CN103313767A - 流体过滤器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括第一板构件的端帽（32，38），该第一板构件包括径向内部部分、径向外部部分、并限定有纵轴线（18）。该端帽（32，38）还包括布置在第一板构件的径向内部和外部部分之间的凸缘（52），该凸缘沿着纵轴线（18）在第一方向上沿轴向伸出。该端帽（32,38）还包括邻近凸缘（52）布置的第一密封构件（42）。该第一密封件（42）包括其与第一板构件的面向轴向的表面接合的第一部分和其与凸缘（52）的面向径向的表面接合的第二部分。该端帽（32,38）还包括在径向上布置在径向外部部分外侧的第二板构件和邻近该第二板构件布置的第二密封构件（44），该第二密封构件的至少一部分与第一板构件的面向轴向的表面在第二方向上轴向地间隔开，其中该第二方向沿着纵轴线（18）与第一方向相反。

Description

流体过滤器系统

技术领域

本申请涉及过滤器，更具体地涉及流体过滤器系统。

背景技术

筒式流体过滤器（例如与发动机相关的燃料或润滑剂过滤器）一般包括容纳在封壳（canister）中的可更换的过滤器元件，该封壳通过螺纹接合到发动机。过滤器经由入口端口接纳未经过滤的流体（例如燃料或润滑剂），经由过滤器元件从未经过滤的流体中除去颗粒物，并且经由出口端口将过滤后的流体输送到发动机。过滤器元件通常包括大体上为圆筒形的过滤介质，例如织物或其它多孔材料，该过滤介质经由一个或多个端帽被支承在封壳中，从而未经过滤的流体沿大体上径向方向流动通过过滤介质。端帽通常将过滤介质相对于进口和出口端口支承和/或定位在封壳内。流体过滤器通常还包括一个或多个密封件，该密封件密封地分开进口和出口端口，以减少或避免未经过滤的流体绕过过滤介质。

一般地，这种流体过滤器的过滤器元件经常更换以减少过滤介质两侧的压力降、避免密封件劣化、和/或以其它方式试图确保流体过滤器如希望的那样运行。为了更换过滤器元件，通常断开封壳与发动机的螺纹连接，使进口和出口流之间的密封件移位，从封壳取下旧的过滤器元件，插入新的过滤器元件，并将封壳再螺纹连接到发动机上。更换过滤器封壳的操作人员可能会用流体填充封壳，以避免和/或减少流体系统中集存的空气。填充流体通常是先前用过的和/或未经过滤的流体，并且填充封壳可能需要特别小心，以避免填充流体被置于过滤介质的下游侧（即，过滤后的流体的一侧）。另外，在过滤器封壳更换期间，希望使密封件（旧密封件或新密封件）重新适当地就位，以便在进口和出口端口之间提供足够的密封作用，并且因此减少未经过滤的流体绕流过过滤介质。由于不充分密封导致的和/或由于操作人员填充导致的过滤介质下游的未经过滤的和/或填充的流体可能会导致一个或多个发动机部件在运行期间损坏。

授予Steger Jr等人的美国专利No.6,554,140（’140专利）公开了一种过滤器组件，其包括在外壳与过滤器基部之间形成密封件的外部密封件和在端帽与过滤器基部之间形成密封件的内部密封件。该过滤器组件经由螺母板螺纹连接到过滤器基部，该螺母板使外部密封件压靠在过滤器基部上。该过滤器组件还包括过滤器元件，其中，未经过滤的流体从未经过滤流体通道流向位于外壳与过滤器元件之间的径向空间中，未经过滤的流体穿过该过滤器元件流到内部通道中，并且最终得到的过滤后的流体流入过滤后流体通道中。

’140专利可以利用外部密封件提供过滤器组件与过滤器基部之间的密封，并且可以利用内部密封件提供密封以用于减少在过滤后流体通道与内部通道之间的连接位置处的流体泄漏。但是，’140专利可能需要多个部件来实现这些密封，从而使得装配和/或对齐复杂化——该装配和/或对齐可能需要精确的制造容差和/或可能会降低充分密封性能。此外，将’140专利的过滤器组件重新连接到过滤器基部上和使内部和外部密封件就位可能需要具有特殊几何构型的独特的螺母板，以确保其与过滤器基部适当的对齐和适当的再密封以及过滤器组件的重新连接。

本发明旨在克服上述一个或多个缺点。

发明内容

一方面，本发明涉及一种端帽。该端帽包括第一板构件，该第一板构件包括径向内部部分、径向外部部分、并且限定有一纵轴线。该端帽还包括布置在第一板构件的径向内部和外部部分之间的凸缘，该凸缘沿着纵轴线在第一方向上沿轴向伸出。该端帽还包括邻近凸缘布置的第一密封构件。该第一密封件包括其与第一板构件的面向轴向的表面接合的第一部分和其与凸缘的面向径向的表面接合的第二部分。该端帽还包括在径向上布置在径向外部部分外侧的第二板构件和邻近该第二板构件布置的第二密封构件，该第二密封构件的至少一部分与第一板构件的面向轴向的表面在第二方向上轴向地间隔开，其中该第二方向沿着纵轴线与第一方向相反。

