CN103316530B - 过滤器组 - Google Patents

Abstract

一种过滤器组（10），包括：外壳（20），滤芯（50），以及接合元件（44），所述外壳（20）具有出口（33）和至少一个入口（32），所述滤芯（50）包含在所述壳体内，从而过滤从所述入口（32）流向所述出口（33）的液体，所述接合元件（44）与所述壳体（20）结合并具有第一邻接表面（45）和第二邻接表面（46），所述第一邻接表面（45）适于支撑所述滤芯（50），所述第二邻接表面（46）适于固定所述过滤器组的另一功能元件（60），例如阀。

Description

过滤器组

发明领域

本发明涉及一种过滤器组。

更具体地，本发明涉及一种用于机动车辆，例如用于汽车，卡车，商用车和作业机械，或用于液压的燃料或者润滑油的过滤的过滤器组。

技术背景

众所周知，燃料或者润滑油的过滤一般通过过滤器实现，该过滤器包括外壳，该外壳设有待过滤液体的入口和已过滤液体的出口，以及滤芯，该滤芯用于将外壳的内部容积细分为两个不同的室，其中第一室与入口相通，而第二室与出口相通。

这样，从入口流向过滤器的出口的液体被强制通过滤膜，该滤膜把杂质保留在当前的膜上。典型的滤芯包括管状滤膜，例如，褶状滤膜或深度膜，和两块支撑板，该支撑板固定在滤膜的两端。

至少一块支撑板一般设有与滤膜纵轴对齐的中央开口，通过该中央开口，滤膜的内部容积设置成与已过滤液体的出口相通，在这种情况下，滤膜设置成从外向内穿过，或者与待过滤液体的入口相通，在这种情况下，滤膜设置成从内向外穿过。

使用期间，待过滤液体通过滤膜的时候可能遇到过多的流体阻力，从而大大减少流向过滤器下游的各种设备的液体。

可能发生的是，例如，累积的杂质数量已完全堵塞滤膜，或由于特定的工作条件（比如当工作温度非常低时，在用于柴油发动机的柴油过滤的情况下发生的），待过滤液体达到非常高的粘度值。

为了避免这个问题，众所周知，给过滤器配置自动分流阀，该自动分流阀随着室内待过滤液体的压力的增加，超过预定值时，会打开待过滤液体的室和已过滤液体的室之间的直接通道，绕开滤膜。

现有技术给过滤器提供各种类型的分流阀，其中一些连接在过滤器的外壳上，比如在其封盖上，而其它的则直接连接至滤芯或封盖和滤芯之间的中间支撑板。

此外，现有技术提供各种可移动地将滤芯接合至封盖，或接合至封盖和滤芯之间的中间支撑板的解决方案。

特别地，美国专利申请US2009/0301950公开了过滤器组，其中，分流阀通过第一保留装置直接接合至封盖，所述第一保留装置相对于膜的纵轴设置在中央位置，并且，使用时，滤芯通过卡口联结接合至封盖，该卡口接头相对于滤膜的纵轴设置在中央位置。

然而，这些过滤器组特别难以制造和组装，同时，万一需要更换滤芯（比如周期性地），在不牺牲分流阀和用于支撑它的封盖（或板）之间的连接稳定性的前提下，拆除滤芯也是一个难点。

发明内容

本发明的一个目的是在现有技术下，以简单、合理和相对廉价的解决方案避免上述的缺点。这些目的通过独立权利要求中描述的本发明的特征来实现。从属权利要求描述了本发明优选的和/或特别有利的方案。

具体地，本发明公开了一种过滤器组，该过滤器组包括外壳、滤芯和接合元件，所述壳体设有至少一个入口和一个出口，所述滤芯包含在壳体内，从而过滤从入口流向出口的液体，所述接合元件与壳体结合并设有适合支撑滤芯的第一邻接表面。

根据本发明，该接合元件包括第二邻接表面，该第二邻接表面适于固定过滤器组的另一功能元件，比如分流阀，加热器或者对过滤器组的运行有用的类似的元件。

通过这种方案，过滤器组易于制造和装配，相对于已知类型的过滤器的几何形状，组成该过滤器组的元件的几何形状被简化，同时该过滤器组使得过滤器自身的功能元件能紧凑设置。

另外，本发明的一个方面是接合元件包括弹性易变形附属件，该附属件适于通过卡扣装配引起互补性匹配，从而通过第一邻接表面，将壳体和滤芯可移动地固定在一起，而通过第二邻接表面，将壳体和另一个功能元件可移动地固定在一起。

