过流体过滤器12的过滤元件14。随着过滤元件14的阻塞程度逐渐增加，流体液位继续在过滤元件14与间隔物32的内表面之间升高。该过程将继续，直到流体升高到过滤元件14的全部或接近全部高度，如上所述。一旦上升到上述高度，过滤元件14两端的压力差开始随着过滤元件14的阻塞而升高。一旦该压力差达到预定水平，卸压结构50的压敏阀68可打开，以允许蒸汽/空气流过压敏阀68。因此，当过滤元件14两端的压力差超出预定压力差水平时，卸压结构50成为优选流动通路，因为其中的压力差是固定的。作为非限定实例，预定压力差可以是在3-6″Hg.范围内的预定压力差。由于空气/蒸汽最接近卸压结构50，因此空气/蒸汽首先流过卸压结构50的压敏阀68。随着流体液位开始在直立外壳2的内部空间4的外部40中升高，流体液位向操作人员提供需要更换过滤元件14的视觉指示。一旦用户发现直立外壳2的外部40中的流体液位已升高到流体过滤器12的顶部，用户则了解需要更换流体过滤器12。当流体液位升高到卸压结构50的排气口66上方后，流体也可与空气/蒸汽一起流过压敏阀68。再次指出，通过不将压敏阀68内置在流体过滤器12中，可降低更换流体过滤器12的成本，因为无需更换压敏阀68。

图5到图7描绘流体过滤器组件10的第二实施例，所述流体过滤器组件10包括替代性卸压结构150。卸压结构150与参阅图1描述的卸压结构50类似，除了在此处指出的方面之外。因此，卸压结构150可促使流体过滤器12与流体过滤器组件10的底座部分3接合，卸压结构150的外壳152的长度经选择以在流体过滤器12牢固地安置于底座部分3上时，完全占据排气盖44与流体过滤器12的顶端盖18之间的垂直空间。为了在卸压结构150的外壳152与流体过滤器12之间形成密封，环形面密封件157可设置在外壳152的底端156上，且延伸到外壳152的过滤器接合通道155中。环形面密封件157经配置以容纳于环绕流体过滤器12的喷嘴26延伸的圆形槽28中，这样环形面密封件157即与流体过滤器12的端盖密封接合。请注意，图5到图7所示的实施例中不需要使用压缩弹簧来促使流体过滤器12与底座部分3接合。

图5所示的流体过滤器组件10的实施例的操作与图1所示的流体过滤器组件10相同。

图8描绘流体过滤器组件10的第三实施例，其中流体过滤器组件200具有间隔物232，其连接到直立外壳202或与直立外壳202形成一体。流体过滤器组件200可结合图1所示的卸压结构50、图5所示的卸压结构150，或作为流体过滤器12的一部分提供的卸压结构50使用。

从图8和图9中可以清楚地看出，间隔物232大体成圆柱形，具有侧壁242，因而使间隔物232的轴向端盖244下方的间隔物232大体成管状。中心孔246穿过轴向端盖244。环形密封环248环绕中心孔246且位于间隔物232的内部上，以在间隔物232与流体过滤器12之间形成密封。多个肋材250周向环绕间隔物232的侧壁242和轴向端板244布置，从而加固间隔物232并使侧壁242与直立外壳202隔开。肋材250可以摩擦配合的方式与直立外壳202接合。间隔物232可以超声方式焊接到直立外壳202，例如，焊接到邻近中心孔246的位置。或者，间隔物232可与直立外壳202制成一体。直立外壳202和间隔物232可由塑性材料制成。

间隔物232将直立外壳202内的内部空间4分成位于间隔物232与流体过滤器12之间的内部238，以及位于直立外壳202与间隔物232之间的外部240。内部238和外部240在间隔物232的侧壁242的底部边缘流体连通。环形密封环248防止内部238与外部240之间在间隔物232的顶部流体连通。优选地，间隔物232不透明，而直立外壳202的至少一部分透明或半透明。通过这种方式，可从流体过滤器组件200的外部查看内部空间的外部240内的流体液位，而无法查看内部238中的流体液位。

间隔物232在流体过滤过程中的操作与上文参考图1所示的流体过滤器组件10的间隔物32所述的操作相同。

根据本发明的进一步实施例，图10描绘流体过滤器组件310。流体过滤器组件310包括：流体过滤器312，其具有大体成圆柱形的安装部件314；以及一体式压敏阀316，其设置在圆柱形安装部件314上或圆柱形安装部件314内。流体过滤器组件310还包括连接结构350，其连接到排气盖44或与排气盖44形成一体，如上文参考图1所示的实施例所述，所述连接结构350用于流体过滤器组件310的直立外壳2(如图1所示)。连接结构350可与流体过滤器312的圆柱形安装部件314接合，以使流体过滤器312在直立外壳2内轴向平衡。

