CN105228717B - 过滤组件 - Google Patents

Abstract

一种过滤元件(14)包括基本上圆柱形的中心管(56)，中心管(56)具有第一端(57)、与第一端相对的第二端(59)以及中心纵向轴线。过滤元件还包括围绕中心管周向地且沿其纵向地延伸的过滤介质(16)，以及连接至靠近第一端的中心管的板(58)。板包括孔口(70)和盖帽(63)。孔口包括引导特征部(72)，其配置为将过滤元件相对于纵向轴线定位在单个周向位置，盖帽从板的顶部表面(60)朝着第二端延伸并具有配置为与排放塞(30)配合的内壁(32)。孔口和盖帽可设置在中心管的内周的径向内侧，孔口和盖帽中的至少一个围绕附加纵向轴线周向地延伸，附加纵向轴线与中心管的中心纵向轴线径向隔开。

Description

过滤组件

技术领域

本发明涉及一种过滤组件，更具体地涉及一种具有用于定位过滤元件的引导特征部的过滤组件。

背景技术

许多系统包括具有用于过滤流体的过滤元件的过滤组件。这样的过滤组件可包括一个或多个密封件，其配置为在过滤元件与外部过滤筒之间的界面形成流体密封。这样的密封也可在安装过滤元件期间和/或过滤元件安装好之后用于将过滤元件径向定位。这样的系统也可包括排出系统，其配置为从筒中除去流体。这样的排出系统一般需要使用一个或者多个连接到筒的排放阀。不管构造如何，这样的排出系统可以与过滤元件与筒配合，以开启或者关闭用于从筒中除去流体的排出通道。

Wieczorek等人的美国专利第8,168,066号(“′066专利”)公开了一种示例性过滤器系统。′066专利的系统包括过滤器壳体、轴向布置于壳体内的清洁流体通道以及位于壳体轴向端且与清洁流体通道隔开的维修排出通道。系统还包括限定清洁流体通道的一部分的立管以及从滤筒延伸出的插塞。当滤筒安装在过滤器壳体中时，插塞流体地阻塞排出通道。

然而，′066专利中公开的过滤器系统也存在有几个缺点。例如，这类过滤器系统的排出通道一般包含从滤筒的底部端轴向延伸出去的凸起部分，并且，在使用时，插塞可拆卸地设置在排出通道内。然而，这样的排出构造增大了过滤器系统的轴向长度，并且增加其总体覆盖面积。这种长度上的增加在空间非常有限的情况下会产生问题。另外，为了将流体从过滤器壳体中去除，插塞必须从排出通道中完全移除。插塞这样完全的移除使得在常规维护程序中错放或丢失插塞的可能性增大。另外，′066专利中公开的类型的过滤器系统在将滤筒安装到壳体中时，一般不会提供用于滤筒的圆周对齐(例如，相对于中心纵向轴线)的结构。

本发明的各实施例针对克服现有技术的一个或多个缺点。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，过滤元件包括基本上呈圆柱形的中心管，中心管具有第一端、与第一端相对的第二端以及中心纵向轴线。过滤元件还包括在中心管周围周向地延伸且沿着中心管纵向地延伸的过滤介质，以及连接至与靠近第一端的中心管的板。板还包括孔口和盖帽。孔口包括引导特征部，其配置为将过滤元件相对于纵向轴线定位在单个周向位置上，盖帽从板的上表面朝着第二端延伸并具有配置为与排放塞配合的内壁。在这样的实施例中，孔口和盖帽设置在中心管的内周的径向内侧，孔口和盖帽中的至少一个围绕附加纵向轴线周向地延伸，该附加纵向轴线与中心管的中心纵向轴线径向隔开。

在本发明的另一示例性实施例中，过滤组件包括支撑结构，其具有立管和连接到立管的法兰，立管具有第一中心纵向轴线，并且法兰具有配置为与排放塞相配合的排出口。过滤组件还包括可拆卸地连接到支撑结构的过滤元件。过滤元件包括大致呈柱形的中心管。中心管包括第一端、与第一端相对的第二端、形成中心管的内周的内壁以及第二中心纵向轴线。过滤元件还包括连接至靠近第一端的中心管的板。板包括孔口和盖帽，孔口与立管相配合，以将过滤元件定位于相对于立管的第一纵向轴线的单一周向位置。盖帽从板的顶面朝向第二端延伸并且具有与法兰形成基本上流体密封的内壁。立管、孔口以及盖帽设置在中心管的内周的径向内侧。另外，立管的第一纵向轴线与中心管的第二纵向轴线径向地间隔开。

在本发明的另一示例性实施例中，过滤组件包括壳体和设置于壳体内的支撑结构，支撑结构包括立管和具有排出口的法兰。立管从壳体的基部基本垂直地延伸并且包括第一中心纵向轴线。排出口配置成与排放塞形成大致的流体密封。组件还包括可拆卸地布置于壳体内的过滤元件。过滤元件包括大致呈柱形且具有第二中心纵向轴线的中心管、连接到中心管的板以及在中心管周围周向地延伸且沿着中心管纵向地延伸的过滤介质。所述立管通过所述板上的孔延伸且与由所述孔形成的引导特征部相配合。引导特征部将过滤元件定位于相对于立管的第一纵向轴线的单一周向位置，并且法兰的外壁与板的内壁形成大致的流体密封。在这样的实施例中，立管、排放塞以及板的内壁径向地设置于中心管的内周中。排出口具有第三中心纵向轴线，该第三中心纵向轴线与立管的第一纵向轴线和中心管的第二纵向轴线大致平行且径向地间隔开。

