CN104771950B - 双重过滤介质液体过滤器 - Google Patents

Abstract

一种过滤装置，其具有壳体，在所述壳体一侧上的入口和在所述壳体相对侧上的出口。第一过滤介质设置在壳体中并具有通过所述第一过滤介质的第一开口。第二过滤介质也设置在壳体中，具有通过第二过滤介质的第二开口。所述第一开口和第二开口以液体连通的方式相互连接并且在流过壳体的方向上第一过滤介质设置在第二过滤介质之前，使得两种过滤介质都安装在壳体内部。一些进入入口的液体穿过两个开口并通过第二过滤介质且进入到出口，而另一些进入入口的液体穿过第一过滤介质然后流至出口。

Description

双重过滤介质液体过滤器

本申请是申请号为200910130326.5，申请日为2009年4月3日，发明名称为“双重过滤介质液体过滤器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及液体过滤设备及其方法，并且进一步涉及机油和变速箱油过滤器。

背景技术

各种类型的液体过滤器得到了广泛的应用。液体过滤器的一些示例包括与诸如发动机和/或车辆结合使用的过滤器，例如，发动机油和/或变速箱油过滤器。许多典型的变速箱过滤器包括具有入口和出口的壳体，为了将壳体安装在变速箱的集油槽中，所述壳体往往具有相对平且薄的剖面。变速箱油通常通过底平面侧的入口进入到这些过滤器中，并且通过在顶侧上的出口排出。所述壳体典型地具有两个半部，即在它们的外周处通过卷边或焊接彼此连接的上半壳体和下半壳体，所述两个半壳体可以都是塑料的，或者两半中的一个或两个是金属制的。

这种类型的过滤器中的一个示例为单层平板介质过滤器，其中过滤介质的平板跨越壳体的内部，例如，其能在两个壳体连接处附近保持在壳体的边缘处。这种过滤器中的另一种类型为所谓的袋状过滤器，其中将一片过滤介质绕其整个未折叠外周折起并自我密封，从而基本形成封闭式袋，并具有形成为通向袋的开口的孔。所述开口典型地通过被密封至入口而连接到入口上。在这种袋状过滤器中，液体直接从壳体的入口流入袋的内部，并穿过袋状过滤介质流到袋的外侧，然后从壳体的出口流出。

平板或袋状过滤介质可以为非常粗的过滤型，诸如金属或塑料筛或粗织物，或者可以扩展到诸如精过滤型，例如在细薄织物材料上的过滤物质(medium)或非常细的纺织品或毡类型等。

已经发现，这些过滤器非常适于用在诸如车辆变速箱中以过滤车辆变速箱油。然而，经常需要获得与过滤过滤介质的精细程度相关的折衷方法(compromise)。例如，在冷启动的情况下液体或机油典型地非常粘稠，然后随着变速箱升温到其稳定的运行温度而变稀，或者不那么粘。适用于在较高 的运行温度下过滤的过滤介质能够细到在冷启动运行期间将液体阻止或阻塞至不良的程度。另一方面，在启动运行时提供某种过滤以及必要的流动的足够粗的过滤介质不能在任意温度时提供理想的精过滤。

用于克服所述问题的一种方法已经尝试了一些旁路形式，由此，在冷启动运行期间部分或全部精过滤材料被绕过。然而，也总是需要具有新的和改进的过滤器结构。

发明内容

在优选实施例的一个方案中，过滤器具有：壳体；在壳体的一侧的入口；在壳体的相对侧上的出口；片状过滤介质，其设置在壳体中并具有通过片状过滤介质的第一开口；袋状过滤介质，其包括封闭式袋并具有通向袋的第二开口，其中第一开口和第二开口以液体连通的方式相互连接，并且其中在流过壳体的方向上片状过滤介质设置在袋状过滤介质之前，以使两种过滤介质都安装在壳体内部，以使一些进入入口的液体穿过两个开口并通过袋状过滤介质进入到出口，而另一些进入入口的液体穿过片状过滤介质然后流至出口。

