CN106133304B - 再循环式过滤器元件和过滤器组件 - Google Patents

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Abstract

一种过滤器元件(56)包括管状构件(86)，该管状构件(86)包括至少部分地限定第一腔室(96)和第二腔室(98)的分隔件(94)。管状构件包括分别配置为提供从第一腔室离开的流动连通和提供进入第二腔室的流动连通的至少一个出口孔口(106)和至少一个入口孔口(112)。过滤器元件配置成使得从入口端口(102)到出口端口(104)通过过滤器元件流的流体通过第一腔室、过滤器介质(88)以及第二腔室。过滤器元件还包括具有回流孔(126)的端盖(90)，回流孔口(126)配置为使离开第一腔室的流体和进入入口端口的流体流动连通，其中从第一腔室离开的流体的一部分回流至入口端口以再循环通过第一腔室。

Description

再循环式过滤器元件和过滤器组件
技术领域
本发明涉及一种过滤器元件和包括该过滤器元件的过滤器组件，更具体地，涉及一种配置为促进通过该过滤器元件的流体再循环的过滤器元件。
背景技术
发动机，包括压缩点火发动机、火花点火发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机和其它内燃机，可使用这样的燃料更有效地操作，即在燃料到达发动机的燃烧室之前，污染物已经从燃料中去除。特别是，燃料污染物，如不去除，可能会导致发动机的不期望操作和/或可能增加发动机的部件(诸如例如，燃料系统部件)的磨损率。
从压缩点火发动机的燃料系统中有效地去除污染物可能是尤其重要的。在一些压缩点火发动机中，空气在燃烧室中被压缩，从而增加空气的温度和压力，使得当燃料被供应到燃烧室后，燃料和空气的混合物点燃。如果水和/或其它污染物没有从燃料中去除，污染物可干扰和/或损坏，例如，燃料喷射器，该燃料喷射器可能具有孔，这些孔被制造成严格的公差和形状，用于提高燃烧效率和/或减少不期望的废气排放。而且，燃料系统中水的存在可能造成很大发动机损坏和/或喷射系统内的腐蚀。
燃料过滤过滤系统用于从燃料中去除污染物。例如，一些传统的燃料系统可包括主燃料过滤器，用于移除水和大颗粒物质，以及次级燃料过滤器，用于移除剩余的颗粒物质(例如，更小的污染物)，诸如细颗粒物质，的大部分。典型的次级燃料过滤器可包括接收在壳体内的过滤器元件。过滤器元件可被布置在壳体内，使得给定体积的燃料被过滤器元件过滤。因此，在包括主过滤器和次级过滤器的系统中，给定体积的燃料经由过滤介质过滤两次——一次在主过滤器中，在这里水和相对大的颗粒物质被去除，一次在次级过滤器中，在这里相对小的颗粒物质被去除。在一些系统中，试图提高过滤系统的效率的努力已经导致了提供额外单独的燃料过滤器，作为主和次级燃料过滤器的补充。然而，由于例如与发动机环形相关联的空间和/或封装的限制，可能不期望添加这些补充的燃料过滤器，这将使得添加补充的燃料过滤器成为难题。
2010年3月4日公开的，授予Marshall等人的美国专利申请公开No.US2010/0051524A1(’524公开)中记载了一种提供期望过滤的尝试。具体地，’524公报公开了一种用于过滤回流液压流体的回流过滤组件。该过滤组件包括第一回流流体腔，该第一回流流体腔包括第一入口以及第一出口和第二出口。第二出口配置为联接至次级回流过滤器，用于提供回流流体的微过滤。第一出口包括限制元件，用于当第二出口联接至次级回流过滤器时，限制通过第一出口的流动并且在第一回流流体腔内产生人工背压，以驱动流体通过第二出口。
尽管’524公开的回流过滤组件可以提供补充过滤，但是它可能具有多种可能的缺点。例如，对于一些应用其空间使用效率低下，需要相对复杂的流动结构，并且可能仍然无法提供期望的过滤水平。
本文公开的过滤器元件和过滤器组件可以旨在减轻或者克服上述的可能的缺点中的一者或多者。
发明内容
在一个方面，本发明涉及一种过滤器元件。该过滤器元件可包括具有纵向轴线的管状构件。管状构件可包括至少部分地限定第一腔室并且至少部分地限定第二腔室的分隔件。分隔件可在管状构件内纵向延伸，并且配置成阻止管状构件内第一腔室和第二腔室之间的流动连通。管状构件还可包括至少部分地限定入口端口和至少部分地限定出口端口的端部，该入口端口配置成提供进入第一腔室的流动连通，该出口端口配置成提供从第二腔室离开的流动连通。管状构件可进一步包括至少一个出口孔口和至少一个入口孔口，所述至少一个出口孔口配置成提供从第一腔室离开的流动连通，所述至少一个入口孔口配置成提供进入第二腔室的流动连通。过滤器元件可进一步包括与至少一个出口孔口和至少一个入口孔口相关联的过滤器介质，其中过滤器元件配置成使得从入口端口到出口端口通过过滤器元件的流体通过第一腔室、过滤器介质和第二腔室。过滤器元件还可包括具有回流孔口的端盖，所述回流孔口配置成使从第一腔室流出的流体和进入入口端口的流体流动连通，其中从第一腔室流出的流体的一部分回流至入口端口以再循环通过第一腔室。