附图说明

图1示出了根据本发明的示例性实施例的过滤组件的纵向剖视图；

图2示出了图1中示出的过滤组件的局部视图；

图3示出了与图1中示出的过滤组件相关联的支撑结构的纵向剖视图；

图4示出了图3所示的支撑结构的侧视图；

图5示出了与图1的过滤组件相关联的中心管的仰视图；以及

图6示出了根据本发明的另一示例性实施例的过滤组件的纵向剖视图。

具体实施方式

图1和图6示出了本发明的示例性过滤组件10。如图1所示，过滤组件10可包括壳体12。壳体12可配置成与另一壳体、基部、底盘或其他类似的头部13相配合，且头部13可配置成引导流体到壳体12和/或接纳来自壳体12的流体。除此之外，过滤组件10还可包括支撑结构22，支撑结构22具有立管24、连接到立管24的法兰26以及由法兰26形成的且邻近立管24的排出口28。过滤组件10可进一步包括可拆卸地连接到支撑结构22的过滤元件14。例如，过滤元件14可包括大致呈圆柱形的中心管56，和接近中心管56的第一端57连接到中心管56的板58。过滤元件14还可包括过滤介质16，过滤介质16在中心管56周围周向地延伸且沿着中心管56纵向延伸，如，沿着中心管56的外壁延伸。下面将会相对于图1-6对这些部件中的每一部件进行更详细的描述。

在图1所示的示例性实施例中，过滤组件10可包括“底部负荷”组件，在其中壳体12和过滤元件14连接到头部13的下侧，并且过滤元件14在使用期间位于壳体12内。但是，在替代性实施例中，应理解的是，本文所述的各种组件、结构、配置和/或方法可用于“顶部负荷”组件中，在其中过滤元件14连接到头部13的顶部并在使用期间基本上位于头部13的外侧壁内。图6中说明了该示例性顶部负荷配置。图1-图6中已采用相同的数字来说明顶部负荷和底部负荷配置中所用的相同组件，并且，各种组件、功能、配置、优点和本发明的其他方面适用于顶部负荷和底部负荷过滤组件10。但是，在图6所示的顶部负荷实施例中，应理解的是，一种或多种过滤组件部件的定向、位置和/或其他配置可在不脱离本发明范围的前提下颠倒或以其他方式相对于图1的底部负荷实施例变化。为了易于描述，除非另有指出，将在以下描述图1中所示的示例性底部负荷实施例。

过滤介质16可包括配置为过滤从其中流过的流体的任意一种材料或多种材料。在一些实施例中，过滤介质16可包括纤维素材料、涤纱、微米玻璃纤维或任何其他过滤材料。过滤介质16可包括单层过滤材料，例如纤维素过滤材料。或者，过滤介质16可包括整体构成的多层过滤材料。例如，过滤介质16可包括具有熔喷聚酯涂层的纤维素材料基底。过滤介质16可具有多种形状。在一些实施例中，过滤介质16可为折叠成围绕中心管56间隔开的纵向皱褶(即，其褶痕平行于中心管56的中心纵向轴线86延伸的褶皱)的一片材料。类似地，过滤元件14还可包括位于过滤介质16内部或外部的各种类型的强化结构，和/或在过滤介质的任意其他层之间可包括过滤元件14。

除了过滤介质16，过滤元件14还可包括多种其他结构。例如，过滤元件14可包括邻近过滤介质16的轴端的端盖17、18。端盖17、18可具有多种形状。在一些实施例中，每个端盖17、18可具有大致板状、大致环形，并且端盖17、18可围绕纵向轴线86延伸。过滤元件14可以具有或可以不具有穿过端盖17、18的一个或多个开口。在图1所示的实例中，端盖17、18包括纵向轴线86从其中延伸穿过的中心开口。或者，如图6所示，该中心开口可在至少端盖17中被省略。在这样的实施例中，端盖17可与配置为与头部13和端盖17形成基本上流体密封的头部13的帽29配合。为了便于论述，与端盖17相邻的区域可视为顶部区域，并且端盖17可包括过滤元件14的顶部端盖。同样地，与端盖18相邻的区域可视为底部区域，并且端盖18可包括过滤元件14的底部端盖。但是，应了解，就过滤组件10的任意部分的实际垂直定向而言，术语“顶部”和“底部”的使用并不旨在加以限制。

端盖17、18可由多种材料构成并以多种方式附接到过滤介质16。在一些实施例中，端盖17、18可由刚性材料(例如塑料)构成。端盖17、18可直接地或间接地附接到过滤介质16。在一些实施例中，端盖17、18的轴向内表面可直接地附接到过滤介质16。这可通过将过滤介质16的轴向端部分胶合到端盖17、18上、将过滤介质16的轴向端部分嵌入端盖17、18中或通过将过滤介质16贴附到端盖17、18上的任何其他适合方式来实现。