流体过滤器312的圆柱形安装部件314沿流体过滤器312的纵轴设置，且从流体过滤器312的顶端盖318向上延伸。弓形且大体成圆形的槽320可形成于顶端盖318上，环绕圆柱形安装部件314。圆柱形安装部件314从弓形槽320或从顶端盖318延伸到圆柱形安装部件314的轴向上壁322。为了允许空气/蒸汽和/或流体进入流体过滤器312的内部中，孔324穿过圆柱形安装部件314的轴向端壁322，且沿流体过滤器312的纵轴设置。

为了控制空气/蒸汽和/或流体经由圆柱形安装部件314中的孔324进入流体过滤器312中，压敏阀316安装在孔324中，或安装在邻近孔324的单独的孔中，以选择性地建立或阻止经由孔324到流体过滤器312的内部的流体连通。压敏阀316的操作与上文参考图1所示实施例中的压敏阀68所述的操作相同。具体而言，压敏阀316在预定压力下或超出预定压力时允许空气/蒸汽和/或流体穿过孔324。尽管在本发明最适用于由压敏橡胶阀部件构成的压敏阀316，但压敏阀316可以是可操作以实施所述功能的任何阀结构，包括在低于预定压力时阻止空气/蒸汽和/或流体穿过的止回球阀或受限过滤介质。

流体过滤器组件310的连接结构350是开口的大体成圆柱形的结构，所述连接结构350的内直径对应于流体过滤器312的圆柱形安装部件314的外直径。具体而言，连接结构350包括圆柱形壁352，其连接到排气盖44或与排气盖44形成一体。圆柱形壁352界定与排气盖44相对的开端354。排气通道356穿过连接结构350的圆柱形壁352，邻近排气盖44，以在直立外壳2与内部空间358之间形成流体连通，其中所述内部空间358位于圆柱形壁352内。当连接结构350安置在圆柱形安装部件314上时，内部空间358与压敏阀316流体连通。

为了相对于流体过滤器312的圆柱形安装部件314来连接和密封连接结构350，密封部件360设置在连接结构350的圆柱形壁352上。密封部件360可由诸如橡胶等任何合适的垫圈材料制成。密封部件360可设置在圆柱形壁352的开端354，和/或圆柱形壁352的内表面362上。

流体过滤器组件310的操作与上文参考图1所示流体过滤器10所述的操作相同。

如图11所示，根据本发明进一步实施例的流体过滤器组件410包括流体过滤器412，其具有圆柱形安装部件414，用于与其中设有压敏阀468的连接结构450接合。流体过滤器412和圆柱形安装部件414与上文参阅图10所述的流体过滤器312和圆柱形安装部件314相同，除了流体过滤器412中未设有压敏阀之外。

连接结构450与上文参阅图10所述的连接结构350相同，因此包括具有开端454的圆柱形壁452和排气通道456。但是，与图10所图示和描述的结构不同，连接结构450中包括压敏阀468。

为了将压敏阀468设置在连接结构450中，间隔物464设置在连接结构450内，该结构成圆盘状，以大体垂直于连接结构450的纵轴的方向定位。因此，间隔物464与连接结构450的圆柱形壁452一起构成连接结构450的内上空间466和内下空间467。连接结构450的内上空间466与排气通道456流体连通。连接结构450的内下空间467邻近由连接结构450的圆柱形壁452界定的开端454，以使连接结构450的内下空间467与孔424流体连通，其中所述孔424穿过流体过滤器412的圆柱形安装部件414的轴向端壁422。因此，空气/蒸汽和/或流体能够从连接结构450的内下空间467经由孔424进入流体过滤器412的内部中。

为了选择性地在连接结构450的内上空间466与内下空间467之间建立和阻止流体连通，孔470穿过间隔物464，且压敏阀468设置在孔470内，或设置在额外的孔内。连接结构450的压敏阀468的结构和功能与上文参阅图1所述的压敏阀68相同。因此，空气/蒸汽和/或流体可在预定压力下或超出预定压力时穿过压敏阀468。