所述装置的另一个实施例包括：壳体；在壳体的一侧的入口；在壳体的相对侧的出口；片状过滤介质，其至少部分横跨壳体并具有通过片状过滤介质的第一开口；袋状过滤介质，其包括封闭式袋并具有通向袋的第二开口；隔板，其用于将袋状过滤介质与片状过滤介质隔开并用于将片状过滤介质的第一开口连接到袋状过滤介质的第二开口，其中两种过滤介质都安装在壳体内部，使得一些进入入口的液体穿过两个开口并通过袋状过滤介质然后流至出口，而另一些进入入口的液体穿过片状过滤介质然后流至出口。

在本发明的另一个方案中，过滤装置包括在一侧具有入口而在相对侧具有出口的壳体。此外，片状过滤器件设置在壳体中并具有第一开口，袋状过滤器件具有在通向袋的第二开口处的封闭式袋，其中第一开口和第二开口以液体连通的方式相互连接，并且其中在流过壳体的方向上片状过滤器件设置在袋状过滤器件之前，使得两个过滤器件都安装在壳体内，以使一些进入入口的液体穿过两个开口，并通过袋状过滤器件进入出口中，而另一些进入入口的液体穿过片状过滤器件然后流至出口。

另一个实施例公开了一种带有壳体的过滤装置，其具有在壳体一侧上的入口和在壳体相对侧上的出口。存在有片状过滤器件，所述片状过滤器件至 少部分横跨壳体并具有通过片状过滤器件的第一开口；以及袋状过滤器件，所述袋状过滤器件包括封闭式袋并具有通向袋的第二开口。此外，所述装置包括隔板器件，其用于将袋状过滤器件与片状过滤器件隔开并用于将片状过滤器件的第一开口连接到袋状过滤器件的第二开口，其中两种过滤器件都安装在壳体内部，使得一些进入入口的液体穿过两个开口并通过袋状过滤器件然后流至出口，而另一些进入入口的液体穿过片状过滤器件然后流至出口。

优选实施例的另一种方案公开了一种利用过滤器的过滤方法，所述过滤器具有壳体并且具有在壳体一侧上的入口和在壳体相对侧上的出口，所述过滤方法包括：使液体穿过片状过滤介质，所述片状过滤介质设置在壳体中并具有通过片状过滤介质的第一开口；以及使液体穿过袋状过滤介质，所述袋状过滤介质包括封闭式袋并具有通向袋的第二开口，其中第一开口和第二开口以液体连通的方式相互连接，并且其中在流过壳体的方向上片状过滤介质设置在袋状过滤介质之前，使得两种过滤介质都安装在壳体内部，以使一些进入入口的液体穿过两个开口并通过袋状过滤介质进入到出口，而另一些进入入口的液体穿过片状过滤介质然后流至出口。

另一个实施例公开了一种利用过滤器的过滤方法，所述过滤器包括壳体、在壳体一侧上的入口和在壳体相对侧上的出口，所述过滤方法包括：使液体穿过片状过滤介质，所述片状过滤介质至少部分横跨壳体并具有通过片状过滤介质的第一开口；使液体穿过袋状过滤介质，所述袋状过滤介质包括封闭式袋并具有通向袋的第二开口；以及利用隔板将袋状过滤介质与片状过滤介质隔开并将片状过滤介质的第一开口连接到袋状过滤介质的第二开口，其中两种过滤介质都安装在壳体内部使得一些进入入口的液体穿过两个开口并通过袋状过滤介质然后流至出口，而另一些进入入口的液体穿过片状过滤介质然后流至出口。

为了更好地理解本发明的详细描述，并且为了更好地评价对现有技术的现实贡献，已经相当广泛地概述了本发明的特定实施例。当然，存在将在下面描述并形成随附于此的权利要求的主题的本发明的另外的实施例。

在所述方案中，在详细说明本发明的至少一个实施例之前，应该理解的是本发明在其应用中不局限于下列描述中所阐述的或附图中所图示的结构细节以及构件配置。除了以各种方式所描述、实践并执行的实施例之外，本发明能够实例化。同样应该理解的是，在此使用的措词、术语以及摘要都是为 了描述的目的，而不应该被认为是限制。

因此，本领域的技术人员应该理解的是，所述公开所基于的构思可轻易地用作设计用于执行本发明的几个目的的其他结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求被认为在未脱离本发明的宗旨和范围的范围内包括所述等同结构。

