CN106413842B - 用于检测过滤器元件入口与出口之间压力差的系统 - Google Patents

用于检测过滤器元件入口与出口之间压力差的系统 Download PDF

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Abstract

用于检测过滤器元件(16)的入口和出口之间压力差的系统可包括壳体(164)，其配置为与过滤器元件相关联，该过滤器元件联接至过滤器组件(10)的过滤器基座(12)；该系统可进一步包括第一传感器(166)，其配置为提供指示压力的信号，压力与过滤器元件的入口端口(62)和出口端口(64)中的至少一个相关联；该系统可进一步包括控制器(170)，其配置为接收来自第一传感器的信号并且基于这些信号确定过滤器元件的入口端口和出口端口之间的压力差。该系统可配置为，流体在入口端口和出口端口之间的流动路径不包括流动经过过滤器基座的一部分。

Description

用于检测过滤器元件入口与出口之间压力差的系统
技术领域
本发明涉及一种用于检测过滤器组件的入口与出口之间压力差的系统，具体涉及一种用于检测过滤器元件的入口与出口之间的压力差的系统。
背景技术
过滤器系统可用于过滤与机器(例如，内燃机)的操作相关联的流体。例如，过滤器系统可用于从燃料和润滑剂中去除颗粒。一些过滤器系统包括过滤器基座、过滤器罐和容纳在过滤器罐中的过滤器元件，该过滤器罐联接至过滤器基座。待过滤的流体经由入口进入过滤器基座，该入口将流体引导到过滤器元件的入口，以在流体流过过滤器元件时从燃料或润滑剂中去除颗粒和/或不期望的流体。过滤后的流体经由过滤器元件的出口和过滤器基座的出口流出过滤器组件。
随着更多的流体流过过滤器元件，其过滤能力可能会因为颗粒在过滤器元件中的堆积而下降。因此，可期望的是维护或替换过滤器元件，从而使得过滤器组件提供期望的过滤能力。然而，可能难以判断应该何时维修或替换过滤器元件来避免增加与流体系统相关联的零件可能的磨损。在过去，基于诸如操作小时数或机器行驶历史的间接参数的预定维修周期已经应用了。然而，这些间接参数可能不会使得过滤器元件被及时维修或替换，例如由于机器操作条件的差异。而且，例如，在去除过滤器元件以对其进行维修或替换之后，可期望的是能够确定过滤器元件是否存在于过滤器组件中，以防止机器在没有过滤器元件的情况下进行操作或避免不适当的过滤器元件。
出于至少这些原因，可期望的是提供一种系统，该系统促进一种更精确的用于确定应该何时维修或替换过滤器元件的方式。另外，可期望的是提供一种有助于确定过滤器元件是否已安装在过滤器组件中和/或正确的过滤器元件是否已安装在过滤器组件中的系统。
2009年6月30日授予Girondi的美国第7,552,626B2号专利(’626专利)描述了提供一种用于指示内燃机燃料过滤器堵塞的装置的尝试。具体地，’626专利描述了一种过滤器和过滤器元件，过滤器具有被磁性材料的盖子封闭的外壳，过滤器元件和圆盘连接在一起并限定了两个室，分别用于燃料的进入和离开。该装置进一步包括压力传感器，用于感应进入和离开的燃料压力之间的差值。压力传感器放置在过滤器壳的内部。该装置还包括传感器，用于产生与压力差值成比例的信号，该传感器位于过滤器壳的外部并且没有机械地连接到压力传感器。
尽管’626专利的过滤器系统可能有助于确定燃料过滤器何时堵塞，但其也有很多可能的缺陷。例如，压力传感器在过滤器基座中的位置可能使与过滤器元件相关联的压力差的确定不精确。更进一步的，’626专利的装置依赖于相对复杂的霍尔传感器，其在要求的服务环境中可能会出现不期望的脆弱和不精确。
本文公开的系统和过滤器组件可以被引导为减小或克服上述一个或多个可能的缺陷。
发明内容
