CN105246571B - 具有双褶皱包的过滤器 - Google Patents

Abstract

一种流体过滤器装置，包括上壳体外壳；下壳体外壳；包括外周框架和折叠的褶皱介质的褶皱包元件。该框架至少部分地被成型至该介质以将该介质固定在该框架中，并且该褶皱包被夹在该上壳体外壳和下壳体外壳之间，而且该褶皱包的框架形成该壳体的侧部。

Description

具有双褶皱包的过滤器

技术领域

本发明主要涉及过滤领域。更具体地，本发明的一些实施例涉及用于过滤诸如车辆发动机的发动机中的诸如机油或者传动油的流体的过滤器。

背景技术

各种过滤装置是已知的。更具体地说，过滤装置已知为用在发动机和/或车辆应用中，例如用在汽车传动用的流体(automotive transmission fluid)的过滤中。一些装置提供有壳体，由其形成容纳过滤介质的腔室，所述过滤介质诸如为对于流体可渗透但捕集颗粒或者其它污染物的毡型介质。

因此，想必期望具有能够提供期望水平的过滤、紧凑度和/或可制造性的过滤装置和方法。

发明内容

根据对于过滤器(诸如传动装置过滤器)的当前需求，给出关于各种示例性实施例的简洁的概述。在下面的概述中可进行一些简化和省略，其意在于突出并介绍各种示例性实施例的一些方面，而非限定本发明的范围。在后面部分中将给出关于优选示例性实施例的详细说明，足以使本领域普通技术人员实现并使用本发明构思。

按照一些方面，一种流体过滤器装置包括：上壳体外壳；下壳体外壳；包括外周框架和折叠的褶皱介质的褶皱包元件，其中所述框架至少部分地被成型至所述介质的至少一些边缘上以将所述介质固定在所述框架中，其中所述介质包括具有彼此不同的过滤密度的两种类型的介质。

按照一些方面，一种流体过滤器装置包括：形成机壳的壳体；包括外周框架和折叠的褶皱介质的褶皱包元件，其中所述框架至少部分地被成型至所述介质的至少一些边缘，以将所述介质固定在所述框架中，其中所述介质包括具有彼此不同的过滤密度的两种类型的介质，其中所述两种不同类型的褶皱包介质在流动方向上相对于彼此并联布置。

按照一些方面，一种制作流体过滤器装置的方法包括：提供壳体；提供包括外周框架和折叠的褶皱介质的褶皱包元件，通过将框架材料至少部分地成型至所述介质的至少一些边缘，以将所述介质固定在所述框架中；和以壳体形成机壳，使得所述褶皱包元件被封装在所述壳体内，并且其中所述介质包括具有彼此不同的过滤密度的两种类型的介质，其中所述两种不同类型的褶皱包介质在流动方向上相对于彼此并联布置。

本发明的前述目的和优点是通过所述各种示例性实施例可实现的优点的例证，而非旨在穷举或者限制可以实现的潜在优点。因此，无论是如在此所体现的，或是如考虑到对于本领域技术人员可显见的任何变化所修改的，各种示例性实施例的这些以及其它目的和优点，从在此所作的描述将会显而易见，或者能够从各种示例性实施例的实践中习知。所以，本发明属于在此所示的且在各种示例性实施例中描述的新颖方法、设置、组合以及改进。

附图说明

为了更好地理解各种示例性实施例，参考以下附图，其中：

图1是根据第一优选实施例的过滤器的分解图。

图2是图1的过滤器的俯视图。

图3是图1的过滤器的侧视图。

图4是图1的过滤器的仰视图。

图5是图1的过滤器的侧截面图。

图6是图5的一部分的细节图。

图7是过滤器的第二优选实施例的分解图。

图8是图7的过滤器的俯视图。

图9是图7的过滤器的侧视图。

图10是图7的过滤器的仰视图。

图11是图7的过滤器的侧截面图。

图12是褶皱包元件的俯视图。

图13是图7的过滤器的截面端部视图。

图14是图11的一部分的细节图。

图15是过滤器的第三优选实施例的分解图。

图16是图15的过滤器的俯视图。

图17是图15的过滤器的侧视图。

图18是图15的过滤器的侧截面图。

图19是褶皱包元件的立体图。

图20是图15的过滤器的立体图。

图21是图15的过滤器的仰视图。

图22是图18的一部分的细节图。

图23是图18的一部分的细节图。

图24是图18的一部分的局部放大的侧截面图。

具体实施方式

本发明的一些实施例涉及过滤器，诸如汽车传动用的流体过滤器。现在将参照附图描述一些实施例，其中在全部附图中，同样的附图标记通常标示同样的部件。

图1至图6例示第一优选实施例。提供一种过滤器10，其包括下壳体外壳12和上壳体外壳14。下壳体外壳12和上壳体外壳14均可由例如模制塑料材料制成，或者其中之一或两个可由例如冲压金属制成。