根据另一个方面，一种过滤器组件可包括配置成联接至机器的过滤器基座、具有开口端和封闭端并且配置成联接至过滤器基座的滤筒，以及配置成接收在滤筒内的过滤器元件。该过滤器元件可包括具有纵向轴线的管状构件。管状构件可包括至少部分地限定第一腔室并且至少部分地限定第二腔室的分隔件。分隔件可在管状构件内纵向延伸，并且配置成阻止管状构件内第一腔室和第二腔室之间的流动连通。管状构件还可包括至少部分地限定入口端口和至少部分地限定出口端口的端部，该入口端口配置成提供进入第一腔室的流动连通，该出口端部配置成提供从第二腔室离开的流动连通。管状构件可进一步包括至少一个出口孔口以及至少一个入口孔口，所述至少一个出口孔口配置成提供从第一腔室离开的流动连通，所述至少一个入口孔口配置成提供进入第二腔室的流动连通。过滤器元件可进一步包括与至少一个出口孔口和至少一个入口孔口相关联的过滤器介质，其中过滤器元件配置成使得从入口端口到出口端口通过过滤器元件的流体通过第一腔室、过滤器介质和第二腔室。过滤器元件还可包括回流孔口，该回流孔口配置成使从第一腔室流出的流体和进入入口端口的流体流动连通，其中从第一腔室流出的流体的一部分回流至入口端口以再循环通过第一腔室。
根据又一个方面，一种燃料系统可以包括配置成从储罐中汲取燃料并将燃料供应至发动机的泵、与泵流动连通并且配置成将流体与燃料分离和从燃料中过滤颗粒中的至少一项的主过滤器组件以及与泵流动连通并且配置成从燃料中过滤颗粒的次级过滤器组件。燃料系统可以进一步包括流体管线，流体管线使主过滤器组件与泵流动连通并且使泵与次级过滤器组件流动连通。次级过滤器组件可以包括过滤器基座、滤筒和过滤器元件，所述滤筒具有开口端、封闭端并且配置成联接至过滤器基座，所述过滤器元件配置成接收在滤筒中。过滤器元件可以包括管状构件，管状构件具有纵向轴线以及至少部分限定第一腔室并且至少部分限定第二腔室的分隔件。分隔件可在管状构件内纵向延伸，并且配置成阻止管状构件内第一腔室和第二腔室之间的流动连通。管状构件可以进一步包括至少部分地限定入口端口和至少部分地限定出口端口的端部，该入口端口配置成提供进入第一腔室的流动连通，该出口端部配置成提供从第二腔室离开的流动连通。管状构件可以进一步包括至少一个出口孔口和至少一个入口孔口，所述至少一个出口孔口配置成提供从第一腔室离开的流动连通，所述至少一个入口孔口配置成提供进入第二腔室的流动连通。过滤器元件可以进一步包括与至少一个出口孔口和至少一个入口孔口相关联的过滤器介质，其中过滤器元件配置成使得从入口端口到出口端口通过过滤器元件的流体通过第一腔室、过滤器介质和第二腔室。过滤器元件可以进一步包括回流孔口，回流孔口配置成使从第一腔室流出的流体和进入入口端口的流体流动连通，其中从第一腔室流出的流体的一部分回流至入口端口以再循环通过第一腔室。
附图说明
图1是动力系统的示例性实施例的示意图。
图2是过滤器组件的示例性实施例的透视截面图。
图3是图2中所示的示例性过滤器组件的部分端部截面图。
图4是图2中所示的示例性过滤器组件的透视替代性截面图。
图5是图2中所示的示例性过滤器组件的一部分的部分透视截面图。
图6是图2中所示的示例性过滤器组件的一部分的部分透视图。
具体实施方式
图1示出了配置成将燃料和空气转换为机械功的动力系统10的示例性实施例。动力系统10包括发动机12(例如，四冲程压缩点火发动机)。本领域技术人员将认识到，发动机12可以是任何类型的内燃机，诸如(例如)火花点火发动机、汽油发动机或气体燃料动力发动机。发动机12可以包括至少部分限定多个燃烧室16的汽缸体14。如图1中所示，示例性发动机12包括四个燃烧室16。设想发动机12可以包括更多或更少数量的燃烧室16，且燃烧室16可以设置为任何配置，诸如(例如)“直列式”配置、“V”型配置或任何其它已知配置。发动机12可以包括可旋转地设置在汽缸体14内的曲轴18。连接杆(未示出)可以将多个活塞(未示出)连接至曲轴18，使得燃烧室16内的燃烧导致相应燃烧室16内的每个活塞的往复运动，这继而又导致曲轴18旋转，这在往复式活塞发动机中是常规的。