过滤元件14的中心管56可以包括任何大致刚性的、大致空心的、大致呈圆柱形的结构，其配置成支撑过滤介质16。中心管56可以由金属、合金、塑料、聚合物和/或任何其他类似材料制成，这些材料配置成形成大致刚性的过滤组件。当过滤组件10处于其组装状态时，如图1所示，中心管56可以大致垂直于壳体12的底座48延伸。或者，如图6所示，中心管56可以大致垂直于壳体13的底座延伸。中心管56的第二端59可以与端盖17和/或头部13配合。例如，第二端59可以连接到的端盖17的下侧。或者，第二端59可延伸穿过端盖17的中心开口，并进入头部13的出口通道23中。在示例性实施例中，中心管56可以布置在端盖17，18之间的过滤介质16内，并且可以包括在纵向轴线86周围周向地延伸且沿着纵向轴线86纵向地延伸的大体呈圆柱形的内壁66。中心管56可包括多个开口，通过这些开口，流体可以在中心管56的径向向外的空间到内壁66的径向向内的空间之间通过。例如，过滤介质16可以设置在与内壁66相对的中心管的外壁56上，并且这样的开口可以允许流体通过中心管56的外壁从过滤介质16到达内壁66的径向向内的空间。在示例性实施例中，内壁66可以限定中心管56的内周且中心管56的外壁可以限定中心管56的外周。同样地，内壁66和/或内周可以限定中心管56的大致呈圆柱形的内部体积。如下文所述，立管24、排出口28、板58和/或其部件或结构中的至少一个可以至少部分地轴向地设置在中心管56的内部体积内。

中心管56、过滤介质16、端盖17、18和过滤元件14的其他部件可以可拆卸地设置在壳体12和/或头部13内，并且在使用时可以位于底座48(或头部13的底座)上、邻近底座48或靠近底座48。例如，壳体12可以大致呈杯形并且可以限定空的内部体积，过滤元件14可在操作期间设置在该空的内部体积内。如图1所示，底座48可相对于中心管56的纵向轴线86大体径向向外延伸，并且可以大体平行于例如端盖17、18延伸。壳体12的大致呈圆柱形的侧壁27可连接到底座48的径向外部分，且侧壁27可围绕纵向轴线86周向地延伸。例如，壳体12的侧壁27可以大致包围过滤元件14，使得大致环形的间隙25形成在过滤介质16和侧壁27之间。侧壁27还可以包括与底座48相对的开口端，通过该开口端可以插入和取出过滤元件14。侧壁27的开口端可以以任何已知的方式接合头部13。例如，该开口端可包括配置成与头部13的对应的螺纹部分配合的螺纹部分。另外，当开放端与头部13接合，侧壁27和/或头部13可包括一个或多个O形环、垫圈或其他类似的密封结构，以形成壳体12和头部13之间的大致的流体密封。如图1所示，当侧壁27固定到头部13时，壳体12和头部13可以大致包围过滤元件14和中心管56，从而将过滤组件10保持在一起。

可选地，在图6所示的顶部负荷实施例中，侧壁27可包括头部13的侧壁。在这样的实施例中，过滤元件14可设置在头部13的侧壁27内，且盖帽29可以形成侧壁27在其一开口端处的大致的流体密封。侧壁27的开口端可以以任何已知的方式接合盖帽29。例如，该开口端可包括配置成与盖帽29的对应螺纹部分配合的螺纹部分。另外，当开口端与盖帽29接合时，侧壁27和/或盖帽29可以包括一个或多个O形环、垫圈或其他类似的密封结构，以形成盖帽29和头部13之间的大致的流体密封。如图6所示，当盖帽29固定到头部13的侧壁27时，盖帽29和头部13可以大致包围过滤元件14和中心管56，从而将过滤组件10保持在一起。

在图1的底部负荷实施例中，头部13可以具有用于将流体导入壳体12中进行过滤的设置以及用于将已过滤流体导出壳体12的设置。用于将流体导入壳体12中进行过滤的设置可以包括入口端口15，入口端口15具有例如与泵、发动机、总管或其他类似未过滤流体供应流体连通的环形开口。进入口15也可以经由形成于头部13中的一个或多个入口通道21流体地连接到间隙25。为了将流体导出壳体12，头部13可以包括出口端口19，出口端口19具有与发动机、总管、导轨或其他类似已过滤流体供应流体连通的环形开口。出口端口19也可以经由头部13形成的出口通道23流体地连接到内壁66和/或中心管56的内部体积。因此，在使用期间，流体可以以下方式通过过滤介质16从入口端口15流至出口端口19。首先，未过滤流体可通过入口通道21从入口端口15流到环形间隙25。该流体随后可以在径向向内方向上(相对于纵向轴线86)通过过滤介质16和中心管56的开口流入中心管56的内部体积。从那里，已过滤的流体可以在中心管56内轴向流入出口通道23中，并到达出口端口19。

另一方面，在图6所示的顶部负荷实施例中，头部13可以具有用于将流体导入头部13中进行过滤的类似设置以及用于将已过滤流体导出头部13的类似设置。例如，在使用期间，未过滤流体可经由入口通道21从入口端口15流到环形间隙25。该流体随后可以在径向向内方向上(相对于纵向轴线86)流过过滤介质16和中心管56的开口。在到达中心管56的内部体积后，此已过滤流体可以经由多个通路78流入立管24的中心通道中。从中心通道76，已过滤流体可以在立管24内轴向流入出口通道23中，并到达出口端口19。

为了确保流体以上述方式流过过滤器组件10和过滤介质16，大体上密封过滤器组件10的某些接口可以是有必要的。例如，如图1所示，大体上防止流体流过端盖17的中心开口与头部13的配合部分之间的接口可以是有必要的。如果允许大量流体流过该接口，流体可以在不流过介质16的情况下，从入口通道21流到中心管56的内部体积。该流体然后可以在未经过过滤的情况下，流入出口通道23，并到达出口端口18。因此，如图1所示，O型环、垫圈或其他类似的密封结构可以布置在头部13与端盖17的配合部分之间，以防止这样的流体流动。另外，大体上防止流体流过头部13的外环形壁与侧壁27的配合部分之间的接口可以是有必要的，以防止流体从过滤器组件10中泄露进入到周围环境中。因此，如图1所示，O型环、垫圈或其他类似的密封结构可以布置在头部13和壳体17的配合部分之间，以防止这样的流体流动。应理解，头部13、侧壁27、端盖17和/或过滤器组件10的其他部件中的一个或多个可以包括周向凹槽、切口、肩部、凸起和/或用于容纳上述密封结构的其他结构。