另一方面，本发明涉及一种用于将过滤介质密封地连接到过滤器系统的装置，该过滤器系统包括基部、容壳（container）和出口。该端帽包括包含基本上为环形形状的第一壁部分的本体，该第一壁部分具有径向内部部分、径向外部部分、和纵轴线。该装置还包括第一密封构件，该第一密封构件配置成用于相对于与出口相关联的第一面向径向的表面建立起第一面向径向的密封界面，该第一面向径向的表面还具有其至少一部分，该至少一部分布置成距离过滤介质第一轴向距离。该装置还包括第二密封构件，该第二密封构件配置成用于相对于与基部相关联的第二面向径向的表面建立起面向径向的密封界面，该第二面向径向的表面还布置成距离过滤介质第二轴向距离。该第二轴向距离小于所述第一轴向距离。

再一方面，本发明涉及一种过滤器组件。该过滤器组件包括限定有纵轴线的过滤器。该过滤器组件还包括配置成用于建立起第一面向径向的密封界面的第一密封构件。该第一密封构件的至少一部分与过滤器沿轴向间隔开第一距离。该过滤器组件还包括配置成用于在第一面向径向的密封界面的径向外侧上建立起第二面向径向的密封界面的第二密封构件。该第二密封构件与过滤器沿轴向间隔开第二轴向距离。该第二轴向距离小于所述第一轴向距离。

又一方面，本发明涉及一种过滤器系统。该过滤器系统包括具有入口端口、出口端口、和纵轴线的基部。该出口端口相对于纵轴线布置在入口端口的径向内侧上。该过滤器系统还包括螺纹连接到基部上的容壳。该过滤器系统还包括相对于纵轴线沿径向布置在容壳中的过滤介质。该过滤器系统还包括端帽，该端帽包括具有基本上为环形形状的第一壁构件和布置在第一壁构件的径向外侧上的至少一个开口。该过滤器系统还包括连接到端帽的第一密封构件，该第一密封构件配置成用于被沿径向压靠在基部的至少一部分上。该过滤器系统还包括连接到端帽的第二密封构件，该第二密封构件配置成用于被沿径向压靠在出口端口上。

再一方面，本发明涉及一种过滤器元件，该过滤器元件包括限定有内部空间和套筒轴线的套筒、围绕套筒的过滤介质、和连接到套筒的端帽。该端帽可包括横断过滤介质延伸的第一构件、基本垂直于第一构件且沿第一方向延伸的侧壁、与第一构件间隔开且基本上平行于套筒轴线的外壁、和从侧壁向外壁延伸的多个臂部。该外壁可沿着离开过滤介质并且与第一方向相反的第二方向延伸。该臂部和侧壁及外壁可限定出位于端帽中的开口。每个臂部可包括在第一方向上延伸的翅片部分，该翅片部分具有第一和第二底表面，这些表面一起形成了第一优角（reflex angle）。

又一方面，本发明涉及一种用于容壳式过滤器系统的过滤器组件，该容壳式过滤器系统配置成用于由一基部接纳。该过滤器组件可包括限定有内部空间和套筒轴线的套筒、围绕套筒的过滤介质、和第一端帽。该第一端帽可以连接到套筒，并且可以包括覆盖过滤介质顶部的环形的第一构件、基本垂直于第一构件进行取向并且覆盖过滤介质的一部分的环形的侧壁、与第一构件间隔开并且环绕该第一构件的外壁、从侧壁向外壁延伸的多个臂部、以及第一和第二密封构件。该臂部和侧壁及外壁可限定出位于第一端帽中的开口。第一密封构件可环绕端帽的周界，并且可包括第一、第二和第三密封面。当基部接纳容壳时，第一表面配置成用于接纳基部的第一径向密封面。第二密封面可配置成用于接纳容壳密封面，第三密封面可配置成用于接纳基部的轴向密封面。第二密封构件可布置在端帽的顶面上，并且基本上在包含第一密封件的平面的上方延伸。

在一个实施例中，公开了一种在流体过滤器系统中安装过滤器的方法，该流体过滤器系统包括基部、封壳，该过滤器包括第一端帽、套筒和过滤介质，该第一端帽具有第二底表面并且包括第一和第二环形密封件。该方法包括：通过将端帽的第二底表面靠近容壳的内壁进行定位而将过滤器引导到容壳中，使过滤器滑动到容壳中、直到第一密封件接触容壳，将容壳紧固到基部上、直到基部与端帽顶部接合并且在基部与第二密封件之间建立起第一径向密封，以及在建立起第一径向密封以后继续将容壳紧固到基部上、直到在端帽与基部之间通过第一密封件建立起第二径向密封以及在第一密封件与容壳之间建立起第一轴向密封。