动力系统10可以包括燃料系统20，燃料系统20配置成根据产生燃烧室16内的协调燃烧的正时方案将加压燃料的喷射传递至每个燃烧室16中。例如，燃料系统20可以是共轨系统并且可以包括配置成保持燃料供应的储罐22以及燃料泵送结构24，该燃料泵送结构24配置成输送和/或加压流体并且经由流动路径28(例如，燃料导轨)将燃料引导至与相应燃烧室16相关联的多个燃料喷射器26。
例如，泵送结构24可以包括一个或多个泵送装置，一个或多个泵送装置配置成增加燃料的压力并且将一个或多个加压燃料流引导至流动路径28。根据一些实施例，泵送结构24可以包括低压泵30和高压泵32，它们串联设置并且通过一个或多个流体管线34(例如，一系列燃料管线)流体地连接。低压泵30可以是向高压泵32提供低压燃料供给的传送泵。高压泵32可以接收低压燃料供给并且将燃料的压力增加至高达例如300MPa。高压泵32可以经由流体管线36可操作地联接至流动路径28。
根据图1中所示的示例性实施例，低压泵30和/或高压泵32可以可操作地联接至发动机12并且可以例如经由曲轴18直接或间接地驱动。例如，低压泵30和/或高压泵32可以以本领域技术人员已知的任何方式可操作地联接至曲轴18，使得曲轴18的旋转将导致低压泵30和/或高压泵32的对应驱动旋转。例如，高压泵32的驱动轴42在图1中被示为经由齿轮系44可操作地联接至曲轴18。然而，设想到低压泵30和/或高压泵32可以交替地以电力、液压、气动或以任何其它已知方式(例如，经由一个或多个驱动皮带)驱动。进一步设想到，燃料系统20还可以包括，例如机械燃料喷射器系统和/或液压燃料喷射器系统，其中在使用或不使用高压源的情况下在个别喷射器内产生和/或增强喷射的燃料的压力。
根据一些实施例，一个或多个过滤组件(诸如，例如主过滤器组件38和/或次级过滤器组件40)可以沿流体管线34设置(例如，成如所示的串联关系)并且可以配置成去除燃料中的污染物，诸如水和/或颗粒物质。例如，主过滤器组件38可以包括过滤器元件(未示出)，过滤器元件配置成去除从储罐22接收的燃料中的水和/或相对较大颗粒物质。根据一些实施例，次级过滤器组件40可以包括过滤器元件，过滤器元件配置成去除燃料中未经由主过滤器组件38去除的颗粒物质(例如，相对较小颗粒物质)，如下文更详细地描述。例如，主过滤器组件38可以包括配置成去除非燃料液体(例如，水)和/或约10微米大小和更大的颗粒的过滤器介质，而次级过滤器组件40可以包括配置成去除约3微米大小和更大颗粒的过滤器介质。设想到配置成去除具有不同特性的流体和/或颗粒的过滤器介质。
根据一些实施例，燃料系统20可以配置成将部分通过次级过滤器组件40的流体的一部分再循环至次级过滤器组件40的入口上游的点，使得流体的部分在被供应至发动机12之前被次级过滤器组件40另外过滤。例如，如图1中所示，示例性燃料系统20包括回流管线46，回流管线46在次级过滤器组件40上游的某个点处提供次级过滤器组件40与流体管线34之间的流动连通。在所示的示例性实施例中，回流管线46向主过滤器组件38下游和低压泵30上游的点提供流动连通。所示的示例性实施例还包括止回阀48，止回阀48配置成防止流体经由回流管线46反向流回至次级过滤器组件40中。如下文更详细地解释，此示例性布置可以导致次级过滤器组件40的改进的流体过滤。
图2示出了过滤器组件50的示例性实施例。过滤器组件50可以用于过滤由机器使用的流体，诸如(例如)燃料(例如，如图1中所示的次级过滤器组件40)、润滑剂、冷却剂和液压流体。根据一些实施例，过滤器组件50可以用作燃料/水分离过滤器(如示例性主过滤器组件38中)和/或空气过滤器。可以设想到其它用途。
图2中示出的示例性过滤器组件50包括配置成将过滤器组件50联接至机器的过滤器基座52、配置成联接至过滤器基座52的滤筒54和配置成接收于滤筒54内的过滤器元件56。示例性过滤器基座52包括具有至少一个孔60(例如，两个孔60)的安装支架58，该孔用于接收用于将过滤器基座52联接至机器的紧固件。也设想了其它联接配置。示例性过滤器基座52还包括延伸部62和配置成联接至滤筒54的滤筒联接器64。延伸部62用于将滤筒联接器64与安装支架58隔开，以为滤筒54提供间隙。
如图2中所示，过滤器基座52的示例性滤筒联接器64包括入口通道66、接收器68和出口通道70。示例性入口通道66配置成被联接至流体系统的流体导管，诸如，例如燃料系统(例如，图1中所示的流体管线34)、润滑系统、液压系统或冷却系统，使得它接收流体以在过滤器组件50中实现过滤。示例性接收器68配置成接收过滤器元件56的一部分，如本文更详细的解释。示意性出口通道70配置成被联接至流体系统的流体导管(例如，图1中所示的流体管线34)，使得过滤之后离开过滤器组件50的流体回流至流体系统。