大体上防止流体流过端盖18与靠近中心管的第一端57的立管24之间的接口可以是有必要的。如果允许大量流体流过该接口，则流体可以在不流过介质16的情况下，从间隙25直接流到中心管56的内部体积。如图1、图2和图6所示，O型环、垫圈或其他类似的密封结构20可以设置在该接口处，以防止这样的流体流动。例如，为防止流体在此接口处绕过过滤介质16，密封件20可以设置在端盖18的径向内壁与支撑结构22的对应外表面(例如法兰26的顶部表面或外表面)之间。当过滤元件14可移动地连接于支撑结构22时，密封件20可以大体上密封该接口。密封件20可以具有各种结构，并且可以包括例如O型环、垫圈或上述其他类似的密封结构中的任意一种。同样地，端盖18、法兰26、立管24和/或过滤器组件10的部件可以包括一个或多个周向凹槽、切口、肩部、凸起和/或用于容纳密封件20的其他结构。

过滤组件10还可以具有用于选择性地从壳体12和/或头部13排出流体的设置。例如，如至少在图1和图2中所示，过滤组件10可以具有用于通过底座48和/或壳体12的其他部分从壳体12排出流体的设置。可选地，在图6中所示的顶部负荷实施例中，过滤组件10可以具有用于从头部13排出流体的设置。

在本发明的示例性顶部和/或底部负荷实施例中，排出口28可以配置成帮助从壳体12去除这种流体。例如，如至少在图2和图3中所示，排出口28可以包括第一大致圆柱形的内壁32，和与第一内壁32轴向间隔开的第二大致圆柱形的内壁36。排出口28还可以包括中心纵向轴线84，并且，内壁32、36可以在纵向轴线84周围周向地延伸以及沿着纵向轴线84纵向地延伸。当支撑结构22设置在底座48上时，第一内壁32可以设置在底座48附近，而第二内壁36可以通过第一内壁32沿纵向轴线84与底座间隔开。在示例性实施例中，底座48的至少一部分可以在靠近内壁32的位置处去除，并且在这样的实施例中，排出口28可以至少部分地由底座48形成和/或可延伸入底座48中。可选地，如在图6所示的示例性顶部负荷实施例中。排出口28的至少一部分可以由头部13形成和/或可延伸入头部13中，并且排出口28可流体地连接到头部13的排放通道31，以便于从头部13去除流体。在这样的实施例中，可以通过从头部13除去过滤元件14来经由排出口28、排放通道31以及头部13的对应端口33从头部13去除流体。具体地，一旦过滤元件14被去除和/或由密封件20所形成的大致的流体密封被破坏，则可以允许流体从头部13流入排放口28中进行去除。

在本发明的示例性顶部和底部负荷实施例中，第一内壁32可以具有大于第二内壁36的直径的直径。然而，在可选实施例中，第一内壁32可以具有小于第二内壁36的直径的直径。在这样的实施例中，排出口28可以包括配置成帮助从壳体12中除去流体的“阶梯式”端口。为了允许包含在壳体12中的流体到达排出口28，法兰26可以包括流体地连接到内壁32、36中的至少一个内壁的一个或多个通路34(如示例性图3和图4所示)。例如，如图3所示，通路34可以流体地连接到第一内壁34，以允许经由法兰26的排出口28去除流体。为了便于这样的流体去除，通道34可以从内壁34延伸到法兰26的外壁。通过法兰26的外壁，通道34可以与间隙25或壳体12的其他内部空间流体地连通。

在示例性实施例中，排出口28可以配置成配合并形成带排放塞30的大致的流体密封。排放塞30可以可移动地设置在排出口28中，并且可以配置成形成带至少一个第一内壁32和第二内壁36的大致的流体密封。排放塞30可以包括含一系列螺纹的螺纹部分54，并且这样的螺纹可以配置成与包括在排出口28和/或板58的螺纹部分65中的对应系列的螺纹相配合。这种对应的螺纹可以由例如由板58形成的盖帽63的内壁67而形成。在这样的实施例中，排放塞30可以例如通过与这样的螺纹部分54、65的对应螺纹接合来固定在排出口28内。同样，排放塞30通过将螺纹部分54与盖帽63相接合，可以帮助将过滤元件14联接到法兰26、底座48和/或壳体12。当这样的螺纹部分54、65的对应螺纹接合时，排放塞30可以限定一个或多个脊、臂、肩部、延伸件和/或其他类似的可以抵接法兰26和/或排出口28的结构。如图1和图2中的配置所示，排放塞30的这种脊、臂、肩部、延伸件和/或其他类似的结构可以帮助将过滤元件14固定到法兰26、底座48和/或壳体12。当过滤元件14从壳体12上取下用于维护时，这样的结构也可以帮助将排放塞30至少部分地保持在壳体12内。如图6所示，在本发明的示例性顶部负荷实施例中，可以省略排放塞30。