在一个方面中，本发明针对一种用于检测过滤器元件的入口与出口之间的压力差的系统。该系统可包括壳体，其配置为与过滤器元件相关联，过滤器元件联接至过滤器组件的过滤器基座。该系统可进一步包括第一传感器，其配置为提供指示压力的信号，压力与过滤器元件的入口端口和出口端口中的至少一个相关联。该系统可进一步包括控制器，配置为接收来自第一传感器的信号并且基于这些信号确定过滤器元件入口端口和过滤器元件出口端口之间的压力差。该系统可配置为流体在过滤器元件的入口端口和出口端口之间的流动路径不包括流动经过过滤器基座的一部分。
根据另一个方面，组件可包括过滤器元件和用于检测过滤器元件入口端口和出口端口之间压力差的系统。该组件可包括配置为联接至过滤器基座的过滤器元件。该过滤器元件可包括管状构件，其具有纵向轴线并包括端部部分，端部部分至少部分限定配置为提供流动连通到管状构件内的入口端口。管状构件可至少部分限定配置为从管状构件提供流动连通的出口端口。过滤器元件可进一步包括与管状构件相关联的过滤器介质。用于检测压力差的系统可包括壳体和第一传感器，壳体与过滤器元件相关联，第一传感器配置为提供指示压力的信号，压力与过滤器元件的入口端口和出口端口中的至少一个相关联。该系统可进一步包括控制器，其配置为接收来自第一传感器的信号并且基于这些信号确定过滤器元件入口端口和出口端口之间的压力差。
根据又一方面，过滤器组件可包括过滤器基座、罐和过滤器元件，过滤器基座配置为联接至机器，罐具有敞开端部和封闭端部并且配置为联接至过滤器基座，过滤器元件配置为容纳于罐中。过滤器元件可包括管状构件，其具有纵向轴线并包括至少部分限定入口端口的端部部分，入口端口配置为提供流动连通到管状构件内。管状构件还可至少部分限定出口端口，其配置为从管状构件提供流动连通。过滤器元件可进一步包括与管状构件相关联的过滤器介质。过滤器组件可进一步包括用于检测过滤器元件入口端口和出口端口之间压力差的系统。该系统可包括壳体和第一传感器，壳体与过滤器元件相关联，第一传感器配置为提供指示压力的信号，压力与过滤器元件的入口端口和出口端口中的至少一个相关联。该系统可进一步包括控制器，其配置为接收来自第一传感器的信号并且基于这些信号确定过滤器元件入口端口和出口端口之间的压力差。
附图说明
图1是包括用于检测过滤器元件入口和出口之间压力差的系统的示例性实施例的过滤器组件的示例性实施例的透视图。
图2是过滤器组件示例性实施例的剖面透视图。
图3是图2所示的示例性过滤器组件的局部剖面图。
图4是过滤器组件示例性实施例的局部剖面透视图。
图5是从第一方位去看，示例性过滤器组件的一部分的示例性实施例的局部透视图。
图6是从第二方位去看，图5所示的示例性过滤器组件的该部分的局部透视图。
图7是图2所示的示例性过滤器组件的一部分的局部透视图。
图8是图2所示的示例性过滤器元件的一部分的局部剖面透视图。
图9是图2所示的示例性过滤器元件的一部分的剖面图。
具体实施方式
图1示出了过滤器组件10的示例性实施例。过滤器组件10可用于过滤诸如燃料、润滑剂、冷却剂以及机器使用的液压流体等流体。根据一些实施例，过滤器组件10可用作燃料/水分离过滤器和/或空气过滤器。可设想其它用途。
图1和图2所示的示例性过滤器组件10包括过滤器基座12，配置为将过滤器组件10联接至机器；罐14，配置为联接至过滤器基座12；过滤器元件16，配置为容纳于罐14中；以及系统17，配置为检测过滤器元件16的入口和出口之间的压力差。示例性过滤器基座12包括安装支架18，其具有至少一个洞20(如两个洞20)，用于接收将过滤器基座12联接至机器的紧固件。也可设想其它联接配置。示例性过滤器基座12还包括延伸部22和配置为联接至罐14的罐联接件24。延伸部22用于将罐联接件24和安装支架18隔开，为罐14提供间隙。