图2中所示的示例性滤筒54包括开口端72、相对设置的封闭端74和在开口端与封闭端之间延伸的主体部分76。滤筒54包括邻近开口端72的安装凸缘78。在示出的示例性实施例中，滤筒54的开口端72接收在过滤器基座52的开口端壳体80中，其中安装凸缘78邻接于壳体80的壳体壁84的一端82。一个或多个本领域技术人员已知类型的密封件(未示出)可以设置在滤筒54的开口端72与壳体80之间，以提供滤筒54与壳体80之间(例如，开口端72与壳体壁84之间)的流体密封的阻隔部。可以设置本领域技术人员已知类型的接合结构(未示出)以将滤筒54固定至过滤器基座52。
示例性滤筒54和壳体80可限定各自的横截面。例如，滤筒54和壳体80可限定各自的横截面，横截面为基本上圆形、基本上椭圆形和/或基本上多边形。根据一些实施例，横截面沿着滤筒54的纵向长度可以基本上保持不变(例如，如图2所示)。根据一些实施例，横截面可沿着滤筒54的纵向长度发生改变。横截面的选择可基于各种考虑，诸如，例如机器的某个位置处的用于接收过滤器组件50的可用空间的大小和形状。
如图2所示，示例性过滤器元件56接收在滤筒54内且与过滤器基座52和滤筒54相配合，使得接收在过滤器基座54的入口通道66内的流体通过过滤器元件56被过滤，且在过滤之后离开过滤器基座54的出口通道70。根据一些实施例，过滤器元件56配置成以使得从过滤器基座52的入口通道66通过过滤器元件56至过滤器基座52的出口通道70的流体经历两次过滤过程。
如图2和图3所示，示例性过滤器元件54包括基本上由过滤器介质88围绕的管状构件86。过滤器介质88可包括任何本领域技术人员已知类型的过滤器介质，诸如，例如泡沫型、滤纸型以及它们的组合。过滤器元件54的一些实施例包括在配置成安装后邻近于过滤器基座52的一端联接在管状构件86的纵向端处的第一端盖90，以及与第一端盖90相对的联接在管状构件86的纵向端处的第二端盖92。
在图2和3图所示的示例性实施例中，过滤器元件56的管状构件86限定了纵向轴线X且包括至少部分地限定第一腔室96和至少部分地限定第二腔室98的间隔件94。如所示，示例性间隔件94在管状构件86内纵向延伸，且防止管状构件86内第一腔室96与第二腔室98之间的流动连通。管状构件86包括至少部分地限定入口端口102和至少部分地限定出口端口104的端部100。例如，对于其中管状构件86具有基本上圆形横截面的实施例，入口端口102可以相对于出口端口104周向地定位。
如图2和图3所示，示例性端部100接收在过滤器基座52的接收器68中。一个或多个密封件105，诸如，例如图2和图3中所示的O型环密封件，可以被设置以建立管状构件86的端部100与过滤器基座52之间的流体密封的密封件。示例性入口端口102提供过滤器基座54的入口通道66与管状构件86的第一腔室96之间的流动连通。示例性出口端口104提供管状构件86的第二腔室98与过滤器基座54的出口通道70之间的流动连通。在示出的示例性实施例中，入口通道66和入口端口102提供用于流体进入过滤器元件56的唯一流体进入点，且出口端口104和出口通道70提供用于流体在通过第二腔室98之后离开过滤器元件56的唯一流体离开点。
如图2所示，示例性管状构件86包括至少一个出口孔口106(例如，如所示出的多个出口孔口106)，该出口孔配置成提供用于流体离开第一腔室96、通过过滤器介质88的第一部分108、并且进入滤筒54的内部空间110的流动连通。示例性管状构件86还包括至少一个入口孔口112(例如，如所示出的多个入口孔口112)，该入口孔配置成提供从滤筒54的内部空间110、通过过滤器介质88的第二部分114、并且进入管状构件86的第二腔室98的流动连通。如图2和图3所示，过滤器介质88的第一部分108与出口孔口106相关联，且过滤器介质88的第二部分114与入口孔口112相关联。特别地，第一部分108位于出口孔口106外部且与其相邻，使得从第一腔室96流进滤筒54的内部空间110的流体通过第一部分108，由此对通过出口孔口106的流体进行过滤。第二部分114位于入口孔口112外部且与其相邻，使得从滤筒54的内部空间110流进第二腔室98的流体通过第二部分114，由此对通过入口孔口112的流体进行过滤。