附图说明

图1为根据本发明的第一优选实施例的过滤器的剖视图。

图2为在图1的实施例中使用的粗袋状过滤介质、隔板肋架(spacer rib tray)以及精细片状过滤介质的分解图。

图3为粗过滤介质折叠之前图1的实施例的分解图。

图4为图1的实施例的侧视截面图。

图5为本发明的第二实施例的截面图。

具体实施方式

本发明的一些实施例的一个方案提供了一种过滤器，所述过滤器具有：壳体；在壳体一侧上的入口；在壳体相对侧上的出口；片状过滤介质，其设置在壳体中并具有通过片状过滤介质的第一开口；袋状过滤介质，其包括封闭式袋并具有通向袋的第二开口，其中第一开口和第二开口以液体连通的方式相互连接，并且其中在流过壳体的方向上片状过滤介质设置在袋状过滤介质之前，使得两种过滤介质都安装在壳体内部，以使一些进入入口的液体穿过两个开口并通过袋状过滤介质进入到出口，而另一些进入入口的液体穿过片状过滤介质然后流至出口。

本发明的一些实施例的另一个方案包括一种过滤器，所述过滤器具有：壳体；在壳体一侧上的入口；在壳体相对侧上的出口；片状过滤介质，其至少部分横跨壳体并具有通过片状过滤介质的第一开口；袋状过滤介质，其包括封闭式袋并具有通向袋的第二开口；以及隔板，其用于将袋状过滤介质与片状过滤介质隔开并用于将片状过滤介质的第一开口连接到袋状过滤介质的第二开口，其中两种过滤介质都安装在壳体内部，使得一些进入入口的液体穿过两个开口并通过袋状过滤介质然后流至出口，而另一些进入入口的液体通过片状过滤介质然后流至出口。

图1描述了过滤器10的第一实施例，所述过滤器10具有由下入口侧半壳体14和上出口侧半壳体16限定的壳体12。半壳体14和16可以由任何适当的材料制成，在给出的示范例中，下半壳14由金属制成，而上半壳16由模制塑料制成。两个半壳体14和16通过将金属下壳体14上的法兰18绕塑料上壳体16上的法兰20卷边以防漏的方式固定在一起。这样提供了绕壳体12的整个外周的密封连接。

在壳体12的内部，精细片状过滤介质22横跨壳体12的整个内部。精细片状过滤介质22为大体或基本平板形式并且通过夹在法兰18和法兰20之间而绕其整个外周连接在壳体12的内部。精细片状过滤介质22具有通过其中切开的开口24。应该理解的是，取决于运行条件，一些液体将进入入口26并穿过精细片状过滤介质22，然后在通过出口28的通道上继续流动。然而，一些液体也能通过开口24。因此，从入口26穿过至出口28的液体流最后穿过精细片状过滤介质22和/或开口24。

隔板30如图所示设置并且其具有内环32。还设置了折叠袋形式的粗袋状过滤介质40。如图2所示，粗袋状过滤介质40最初通过折叠平板来构成，在图3所示的箭头A的方向上折叠平板，然后具有了相互密封的非折叠边以形成大体矩形袋。图2中的开口42设置在粗袋状过滤介质40中。隔板30的环32对精细片状过滤介质22的开口24和粗袋状过滤介质40的开口42都密封。因此，一些进入入口26的液体能够穿过开口24，然后通过环32，然后通过开口42进入到粗袋状过滤介质40的内部。进入粗袋状过滤介质40的内部的液体然后将流过粗袋状过滤介质40从而被过滤，当液体到达粗袋状过滤介质40的外部时，然后液体能够流出出口28。

下壳体14具有凹部50，所述凹部50将精细片状过滤介质22与下壳体14的底部隔开。此外，隔板30可以具有另一个凹部36，所述凹部36与顶壳体16上的凹部52联合将保持粗袋状过滤介质40打开并保持其与顶壳体16的内表面隔开。辅肋38能够设置在隔板32上以保持袋40与精细片状过滤介质22隔开，并且辅肋54也能够从上壳体16向内突出设置以使粗袋状过滤介质40与壳体16隔开。