这样，滤芯与接合元件之间及接合元件与过滤器组的另一个功能元件之间的卡扣装配，比如自动分流阀或对过滤器的运行有用的另一个配件,使得过滤器组的组装操作更方便，使其快速而且安全。

本发明的另一方面，相对于壳体的纵轴，所述第一和第二邻接表面呈现不同的倾斜度。通过这种方案，接合元件分别施加在滤芯和过滤器组的另一功能元件上的保持力根据安装要求的不同、特别是根据要更换的过滤器组各部件的不同而不同。

本发明的另一方面，附属件从使用时正对滤芯的壳体的内表面纵向突出，并呈现其自由端，该自由端类似箭头形状，这样，在卡扣装配联结中，使其一侧与滤芯强制接合，另一侧与另一功能元件强制接合。

界定接合元件的附属件的结构使得其制造简单化，比如通过模制，也使得过滤器组的组装操作大大地简化。

更有利地，过滤器组的筒包含滤膜，该滤膜具有大致管状的外形和至少一块支撑板，所述支撑板固定至滤膜的一端，该板包括至少一个接合表面，该接合表面预定通过第一邻接表面固定并设置在相对于滤膜的对侧。

这样，滤芯的接合表面与接合元件的第一邻接表面实现互补性匹配。

在一个实施例中，功能元件包括自动分流阀，该自动分流阀适于将滤膜的外部和滤膜的内部设置成相通，该自动阀包括接合表面，所述接合表面适于接合接合元件的第二邻接表面。

这样，自动阀的接合表面与接合元件的第二邻接表面实现互补性匹配。

壳体优选地包括烧杯主体及其密封盖子，该烧杯主体及其密封盖子都固定至滤芯和功能元件。

该盖子最好包括所述另一功能元件的至少一个对中元件。

一旦它接合至第二邻接表面，该对中元件能实现确定的定位以及自动阀和壳体之间更好的连接稳定性。

附图说明

通过结合附图和以下非限制的实施例，本发明的其他特征和优点将清楚体现。图1为根据本发明的过滤器组的纵剖面图；

图2为图1的细节的放大图；

图3为图1所示过滤器组的盖子的仰视平面图；

图4为图3所示剖面IV-IV处的视图。

具体实施方式

图1所示过滤器组10为用于柴油机燃料的过滤器，预定应用于柴油发动机，具体地，用于汽车，卡车，商用车或自动推进式作业车辆的柴油发动机。

过滤器组10包括外壳，整体由20标示，该外壳由烧杯形下部主体30和上盖40界定，所述烧杯形下部主体30设有内螺纹部分31，所述上盖40也是烧杯形，通过外螺纹部分41和在盖子与烧杯主体30之间的插件密封垫圈42，用于封闭烧杯主体30，其中密封垫圈42插入到由盖子40提供的环状的底座43，并会被压缩至盖子与烧杯主体之间，从而保证过滤器组10的外壳20的密封性。

该烧杯主体30包括用于待过滤柴油的入口管道32和用于已过滤柴油的出口管道33。

滤芯进一步被容纳在壳体20内，整个滤芯由附图标记50标示，该滤芯50包括上支撑板51和下支撑板52，分别固定在管状滤膜53的两端，该实施例中管状滤膜53为褶状膜，但也可以是一个聚合物深度膜，其界定滤芯50的内部容积，所述滤芯50的内部容积大致是圆柱形的。

上支撑板51和下支撑板52都展示了各自的中心孔；所述孔互相对齐，并集中于过滤器壁53的纵轴A。

该下支撑板52进一步包含中空栓54，该中空栓54以密封圈55插件，例如，直接插进烧杯主体30的出口管道33。

通过上述的结构，滤芯50将壳体50的内部容积细分成第一室21和第二室22，所述第一室由滤膜53的外部界定，与待过滤燃料的入口管道32相通，第二腔室与滤膜53的内部容积重合，与已过滤柴油的出口通道33相通。

接合颈56位于过滤器壁53的上支撑板51的上表面处，该颈56展示了大致平坦的接合表面57，所述接合表面57位于相对于滤膜53的纵轴A（图中的竖直方向）倾斜的平面上。