附图说明

图1是根据本发明的示例性的流体过滤器的示意性剖视图。

图2是图1的流体过滤器的示例性的端帽的示意图。

图3是根据本发明的流体过滤器的端帽的另一实施例的横截面图。

图4是图3的端帽的一部分的放大的横截面图。

图5是图3的端帽的剖开立体图。

图6是根据本发明的流体过滤器的端帽的又一实施例的横截面图。

图7是图6的端帽的剖开立体图。

具体实施方式

图1示出了一示例性的流体过滤器系统10。该流体过滤器系统10可包括基部12、容壳14、过滤器组件16和纵轴线18。过滤器系统10可以是流体系统（未示出）中的多个部件中的一个部件，并且可以配置成用于从流体系统的一个或多个上游部件接纳未经过滤的流体、阻截悬浮在未经过滤的流体中的颗粒物（即，过滤流体）、和将过滤后的流体提供到流体系统的一个或多个下游部件。该流体系统可包括任何类型的流体系统，例如燃料输送系统、润滑剂系统和/或冷却剂系统，并且可以与或不与发动机（未示出）在操作方面相关联。此外，流体过滤器系统10可以配置成用于过滤任何类型的流体，例如汽油、柴油、润滑油、水、冷却剂和/或任何其它类型的流体。可以设想，流体系统的流体可以是或不是加压的，并且如果是加压的，则可以处于任何压力下。

基部12可包括外壁20和安装部22。外壁20可以基本上是圆筒形形状的，并且可以包括内螺纹21，所述内螺纹配置成用于与容壳14上所包含的外螺纹31螺纹啮合。安装部22可配置成用于将流体过滤器系统10经由一个或多个螺栓孔（未标识）连接到例如发动机。基部12还可限定有入口端口24和出口端口26。入口端口24可配置成用于从流体系统的一个或多个上游部件接纳未经过滤的流体，并且可以配置成用于将未经过滤的流体导向过滤器组件16。特别地，入口端口24可以在基部12中并且相对于纵轴线18包括一大体上为环形的空间。出口端口26可配置成用于从过滤器组件16接纳过滤后的流体，并且配置成用于将过滤后的流体导向流体系统的一个或多个下游部件。特别地，出口端口26可相对于纵轴线18包括一大体上为圆筒形的空间，并且可径向地布置在入口端口24中。可以设想，入口和出口端口24、26分别可在基部12中限定一具有任何形状和/或轮廓（例如多面体的）空间。

容壳14可包括外壁28和端壁30。外壁28可以基本上是圆筒形形状的并且可以包括外螺纹31，所述外螺纹配置成用于与基部12上所包含的内螺纹21螺纹啮合。端壁30可以布置在外壁28的与外螺纹31相对的端部处。外壁28和端壁30可以大体上限定出配置成用于容纳过滤器组件16的内部腔室。可以设想，内螺纹21和外螺纹31分别可沿顺时针或逆时针方向延伸。还可以设想，容壳14可包括任何常规的可配置成用于帮助从容壳14中排出流体的排放端口（未标识），和/或可以包括任何常规的释压阀（未示出）以限制流体系统的流体的压力。应理解，内螺纹21与外螺纹31之间的啮合和它们之间由此得到的摩擦接合在现有技术中是公知的，因此不再进一步描述。

过滤器组件16可包括第一端帽32和过滤介质34。第一端帽32可以布置成邻近基部12并且可以配置成用于在容壳14中和相对于该容壳14支承过滤介质34、以及用于在基部12与容壳14之间和在入口端口24与出口端口26之间提供密封。过滤介质34可配置成用于阻截悬浮在流体中的微粒和/或其它颗粒物，并且可以包括围绕纵轴线18布置和沿着纵轴线18延伸的大体圆筒形形状。过滤器组件16还可包括套筒36和第二端帽38。套筒36可包括径向地布置在过滤介质34内部或者径向地布置在过滤介质34外部的大体圆筒形的管段，并且可包括位于其中的一个或多个穿孔37，这些穿孔配置成能够使流体从中流过，例如从过滤介质34流向内部空间40（如图1所示）。套筒36的邻近基部12布置的第一端可以与第一端帽32接合（即，接触），而套筒36的邻近容壳14的端壁30布置的第二端可以与第二端帽38接合（即，接触）。第二端帽38可以布置成邻近容壳14的端壁30，并且可以配置成用于在容壳14中和相对于容壳14支承过滤介质34。可以设想，第二端帽38可以与容壳14的外壁28和/或端壁30的内表面接合。还可以设想，过滤介质34可以包括现有技术中已知的任何材料和/或介质，例如织物或其它多孔材料，并且可以是或不是褶状的。还可以设想，第一和第二端帽32、38及套筒36可以由任何合适的材料制成，例如聚合物或其它塑料，并且可以是注射成型的。还可以设想，穿孔37可包括任何形状、尺寸和/或数量，并且套筒36可以选择性地被省去。