如图2所示，过滤器基座12的示例性罐联接件24包括入口通道26、容纳件28和出口通道30。示例性入口通道26配置为联接至诸如燃料系统、润滑系统、液压系统或冷却剂系统等流体系统的流体管道，从而接收要在过滤器组件10中过滤的流体。如本文更详细说明的，示例性容纳件28配置为容纳过滤器元件16的一部分。示例性出口通道30配置为联接至流体系统的流体管道，从而离开过滤器组件10的流体在过滤后返回到流体系统。如本文更详细说明的，入口通道26和出口通道30的作用可以互换，从而出口通道30联接至流体管道并且接收要在过滤器组件10中过滤的流体，以及入口通道26配置为联接至流体管道，从而离开过滤器组件10的流体在过滤后经由入口通道26返回到流体系统。
图2所示的示例性罐14包括敞开端部32，相对设置的封闭端部34以及在它们之间延伸的主体部分36。罐14包括邻近敞开端部32的安装凸缘38。如图2所示，罐14的敞开端部32容纳于过滤器基座12的端部敞开的壳体40内，安装凸缘38邻接壳体40的基座壁44的端部42。如本文参考图4更详细说明的，在罐14的敞开端部32和壳体40之间可备有一个或多个密封件以在罐14和壳体40之间(如敞开端部32和基座壁44之间)提供不透流体的屏障。进一步地，可提供如本文说明的那些接合结构以将罐14紧固到过滤器基座12。
示例性罐14和壳体40可限定各自的横截面。例如，罐14和壳体40可限定各自的大致为圆形、大致为椭圆形和/或大致为多边形的横截面。根据一些实施例，横截面可沿着罐14的纵向长度(如图1所示)大致上保持不变。根据一些实施例，横截面可沿着罐14的纵向长度变化。横截面可基于不同的考虑选择，比如容纳过滤器组件10的机器的位置处可用空间尺寸和形状。
如图2所示，示例性过滤器元件16容纳于罐14内并且与过滤器基座12和罐14配合，从而过滤器基座14的入口通道26接收到的流体中的颗粒被过滤器元件16过滤，并且过滤后的流体离开过滤器基座14的出口通道30。根据一些实施例，过滤器元件16配置为从过滤器基座12的入口通道26到过滤器基座12的出口通道30穿过过滤器元件16的流体经历两个过滤过程。
如图2至图4、图8、图9所示，示例性过滤器元件14包括大致被过滤介质48环绕的管状构件46。过滤介质48可包括本领域技术人员已知的任何过滤介质类型，比如泡沫型、筛型、纸型及其组合。过滤器元件14的一些实施例包括第一端部帽50，联接在管状构件46的纵向端部，管状构件46在安装时配置为邻近过滤器基座12的端部；和第二端部帽52，其相对第一端部帽50联接在管状构件46的纵向端部。
在图2至图4、图8、图9所示的示例性实施例中，过滤器元件16的管状构件46限定纵向轴线X并且包括至少部分限定第一室56和至少部分限定第二室58的分区54。如所示的，示例性分区54在管状构件46内纵向延伸并且防止管状构件46内的第一室56和第二室58之间的流动连通。管状构件46包括第一端部部分60和第二端部部分61，第一端部部分60位于管状构件46的第一纵向端部处，第二端部部分61位于第二、相对管状构件46的纵向端部处。示例性第一端部部分60至少部分限定入口端口62和至少部分限定出口端口64。例如，对于管状构件46具有大致圆形横截面的实施例，入口端口62可相对出口端口64沿圆周定位。
如图2至图4所示，示例性端部部分60容纳于过滤器基座12的容纳件28内。一个或多个密封件66，比如图2至图6所示的O形环密封件可提供以在管状构件46的端部部分60和过滤器基座12之间产生不透流体密封件。示例性入口端口62提供过滤器基座14的入口通道26和管状构件46的第一室56之间的流动连通。示例性出口端口64提供管状构件46的第二室58和过滤器基座14的出口通道30之间的流动连通。在所示的示例性实施例中，入口通道26和入口端口62为流体进入过滤器元件16提供唯一流体进入点，并且出口端口64和出口通道30为流体离开过滤器元件16提供唯一流体离开点。