如图2所示，示例性过滤器组件50配置成使得通过过滤器元件56的流体经由过滤器基座52的入口通道66进入过滤器组件50。流体从入口通道66流进端部100的入口端口102并流进第一腔室96。然后，流体流出至少一个出口孔口106、通过过滤器介质88的第一部分108，并进入滤筒54的内部空间110。通过过滤器介质88的第一部分108导致流体经历第一次过滤过程。一旦在第一次过滤过程之后位于滤筒54的内部空间110内，流体能够绕着滤筒54内的过滤器元件56流动并进入管状构件86的第二腔室98。例如，流体可以周向地绕着示例性过滤器元件56和/或在第二端盖92与滤筒54的封闭端74之间流动至过滤器介质88的第二部分114。然后，流体通过过滤器介质88的第二部分114、通过至少一个入口孔口112，并进入第二腔室98。通过过滤器介质88的第二部分114导致流体经历第二次过滤过程。然后，流体从第二腔室98经由管状构件86流至出口端口104，并经由过滤器基座52的出口通道70离开过滤器元件56。因而，在该示例性实施例中，从入口端口102通过过滤器元件56流至出口端口104的流体提供第一腔室96和第二腔室98，例如，使得从入口端口102通过过滤器元件56流至出口端口104的流体通过过滤器介质88的第一部分108和过滤器介质88的第二部分114。以该示例性方式，进入过滤器组件50的流体在单个过滤器组件中经历两次过滤过程，该单个过滤器组件包括单个滤筒和单个过滤器元件。
如图2和图3所示，示例性管状构件86包括至少从管状构件86的外表面径向延伸的第一阻隔部116和第二阻隔部118。如图3所示，过滤器介质88的第一部分108在第一阻隔部116与第二阻隔部118之间延伸，与第一腔室96相关联。过滤器介质88的第二部分114在第一阻隔部116与第二阻隔部118之间延伸，与第二腔室98相关联。第一阻隔部116和第二阻隔部118用于防止离开出口孔口106的流体在还未首先通过过滤器介质88的第一部分108的整个厚度和第二部分114的整个厚度之前便进入入口孔口112。
根据一些实施例，例如，如图3所示，第一阻隔部116和/或第二阻隔部118可基本上为平面。根据一些实施例，第一阻隔部116和/或第二阻隔部118可弯曲。根据一些实施例，例如，如图3所示，第一阻隔部116和/或第二阻隔部118可具有长度，使得阻隔部的相应端部基本上与过滤器介质88的外表面齐平。根据一些实施例，第一阻隔部116和/或第二阻隔部118可具有长度，使得阻隔部的相应端部延伸超出过滤器介质88的外表面。根据一些实施例，第一阻隔部116和/或第二阻隔部118可具有长度，使得阻隔部的相应端部不会达到过滤器介质88的外表面。
在所示的示例性实施例中，管状构件86具有基本上圆形的横截面。根据一些实施例，管状构件86可具有其它横截面，诸如，例如，基本上椭圆形和基本上多边形的横截面。根据一些实施例，例如，如图所示，管状构件86的横截面形状沿其纵向长度可基本上保持不变。根据一些实施例，管状构件86的横截面可沿其纵向长度发生改变。横截面的选择可基于各种考虑，诸如，例如机器的某个位置处的用于接收过滤器组件10的可用空间的大小和形状。
如图3所示，管状构件86的分隔件94可弯曲，或可包括若干相互连接的段。例如，示例性分隔件94包括连接至第二段122的第一段120，其中第一段120和第二段122相对于彼此汇合形成角度α。例如，角度α可在约20度至约180度之间、在约30度至约150度之间、在约40度至约120度之间、在约60度至约110度之间或在约70度至约100度之间(例如，约90度)。角度α的选择可基于各种考虑，诸如，例如过滤器介质88的第一部分108所提供的过滤与过滤器介质88的第二部分114所提供的过滤之间的期望差异水平。
根据一些实施例，第一部分108的过滤器介质可具有与第二部分114的过滤器介质相同的过滤特性。根据一些实施例，第一部分108的过滤器介质可具有与第二部分114的过滤器介质不同的过滤特性。根据一些实施例，过滤器介质88的第一部分108和第二部分114可具有相同的厚度、不同的厚度和/或不同的长度(例如，不同的周向长度)。
如图3所示，示例性第一阻隔部116和第二阻隔部118通过在与点相同的周向位置处联接至管状构件86的外表面来形成分隔件94的延伸部，其中分隔件94的端部在该点处联接至管状构件86的内表面。根据一些实施例，第一阻隔部116和第二阻隔部118在与点不同的周向位置处联接至管状构件86的外表面，其中分隔件94的端部在该点处联接至管状构件86的内表面。
如图2和图6所示，示例性过滤器元件56包括螺旋卷绕的粗纱124，粗纱124其配置成将过滤器介质88固定在管状构件86上。例如，粗纱124可用于将过滤器介质88的第一部分108和第二部分114固定在管状构件86上(图3)。虽然所示示例性实施例包括螺旋卷绕的粗纱124(参照图2和图6)，但是可设想用于将过滤器介质88联接至管状构件86的替代方式。