参照图1和2，第一端帽32可包括配置成用于在基部12与容壳14之间提供流体密封的外部密封构件42和配置成用于在入口端口24与出口端口26之间提供流体密封的内部密封构件44。特别地，第一端帽32可包括一本体，该本体具有大体上为环形形状的第一壁46、邻近第一壁46的一径向外部部分（例如外边缘）布置的大体上为圆筒形形状的第二壁48、和邻近第一壁46的径向内部部分（例如内边缘）布置的大体上为圆筒形形状的第三壁50。第一壁46可包括大体上垂直于轴线18的板状形状。第二和第三壁48、50可大体上沿着（即，可大体上平行于）纵轴线18在方向A上（即，朝向容壳14的端壁30）延伸。第一端帽32还可包括布置在第一壁46的内部和外部部分之间的大体上为圆筒形的凸缘52，该凸缘大体上沿着纵轴线18在基本上与方向A相反的方向B上（即，离开容壳14的端壁30）延伸。第一端帽32还可包括大体上为圆筒形形状的第四壁54，该第四壁布置成从第一壁46经由多个臂部56（最清楚地如图2中所示）径向向外并且大体上沿着纵轴线18在方向A上延伸。臂部56可包括任何形状、长度和/或数量，并且可在相邻的臂部之间限定出开口57，这些开口包括任何形状、长度和/或数量。第一端帽32还可包括大体上为环形形状的第五壁58，该第五壁大体上在大体垂直于轴线18的方向上从第四壁54的第一端径向向外延伸。第四壁54的第二端可配置成用于适配在槽60中，该槽形成在基部12的内表面中。可以设想，槽60的形状可以基本上与第四壁54的周向形状互补。还可以设想，出口端口26的邻近端帽32布置的轴向端部可在径向地位于凸缘52内（即，在径向上更靠近轴线18）的位置上与第一壁46接触，并且可包括位于内和/或外表面上的倒角、圆角、锥面，并且/或者包括配置成例如当操作人员更换过滤器组件16时（如将在下文详细描述的）允许内部密封构件44移动经过出口端口26的轴向端部的任何其它形状。还可以设想，端帽32可以是或者不是固定地连接到过滤介质34，并且/或者可以包括配置成用于相对于基部12和出口端口26建立流体密封的任何装置，例如配置成用于经由螺纹连接使一顶板和/或另一端帽与基部12相互连接的适配器。

外部密封构件42可以布置成邻近第五壁58的径向最外部边缘并且配置成用于围绕该径向最外部边缘，并且可以与第五壁58（以及因此与第一端帽32）是一体的。特别地，外部密封构件42由于被压缩在基部12的一面向轴向的表面与容壳14的一面向轴向的表面之间，因此，其可以配置成用于相对于基部12和容壳14（以及因此相对于外部环境）提供流体密封。面向轴向的表面可以例如包括一主要不平行于轴线18的表面，例如大体上可垂直于轴线18的表面。外部密封构件42可包括具有其第一和第二部分的周向外表面，该第一和第二部分分别配置成用于例如相对于基部12的面向轴向的表面和容壳14的面向轴向的表面建立起面向轴向的密封界面。此外，基部12可包括位于其内表面上的凹部（未标识），该凹部配置成与外部密封构件42的形状互补。

内部密封构件44可布置成在径向上位于凸缘52的内侧和在径向上位于出口端口26的外侧，并且可以与凸缘52（以及因此与第一端帽32）是一体的。特别地，内部密封构件44由于被压缩在凸缘52的面向径向的内表面与出口端口26的面向径向的外表面之间，因此其可配置成用于提供入口和出口端口24、26之间的流体密封。面向径向的表面例如可以包括一主要不垂直于轴线18的表面，例如可大体上平行于轴线18的表面。

内部密封构件44可包括具有其第一和第二部分的周向外表面，该第一和第二部分分别配置成用于与第一壁46的面向轴向的表面和凸缘52的面向径向的表面接合。此外，内部密封构件44的周向外表面可包括其第三部分，该第三部分配置成用于相对于出口端口26建立起面向径向的密封界面。可以设想，凸缘52可以分别至少部分地围绕出口端口26和内部密封构件44的至少一部分，从而内部密封构件44可以被压缩在其之间，并且凸缘52可以通过抵抗内部密封构件44的沿径向向外和远离出口端口26的移动而帮助保持由内部密封构件44建立起的面向径向的密封界面，其中，所述移动可能例如是由于来自入口端口24并冲击到内部密封构件44上的流体所产生的作用力造成的。