如图2至4和图8所示，示例性管状构件46包括至少一个出口孔68(如所示的多个出口孔68)，其配置为提供从第一室56出来，穿过过滤介质48(图9)的第一部分70，进入罐14的内部空间72的流动连通。示例性管状构件46也包括至少一个入口孔74(如所示的多个入口孔74)，其配置为提供从罐14的内部空间72，穿过过滤介质48(图9)的第二部分76，进入管状构件46的第二室58的流动连通。如图9所示，过滤介质48的第一部分70与出口孔68相关联，并且过滤介质48的第二部分76与入口孔74相关联。具体地，第一部分70位于出口孔68外部并邻近出口孔68，因此从第一室56到罐40的内部空间72的流体穿过第一部分70，从而过滤穿过出口孔68的流体。第二部分76位于入口孔74外部并邻近入口孔74，因此从罐40的内部空间72到第二室58的流体穿过第二部分76，从而过滤穿过入口孔74的流体。
如图2所示，示例性过滤器组件10配置为穿过过滤器元件16的流体经由过滤器基座12的入口通道26进入过滤器组件10。流体从入口通道26流动到端部部分60的入口端口62并且到第一室56内。接着，流体从至少一个出口孔68流出，通过过滤介质48的第一部分70，进入到罐14的内部空间72。穿过过滤介质48的第一部分70使得流体经历第一过滤过程。在第一过滤过程之后，一旦在罐40的内部空间72，流体就能够在罐40内在过滤器元件16周围流动并且进入管状构件46的第二室58。例如，流体可在示例性过滤器元件16周围和/或第二端部帽52和罐14的封闭端部34之间沿圆周流动至过滤介质48的第二部分76。接着，流体穿过过滤介质48的第二部分76，通过至少一个入口孔74并且进入到第二室58。穿过过滤介质48的第二部分76使得流体经历第二过滤过程。接着，流体经由管状构件46从第二室58流动到出口端口64，并且经由过滤器基座12的出口通道30离开过滤器元件16。因此，在本示例性实施例中，从入口端口62到出口端口64穿过过滤器元件16的流体穿过了第一室56和第二室58，例如，因此从入口端口62到出口端口64穿过过滤器元件16的流体穿过过滤介质48的第一部分70和过滤介质48的第二部分76。在该示例性方式中，进入过滤器组件10的流体在包括单个罐和单个过滤器元件的单个过滤器组件内经历了两个过滤过程。
如图8和图9所示，示例性管状构件46包括至少一个从管状构件46的外部表面径向延伸的第一屏障78和第二屏障80。如图9所示，过滤介质48的第一部分70在第一屏障78和第二屏障80之间延伸，与第一室56相关联。过滤介质48的第二部分76在第一屏障78和第二屏障80之间延伸，与第二室58相关联。第一屏障78和第二屏障80用于防止离开出口孔68的流体没有先穿过过滤介质48的第一部分70和第二部分76的整个厚度就进入入口孔74。
如图8和图9所示，根据一些实施例，第一屏障78和/或第二屏障80可大致为平面。根据一些实施例，第一屏障78和/或第二屏障80可为弯曲的。例如，如图9所示，根据一些实施例，第一屏障78和/或第二屏障80可以有长度，从而屏障各自的端部大致与过滤介质48的外部表面齐平。根据一些实施例，第一屏障78和/或第二屏障80可以有长度，从而屏障各自的端部延伸超出过滤介质48的外部表面。根据一些实施例，第一屏障78和/或第二屏障80可以有长度，从而屏障各自的端部不会达到过滤介质48的外部表面。
在所示的实例性实施例中，管状构件46具有大致圆形的横截面。根据一些实施例，管状构件46可具有诸如大致为椭圆形和大致为多边形的其它横截面。例如所示的，根据一些实施例，管状构件46的横截面形状可沿着其纵向长度大致保持不变。根据一些实施例，管状构件46的横截面可沿着其纵向长度变化。横截面可基于不同的考虑选择，比如容纳过滤器组件10的机器的位置处可用空间的尺寸和形状。
如图8和图9所示，管状构件46的分区54可为弯曲的或者包括很多彼此连结的区段。例如，示例性分区54包括连结到第二区段84的第一区段82，第一区段82和第二区段84相对彼此以角度α会合。例如，角度α的范围可为约20度至约180度、约30度至约150度、约40度至约120度、约60度至约110度或者约70度至约100度(如90度)。角度α可基于不同的考虑选择，例如过滤介质48的第一部分70和过滤介质48的第二部分76提供的过滤差值的期望水平。