根据一些实施例，过滤器组件50可配置成提供从第一腔室96流出的流体与进入过滤器基座52的入口端口102的流体之间的流动连通，使得从第一腔室96流出的流体的一部分回流至入口端口102，以再循环通过第一腔室96。以这种方式，流体的再循环部分可在供应至第二腔室98之前，经由过滤器介质88的第一部分108进行不止一次的过滤。例如，过滤器组件50可用作，例如，配置成提供滤筒54的内部空间110与回流管线46之间的流动连通的次级过滤器组件40(参照图1)，使得流体的一部分可回流至入口端口102的上游(例如，主过滤器组件38的下游和低压泵30的上游)，进而使得流体的该部分将回流至次级过滤器组件40进行额外的过滤。
例如，在图4至图6所示的示例性实施例中，第一端盖50包括横向(例如，垂直)于管状构件86的纵向轴线配置延伸的板128和横向(例如，垂直)于板128延伸的壁130。例如，板128可基本上呈圆形，且壁130可采用圆柱形阻隔部的形式。在所示示例性实施例中，板128包括回流孔口132，壁包括回流孔134，且第一端盖90包括管状回流通道136，管状回流通道136在回流孔口132与回流孔134之间延伸，以提供回流孔口132与回流孔134之间的流动连通。例如，回流通道136可相对于管状构件86的纵向轴线配置倾斜地延伸。可设想回流孔口132、回流孔134和/或回流通道136的其它配置。示例性过滤器基座52包括回流端口138，回流端口138与回流孔口132流动连通，并配置成联接至回流管线46(参照图1)以向流体管线34提供流动连通。
根据一些实施例，过滤器元件56可配置成使得其能够联接至，例如，发动机12的任一侧。这些实施例可为机器的安装和包装提供更多的灵活性。例如，图4至图6所示的示例性过滤器组件50可连接至机器，使得流体基于过滤器基座52相对于机器的安装方向和过滤器元件56相对于过滤器基座52的安装方向在任一方向上从入口端口102(图2)流经过滤器组件50、第一腔室96、过滤器介质88的第一部分108、滤筒54的内部空间110、过滤器介质88的第二部分114和第二腔室98，然后从出口端口104流出。
例如，如图4和图6所示，示例性过滤器元件56包括两个回流孔口，这两个回流孔口相对于管状构件86的端部100彼此相对地定位在板128上。例如，回流孔口132为第一回流孔口140，且第一端盖90包括第二回流孔口142。在所示示例性实施例中，回流孔134为第一回流孔144，且壁130包括第二回流孔146，其中回流通道136为第一回流通道148且在第一回流孔口140与第一回流孔144之间延伸。第二回流通道150在第二回流孔口142与第二回流孔146之间延伸。
根据所示的示例性实施例，第一端盖90包括横向于板128绕着第一回流孔口140延伸的第一凸缘152和绕着第二回流孔口142延伸的第二凸缘154。根据一些实施例，第一凸缘152和/或第二凸缘154可完全绕着它们各自的孔口进行延伸，例如形成基本上圆形的套环。示例性过滤器基座52包括第一凹部156和第二凹部158，它们配置成根据过滤器元件56相对于过滤器基座52的方向接收第一凸缘152和第二凸缘154中的任一者。例如，如图所示，第二凹部158邻近安装支架58定位，且不包括回流端口。因此，示例性第二凹部158用于阻断从过滤器元件56的第二回流孔口142的流体流动连通。然而，第一凹部156与回流端口138相关联(例如，与其对齐)，并基本上与第一回流孔口140对齐，使得在第一回流孔口140与入口端口102之间提供流体连通，进而使得流体可再循环通过过滤器组件50的第一腔室96，而无需通过过滤器元件56的第二腔室98和过滤器基座52的出口端口104。
在所示示例性实施例中，过滤器基座52包括凸台160(图4和图5)，凸台160配置成联接至回流管线46(图1)。例如，如图5所示，示例性凸台160包括管状元件(例如，中空的圆柱形元件)，管状元件包括回流端口138。设想到凸台的用于联接至流体管线的其它已知配置。
在所示的示例性配置中，从第一腔室96流出的且回流至入口端口102以再循环通过第一腔室96的流体的部分可以在通过第二腔室98之前至少两次通过第一腔室96。此示例性再循环的量可以由(例如)低压泵30和高压泵32的协调操作来控制。例如，如果高压泵32并未汲取流体通过示例性次级过滤器组件40且低压泵30继续操作并且向次级过滤器组件40供应流体，那么由低压泵30供应至次级过滤器组件40的流体的至少一部分将再循环通过入口端口102、通过第一腔室96以及过滤器介质88的第一部分108，而不会通过过滤器介质88的第二部分114、第二腔室98或过滤器基座52的出口端口104。以此示例性方式，流体可在次级过滤器组件40中经历多个过滤过程而不会被供应至高压泵32。例如，过滤器介质88的第一部分108可以与第一腔室96的出口孔口106相关联，且过滤器介质88的第二部分114可以与第二腔室98的入口孔口112相关联，且从第一腔室96流出且回流至入口端口102以再循环通过第一腔室96的流体的部分在通过第二腔室98之前至少两次通过过滤器介质88的第一部分108。根据一些实施例，过滤器介质88的第一部分108具有第一过滤特性，且过滤器介质88的第二部分114具有不同于第一过滤特性的第二过滤特性。这可以促进流体在到达高压泵32之前的选择性的过滤。