密封件42可以密封排放塞30和排出口28之间的接口，并且密封件42可以设置在排放塞30的例如凹槽、脊、切口和/或其他类似结构内。当排放塞30的螺纹部分54与螺纹部分65完全螺纹接合时(也就是说，排放塞30在闭合位置)，排放塞30和/或密封件42可以阻塞流体从壳体12进入排出口28中。例如、在闭合位置处，排放塞30可以阻塞流体经由通路34进入排出口28中。可选地，当排放塞30的螺纹部分54至少部分地与螺纹部分65螺纹脱离时(也就是说，排放塞30在打开位置)，排放塞30可以允许流体经由通路34从壳体12进入排出口28中。例如，如图2所示，排放塞30可以包括围绕排放塞30的中心纵向轴线周向地延伸的以及沿排放塞30的中心纵向轴线纵向地延伸的中心通道50。在示例性实施例中，排放塞30的纵向轴线可以与排出口84的纵向轴线84共线。由此，排放塞30可以大体为中空的，且在示例性实施例中，排放塞30可以包括将中心通道50流体地连接到排放塞30的外表面的一个或多个通路52。例如，通路52可以从排放塞30的外表面延伸到中心通道50，并且可以配置成将从排出口28和/或通路34接收到的流体引导到中心通道50，以便从壳体12中移除。然而，应当理解，当排放塞30在闭合位置时，通路52和中心通道50可以至少与通路34流体地断开。

除密封件42之外，排放塞30还可以包括配置成密封排放塞30和底座48之间的接口的密封件43。密封件43可以设置在例如排放塞30的凹槽、凸起、切口和/或其他类似结构内，并且可以配置成相对于壳体12随排放塞30移动。可选地，密封件可以设置在底座48的凹槽、凸起、切口和/或其他类似结构内，并且可以配置成相对于排放塞30保持固定。当排放塞30处于打开和闭合位置时，密封件43可以在排放塞30和壳体12之间的接口处形成大致的流体密封。

如上所述且至少如图1-图4和图6所示，支撑结构22可以包括立管24和法兰26。在示例性实施例中，立管24和法兰26可以形成为单一部件。可选地，在附加实施例中，立管24和法兰26可以形成为分离的部件并且可以以任何已知方式进行熔融、联接和/或连接。立管24和法兰26由本领域已知的任何金属、合金、塑料、聚合物和/或其他类似材料制成。在示例性实施例中，立管24和法兰26可以由相同材料形成，或者可选地，立管24和法兰26可以由不同材料形成。在其他示例性实施例中，立管24和法兰26之一或两者可以与壳体12一体形成。例如，立管24和法兰26之一或两者可以包括底座48的部件。在这样的实施例中，壳体12与立管24和法兰26之一或两者可以包括过滤组件10的整体式部件。至少如图1和图2所示，可以移除底座48的一部分，以接收立管24和法兰26之一或两者，在这样的实施例中，立管24和法兰26之一或两者可以至少部分地设置在底座48内。

可选地，在图6的顶部负荷实施例中，立管24和法兰26之一或两者可以与头部13一体形成。例如，头部13与立管24和法兰26之一或两者可以包括过滤组件10的整体式部件。如图6所示，可以移除头部13的一部分，以接收立管24和法兰26之一或两者，并且在这样的实施例中，立管24和法兰26之一或两者可以至少部分地设置在头部13内。

在示例性实施例中，立管24可以包括法兰26的基本上垂直的部件，并且通常可以从法兰26的上表面和/或从底座48基本上垂直地延伸。立管24和/或法兰26的一些部分可以配置为引导过滤元件14在壳体12和/或头部13内的安装。例如，立管24和/或法兰26可以包括相应的部件、结构、表面、孔或其他类似特征，当过滤元件14置于壳体12和/或头部13内时，该其他类似特征配置成与过滤元件14的相应特征配合。这些对应特征可以配置成在相对于纵向轴线84、86的单个周向位置处定位过滤元件14。此外，如图2和图3所示，立管24可以包括基本平行于轴线84、86延伸的中心纵向轴线82。过滤元件14、立管24和/或法兰26的配合特征也可以配置成在相对于纵向轴线82的单个周向位置处定位过滤元件14。如本文所用，术语“周向位置”可以限定为围绕本发明中所述的纵向轴线82、84、86中的一个或多个的任何360度方位或位置。

例如，立管24可以包括具有至少一个引导特征部74的外壁80。在示例性实施例中，立管24也可以包括限定立管24的中心通道76的内壁。在这样的实施例中，立管24可以是过滤组件10的基本中空的引导结构，并且通路78可以将外壁80流体地连接到中心通路76。如上所述，这样的通路78可以允许已过滤流体从中心管56内流到立管24的中心通道76，并流入头部13的出口通道23中。可选地，在其他实施例中，立管24可以是过滤组件10的基本实心的引导结构，且中心通道76和通路78可以省去。

如图4所示，外壁80的引导特征部74可以包括任何圆形的、曲线的、平面的、角形的和/或锁定的表面，和/或立管24的结构。引导特征部74可以沿外壁80的一部分延伸，或者在另外的示例性实施例中，引导特征部74可以沿外壁80的整个长度延伸。在另外的示例性实施例中，立管24的引导特征部74可以沿纵向轴线82彼此轴向隔开。示例性引导特征部74可以包括立管24的非圆形结构和不对称结构中的至少一个。因此，立管24的轴向横截面可以包括相对于纵向轴线82的非圆形引导特征部74或不对称引导特征部74中的至少一个。如本文使用，与过滤组件10的引导特征部结合使用的术语“轴向横截面”指的是垂直于纵向轴线82、84、86中的至少一个的横截面。