根据一些实施例，第一部分70的过滤介质和第二部分76的过滤介质可具有相同的过滤特性。根据一些实施例，第一部分70的过滤介质和第二部分76的过滤介质可具有不同的过滤特性。根据一些实施例，过滤介质48的第一部分70和第二部分76可具有相同的厚度、不同的厚度和/或不同的长度(例如不同的圆周长度)。
如图8和图9所示，示例性第一屏障78和第二屏障80通过在圆周位置联接至管状构件46的外部表面形成分区54的延伸部，该圆周位置与分区54的端部联接至管状构件46的内部表面的点相同。根据一些实施例，第一屏障78和第二屏障80在圆周位置联接至管状构件46的外部表面，该圆周位置与分区54的端部联接至管状构件46的内部表面的点不同。
如图2至图4所示，示例性过滤器元件16包括螺旋缠绕式粗纱86，配置为紧固过滤介质48抵靠管状构件46。例如，粗纱86可用于维持过滤介质48的第一部分70和第二部分76抵靠管状构件46。尽管所示的示例性实施例包括螺旋缠绕式粗纱86，但可设想替代方法将过滤介质48联接至管状构件46。
参考图2至图4、图8和图9，过滤器元件16的管状构件46可包括限定通风通道89的通风管88，通风通道89配置为提供管状构件46的第一端部部分60和第二端部部分61之间的流动连通。例如，示例性通风管88在第一端部部分60和第二端部部分61之间纵向延伸，限定第一端部孔90在第一端部部分60处和第二端部孔92以及第二端部部分61。
在所示的示例性实施例中，通风管88与分区54相关联并且在管状构件46的第二室58中延伸。在该示例性配置中，大致防止了没有穿过第二室58而在第一室56和通风管88之间的流动连通。尽管如所示在第二室58内延伸，通风管88可交替地在第一室56内延伸，并且以这种替代配置，大致防止了没有穿过第一室56而在第二室58和通风管88之间的流动连通。
如图2所示，示例性罐14的封闭端部34限定排放孔94，其配置为容纳排放塞96。排放孔94和排放塞96可配置为彼此分离，从而流体能够从过滤器组件10排放。例如，排放孔94和排放塞96可包括用于相互接合的配合螺纹。也可设想其它接合结构。
如图2所示，示例性罐14的封闭端部34包括突起部98，排放孔94限定在其中。管状构件46的第二端部部分61限定凹槽100，配置为容纳罐14的突起部98。根据一些实施例，突起部98包括围绕排放孔94的锥形(如大致圆锥形)定位件102，并且管状构件46的第二端部部分61包括配置为容纳定位件102的锥形(如圆锥形)容纳件104，从而排放孔94在管状构件46的第二端部部分61与通风管88的通风通道89大致对齐。根据该示例性配置，通过将排放塞96从排放孔94去除或分离，流体可从过滤器组件10排放，从而流体能经由排放孔94从罐14和/或过滤器元件16流动。示例性通风管88允许过滤器组件10外面的空气进入管状构件46的第二端部部分61并且经由通风通道89流动至管状构件46的第一端部部分60。这样进而让流体更自由地通过排放孔94从罐14和/或过滤器元件16流动并且流出过滤器组件10，从而促进流体易于从过滤器组件10排放，例如在替换过滤器元件16时。
如图2至图4所示，示例性管状构件46包括在第一端部部分60的盖子部分106。盖子部分106配置为至少部分盖住(没有封闭管状构件46的出口端口64)相对于纵向方向的管状构件46的第二室58的纵向端部。例如，管状构件46具有横向于(如垂直于)纵向轴线X的横截面，横截面包括第一室56的横截面108和第二室58的横截面110(见图9)。示例性盖子部分106至少部分盖住相对于纵向方向的第二室横截面110。