工业实用性
本发明的示例性过滤器元件和过滤器组件可以应用于各种流体系统。例如，过滤器元件和过滤器组件可以应用于动力系统，诸如(例如)压缩点火发动机、汽油发动机机、气体燃料动力发动机和本领域中已知的其它内燃机。例如，过滤器元件和过滤器组件可以在燃料系统(例如，图1中所示的示例性燃料系统)中使用。所公开的过滤器元件和过滤器组件的使用可以产生更期望的过滤水平和/或更有效的部件封装。
例如，示例性过滤器元件和过滤器组件可以通过单个过滤器组件促进更完全的过滤。具有第一腔室96和第二腔室98的示例性过滤器元件56促进单个过滤器组件中通过过滤器介质88的两次过滤。特别地，进入过滤器组件50的入口通道66的流体进入并且通过第一腔室96、通过过滤器介质88的第一部分108、通过滤筒54的内部空间110、通过过滤器介质88的第二部分114、进入并且通过第二腔室98，且经由出口通道70流出过滤器组件50。因此，流体在通过过滤器组件50的单个道程期间两次地通过过滤器介质88。
另外，示例性回流孔口126和回流管线46促进流体在通过过滤器介质88的第二部分114以及第二腔室96之前再循环通过第一腔室96以及过滤器介质88的第一部分108。例如，在图1中的流体系统的示例性实施例中，如果高压泵32汲取通过过滤器组件50(例如，图1中所示的次级过滤器组件40)的流体体积低于低压泵30向过滤器组件50供应的流体体积，那么流入第一腔室96中的流体的一部分可以经由过滤器元件50的回流孔134、回流通道136和回流孔口132流出过滤器组件50，且流入至回流管线46中，使得流体的部分可经由流体管线34再循环回流至过滤器组件50中。当经由入口通道66进入过滤器组件50时，流体的再循环部分通过第一腔室96以及过滤器介质88的第一部分108。以此示例性方式，在流体由过滤器介质88的第二部分114过滤之前，流体在过滤器组件50中可经历不止一次过滤。如果(例如)高压泵32汲取足够多体积的流体通过过滤器组件50，那么进入过滤器组件50的全部(或基本上全部)流体通过过滤器介质88的第一部分108和第二部分114二者，而不会如上所述般再循环。
另外，根据一些实施例，过滤器介质88的第一部分108和第二部分114可以具有不同的过滤特性。这可以允许修整过滤过程，使得过滤器组件50的不同部分可以过滤不同类型和/或大小的颗粒。例如，根据一些实施例，过滤器介质88的第一部分108可以配置成与过滤器介质88的第二部分114相比去除相对较大的颗粒。
根据图4至图6中所示的示例性实施例，过滤器元件56可以配置成以一种以上定向(例如，两种定向)接收在过滤器基座52中。这可以由在过滤器元件56的相对侧上具有两个回流孔口140和142(例如，彼此成180度)的过滤器元件56以及在过滤器基座52的对应相对侧上具有两个凹部156和158的过滤器基座52而促进。对于具有不同配置的第一腔室96和第二腔室98的过滤器元件56的实施例(例如参照图3)，将过滤器元件56以不同定向安装于过滤器基座52中的此示例性能力允许选择定向来实现期望过滤特性，而无关于过滤器基座52在机器上的定向为何。
例如，根据一些实施例，过滤器组件50相对于过滤器组件50安装在其上的机器是可翻转的。空间考虑可以导致过滤流体从过滤器组件50的一侧(例如从如图2中所示的右侧)供应至过滤器组件50。在这些情形中，过滤器基座52的通道66用作入口通道，且通道70用作出口通道。然而，空间考虑可以导致过滤流体从过滤器组件50的另一侧(即，从如图2中所示的左侧)供应至过滤器组件50。在这些情形中，过滤器基座52的通道70用作入口通道，且通道66用作出口通道，由此使流体反向流动通过过滤器基座52。过滤器元件56相对于过滤器基座52的某些实施例的可翻转性促进过滤器元件56在过滤器基座52中的定向以实现由第一腔室96和/或过滤器介质88的第一部分108的组合与第二腔室98和/或过滤器介质88的第二部分108的组合之间的差异所致的期望过滤特性。此示例性配置可以增加其中过滤器组件50可以安装在机器中的位置的选项。