设置在下壳体外壳12和上壳体外壳14之间的是褶皱包元件20。褶皱包元件20通常包括具有向外凸出的凸缘24的外周框架22，其也可由模制塑料制成。也可提供内部加强或分隔肋26。包括褶皱包元件20的整个组件被成型至过滤介质30上，褶皱包元件20包含框架22、凸缘24和加强肋26，过滤介质30可包括一个或多个介质类型，诸如第一褶皱介质或介质区段32和第二褶皱介质或介质区段34。因此，褶皱包20可包含仅一种类型的介质、两种类似的介质、两种不类似的介质或更多种类型。在此制造过程中，至少一个或一些介质30被褶皱或折叠成锯齿形式样，并在模具内被保持就位，同时加热的塑料被注入该模具中。冷却后，产生整体的褶皱包元件20。介质30通过其与冷却的刚性周围塑料结构的相互作用被保持就位，该刚性周边塑料结构将框架22、凸缘24和/或肋26与介质30例如形成为一体的单元。

具体地，在图6的细节图中，能够看到在制造期间介质30在其端部和侧部被封装在模制框架22内，而留下介质30的暴露区域以便于流体穿过。

所例示的褶皱包组件(或褶皱包元件)20为制造提供方便，因为多个分立的部件均可被单独地模制，并且随后被组装以形成成品过滤器10。下壳体12和上壳体14是彼此分立的部件。褶皱包20也是分立的部件。在图1-图6的实施例中，上壳体14可具有外周凸缘40，其能够抵接下壳体12的外周凸缘42。凸缘40和42可由例如常规的焊机振动焊接或摩擦焊接在一起。激光焊接或粘接也可作为替代来使用。当将凸缘40振动焊接或以其他方式附接至凸缘42完成时，上壳体14便附接至下壳体12以形成机壳。褶皱包20由于其形状而受限(trapped)，使得其框架22和/或外凸缘24实际上被保持在该机壳内。可提供支撑臂或凸台29，诸如在上壳体14上所示。

图1-图6的实施例还示出可选的附加过滤介质50。在本示例中，附加过滤介质50为平板型介质，其可具有均匀间隔通过其的孔。该板型介质50可以是比任何介质30更粗糙的介质，从而提供某种程度的预过滤。

图1-图6所例示的实施例示出两个区段的介质32和34，尽管也可提供更多的区段。从所例示的实施例可见，介质30被布置成两行或两个区段32和34，尽管介质30可被布置成一个连续的区段或者布置成三行、四行或更多行。这些区段的介质32和34可具有相同的密度，或者替代地，一个介质可以比另一个介质密度更大。因此，将意识到，如果需要，可在一个褶皱包20内提供不同程度的过滤密度和效率。此外，预过滤可通过附加介质50来完成，在此示例中附加介质50为平板。

流体入口70被提供在下壳体12上，而流体出口72被提供在上壳体14上。

图7-图14例示第二优选实施例。关于第一实施例描述的材料、介质类型的数量的变化以及其他变化也适用于本实施例，并且不需要在关于本实施例的文字中重复。提供一种过滤器，其包括下壳体112和上壳体114。下壳体112和上壳体114均可由例如模制塑料材料或金属制成。

设置在下壳体112和上壳体114之间的是褶皱包元件120。壳体外壳112和114与褶皱包元件120形成夹层，褶皱包元件120被夹在或插入在外壳112和114之间。褶皱包元件120通常包括外周框架122，其也可由模制塑料制成。也可提供内部加强或分隔肋126。包括框架122和加强肋126的整个组件被成型至过滤介质130上，过滤介质130可包括一个或多个介质类型，诸如第一褶皱介质或介质区段132和第二褶皱介质或介质区段134。在此制造过程中，至少一个或一些或所有介质被褶皱或折叠成锯齿形式样，并且在模具内被保持就位，同时塑料被注入该模具中。冷却后，产生整体的褶皱包元件120。介质130通过其与周围塑料结构的相互作用被保持就位。具体地，在图6的细节图中，可以看到在制造期间介质130以其端部和侧部被封装在模制框架122内。褶皱包元件120也具有介质130的暴露区域以便于流体流过。