具体地，该接合颈56相对于上支撑板51界定的孔是同轴的，并展示了一系列的轴向插口，所述轴向插口界定各自的一系列的接合表面57。

上支撑板51提供的孔展示了圆柱形底座58，该底座58密封地容纳自动阀，所述自动阀整体由60表示，该自动阀用于阻止柴油在第一室21流动，从而控制上支撑板51上界定的孔的开与闭。

详细地，自动阀60包括凹形阀体61，凹形阀体61大致为烧杯形，通过可移动式联结同轴地插入至圆柱形底座58内并以垫圈密封。

阀体61底部提供中心通孔62，该中心通孔62使得第一室21与阀体61的内腔相通，并且，因此，与第二室22相通。

密封装置63容纳在阀体61的内腔中，该密封装置63通过密封圈64搁置于孔62的边缘，从而关闭中心通孔。

具体地，该密封装置63，和密封圈64，通过弹性元件65保持压着中心通孔62的边缘，该弹性元件65插入于推力面66和阀体61的底部之间，所述推力面66从密封装置63突出。

如图1和图2所示，该弹性元件65为设置成与阀体61和密封装置63同轴的螺旋弹簧。

密封装置63也是烧杯形的，展示了开孔67，开孔67界定用于燃料的通道孔，当分流阀打开时，即是，当第一室内部的燃料的压力超过由弹性元件65确定的预定的临界值时，该通道孔使第一室21与第二室22相通。

在阀体61的上端，相对着中心通孔62的一端，设置了一个扩张物68，该扩张物68界定接合表面69，所述接合表面69为大致平面的，并位于与滤膜53的纵轴A垂直（图中的竖直方向）的一个平面上。

此外，第一定心环70设置于扩张物68的接合表面69的对立面，该第一定心环70大致是阀体61的侧壁的延长部分。

在本发明中，盖子40包括接合元件，在此实施例中，附属件44用于接合滤芯50和自动阀60两者。

特别地，附属件44具有适于挡住接合表面58的第一邻接表面45，所述接合表面58位于滤芯50的上支撑板51的接合栓57内，此外，附属件44还具有第二邻接表面46，该第二邻接表面46用于挡住自动阀60的阀体61的接合表面69。

本质上，附属件44由弹性易变形材料制造而成，并来源于盖子40的内表面（通常由可塑材料制造而成，例如通过模制），且用于引起卡扣装配，从而通过第一邻接表面45和接合表面58之间的互补性匹配联结，可移动地将盖子40和滤芯50固定在一起，而通过第二邻接表面46和接合表面69之间的互补性匹配联结，将盖子和自动阀60固定在一起。

在此实施例中，附属件44从盖40的内表面沿着纵轴A的平行方向纵向延伸，且该自由端的横截面（在包括纵轴A的假想的平面上）可以为一种形状，该形状可大致描述为向下的箭头，或者蘑菇，从而以一侧的（在本实施例中为相对于纵轴A的外侧）卡扣装配与滤芯50形成强制接合。而相对一侧（内侧）与自动阀60强制接合。

具体地，相对于纵轴A，第一邻接表面45与第二邻接表面46倾向不同，从而提供不同保持力于各自的固定元件上（滤芯50和自动阀60）。

本质上，相对于纵轴A的垂直平面，第一邻接表面45呈现负的倾斜度，而相对于相同的平面，第二邻接表面46呈现正的或者零倾斜度，这样，相对于第一邻接表面45施加于滤芯50的保持力，第二邻接表面46以更大的保持力来固定自动阀60。

使用时，在附图所示实施例中，第二邻接表面46大致与纵轴A垂直。

在图示实施例中，从图3可以看出，盖子40包括多个附属件44，在本实施例中，4个附属件彼此分开，呈现一个构造，从平面视图看，大致成圆弧形，并被设置成沿着与纵轴A同中心的圆周排列。

在盖子40的内表面，第二定心环47被设置成与附属件44同中心，并界定其内部，使用时，会大致紧贴地插入到设置于阀体61的第一定心环70的内，从而以自动阀60的纵轴A为中心。

选择性地，据以上所述，该接合元件可由支撑板或过滤器的另一元件界定，该支撑板适合插入到滤芯与过滤器组壳体的盖子之间，该另一元件适于固定滤芯，从而同时固定自动分流阀和滤芯，如上所述。

根据上文所述，过滤器组10运行如下。

为了组装过滤器组10，最好将自动阀60安装在盖子40的接合元件里，即，通过在轴向方向靠近自动阀60，扩张物68进到附属件44并把使其朝外方向变形；然后，当第二邻接表面46在接合表面49上（即它们相互的叠加时），附属件44弹性地回到静止位置。

一旦自动阀60在适当的位置时，该自动阀60的轴向定心由第一定心环47和第二定心环70界定的定心元件进一步保证，所述滤芯50与盖子40固定在一起。

通过纵向平移，滤芯50向盖子40的接合元件接合，使得接合颈56包围附属件44.