立管24的引导特征部74可以与通过板58形成的对应引导特征部72相配合。例如，板58可以包括从顶部表面60向板58的底部表面62延伸的孔口70。孔口70可以包括一个或多个引导特征部72，这些引导特征部72配置成相对于纵向轴线82、86中的一个或多个在单个周向位置处定位过滤元件14。板58的引导特征部72可以与立管24的引导特征部74相配合，且至少如图5所示，引导特征部72包括非圆形引导特征部72或不对称引导特征部72中的至少一个。如此配合的引导特征部72、74的形状可以使操作者在相对于纵向轴线82、86的仅一个周向方向上在壳体12内插入过滤元件14。同样地，如此配合的引导特征部72、74的形状可以防止对过滤组件10安装和使用错误的过滤元件14。

例如，板58可以在靠近第一端57的位置处连接到中心管56。在示例性实施例中，板58可以在第一端57处或第一端57内连接到中心管56。例如，板58可以包括基本上呈圆柱形的外壁64，且外壁64可以连接到中心管56的内壁66。在这样的实施例中，板58可以具有大致等于内壁66的直径的外径。因此，将板58定位来使得引导特征部72与立管24的引导特征部74配合，如此便可以在上述单个周向位置处对应地定向中心管56、过滤介质16和/或过滤元件14的其他部件。在相对于轴线82、86和/或壳体12或头部13内的这样的单个周向位置处定向过滤元件14通常可以有利于过滤组件10的正确操作。

为了在安装过程中进一步帮助过滤元件14相对于壳体12或头部13的定向，中心管56可以包括一个或多个中心板68。如至少如图1和图6所示，中心板68可以是在中心管56内大体在中心的轴向位置处且沿着纵向轴线86设置。在示例性实施例中，中心板68可以包括基本上平面的、基本上盘状的连接至中心管56的内壁66的结构。例如，中心板68可以具有基本上等于内壁66的内径的外径，并且中心板68的基本上呈圆柱形的外壁可以连接至内壁66。另外，中心板68可以包括孔口88，孔口88的结构与孔口70的结构匹配。例如，中心板68的孔口88可以包括在形状、尺寸、位置和结构上与板58的引导特征部72基本上相同的一个或多个引导特征部。由于过滤元件14安装在壳体12内，所以中心板68的这样的引导特征部可以配置为与立管24的对应引导特征部74相配合。中心板68的导向特征可以包括例如孔口88的非圆形且非对称的部分的至少一个。中心板68还可以包括一个或多个另外的孔口或其他类似的流体通路，以便于流体流过中心板68并且在中心管56内流动。

如至少图1、图2和图6所示，当过滤元件14适当地就位和/或以其他方式安装在壳体12或头部13内时，板58可以与法兰26相匹配。例如，法兰26可以包括基本上平坦的肩部46。肩部46可以基本上垂直于立管24延伸，并且可以围绕立管24周向地延伸。在示例性实施例中，肩部46可以配置成在过滤组件10的操作过程中通常对板58和过滤元件14进行支撑。例如，当过滤元件14设置在壳体12内时，板58的底面62可以位于肩部46上，并且，密封件20可以在法兰26与在肩部46上或附近的端盖18之间形成大致的流体密封。在示例性实施例中，肩部46可以包括法兰26的凸起部分和/或平台，并且当过滤元件14设置在肩部46上时，板58、端盖18和/或过滤元件14的其他部分可以轴向地与底座48间隔开。

在示例性的顶部和/或底部负荷实施例中，法兰26可以包括在肩部46附近的延伸部38。例如，延伸部38可以包括从肩部46基本上垂直延伸的法兰26的基本上中空、基本上呈圆柱形的部件。在示例性实施例中，延伸部38可以流体地连接至排出口28并且可以形成排出口28的至少一部分。在这样的实施例中，延伸部38可以围绕排出口28的纵向轴线84周向延伸并且沿着排出口28的纵向轴线84纵向延伸。类似地，在底部负荷实施例中，延伸部38可以配置为在过滤组件10的操作过程中接受和/或配合排放塞30的一部分。例如，如图2所示，排放塞30的一部分可以在延伸部38内延伸并且延伸通过延伸部38与盖帽63的螺纹部分65配合。延伸部38可以包括基本上平滑的、基本上呈圆柱形的内壁，并且排放塞30可以配置为沿延伸部38的内壁滑动和/或靠近延伸部38的内壁移动。

延伸部38还可以包括与内壁相对的基本上平滑的、基本上呈圆柱形的外壁40。当板58设置在法兰26的肩部46上时，外壁40可以与板58形成大致的流体密封。例如，外壁40可以与盖帽63的内壁67形成大致的流体密封。应当理解，使排放塞30的螺纹部分54与板58的螺纹部分65配合可以便于形成这样的流体密封。另外，盖帽63的内壁67和/或延伸部38的外壁40可以包括配置成在延伸部38与盖帽63的接口处帮助形成大致的流体密封的一个或多个密封件44。密封件44可以具有各种结构，并且可以包括例如O型环、垫圈和/或上述其他类似的密封结构中的任何一个。同样地，外壁40、内壁67和/或过滤组件10的部件可以包括一个或多个周向凹槽、切口、肩部、凸起和/或用于容纳密封件44的其他结构。