所例示的褶皱包组件120为制造提供方便，因为三个分立的部件均可被单独地模制，并且随后被组装以形成成品过滤器110。本实施例与第一和第三实施例的区别在于，代替被全部封装在由下壳体112和上壳体114形成的腔室内，在本实施例中框架122和/或凸缘124形成整个壳体的侧部。因此，下壳体112和上壳体114彼此不接触——代替地，框架122和/或凸缘124被插入在下壳体112和上壳体114的外周之间，并因此形成该机壳的侧部。

下壳体112和上壳体114是彼此分立的部件。褶皱包120也是分立的部件。上壳体114将具有能够邻接框架122的一侧的凸缘140，并且框架122的其他侧抵接下壳体112的外周凸缘142。凸缘140和142可被振动焊接至框架122，或者由常规的焊机摩擦焊接。激光焊接或粘接也可作为替代来使用。当将凸缘140和凸缘142振动焊接或以其他方式焊接至框架122完成时，上壳体114和下壳体112与框架122一起形成机壳。因此，褶皱包120的框架122是壳体的一部分。

图7-图14的实施例还示出(在图7中)可选的附加过滤介质150。在本示例中，附加过滤介质150为平板型介质，其可具有均匀间隔通过其的孔。该板型介质150可以是比任何介质130更粗糙的介质，从而提供某种程度的预过滤。

图7-图14所例示的实施例示出两个区段的介质132和134。从该例示的实施例中可见，介质130在两行或两个区段中，尽管其可在四行或更多行中。这些区段的介质132和134可具有相同的密度，或者替代地，一个介质可比另一个介质密度更大。因此，将意识到，如果需要，可在一个褶皱包120内提供不同程度的过滤密度和效率。此外，预过滤可通过平坦介质150来完成。

将意识到，本实施例的区别在于上壳体114被直接地连接到褶皱包120的框架122。而且，下壳体112被直接地连接到褶皱包120的框架122。因此，褶皱包120的框架122实际上形成整个过滤器的外侧壁，并参与封闭整个过滤器。这可提供若干优点。将框架122的外周用作结构性侧壳体部件(structural side housing component)可使整个过滤器110更加紧凑，因为当以平面视图或俯视图观看时，与具有包围褶皱包120的外周的顶壳体和底壳体的实施例相比，对于相同尺寸的褶皱包120而言，过滤器占据更少的面积，因为不再需要在其他情况下所需的用于上壳体和下壳体的配合凸缘的面积来包围褶皱包120的外周。此外，在没有通过褶皱包120的情况下，流体不可能移动通过壳体；也就是说，没有流体(当在壳体内时)能够绕褶皱包凸缘124和壳体内侧之间的褶皱包120的边缘漏出。

图12例示褶皱包120具有加强件126，从而将介质130划分成若干行介质。然而，一些行或部分行可具有一种类型的介质，而其他行或部分行可具有其他类型的介质。例如，在本实施例中，一个示例是一种类型的介质区域132占据与介质134的区域不同的横向空间(landscape space)。此外，由于褶皱包120的框架122形成过滤器周围结构的外部结构件，并被成型以支撑介质130，所以褶皱包120的框架122可以与支撑臂或凸台129形成为一体。具体地，如图7和图13中所见，外部设备160可绕褶皱包120的框架122安装，并且这些外部设备160可包括用于磁体或其他所需的外部结构的支撑件。这提供的好处是上壳体114和下壳体112的壁厚可相对较薄，从而为过滤器提供所需的紧凑度，同时褶皱包120提供结构刚度。

流体入口170被提供在下壳体112上，而流体出口172被提供在上壳体114上。

图16-图24例示第三优选实施例。关于第一实施例描述的材料、介质类型的数量的变化以及其他变化也适用于本实施例，并且不需要在关于本实施例的文字中重复。提供一种过滤器，其包括下壳体外壳212和上壳体外壳214。上壳体外壳和下壳体外壳均可由例如模制塑料材料或金属制成。