现在转到图4，在正常情况下通过过滤器10的整个流动由示意地描述流动情况的箭头表示。例如，液体流入入口24中，一些液体将不受阻并流入到粗袋状过滤介质40的内部。所述液体从粗袋状过滤介质40流出从而被粗过 滤，并能够流过肋54和/或32并将从出口28流出。一些其他的液体将穿过精细片状过滤介质22，与通过粗袋状过滤介质40过滤的液体共同混合并且也将通过出口28流出。在这种关系下，隔板32起辅助作用。

应该理解的是，所述结构至少在某种程度上提供了一种旁路结构，通过所述旁路结构，在高粘冷流的情况下，液体往往不穿过精细片状过滤介质22，而是将定向为通过粗袋状过滤介质40。粗袋状过滤介质40由于其袋状而具有相对大的表面积，从而能够容纳大体积的粘性流。随着温度升高，液体的增加部分趋于流过精细过滤介质22。

因此图4所示的实施例提供了双过滤介质结构，其中精细过滤介质以相对平的单板形式与相对粗的袋状过滤介质联合设置。液体最初以平行方式流过一种或另一种过滤介质，并且除了一些小概率外，液体往往不会连续地流过两种过滤介质。

本发明的一些实施例能具有本质上与如图4所示的相同的结构，但是颠倒了过滤介质的精细和粗的方案。即，袋能够提供精细过滤介质，而单层平板提供粗过滤介质。

图5显示了本发明的第二实施例。过滤器110具有壳体112，除了入口126向上延伸到壳体112中并直接连接到现在将更详细地描述的一对袋状过滤介质中，所述壳体112基本类似于与第一实施例相关的壳体12。例如，提供了具有精细过滤介质的第一袋122，其具有密封到入口126的开口，并且所述袋122完全由具有开口-的粗过滤介质袋140环绕，所述开口-也密封到入口126上。因此开口-和开口-都相互密封并密封到入口126上。精细袋122还具有出口孔128。因此，一些液体将连续流过两个袋，而一些液体能够穿过孔128，因此其仅通过外部的粗袋140过滤。以这种方式，过滤器110提供了连续流动和平行流动的结合。在图5中也提供了指示内部流道的示意流动箭头。

从详细的说明中，本发明的许多特征和优点是明显的，并因此意图通过随附的权利要求覆盖在本发明的实际宗旨和范围内的本发明的所有特征和优点。进一步，由于众多修改和变化是本领域的技术人员容易想到的，因此不希望将本发明局限于所图示和描述的准确结构和操作，并且相应地，所有适当的修改和等同结构可以被认为落入本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种过滤装置，包括：

壳体；

在所述壳体一侧上的入口；

在所述壳体相对侧上的出口；

片状过滤介质，其设置在所述壳体中并具有通过其的第一开口；以及

袋状过滤介质，其包括封闭式袋和通向所述袋状过滤介质的第二开口，其中所述第一开口和所述第二开口以液体连通的方式相互连接，

其中：

所述过滤装置进一步包括隔板，其将所述片状过滤介质与所述袋状过滤介质分开，并连接所述片状过滤介质的第一开口和所述袋状过滤介质的第二开口；

在流过所述壳体的方向上所述片状过滤介质设置在所述袋状过滤介质之前，使得片状和袋状两种过滤介质都安装在所述壳体内部，以使一些进入所述入口的液体穿过第一和第二两个开口并通过所述袋状过滤介质且进入到所述出口，而另一些进入所述入口的液体穿过所述片状过滤介质然后流至所述出口；以及