根据一些实施例，盖子部分106可用作防预填充装置。例如，在替换过滤器元件16时，可期望的是通过来自安装了过滤器组件10的流体系统的、先前使用的流体来预填充罐14和/或过滤器元件16，例如以防止流体系统中的气穴。但是，由于该流体先前使用过并且可能包括不期望的颗粒，可期望该的是这些之前使用过的流体在返回流体系统前被过滤。随着先前使用过的流体经由过滤器元件16的入口端口62加入过滤器组件10，示例性盖子部分106可用作防止所加入的流体没有先流动通过第一室56和过滤介质48而进入第二室58，从而在机器启动之后(如启动机器引擎)，在进入第二室58和返回到流动系统之前，至少部分去除所加入流体中的颗粒。
在所示的示例性实施例中，盖子部分106相对于管状构件46的纵向轴线X以斜角度β(图4)延伸。例如，角度β的范围可为约10度至约80度、约20度至约75度、约30度至约60度、或者约40度至约50度(如约45度)。角度β能够基于不同的考虑选择，比如管状构件46的入口端口62和/或出口端口64的尺寸。根据一些实施例(例如所示)盖子部分106从分区54的端部以斜角度β延伸。
如图4所示，示例性盖子部分106包括以斜角度延伸的上表面112。根据一些实施例，上表面112的斜角度和角度β相同。根据一些实施例，上表面112的斜角度和角度β不同。如本文更详细描述的，在所示的示例性实施例，上表面112配置为邻接过滤器组件10的互补表面。
如图2至图4，图8和图9所示，管状构件46包括在纵向方向上延伸的外壁114。在所示的示例性实施例中，管状构件46的外壁114中的出口孔限定出口端口64。如图2至图4和图8所示，管状构件46包括两个密封件66(如O形环密封件)，第一密封件66以角度β在第一端部部分60的远端部延伸并且第二密封件66位于管状构件46上第一端部帽50和出口端口64之间的位置。根据一些实施例，该示例性密封件布置用于从过滤器组件10的其它部分密封出口端口64。
参照图4，示例性过滤器基座12包括过滤器基座系统116，其包括配置为将罐14和/或过滤器元件16联接至机器的过滤器组件联接件117(如包括罐联接件24)。在图4所示的示例性实施例中，过滤器基座12的入口通道26和出口通道28各限定纵向轴线P。在所示的示例性实施例中，纵向轴线P大致共线。或者，它们可大致平行而非共线，或者它们可相对彼此歪斜。
在所示的示例性实施方式中，容纳件28包括容纳件通道118，配置为容纳管状构件46的第一端部部分60。示例性容纳件通道118大致平行于管状构件46的纵向轴线X延伸并且大致横向于(如垂直于)过滤器基座12的入口通道26和出口通道30的纵向轴线P。
如图4所示，过滤器基座系统116包括基座塞120，其配置为容纳于容纳件通道118的第一端部，容纳件通道118的第一端部与容纳件通道118的第二端部相对，其配置为容纳过滤器元件16的管状构件46的第一端部部分60。示例性基座塞120包括基座塞主体122，其配置为在基座塞120和容纳件通道118之间提供不透流体密封件。如所示的，示例性基座塞主体122包括塞表面124，其配置为与管状构件46的盖子部分106的上表面112配合，从而过滤器元件16相对过滤器基座12的方位依据容纳件通道118中基座塞120的方位。例如，塞表面124以与盖子部分106的上表面112角度互补的斜角度延伸。因此，如果基座塞120定向在容纳件通道118中，从而塞表面124沿第一方向延伸(如图3和图4所示的向下和向右)，然后过滤器元件16必须相对于过滤器基座12定向，从而盖子部分106的上表面112沿第一方向延伸。或者，如果基座塞120定向在容纳件28中，从而塞表面124沿第二方向延伸(如向下和向左(未示出))，然后过滤器元件16必须相对于过滤器基座12定向，从而盖子部分106的上表面112沿第二方向延伸。该示例性配置可用于确保过滤器元件16安装在相对于过滤器基座12的正确方位上。