内部密封构件44的至少一部分可沿着纵轴线18在方向B上轴向地延伸一轴向距离，该轴向距离大于外部密封构件42可沿着纵轴线18在方向B上轴向地延伸（的距离）。也就是说，内部密封构件44的至少一部分可以从过滤介质34的第一端（在图1中用线D表示）沿着纵轴线18延伸第一轴向距离C，外部密封构件42可以从过滤介质34的第一端（线D）沿着纵轴线18延伸第二轴向距离E，并且该第一轴向距离C可以大于该第二轴向距离E。此外，内部密封构件44的至少一部分可以从容壳14的轴向端部表面（在图1中用线G表示）沿着纵轴线18延伸第一轴向距离F，外部密封构件42可以从容壳14的轴向端部表面（线G）沿着纵轴线18延伸第二轴向距离H，并且该第一轴向距离F可以大于该第二轴向距离H。这样，外部和内部密封构件42、44与第一端帽32之间的轴向关系可能会改善和/或有助于流体流从入口端口24朝向开口57以及然后朝向过滤介质34的引导，同时保持入口和出口端口24、26之间的合适的密封。

可以设想，外部和内部密封构件42、44两者可以是大体上围绕纵轴线18的圆筒形形状的并且可以包括任何横截面形状，例如，外部密封构件42可以包括基本上为椭圆形或圆形的形状，和/或内部密封构件44可以包括基本上为方形或长方形的形状。还可以设想，可以根据基部12和容壳14在通过螺纹连接相接合时的面向轴向的端面之间的轴向距离而使外部密封构件42被压缩，并且可以根据凸缘52的面向径向的内表面与出口端口26的面向径向的外表面之间的径向距离而使内部密封构件44被压缩。还可以设想，外部密封构件42可以相对于基部12和/或容壳14建立起面向轴向的密封界面（例如基本上阻止流体沿着面向轴向的表面流动的密封界面）、以及相对于基部12建立起面向径向的密封界面（例如基本上阻止流体沿着面向径向的表面流动的密封界面）；内部密封构件44可以相对于凸缘52和/或出口端口26建立起面向径向的密封界面，并且没有任何面向轴向的密封界面。还可以设想，内部密封构件44可以沿径向被压缩，并且可以由于沿径向被压缩而沿轴向发生膨胀、移位或偏斜，但是却不可以沿轴向被压缩（即，没有轴向压缩）。还可以设想，外部密封构件42可以在相对于内部密封构件44的任意径向位置上相对于基部12被沿轴向压缩。这样，沿径向压缩的内部密封构件42可能会减小与出口端口26和/或端帽32的长度和周向尺寸相关的制造和/或装配容差、并同时保持入口和出口端口24、26之间的合适的密封。

如图2所示，第一端帽32可包括形成在第五壁58中的多个第一凹部62。第一凹部62可包括可供外部密封构件42延伸穿过其中的开口。第一端帽32还可包括形成在凸缘52中的多个第二凹部64。第二凹部64可包括可供内部密封构件44在其中延伸的空腔。在制造第一端帽32的一种方法中，外部和内部密封构件42、44分别可延伸到第一和第二凹部62、64中。特别地，可通过将熔融材料注射到一个或多个第一模具中并且使该熔融材料能够固化（即，通过一个或多个注射成型过程）来形成第一端帽32。第一模具的形状和轮廓可以提供第一端帽32的一个或多个结构特征，例如第一、第二、第三、第四和/或第五壁46、48、50、54、58、凸缘52、伸出部56、和/或第一和/或第二凹部62、64。在第一模具中和/或在一个或多个额外的模具中，可以通过将熔融材料注射到额外的模具中并且使该熔融的材料能够固化（即，通过一个或多个注射成型过程）来形成外部和内部密封构件42、44，以便形成分别邻近第五壁58和凸缘52的外部和内部密封构件42、44。这样，外部和内部密封构件42、44的熔融材料分别可流入第一和第二凹部62、64中，并且可以与外部和内部密封构件42、44及第一端帽32的其余部分一体地相连接并与之形成连接。可以设想，第一和第二凹部62、64可以包括开口、空腔、任何数量、任何形状、和/或可以是或不是关于纵轴线18均匀地间隔开的。还可以设想，在外部和内部密封构件42、44被形成之前，端帽32可以是或不是完全发生固化。

再参照图1和2，第一端帽32还可以包括防止预先填充的装置66，该装置配置成用于在填充过程期间减少和/或防止未经过滤的流体流入内部空间40中。装置66可包括多个壁部分68，这些壁部分分别具有连接到第一壁46并且从该第一壁46沿方向B延伸的第一端部。首先壁部分68可以限定有在相邻的壁部分68之间间隔出的多个开口70。也就是说，壁部分68可以建立起其中具有开口70的第一面向径向的壁。装置66还可包括与连接到第一壁46的端部相对的、在壁部分68的端部连接到该壁部分68上的帽部分74。装置66还可包括大体上为圆筒形的壁72，该壁72相对于纵轴线18布置在壁部分68的径向内侧。壁72可以在其一端连接到第一壁46，并且可以沿方向B延伸。壁72的与连接到第一壁46的端部相对的端部可以与帽部分74的内表面沿轴向间隔开任意距离，并且壁72的径向外表面可以与壁部分68的内侧径向表面沿径向间隔开任意距离。可以设想，当装配流体过滤器系统10时，装置66可以延伸到出口端口26中，并且可以在径向上被该出口端口26围绕。还可以设想，该防止预先填充的装置66可以被省去，第一端帽32可以替代性地包括一个或多个开口，这些开口配置成允许流体从内部空间40流向出口端口26。