所述袋状过滤介质与所述片状过滤介质相比相对较粗。

2.根据权利要求1所述的过滤装置，其中在流动方向上，所述片状过滤介质相对于所述袋状过滤介质靠近所述入口设置，所述袋状过滤介质靠近所述出口设置。

3.根据权利要求1所述的过滤装置，进一步包括凹部，其将所述片状过滤介质与所述壳体的一侧隔开。

4.根据权利要求1所述的过滤装置，其中所述隔板包括将所述片状过滤介质中的所述第一开口与所述袋状过滤介质中的所述第二开口连接到一起的环。

5.一种过滤装置，包括：

壳体；

在所述壳体一侧上的入口；

在所述壳体相对侧上的出口；

片状过滤介质，其至少部分地横跨所述壳体并具有通过所述片状过滤介质的第一开口；

袋状过滤介质，其包括封闭式袋，并具有通向所述袋状过滤介质的第二开口，其中，所述袋状过滤介质与所述片状过滤介质相比相对较粗；以及

隔板，其将所述袋状过滤介质与所述片状过滤介质隔开，并将所述片状过滤介质的所述第一开口连接到所述袋状过滤介质的所述第二开口，其中片状过滤介质和袋状过滤介质两者都安装在所述壳体内部，使得一些进入所述入口的液体穿过两个开口并通过所述袋状过滤介质然后流至所述出口，而另一些进入所述入口的液体穿过所述片状过滤介质然后流至所述出口。

6.根据权利要求5所述的过滤装置，其中在流动方向上，所述片状过滤介质相对于所述袋状过滤介质靠近所述入口设置，所述袋状过滤介质靠近所述出口设置。

7.根据权利要求5所述的过滤装置，进一步包括凹部，其将所述片状过滤介质与所述壳体的一侧隔开。

8.根据权利要求5所述的过滤装置，其中所述隔板包括将所述片状过滤介质中的所述第一开口与所述袋状过滤介质中的所述第二开口连接到一起的环。

9.一种过滤装置，包括：

壳体；

在所述壳体一侧上的入口；

在所述壳体相对侧上的出口；

片状过滤器件，其设置在所述壳体中并具有通过所述片状过滤器件的第一开口；以及

袋状过滤器件，其包括封闭式袋，并具有通向所述袋状过滤器件的第二开口，其中所述第一开口和所述第二开口以液体连通的方式相互连接，

其中：

所述过滤装置进一步包括隔板，其将所述片状过滤器件与所述袋状过滤器件隔开，并连接所述片状过滤器件的第一开口和所述袋状过滤器件的第二开口；

所述袋状过滤器件与所述片状过滤器件相比相对较粗；以及

在流过所述壳体的方向上所述片状过滤器件设置在所述袋状过滤器件之前，使得片状过滤器件和袋状过滤器件两者都安装在壳体内部，以使一些进入所述入口的液体穿过两个开口并通过所述袋状过滤器件进入到所述出口，而另一些进入所述入口的液体穿过所述片状过滤器件然后流至所述出口。

10.根据权利要求9所述的过滤装置，其中在流动方向上，所述片状过滤器件相对于所述袋状过滤器件靠近所述入口设置，所述袋状过滤器件靠近所述出口设置。

11.根据权利要求9所述的过滤装置，进一步包括凹部，其将所述片状过滤器件与所述壳体的一侧隔开。

12.根据权利要求9所述的过滤装置，其中所述隔板包括将所述片状过滤器件中的所述第一开口与所述袋状过滤器件中的所述第二开口连接到一起的环。

13.一种过滤装置，包括：

壳体；

在所述壳体一侧上的入口；

在所述壳体相对侧上的出口；

片状过滤器件，其至少部分地横跨所述壳体并具有通过所述片状过滤器件的第一开口；

袋状过滤器件，其包括封闭式袋，并具有通向所述袋状过滤器件的第二开口，其中，所述袋状过滤器件与所述片状过滤器件相比相对较粗；以及

隔板器件，其将所述袋状过滤器件与所述片状过滤器件隔开并将所述片状过滤器件的第一开口连接到所述袋状过滤器件的第二开口，其中片状过滤器件和袋状过滤器件两者都安装在所述壳体内部，使得一些进入所述入口的液体穿过两个开口并通过所述袋状过滤器件然后流至所述出口，而另一些进入所述入口的液体穿过所述片状过滤器件然后流至出口。

14.根据权利要求13所述的过滤装置，其中在流动方向上，所述片状过滤器件相对于所述袋状过滤器件靠近所述入口设置，所述袋状过滤器件靠近所述出口设置。

15.根据权利要求13所述的过滤装置，进一步包括第二隔板器件，其用于将所述片状过滤器件与所述壳体的一侧隔开。