在所示的示例性实施例中，基座塞120包括一个或多个(如两个)定位件126(如延伸部)，并且过滤器基座12的上表面包括一个或多个定位件容纳件128(如凹槽)，其配置为在过滤器基座12的容纳件通道118中接收基座塞120时接收定位件126。定位件126和定位件容纳件128配置为防止在容纳件通道118中接收基座塞120时，基座塞120相对于过滤器基座12的不合适定向。在图3和图4所示的示例性实施例中，过滤器基座12包括两个定位件容纳件128，从而基座塞120可在相对于过滤器基座12的一个或两个定向上选择性地被接收。根据一些实施例，两个定位件容纳件128相对于容纳件通道118彼此相对定位。这种示例性配置允许基座塞120在两个彼此成180度的方位中的一个上被容纳件通道118容纳。因此，塞表面124或沿第一方向延伸(如图3和图4所示的向下和向右)，或沿第二方向延伸(如向下和向左)。因此，过滤器元件16必须相对于过滤器基座12定向，从而盖子部分106的上表面112沿第一方向或者第二方向延伸。
在本示例性配置中，过滤器元件16必须相对过滤器基座12沿两个方位中的一个定向，但是要避免其它方位。这可用于确保定向过滤器元件16，从而入口端口62或者与过滤器基座12的入口通道26对齐，或者与过滤器基座12的出口通道30对齐。这使得过滤器组件10相对于安装了过滤器组件10的机器反向。例如，空间考虑可使得使要过滤的流体从过滤器组件10的一侧供应到过滤器组件10，例如图2至图4所示的右侧。在这种情况下，过滤器基座12的通道26用作入口通道并且通道30用作出口通道。然而，空间考虑可使得使要过滤的流体从过滤器组件10的另一侧供应给过滤器组件10(即从图2至图4所示的左侧)。在这种情况下，过滤器基座12的通道30用作入口通道并且通道26用作出口通道，因此通过过滤器基座12使得流体的流动反向。
无论流体流过过滤器基座12的方向如何，为了保证发生期望的过滤，过滤器元件16需要在合适的方位上，以保证流体以期望的方式(如本文先前提出的方式)流过过滤器元件16。示例性基座塞120用于确保过滤器元件16在期望的方位上。根据一些实施例，基座塞120包括上表面130，其具有方向指示器132。例如，示例性基座塞120包括箭头，其指示流体流过过滤器基座12的方向。如所示的，方向指示器132和塞表面124配合，从而为了方向指示器132指示的流体流动穿过过滤器基座12的方向，过滤器元件16可在合适的方位上安装到过滤器基座12内。
在图3和图4所示的示例性实施例中，基座塞120包括密封槽136，其配置为接收密封件134，以在基座塞120和容纳件通道118之间提供不透流体密封件。根据一些实施例，容纳件通道118的内部表面也包括保持件槽138，并且基座塞120包括保持件突出部140，其配置为容纳于保持件槽138内以保持基座塞120在容纳件通道118内。根据一些实施例，容纳件通道118的横截面形状大致为圆形，尽管可以设想其它横截面形状，并且基座塞120将配置为对应于容纳件通道118的横截面形状。
如图4所示，过滤器元件16的示例性第一端部帽50包括板142，其大致横向于(如垂直于)纵向轴线X。板142包括板孔144，通过板孔144管状构件46的第一端部部分60延伸至过滤器基座12的容纳件28内。示例性第一端部帽50还包括密封壁146，其联接至板142并且大致横向于(如垂直于)板142延伸。如图4所示，示例性密封壁146包括远离板142的端部，板142具有放大的密封件部分148，其配置为在罐14壁140的端部和过滤器基座12的基座壁44的内部表面之间被挤压，以在罐14和过滤器基座12之间提供不透流体密封件。根据所示的示例性实施例，板142为圆形，并且密封壁146是沿板142的外围周围延伸的环形壁。密封壁146和/或密封件部分148可由提供流体密封件的材料形成，例如本领域技术人员已知的可弹性变形聚合物材料。