对于本领域技术人员将显而易见的是，可对所公开的、示例性过滤器元件、过滤器组件和流体系统做出各种修改和变型。本领域技术人员将根据说明书的考虑和所公开示例的实践而明白其它实施例。希望将说明书和示例仅视为示例性的，而真正范围由权利要求书和其等效物来指示。

Claims (10)

1.一种过滤器元件(56)，其包括：
管状构件(86)，其具有纵向轴线(X)并且包括：
分隔件(94)，其至少部分限定第一腔室(96)并且至少部分限定第二腔室(98)，所述分隔件在所述管状构件中纵向延伸并且配置为防止所述管状构件内的所述第一腔室与所述第二腔室流动连通；
端部(100)，其至少部分地限定入口端口(102)并且至少部分地限定出口端口(104)，所述入口端口(102)配置为提供进入所述第一腔室的流动连通，所述出口端口(104)配置为提供从所述第二腔室离开的流动连通；
至少一个出口孔口(106)，其配置为提供从所述第一腔室离开的流动连通；以及
至少一个入口孔口(112)，其配置为提供进入所述第二腔室的流动连通；
过滤器介质(88)，其与所述至少一个出口孔口和所述至少一个入口孔口相关联，其中，所述过滤器元件配置成使得从所述入口端口到所述出口端口通过所述过滤器元件的流体通过所述第一腔室、所述过滤器介质和所述第二腔室；以及
端盖(90)，其限定回流孔口(126)和回流通道，所述回流孔口(126)配置为使从所述第一腔室离开的流体与进入所述入口端口的流体流动连通，所述回流孔口经由所述回流通道与所述第一腔室流体连通，所述端盖包括：
板，其横向于所述管状构件的纵向轴线延伸，所述回流孔口在平行于所述纵向轴线的方向上延伸穿过所述板，和
壁，其横向于所述板延伸，所述壁限定回流孔，所述回流孔径向地延伸穿过所述壁并且经由所述端盖中的回流通道与所述回流孔口流动连通。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述端盖与所述管状构件的所述端部相关联。
3.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述过滤器介质包括第一部分(108)和第二部分(114)，所述第一部分(108)与所述至少一个出口孔口相关联，所述第二部分(114)与所述至少一个入口孔口相关联。
4.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述端盖包括横向于所述管状构件的所述纵向轴线延伸的板(128)，且其中，所述板包括所述回流孔口。
5.根据权利要求4所述的过滤器元件，其中，所述端盖包括横向于所述板延伸的壁(130)，且其中，所述壁包括与所述回流孔口流动连通的回流孔(134)。
6.根据权利要求5所述的过滤器元件，其中，所述端盖包括延伸在所述回流孔与所述回流孔口之间的通道(136)。
7.根据权利要求4所述的过滤器元件，其中，所述回流孔口为第一回流孔口(140)，且所述端盖进一步包括相对于所述管状构件的所述端部在所述板中与所述第一回流孔口相对的第二回流孔口(142)。
8.一种过滤器组件(50)，其包括：
过滤器基座(52)，其配置为联接至机器；
滤筒(54)，其具有开口端(72)和封闭端(74)且配置为联接至所述过滤器基座；以及
接收在所述滤筒中的根据权利要求1-7中任一项所述的过滤器元件。
9.根据权利要求8所述的过滤器组件，其中，所述回流孔口(126)为第一回流孔口(140)，且所述端盖进一步包括相对于所述管状构件的所述端部与所述第一回流孔口相对的第二回流孔口(142)，
其中，所述过滤器基座包括配置为对应于所述第二回流孔口的凹部(158)，且所述凹部配置为阻止从所述第二回流孔口的流体流动连通，
其中，所述端盖包括围绕所述第一回流孔口延伸的第一凸缘(152)和围绕所述第二回流孔口延伸的第二凸缘(154)，且
其中，所述过滤器基座的回流端口(138)配置为接收所述第一凸缘并且所述过滤器基座的所述凹部配置为接收所述第二凸缘。
10.一种燃料系统(20)，其包括：
泵(30)，其配置为从储罐(22)汲取燃料并将燃料供应给发动机(12)；
主过滤器组件(38)，其与所述泵流动连通且配置为将流体与所述燃料分离或从所述燃料中过滤颗粒中的至少一项；
次级过滤器组件(40)，其与所述泵流动连通且配置为从所述燃料中过滤颗粒，所述次级过滤器组件包括根据权利要求8和9中的任一项所述的过滤器组件(50)；以及
流体管线(34)，其使所述主过滤器组件与所述泵流动连通且使所述泵与次级过滤器组件流动连通。
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