图3-5示出了端帽的替换实施例。图3示出了布置在容壳14中的端帽32的第一替换实施例，其中，该容壳14连接到基部12上。这种端帽32可包括第一壁46（第一构件）、第二壁48（侧壁）、第三壁50、第四壁54（外壁）、多个臂部56、第五壁58（壁架，ledge）、凸缘52、以及内部和外部密封构件44、42。与图1-2的实施例类似，内部密封构件44可包括具有其第一和第二部分的周向外表面，该第一和第二部分分别配置成用于与端帽32的面向轴向的表面和凸缘52的面向径向的表面接合。图5示出了端帽的剖开立体图，从中可以看出形成在凸缘52中的多个第二凹部64。第二凹部64可包括可供内部密封构件44在其中延伸的端帽空腔90。与形状无关，密封构件44的这种延伸部可以被称为鸽尾楔（dovetail）88。

图6-7示出了端帽32的又一替换实施例。图6示出了布置在容壳14上的端帽32的第一替换实施例，其中，该容壳14连接到基部12上。该替换实施例不包括在其它实施例中看到的防止预先填充的装置。这种端帽32可包括第一壁46（第一构件）、第二壁48（侧壁）、第三壁50、第四壁54（外壁）、多个臂部56、第五壁58（壁架）、凸缘52、以及内部和外部密封构件44、42。在该实施例中，内部密封构件44可包括具有其第一和第二部分的周向外表面，该第一和第二部分分别配置成用于与端帽32的面向轴向的表面和端帽32（即，凸缘52）的面向径向的表面接合。在该实施例中，凸缘可以是端帽的一部分，但是，与第一替换实施例不同，凸缘52并非配置成从第一壁46沿方向B向上延伸。图7示出了端帽32的剖开立体图，从中可以看出形成在凸缘52中的多个第二凹部64，并且可以看出鸽尾楔88。

至于图3-7中示出的每一个替换实施例，每个臂部56可以具有任意宽度，并且可以包括沿方向A延伸的翅片部分76。该翅片部分76可以邻近第二壁48。如图3-7所示，第二壁48可具有内边缘78和第二壁底表面80，其可以是角形的或弯曲的。该内边缘78与过滤介质34的侧面可以以大体上平行的关系从过滤介质侧的顶部延伸到内边缘78与第二壁底表面80相交的位置处。翅片部分76也可以全部地或者部分地与第二壁48相接壤，并且还可以从第五壁58的底侧82的全部或一部分沿方向A延伸。翅片部分76还可具有第一和第二底表面84、86，它们一起形成了第一优角α。该优角可以小于大约270°、但大于180°。臂部56（包括翅片部分76）、第二壁48、第四壁54和第五壁58可以是接合在一起的单独的部件，或者可以彼此形成一体并且，替换地，与第一壁46形成一体。这些臂部可以（但不是必须）在第二壁48周围均匀地间隔开。臂部的数量和围绕侧壁的间隔可以变化。

每个翅片部分76的第一底表面84可以与第二壁48相交。第一底表面84可以基本上垂直于第二壁48，或者可以与第二壁48形成一锐角。还可以设想，第一底表面84的一部分可以是弯曲的或非直线的，并且可以以一定角度与第二壁48相交。

在一个实施例中，公开了一种在流体过滤器系统10中安装过滤器30的方法，该流体过滤器系统包括基部12、封壳14，该过滤器30包括第一端帽、套筒36和过滤介质34，该第一端帽具有第二底表面86并且包括第一和第二环形密封件42、44。该方法包括：通过将端帽38的第二底表面86靠近容壳14的内壁92进行定位而将过滤器16引导到容壳14中，使过滤器16滑动到容壳14中、直到第一密封件42接触该容壳，将容壳14紧固到基部12上、直到基部12与端帽38的顶部94接合并且在基部12与第二密封件44之间建立起第一径向密封，以及在建立起第一径向密封以后继续将容壳14紧固到基部12上、直到在端帽38与基部12之间通过第一密封件42建立起第二径向密封以及在第一密封件42与容壳12之间建立起第一轴向密封。轴向密封是平行于纵轴线的密封。内部和外部密封件在端帽上的布置帮助确保端帽被适当地密封以防止泄露。由于在密封期间不能看到内部密封件，因此，如果该密封件布置成使得其必须在外部密封件被充分密封之前被充分地密封，则是有益的。将内部密封构件44的一部分布置成距离过滤介质34的第一端（在图3中用线D表示）大约第一轴向距离C（见图3）并且将外部密封构件42布置成使得其从过滤介质34的第一端（线D）仅延伸到第二轴向距离E，这有助于确保在外部密封件42充分密封之前的内部密封件44的适当的充分密封。