设置在下壳体212和上壳体214之间的是褶皱包元件220。褶皱包元件220通常包括具有向外突出的凸缘224的外周框架222，其也可由模制塑料制成。也可提供内部加强或分隔肋226。包括框架222、凸缘224和加强肋226的整个组件被成型至过滤介质230上，过滤介质230可包括一个或多个介质类型，诸如第一褶皱介质232和第二褶皱介质234。在该制造过程中，至少一些或所有介质230被褶皱或折叠成锯齿形式样，并且在模具内被保持就位，同时塑料被注入该模具中。冷却后，产生整体的褶皱包元件220。介质230通过其与周围塑料结构的相互作用被保持就位。

具体地，在图18的细节图中，能够看到在制造期间介质230以其端部和侧部被封装在模制框架222内。提供介质230的暴露区域以便于流体通过。

例示的褶皱包元件220为制造提供方便，因为三个分立的部件均可被单独地模制，并且随后被组装以形成成品过滤器210。下壳体212和上壳体214是彼此分立的部件。褶皱包220也是分立的部件。上壳体114可具有能够抵接下壳体212的外周凸缘242的外周凸缘240。凸缘240和242可由常规的焊机振动焊接或摩擦焊接在一起。激光焊接或粘接也可作为替代的示例来使用。当将凸缘240振动焊接或以其他方式粘合或焊接至凸缘242完成时，上壳体214即被附接至下壳体212以形成机壳。褶皱包220由于其形状而受限，使得其外凸缘224实际上被保持在该机壳内。可提供支撑臂或凸台229。

图16-图24的实施例也可使用可选的附加过滤介质(在本实施例中未示出，但类似于以上描述的介质50和150)。此外，本实施例示出来自旁路区域292的旁路出口290，其经由下壳体212的区域245中的内部壳体开口243接收流体。在本实施例中，区域245用作与凸缘224在该位置的配合区域，因此通过开口243的旁路流体绕过褶皱包220并经过褶皱包220的外侧，并且不被褶皱包220过滤。

从例示的实施例可见，介质230在两行或两个区段中，尽管其可在三行或四行或更多行中。例示的实施例示出两个区段的介质232和234。这些区段的介质232和234可具有相同的密度，或者一个介质可比另一个介质密度更大。因此，将意识到，如果需要，可在一个褶皱包220内提供不同程度的过滤密度和效率。

流体入口270在下壳体212上，而流体出口272在上壳体214上。

在所有实施例中，在有将塑料部件相互连接，诸如壳体外壳相互间或壳体外壳与褶皱包框架相互连接的描述的情况下，应当理解，塑料连接的任何方法可被用在任何位置，诸如振动焊接、激光焊接或甚至粘合或胶合。另外，如果一个或多个部件由金属制成或者在连接位置具有金属，可以利用诸如压接的其他连接方法。此外，不同的介质类型是指具有不同密度。这可描述任意许多不同的特征，诸如捕集粒度、效率或甚至诸如通过介质的气孔或孔的特征的材料类型。这里对壳体12、14、112、114、212和214的编号也可被认为是指壳体外壳或者壳体部件。也应当注意，部件被描述为焊接或粘合的情况，那些是示例，并且可以使用诸如螺钉、夹子、互锁齿、脊、滑入配合等其他附接机制。

虽然对各种示例性实施例已经特别地参考其某些示例性方面进行了详细描述，应当理解本发明能够有其它实施例，并且其细节能够在各种明显方面被修改。如对于本领域技术人员易于明白的，一些变化和修改可能是起作用的，而仍然在本发明的精神和范围内。因此，上述公开、说明和附图仅是用于说明的目的，而并不以任何方式限制本发明，而且本发明仅由权利要求书限定。

Claims (17)