流体过滤器组件410的操作与上文参考图1到图4所示流体过滤器组件10所述的操作相同。

图12到图13描绘具有模块化流体过滤器接合件的流体过滤器组件510。流体过滤器组件510包括流体过滤器512，其具有形成于流体过滤器512的顶端盖518上的大体成圆柱形的安装部件514。一体式压敏阀516设置在圆柱形安装部件514上或设置在圆柱形安装部件514内。流体过滤器组件510还包括连接结构550，其连接到排气盖540或与排气盖540形成一体。排气盖540螺纹连接到直立外壳2的螺纹孔9，如上文参考图1所示实施例所述。连接结构550可与流体过滤器512的圆柱形安装部件514接合，以使流体过滤器512在直立外壳2内平衡。

如图14所示，排气盖540具有上部560和下部570。排气盖540的上部560具有波状外围562，其可与用户的手指接合，从而允许用户通过相对于流体过滤器组件510的直立外壳2旋转排气盖540来拧紧或松开排气盖540。排气盖540的下部570大体成圆柱形，包括外围上的螺纹部分571。排气盖540的下部570的螺纹部分571可与直立外壳2的螺纹孔9接合，以相对于直立外壳2固定排气盖540。接合环580可设置在排气盖540的下部570的下腔572内，所述下腔572形成于与排气盖540的上部560相对的一侧。下腔572和接合环580是连接结构550的一部分，如下文详细所述。

排气盖540的上部包括由波状外围562界定的轴向端壁564，如图15所示。多个钩状定位器566以环绕上部560的纵轴561的环形阵列从轴向端壁564向下延伸。每个钩状定位器566向内与排气旋钮540的上部560的波状外围562隔开。定位器566相对于轴向端壁564呈现出一定的弹性。在钩状定位器566以内，一对弓形指568从轴向端壁564向下延伸，所述弓形指568也相对于轴向端壁564呈现出一定的弹性。弓形指568彼此相对，这样弹簧565(如图12所示)可设置在弓形指568之间，以使弓形指568远离彼此偏置。多个纵向延伸的三角脊569形成于弓形指568的外表面上。三角脊569可以不对称，这样三角脊569即能够用作单向凸轮结构，如下文详细所述。

排气盖540的下部570大体成圆柱形，且设有下腔572和上腔574，如图16所示。周向凹槽575形成于下部570的外围上，螺纹部分571的上方。周向凹槽575可与排气盖540的上部560的定位器566接合，从而相对于下部570以可释放方式固定上部560。周向凹槽575与定位器566之间的接合并不阻止上部560相对于下部570旋转。

在下部570的上腔574内，多个脊576形成于下部570上，其环绕上腔574的内部布置。脊576轴向延伸，且可与上部560的三角侧569接合。上部560的三角侧569与下部570的脊576接合用于阻止上部560相对于下部570旋转。基于三角侧569的不对称性，三角侧569与脊576在第一方向上接合用于使上部560和下部570一起旋转，无论所施加的转矩大小。在第二方向上，三角侧569倾斜，这样脊576与三角侧569接合将使上部560的弓形指568略微向内移位，从而在向排气盖540施加的转矩超出预定量时，允许三角侧569旋转越过脊576。允许排气旋钮540的上部560相对于下部570旋转所需的转矩大小取决于弹簧565的刚性，其阻止弓形指568朝彼此偏移；以及取决于弓形指568本身发生偏移所需的力。

为了在排气盖540与流体过滤器512之间设置公差叠加补偿器，接合环580设置在排气盖540的下部570的下腔572中。具体而言，接合环580安置在肩578上，所述肩578形成于排气盖540的下部570上，位于下腔572内。如图17所示，接合环580成圆形，但包括多个径向延伸的通道582，所述通道582在径向上完全延伸穿过接合环580，但在轴向上延伸穿过接合环580的接近一半，这样，通道582即在接合环580的一个轴向端上开放。

如图18所示，流体过滤器512的大体成圆柱形的安装部件514沿流体过滤器512的纵轴设置，且从流体过滤器512的顶端盖518向上延伸。槽520可环绕圆柱形安装部件514形成于顶端盖518上，且围绕圆柱形安装部件514。径向壁521从槽520延伸到圆柱形安装部件514的轴向上壁522。为了允许空气/蒸汽和/或流体进入流体过滤器512的内部，多个轴向延伸的槽525环绕圆柱形安装部件514的径向壁521布置。槽520、大体成圆柱形的安装部件的轴向上壁522的相对标高，以及顶端盖518的剩余部分的额定标高共同作用，以在槽520内捕获流体中可能存在的沉积物的至少一部分。具体而言，槽520以位于顶端盖518的剩余部分下方的标高设置。轴向上壁522以位于顶端盖518和槽520上方的标高设置。因此，流体流到顶端盖上时，需要先进入槽520中，然后经由径向壁521穿过轴向延伸的槽525，再穿过压敏阀516，如下文详细所述。当在槽520内处理流体时，重力将作用以保留沉积物在槽520中。