工业适用性

本发明的流体过滤器系统可以应用于过滤任何类型的流体，并且可以在未经过滤的流体流与过滤后的流体流之间提供密封件，而不需要大量的复杂形状的部件和/或需要高制造容差的部件。下面说明流体过滤器系统10的操作。

参照图1，流体过滤器系统10可以从流体系统的一个或多个上游部件向入口端口24（例如第一流动区域）中接纳未经过滤的流体。未经过滤的流体可以从入口端口24沿着第一端帽32径向向外流动，并且可以被第一端帽32导向成朝向开口57流动。未经过滤的流体可以在例如基本上为轴向的方向上流动通过一个或多个开口57穿过第一端帽32并且进入容壳14与过滤介质34之间的径向空间。然后，未经过滤的流体可以大体上径向地流动通过过滤介质34，并且过滤介质34可以阻截悬浮在未经过滤的流体中的颗粒物以便由此过滤流体。然后，过滤后的流体可以流动通过开口37并因此穿过套管36且进入内部空间40中。过滤后的流体还可以从内部空间40穿过装置66（例如穿过壁72）进入壁72与壁部分68之间的空间中并且通过开口70。过滤后的流体可以进一步流入出口端口26（例如第二流动区域）中并且流向流体系统的一个或多个下游部件。

可能会由于过滤介质34充满被阻截的颗粒物、由于内部和外部密封构件42、44变劣、由于维护周期届满、和/或由于本领域中已知的任何其它原因而希望更换过滤器组件16。操作人员可以将容壳14从基部12上旋拧下来，可以从容壳14内取出旧的或用过的过滤器组件16，并且可以向容壳14内插入新的或未用过的过滤器组件16。这样，当旧的第一端帽32随着旧的过滤器组件16被移除时，外部和内部密封构件42、44可以被移位。操作人员可以向容壳14中插入新的过滤器组件16，并且可以将容壳14再螺纹连接到基部12上，这样，当新的第一端帽32与基部12对齐时，外部和内部密封构件42、44可以被安置就位。可以设想，与移除旧的过滤器组件16相结合和/或在其之后，操作人员可以移除容壳14中存留的一些或全部流体。还可以设想，操作人员可以更换过滤器组件16的任意一个或多个元件，例如，代替更换过滤器组件16的全部元件，可以仅更换过滤介质34和端帽32。

操作人员可以在插入新的过滤器组件16之后以及在将容壳14重新螺纹连接到基部12上之前填充容壳14。这样，操作人员可以例如通过穿过开口57和/或在第一端帽32的顶表面上（例如，壁46的面对和/或暴露于入口端口24的表面）倾倒流体来用流体填充容壳14与过滤介质34之间的径向空间。填充流体可以是或不是经过过滤的，装置66可以减少和/或防止流体进入内部空间40。特别地，当操作人员倾倒填充流体时，一些填充流体会朝向开口57径向向外流动、穿过开口57并进入过滤介质34与容壳14之间的径向空间中。如果操作人员穿过开口57倾倒了过量体积的填充流体并因此过度填充了容壳14与过滤介质34之间的径向空间、如果操作人员不直接穿过开口57倾倒填充流体而是基本上将填充流体倾倒到第一端帽32上、和/或由于操作人员疏忽（例如泼洒或泼溅），一些填充流体可能会越过凸缘52上方径向向内流动和/或沉积在凸缘52的径向内侧。这种沉积的流体可能流向装置66、穿过开口70、并且可能会受到圆筒形的壁72的阻止而不能流入内部空间40中。

可以设想，圆筒形的壁72可以从第一壁46沿轴向延伸一距离，该距离大于凸缘52从第一壁46沿轴向延伸的距离；并且可以设想，开口57可以沿轴向布置成相比于凸缘52而言更靠近容壳14。这样，填充流体可以径向向外流过凸缘52上方、穿过开口57、并且进入容壳14与过滤介质34之间的空间或者溢流过容壳14的壁28，来代替溢流过圆筒形的壁72并流入内部空间40。还可以设想，一些填充流体可以沿径向被滞留在凸缘52与圆筒形的壁72之间，在容壳14和过滤器组件16与基部12相互连接之后，该流体可以被阻留在出口端口26中。这种被阻留的填充流体的量可显著少于在假如省去了装置66的情况下可能流入内部空间40中的量。还可以设想，外部和内部密封构件42、44之间的相对轴向关系可通过促使径向向外的流体从内部密封构件44朝向外部密封构件42流动和阻止从外部密封构件42朝向内部密封构件44的径向向内的流体流而额外地有助于或改善在填充期间朝向开口57的流体流动。