1.一种流体过滤器装置，包括：

具有流体出口的上壳体外壳；

具有流体入口的下壳体外壳；

包括外周框架、第一过滤介质和第二过滤介质的褶皱包组件，所述外周框架限定有开口；和

横向和纵向延伸越过所述开口的附加过滤介质；

其中：

所述第一过滤介质为具有第一过滤密度的褶皱过滤介质并由至少一个第一肋划分成多行第一介质；

所述第二过滤介质为具有与所述第一过滤密度不同的第二过滤密度的褶皱过滤介质并由至少一个第二肋划分成多行第二介质；

所述第一过滤介质和第二过滤介质被支撑在所述开口内；并且

所述多行第一介质的行数不同于所述多行第二介质的行数。

2.如权利要求1所述的流体过滤器装置，其中所述附加过滤介质设置在所述流体入口和所述褶皱包组件之间。

3.根据权利要求1所述的流体过滤器装置，其中所述附加过滤介质包括多个孔。

4.根据权利要求1所述的流体过滤器装置，其中所述附加过滤介质具有比所述第一过滤密度和所述第二过滤密度小的过滤密度。

5.根据权利要求4所述的流体过滤器装置，其中所述附加过滤介质邻近所述褶皱包组件设置。

6.根据权利要求1所述的流体过滤器装置，其中所述上壳体外壳和所述下壳体外壳均通过焊接连接至所述外周框架。

7.根据权利要求1所述的流体过滤器装置，其中：

所述上壳体外壳和所述下壳体外壳均附接到所述外周框架，以使所述外周框架壁的至少一部分形成由所述上壳体外壳、所述下壳体外壳和所述褶皱包组件形成的整个机壳的侧壁的至少一部分，使得所述上壳体外壳和所述下壳体外壳彼此间隔开。

8.一种流体过滤器装置，包括：

具有流体出口的上壳体外壳；

具有流体入口的下壳体外壳；

包括外周框架、第一过滤介质和第二过滤介质的褶皱包组件，所述外周框架限定有具有第一侧和第二侧的开口；和

横向和纵向延伸越过所述开口的附加过滤介质；

其中：

所述第一过滤介质和第二过滤介质为分别具有第一过滤密度和第二过滤密度的褶皱过滤介质，所述第一过滤密度和第二过滤密度彼此不同；

所述第一过滤介质和第二过滤介质在流体流动方向上相对于彼此并联布置地被支撑在所述开口内；

所述第一过滤介质由至少一个第一肋划分成多行第一介质，并且所述第二过滤介质由至少一个第二肋划分成多行第二介质，其中所述第一介质的行数不同于所述第二介质的行数；

所述第一过滤介质的第一侧和所述第二过滤介质的第一侧朝向所述开口的所述第一侧定向，并且所述第一过滤介质的第二侧和所述第二过滤介质的第二侧朝向所述开口的所述第二侧定向；并且

所述上壳体外壳和所述下壳体外壳均附接到所述外周框架，以形成封装所述第一过滤介质、第二过滤介质和附加过滤介质的整个机壳，以使所述外周框架形成所述整个机壳的外壁的至少一部分。

9.根据权利要求8所述的流体过滤器装置，其中所述附加过滤介质设置在所述流体入口和所述褶皱包组件之间。

10.根据权利要求9所述的流体过滤器装置，其中所述附加过滤介质包括多个孔。

11.根据权利要求8所述的流体过滤器装置，其中所述上壳体外壳和所述下壳体外壳均通过焊接连接至所述外周框架。

12.根据权利要求8所述的流体过滤器装置，其中所述附加过滤介质具有比所述第一过滤密度和所述第二过滤密度小的过滤密度。

13.一种制作流体过滤器装置的方法，包括：

提供具有流体出口的上壳体外壳；

提供具有流体入口的下壳体外壳；

提供包括限定有具有第一侧和第二侧的开口的外周框架的褶皱包组件，所述外周框架将第一过滤介质和第二过滤介质在流体流动方向上相对于彼此并联布置地支撑在所述开口内，其中至少一个第一肋将所述第一过滤介质划分成多行第一介质，并且至少一个第二肋将所述第二过滤介质划分成多行第二介质，所述第一介质的行数不同于所述第二介质的行数；

提供横向和纵向延伸越过所述开口的附加过滤介质；和

通过所述上壳体外壳和下壳体外壳形成壳体，使得所述褶皱包组件和所述附加过滤介质封装在所述壳体内；

其中：

所述第一过滤介质为具有第一过滤密度的褶皱过滤介质；并且

所述第二过滤介质为具有与所述第一过滤密度不同的第二过滤密度的褶皱过滤介质。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述附加过滤介质设置在所述流体入口和所述褶皱包组件之间。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述附加过滤介质邻近所述褶皱包组件设置。

16.根据权利要求13所述的方法，其中形成所述壳体包括将所述上壳体外壳和所述下壳体外壳焊接到所述褶皱包组件的所述外周框架壁。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述附加过滤介质具有比所述第一过滤密度和所述第二过滤密度小的过滤密度。