压敏阀516安置在孔517内，所述孔517穿过圆柱形安装部件514的轴向上壁522。孔517和压敏阀516被一对弓形壁523所环绕，所述弓形壁523从轴向上壁522向上延伸。弓形壁523彼此相对，且通过一对间隙526相对于彼此隔开。弓形壁523从圆柱形安装部件514的轴向端壁522向上延伸的高度大于压敏阀516从圆柱形安装部件514的轴向端壁522向外延伸的高度。因此，弓形壁523在安装之前和之后保护压敏阀516，而流体流经由间隙526供应。

压敏阀516用于选择性地建立或阻止经由孔517到流体过滤器512的内部中的流体连通。压敏阀516的操作与上文参考图1所示实施例的压敏阀68所述的操作相同。

在操作中，流体过滤器512设置在直立外壳2内，且排气盖540通过使直立外壳2的螺纹孔9与排气盖540的下部570的螺纹部分571接合而螺纹连接到直立外壳2。随着排气盖540与直立外壳2接合，流体过滤器512的大体成圆柱形的安装部件514进入排气盖540的下部570的下腔572中。随着排气盖540相对于流体过滤器512完全安置，大体成圆柱形的安装部件514的径向壁521与排气盖540的下部570接合，且弓形壁523延伸过排气盖540的下部570的下腔572内的肩578。接合环580随后与流体过滤器512的大体成圆柱形的安装部件514的轴向端壁522，以及排气盖540的下部570的肩578接合。这种接合使排气盖540的连接结构550与大体成圆柱形的安装部件514之间形成部分密封。当相对于流体过滤器512完全安置时，大体成圆柱形的安装部件514的轴向延伸槽525开始与接合环580的径向延伸通道582对齐。

当排气盖540完全安置在流体过滤器512上时，用户即可开始过滤流体。当流体过滤器512中存在较大阻塞时，空气/蒸汽/流体进入环绕大体成圆柱形的安装部件514延伸的槽520中，并随着流体液位的升高而经由径向壁521继续流过轴向延伸槽525，直到流体穿过接合环580的径向延伸槽582，并在随后穿过弓形壁523之间的间隙526。之后，当超出预定压力时，流体可穿过压敏阀516流入流体过滤器512中。

图19到图20描绘流体过滤器组件610，其具有用于排气盖540的替代性模块化流体过滤器接合件。流体过滤器组件610与流体过滤器组件510相同，但是流体过滤器组件610的流体过滤器612包括具有大体平坦的轴向端壁622的大体成圆柱形的安装部件614。上文参考流体过滤器512所述的弓形壁523省略。因此，安置在孔617中的压敏阀616是从圆柱形安装部件614的轴向端壁622向外延伸的唯一结构。

流体过滤器组件610的操作与上文参考流体过滤器组件510所述的操作相同，但由于省略了弓形壁523，因此流体无需穿过弓形壁523之间的间隙526。

在一项替代性实施例中，如图21所示，图12所示的流体过滤器组件510可设有排气旋钮740，其中接合环780设置在位于排气旋钮740的轴向端面744上的凹槽742中。接合环780包括径向延伸通道782，所述径向延伸通道782的结构和功能与接合环580相同。在相对于流体过滤器512安装排气旋钮740时，凹槽742置于与流体过滤器512的槽520相对的位置，以使接合环780与排气旋钮740和流体过滤器512的端盖518接合。如上文参考接合环580所述，流体可经由径向延伸通道582流到压敏阀516，因此，相应操作与上文参考流体过滤器组件510所述的操作相同。当然，排气旋钮740也可结合图19所示的流体过滤器组件610使用。

在另一项替代性实施例中，如图22所示，流体过滤器组件810包括具有凹部812的直立外壳802。凹部812形成于直立外壳802的球形圆顶顶部808中，与螺纹孔809相邻且同心，其中所述螺纹孔809穿过大体成半球形的圆顶顶部808。流体过滤器组件810的排气盖840包括安置在环形凹槽844中的密封环842。环形凹槽844形成于排气盖840的螺纹杆部分846的上方，排气盖840的旋钮部分848的下方。在相对于直立外壳802安装排气盖840时，密封环设置在凹部812中且与直立外壳802接合。直立外壳802和排气盖840的结构可并入之前所述的任何实施例中，且相应操作与上文参考这些实施例所述的操作相同。