当容壳14和过滤器组件16与基部12相互连接时，外部密封构件42可以在基部12与容壳14之间（例如在流体过滤器系统10与环境之间）形成密封，并且内部密封构件44可以在入口端口24与出口端口26之间（例如在未经过滤的流体流与过滤后的流体流之间）形成密封。特别地，外部密封构件42可以定位在外壁28顶部并且根据容壳14与基部12的螺纹接合而被压缩，并且可以例如被压缩在容壳14与基部12之间，以建立起一个或多个面向轴向的密封界面（例如靠着容壳14和/或基部12的面向轴向的表面进行密封的面）。可以设想，外部密封构件42可以靠着容壳14和基部12其中之任一个或者靠着两者被压缩，并且外部密封构件42可以额外地和/或替换性地相对于容壳14和基部12其中之任一个或者两者建立起面向径向的密封界面。此外，内部密封构件44可以与出口端口26对齐，并且可以当容壳14与基部12螺纹接合时移动经过该出口端口的一端部、可以根据凸缘52的面向径向的内表面与出口端口26的面向径向的外表面之间的距离被压缩、并且可以例如被压缩在它们之间以建立起面向径向的密封界面（例如靠着出口端口26的径向表面进行密封的面）。

由于外部和内部密封构件42、44可以与第一端帽32是一体的，因此，容壳14和过滤器组件16可以相对于基部12被密封，并且流体过滤器系统10可以包括较不复杂的流体过滤器系统。此外，由于第一端帽32包括装置66，因此，在更换过滤器期间，在填充容壳14时，可以减少或阻止未经过滤的流体流入内部空间40中。

本领域的技术人员可以显见，可对本文公开的流体过滤器系统做出多种修改和变型。通过阅读本说明书和公开的方法和装置的实例，本领域技术人员可以显见其它实施方式。应理解，本说明书和示例仅应被认为是示例性的，真实范围由所附权利要求及其等同方案表示。

Claims (10)

1.一种过滤器元件，包括：

套筒（36），该套筒限定有内部空间（40）和套筒轴线；

围绕所述套筒（36）的过滤介质（34）；和

附装到所述套筒（36）的端帽（32），所述端帽（32）包括：

跨越所述过滤介质（34）延伸的第一构件（46）；

基本上垂直于所述第一构件（46）且在第一方向上延伸的侧壁（48）；

与所述第一构件（46）间隔开且基本上平行于所述套筒轴线的外壁（54），所述外壁（54）在离开所述过滤介质（34）且与所述第一方向相反的第二方向上延伸；和

从所述侧壁（48）延伸到所述外壁（54）的多个臂部（56），所述臂部（56）和所述侧壁（48）以及所述外壁（54）在所述端帽（32）中限定出开口（57），每个臂部（56）包括在所述第一方向上延伸的翅片部分（76），所述翅片部分（76）具有第一和第二底表面（84，86），所述第一和第二底表面一起形成了第一优角（α）。

2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述臂部（56）垂直于所述外壁（54）。

3.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，每个臂部（56）与所述侧壁（48）是一体的。

4.根据权利要求3所述的过滤器元件，其中，所述优角（α）小于大约270°。

5.根据权利要求4所述的过滤器元件，其中，所述多个臂部（56）围绕所述侧壁（48）均匀地间隔开。

6.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，每个翅片部分（76）的所述第一底表面（84）与所述侧壁（48）相交，并且基本上垂直于所述侧壁（48）。

7.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述端帽（32）还包括附装到所述外壁（54）上的环形的壁架（58），所述壁架具有多个凹部（62），其中，所述翅片部分（76）至少部分地自所述壁架（58）的底侧延伸。

8.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述外壁（54）和臂部（56）与所述侧壁（48）是一体的。

9.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述端帽（32）还包括：

邻近所述第一构件（46）布置并且在所述第二方向上延伸的凸缘（52）；

垂直于所述外壁（54）并且自所述外壁（54）延伸的壁架（58）；

配置成用于接纳所述壁架（58）的一部分的第一密封构件（42）；和

邻近所述凸缘（52）布置并且配置成相对于所述凸缘（52）具有第一面向径向的密封界面的第二密封构件（44）。

10.一种在过滤器系统（10）中安装过滤器（16）的方法，所述过滤器系统包括基部（12）和容壳（14），所述过滤器（16）包括第一端帽（32）、套筒（36）和过滤介质（34），所述第一端帽具有倒角的底表面（86）并且包括第一和第二环形密封件（42，44）；所述方法包括：

通过将所述端帽（32）的所述被倒角的底表面（86）靠近所述容壳（14）的内侧壁（92）进行定位而将所述过滤器（16）引导到所述容壳（14）中；

使所述过滤器（16）滑到所述容壳（14）中，直到所述第一密封件（42）接触所述容壳（14）；

将所述容壳（14）紧固到所述基部（12）上，直到所述基部（12）与所述端帽（32）的顶部（94）接合并且在所述基部（12）与所述第二密封件（44）之间建立起第一径向密封；和

在建立起所述第一径向密封以后，继续将所述容壳（14）紧固到所述基部（12）上，直到在所述端帽（32）与所述基部（12）之间通过所述第一密封件（42）建立起第二径向密封、以及在所述第一密封件（42）与所述容壳（14）之间建立起第一轴向密封。

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