如上所述，立管24、板58以及过滤组件10的其他部件可包括一个或多个引导特征部，从而在将过滤元件14安装在壳体12或头部13内的过程中，协助将过滤元件14定向和/或定位在围绕和/或反之相对于诸如纵向轴线82、86的单个周向位置处。在示例性实施例中，延伸部38可包括法兰26的另一个引导特征部。特别地，延伸部的外壁40可相对于立管24定位，以便当盖帽63的内壁67与外壁40正确配合时，使得板58可只定位在相对于纵向轴线82、86的单个周向位置处。另外，延伸部38的外壁40可包括一个或多个非圆形和/或不对称部分。这种非圆形和/或不对称部分可大体上沿外壁40的整个纵向长度延伸。例如，外壁40的这种非圆形和/或不对称部分可包括外壁40的一个或多个平坦、成角度、圆形和/或其他类似的表面。例如，外壁40的这些部分还可包括一个或多个凹槽、槽口、切口、突起、楔和/或从外壁40向外径向延伸的不规则结构。在这样的示例性实施例中，盖帽63的内壁67可包括对应的结构和/或部分，该对应的结构和/或部分配置成当过滤元件14位于壳体12内时与外壁40的这些部分相配合。外壁40和内壁67的这些相配合的引导特征部和/或部分可进一步协助对过滤元件14相对于轴线82、86定向。

如图1-图4和图6所示，盖帽63可包括从顶部表面60大体上垂直地延伸的板58的部件。盖帽63可基本上中空的，并且可具有大致圆柱形、大致圆锥形、大致锥形和/或其他类似的形状。在示例性实施例中，盖帽63可包括板58的凸起，该凸起在排出口28的中心纵向轴线84周围周向地延伸并且沿排出口28的中心纵向轴线84纵向地延伸，并且盖帽63的中心纵向轴线可与纵向轴线84共线。如上所述，盖帽63可包括螺纹部分65和大致平滑、大致圆柱形的内壁67。内壁67可具有比螺纹部分65大的直径，以便插入和移除排放塞30的螺纹部分54。另外，将排放塞30的螺纹部分54与盖帽63的螺纹部分65相配合可将过滤元件14固定地联接至法兰26和/或壳体12。此外，如图2所示，盖帽63的螺纹部分65可由大致平滑的内壁67与底部表面62间隔开。这种间隔可有利于在内壁67与延伸部38的外壁40的接口处形成大致的流体密封。

如至少在图1、图3和图6中所示，当过滤元件14设置在壳体12内时，板58、盖帽63、排出口28、立管24和/或其部件可以分别至少部分地设置在中心管56内。例如，板58、排出口28、盖帽63、立管24和/或其部件可径向地设置于由内壁66所限定的中心管56的内周的内侧。在这样的实施例中，板58、排出口28和立管24的一个或多个部件还可径向地设置于中心管56的内周的内侧。例如，孔口70、盖帽63和/或板58的其他部件可以径向地设置于内壁66的内侧。此外，板58、排出口28、盖帽63、立管24和/或其部件可至少部分轴向地设置于由内壁66所限定的中心管56的内部体积内。例如，至少一部分的内壁67、螺纹部分65、顶部表面60、孔口70、外壁64和/或板58的其他部件或表面可轴向地设置于中心管56的内部体积内。例如，这些部件的这些部分可以设置于中心管56的第一端57与第二端59之间以及径向地设置于内壁66内。另外，在示例性实施例中，纵向轴线82、84可彼此径向偏离，同样也可与纵向轴线86径向偏离。例如，虽然纵向轴线82、84可以与或可以不与纵向轴线86共面设置，但是轴线82、84都可与纵向轴线86径向间隔开。而且，纵向轴线82可以与纵向轴线86径向间隔开第一距离，并且纵向轴线84可与纵向轴线86径向隔开第二距离，第二距离与第一距离不同(即，大于或小于第一距离)。

过滤组件10及其部件不限于图1-图6所示的配置。过滤组件10可以包括用于将过滤元件14配合到在过滤组件10的不同部件中的过滤组件10的其他部分的引导部件。例如，代替或除了此处描述的引导部件72、72，过滤组件10可以包括在头部13和/或壳体12中的附加引导特征部。此外，过滤组件10的各种其他方面的配置可以与图1-图6所示的配置不同。此外，上述引导部件72、74可以包括相对于纵向轴线82径向向内延伸的凹陷，以及相对于纵向轴线82径向向外延伸的突出部。例如，引导部件74的凹陷可以配置成与引导部件72的突出部相配合，或者反之亦然。

工业实用性

过滤组件10和过滤元件14可以用于需要流体过滤的任何应用中。例如，过滤组件10可结合种植设备、建筑设备、采矿设备、发电设备和/或其他类似设备一起使用。特别地，过滤组件10可以流体地连接到内燃机或其他类似的机器部件，并且可以用于移除来自油、燃料或这些部件利用的其他流体的灰尘或其他有害污染物。