虽然已结合目前被认为是最具实用性和较佳的实施例来描述本发明，但应了解，本发明不限于所揭示的实施例，相反，本发明意图涵盖所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置，本发明的范围应与最广泛的解释一致，从而在法律允许的情况下包含所有此类修改和等效结构。

Claims (12)

1.一种用于对流体进行过滤的流体过滤器组件，包括：

直立外壳，其具有底座部分和盖，这两部分共同构成所述直立外壳的内部空间，所述底座部分具有用于将所述流体输送到所述直立外壳中的流体入口，以及用于将所述流体输送到所述直立外壳下游的流体出口，且所述盖实现对所述直立外壳中的流体液位的查看；

过滤元件，其具有与所述流体入口连通的外部以及与所述流体出口连通的内部，所述过滤元件具有过滤介质，用于在所述流体从所述过滤元件的所述外部流向所述过滤元件的所述内部时过滤所述流体；底端盖，其连接到所述流体出口；顶端盖，其位于所述底端盖的上方；安装部件，其形成于所述顶端盖上；以及排气通道，其穿过安装部件，以在所述过滤元件的所述内部与所述过滤元件的所述外部之间形成流体连通；

接合结构，其连接到所述直立外壳的所述盖，且能够以可移动方式与所述过滤元件的所述安装部件接合，所述接合结构包括接合外壳，所述接合外壳具有与所述过滤元件的所述外部连通的内上部分以及与所述过滤元件的所述内部连通的内下部分，且相对于所述过滤元件密封；以及

卸压安全阀，其与所述接合结构的所述接合外壳的所述内上部分和所述内下部分连通，以在所述过滤元件两端的压力达到预定水平时，选择性地允许所述流体和/或空气/蒸汽穿过所述过滤元件阀的所述排气通道，其中流体和/或空气/蒸汽穿过所述卸压安全阀使所述直立外壳内的流体液位升高。

2.根据权利要求1所述的流体过滤器组件，进一步包括：

所述接合结构，其具有相对于所述直立外壳的所述盖的螺纹连接件。

3.根据权利要求2所述的流体过滤器组件，进一步包括：

包括上部的所述接合结构，所述上部至少部分设置在所述直立外壳的所述盖的外部，以相对于所述直立外壳的所述盖而紧固所述接合结构的所述螺纹连接件。

4.根据权利要求3所述的流体过滤器组件，进一步包括：

包括下部的所述接合结构，所述下部上设有螺纹部分，所述下部连接到所述上部，以在向所述上部施加的转矩小于预定转矩值时与所述上部一起旋转，且在向所述上部施加的转矩大于预定转矩值时相对于所述上部滑动。

5.根据权利要求1所述的流体过滤器组件，进一步包括：

所述接合结构，其可与所述过滤元件的所述安装部件接合，以相对于所述盖轴向调整所述过滤元件。

6.根据权利要求1所述的流体过滤器组件，进一步包括：

所述安装部件，其包括环绕所述排气通道的环形壁，所述环形壁可与所述接合结构接合，以相对于所述盖轴向调整所述过滤元件。

7.根据权利要求1所述的流体过滤器组件，其中所述盖至少半透明。

8.根据权利要求1所述的流体过滤器组件，其中所述盖透明。

9.根据权利要求1所述的流体过滤器组件，进一步包括：

间隔物，其邻近所述过滤介质的外部，所述间隔物具有连接到所述过滤元件的所述顶端盖的上端，以及在纵向上与所述过滤元件的所述底端盖隔开的开放下端，这样邻近底盖的所述过滤介质的至少一部分即不与所述间隔物直接相邻，且所述间隔物沿从所述顶端盖到所述底端盖的大部分距离延伸。

10.根据权利要求1所述的流体过滤器组件，进一步包括：

间隔物，其置于所述直立外壳的所述盖内邻近所述盖的位置，所述间隔物具有上端，其可相对于所述过滤介质的所述顶端盖密封，从而在所述间隔物与所述过滤元件之间形成所述直立外壳的所述内部空间的内部；以及在所述间隔物与所述盖之间形成所述直立外壳的所述内部空间的外部。

11.根据权利要求10所述的流体过滤器组件，其中所述直立外壳的所述内部空间的所述内部和所述外部仅在所述间隔物的底端流体连通。

12.根据权利要求10所述的流体过滤器组件，其中所述间隔物由不透明材料制成，因此无法查看所述直立外壳的所述内部空间的所述内部中的流体液位。