通过一系列的插口，当滤芯50轴向平移时（使得它能够被接合），接合颈56随着附属件44的自由端的外部轮廓而向外变形，并且当接合表面57在第一邻接表面46上（即两表面互相叠加时），弹性地回到静止位置。

第一邻接表面46和互补性接合表面57的构造，使得可以容易地从盖子40移除滤芯50，而在此操作中，可以不移除自动阀60。

此外，在此如上所述，一旦滤芯50被接合，位于附属件44外的接合颈56的存在导致附属件结构的径向变硬，从而有利于自动阀60固定在位置上。

使用时，一旦盖子40旋进烧杯主体30中，待过滤的柴油从入口管道32进入，然后流入外部容积（第一室21）流向滤膜53。

柴油被强制放射状地从第一室21流出，从明智的内部方向的外面通过滤膜53，然后流入第二室22。

这样，滤膜53保持住可能出现在柴油里的杂质。

万一第一室21内的柴油的压力增大超过预定的临界值，比如滤膜53堵塞后，或者低温下柴油过度的粘稠，与螺旋弹簧65对比，该压力导致自动阀60的密封装置63下降，从而中心分流通孔62的开口打开通向第二室22。

这样，未过滤的柴油没有通过滤膜53直接流入第二室22，保证一直有一定量的柴油从出口管道33流出。

明显地，本领域的技术人员在不违背本发明如下的权利要求的范围内，可对上述的过滤器组10作出众多技术应用性质的修改。

Claims (8)

1.一种过滤器组(10)，包括：

壳体(20)，所述壳体(20)具有出口(33)和至少一个入口(32)，

滤芯(50)，所述滤芯(50)位于所述壳体内，从而过滤从所述入口(32)流向所述出口(33)的液体，以及

接合元件(44)，所述接合元件(44)与所述壳体(20)结合，并具有第一邻接表面(45)，所述第一邻接表面(45)适于支撑所述滤芯(50)，其特征在于，所述接合元件(44)包括第二邻接表面(46)，所述第二邻接表面(46)适于固定所述过滤器组的另一功能元件(60)。

2.根据权利要求1所述的过滤器组(10)，其特征在于，所述接合元件包括弹性易变形附属件，所述附属件适于通过卡扣装配产生互补性联结，以通过第一邻接表面(45)可移动地将壳体(20)与滤芯(50)固定在一起，并通过第二邻接表面(46)可移动地将壳体(20)与所述另一功能元件(60)固定在一起。

3.根据权利要求1所述的过滤器组(10)，其特征在于，所述第一和第二邻接表面(45,46)相对于所述壳体(20)的纵轴(A)呈现不同的倾斜度。

4.根据权利要求2所述的过滤器组(10)，其特征在于，所述附属件从使用时面向所述滤芯(50)的所述壳体(20)的内表面纵向延伸，并具有自由端，所述自由端为箭头形状，从而以卡扣装配方式在一侧与所述滤芯(50)强制接合，而在对侧与所述另一功能元件(60)强制接合。

5.根据权利要求1所述的过滤器组(10)，其特征在于，所述滤芯(50)包括滤膜(53)，所述滤膜(53)具有大致管状的外形和至少一个固定至滤膜(53)的一端的支撑板(51)，所述支撑板(51)包括至少一个接合表面(57)，所述接合表面(57)适于通过所述第一邻接表面(45)固定并设置在相对于所述滤膜(53)的对侧。

6.根据权利要求5所述的过滤器组(10)，其特征在于，所述功能元件包括适于使所述滤膜(53)的外部与所述滤膜(53)的内部相通的自动分流阀，所述自动分流阀包括接合表面(69)，所述接合表面(69)适于与所述第二邻接表面(46)接合。

7.根据权利要求1所述的过滤器组(10)，其特征在于，所述壳体(20)包括烧杯主体(30)及其封盖(40)，所述滤芯(50)和所述另一功能元件(60)都固定至所述封盖(40)。

8.根据权利要求7所述的过滤器组(10)，其特征在于，所述封盖(40)包括另一功能元件(60)的至少一个定心元件(47)。