过滤组件10和过滤元件14的公开实施例可以提供这些应用中的某些优点。例如，如上所述，过滤元件14的各种引导特征部和法兰26可以便于过滤元件14在壳体12和/头部13内的安装和装配。特别地，通过旋转过滤元件14直到板58的引导特征部72与立管24的引导特征部74对准和/或配合，可以将过滤元件14安装入壳体12和/头部13中。当过滤元件14大致轴向地设置在壳体12的内部体积之外时(或在顶部负载实施例中头部13的类似内部体积之外)，可以出现这种配合。此外，这种配合仅出现在过滤元件14、板58和/或孔口70置于相对于纵向轴线82、86之一或两者的单个周向位置时。一旦以这种方式正确对准，过滤元件14可以沿立管24的纵向轴线82插入至壳体12和/或头部13中。例如，板58的引导特征部72可以沿立管24的引导特征部74滑动和/或可以另外通过立管24的引导特征部74进行导向，直到板58的底部表面62定位在法兰26的肩部46上。在这种安装期间，中心板68的孔口88限定的引导特征部也可以与立管24的引导特征部74相配合，以提供相对于纵向轴线82、86的附加周向导向和对准。此外，当板58的底部表面62定位在肩部46上时，将延伸部38的外壁40与盖帽63的内壁67相配合可以提供相对于纵向轴线82、86的更进一步的周向导向。过滤元件14的这种周向对准可以确保在使用之前，过滤元件14正确地安装在壳体12或头部13内。这种周向对准也可以有助于在例如内壁67和外壁40的接口以及法兰26和端盖18的接口处正确地形成大致的流体密封。本文所述的引导特征部也可以用于帮助防止错误的过滤元件14安装在过滤组件10内。

此外，由于排放塞30、排出口28和/或过滤组件10的其他协作排出部件径向设置在中心管56的内周的内侧，因此，没有必要将该内周扩大或另外修改来适应这种结构。相反，中心管56的内壁66限定的内部体积可以被立管24、盖帽63、排出口28、板58和/或排放塞30的至少一些部分共用。通过将这些部件的至少一部分轴向地设置在中心管56的内部体积内，可以实现过滤组件10的轴向长度和总覆盖面积的最小化。

最后，在过滤组件10的排放期间，排放塞30可以从关闭位置转换到如上所述的打开位置。在关闭位置，通过配合螺纹部分65、54的相互作用，排放塞30可以起到将过滤元件14联接到壳体12和/或法兰26的作用。另一方面，在打开位置，排放塞30的臂、延伸部和/或其他结构可以与底座48的一部分协作，使得当移除过滤元件14时，排放塞30可保留在壳体12内。在过滤组件10的维护期间，排放塞30的这种保留可以防止不小心将排放塞30错放。

对于本领域的技术人员而言，显而易见的是，在不背离本发明的范围的前提下，可对所公开的系统和方法进行各种修改和变化。通过考虑说明书和本文公开的系统和方法的实践，所公开的系统和方法的其他实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。目的是将说明书和实例视作仅仅是示例性的，本发明的真实范围由所附权利要求书及其等价内容指出。

Claims (8)

1.一种过滤元件(14)，包括：

基本上圆柱形的中心管(56)，其具有第一端(57)、与所述第一端相对的第二端(59)以及中心纵向轴线；

过滤介质(16)，其围绕所述中心管周向地且沿其纵向地延伸；

板(58)，其连接至靠近所述第一端的所述中心管，所述板包括孔口(70)和盖帽(63)，所述孔口具有引导特征部(72)，其配置为将所述过滤元件相对于所述纵向轴线定位在单个周向位置，所述盖帽从所述板的顶部表面(60)朝着所述第二端延伸并具有配置为与排放塞(30)配合的内壁(32)，其中

所述孔口和所述盖帽设置在所述中心管的内周的径向内侧，且所述孔口和所述盖帽中的至少一个围绕附加纵向轴线周向地延伸，所述附加纵向轴线与所述中心管的中心纵向轴线径向隔开，并且所述孔口的中心纵向轴线和所述盖帽的中心纵向轴线基本上平行于所述中心管的中心纵向轴线延伸，并与所述中心管的中心纵向轴线径向隔开。

2.根据权利要求1所述的过滤元件，其中，所述孔口配置为与立管(24)配合，所述立管(24)从所述第一端延伸至所述第二端附近。

3.根据权利要求2所述的过滤元件，其中，所述板的引导特征部配置为与所述立管的对应引导特征部(74)配合，并配置为将所述过滤元件相对于所述立管定位在单个周向位置。

4.根据权利要求2所述的过滤元件，其中，所述中心管进一步包括附加板，其轴向地设置在所述第一端与所述第二端之间的所述内周内，所述附加板包括孔口，所述附加板的孔口具有配置为与所述立管的对应引导特征部配合的引导特征部。

5.根据权利要求1所述的过滤元件，其中，所述引导特征部包括所述孔口的非圆形部分和不对称部分中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的过滤元件，其中，所述板包括基本上圆柱形的外壁(64)，所述外壁(64)连接至形成所述内周的所述中心管内壁。

7.一种过滤组件，包括：

支撑结构(22)，其包括立管和连接至所述立管的法兰(26)，所述立管具有第一中心纵向轴线，且所述法兰具有配置为与排放塞配合的排出口(28)；以及

根据权利要求1至6中的任一项所述的且可拆卸地连接到所述支撑结构的过滤元件，其中，所述板的孔口与所述立管配合，以将所述过滤元件相对于所述立管的所述第一中心纵向轴线定位在单个周向位置，所述盖帽从所述板的顶部表面朝着所述第二端延伸，所述盖帽的内壁与所述法兰形成大致的流体密封，

其中，所述立管、所述板的孔口和所述盖帽设置在所述中心管的内周的径向内侧，所述立管的所述第一中心纵向轴线与所述中心管的所述中心纵向轴线径向隔开，并且

其中，所述板包括引导特征部，所述引导特征部包括所述板的孔口的非圆形部分和不对称部分中的至少一个，所述立管的外壁包括与所述板的所述引导特征部对应的引导结构。

8.根据权利要求7所述的过滤组件，其中，所述立管的引导结构基本上沿着所述外壁的整个长度延伸。