在所示的示例性配置中，密封件部分148的挤压是径向的而非纵向的。因为根据一些实施例，过滤器元件16的径向方位相对于过滤器基座12是固定的，所以依据流体流动穿过过滤器基座12的方向，过滤器元件16相对于过滤器基座12不旋转。因此，过滤器元件16相对于过滤器基座12没有通过旋转到螺丝上被拧紧，这会以纵向方式挤压密封件。相反地，在所示示例性配置中，罐14和和罐14内的过滤器元件16被纵向地向上推至过滤器基座12的壳体40内。密封壁146和/或密封件部分148沿罐壁140的端部部分的周围延伸，罐14和过滤器元件16纵向滑动至壳体40内，密封壁146和密封件部分148容纳于凹部150内，凹部150产生于罐14壁140的端部和过滤器基座12的基座壁44内部表面之间。如上说明，接着，可使用紧固机构在组装位置相对于过滤器基座12紧固罐14和过滤器元件16。
示例性第一端部帽50还包括保持件壁152，其联接至板142并且大致横向于(如平行于)板142延伸。如所示的，示例性保持件壁152可用于定位或保持过滤介质48在过滤器元件16内。
根据一些实施例，过滤器基座12、罐14和/或过滤器元件16的横截面形状大致为圆形，并且密封壁146和保持件壁152形成环形壁。根据一些实施例，过滤器基座12、罐14和/或过滤器元件16具有圆形以外的横截面形状，比如大致椭圆形或大致多边形，并且密封壁146和保持件壁152具有对应的配置。
如图2和图4所示，示例性过滤器组件10包括保持件机构154，其配置为将罐14和过滤器元件16紧固到过滤器基座12上。在所示示例性实施例中，罐壁140包括罐槽156，并且过滤器基座12的基座壁44包括壳体槽158。示例性保持件机构154进一步包括一个或多个保持件构件160(如保持件条带、保持件球体、保持件轴承或保持件滚珠)，其配置为在罐槽156与壳体槽158对齐时容纳于罐槽156和壳体槽158内，从而以将罐14保持在过滤器基座12的壳体40内，而密封件部分148在凹部150内径向挤压。示例性保持件机构154还包括盖住保持件构件160的外部带162。
如图1至图7所示，过滤器组件10可包括系统17，其配置为检测过滤器组件10的入口和出口之间的压力差。例如，如图2至图6所示，示例性系统17可包括壳体164，其配置为与联接至过滤器基座12的过滤器元件16相关联。系统17可包括第一传感器166，其与壳体164相关联并配置为提供指示流体压力的信号，流体压力与过滤器元件16的入口端口62相关联。系统17可进一步包括第二传感器168，其与壳体164相关联并配置为提供指示流体压力的信号，流体压力与过滤器元件16的出口端口64相关联。根据一些实施例，系统17还可包括控制器170(图1)，其配置为接收来自第一传感器166和/或第二传感器168的指示流体压力的信号，并且基于这些信号确定入口端口62处流体和过滤器元件16的出口端口64处流体之间的压力差。在所示的示例性实施例中，系统17配置为随着流体流动通过过滤器元件，在第一传感器166和第二传感器168之间的流体流动路径不包括流动通过一部分过滤器基座12。根据一些实施例，第一传感器166和/或第二传感器168可为电子传感器和机电传感器中的至少一个，除了提供信号给控制器170之外，还可允许目测。
尽管图2至图4所示的示例性实施例包括第一传感器166和第二传感器168，一些实施例可包括单个传感器(即不是两个或以上的传感器)，其配置为检测或确定入口端口62和出口端口64之间的压力差。例如，这类单个传感器可在例如图2至图4所示的第一传感器166或第二传感器168的位置和/或方位处与壳体164相关联，并且单个传感器可配置为向控制器170发送指示入口端口62或出口端口64处的压力(或它们其中的压力差)的信号。例如，单个传感器可采取膜和应变仪的形式。例如，膜可定位于与入口端口62相关联的流体和与出口端口64相关联的流体接触的膜的两侧，应变仪联接至膜两侧以检测与膜各侧相关联的压力之间的压力差。
第一传感器166和/或第二传感器168可包括任何转换器，配置为提供指示流体压力的信号。控制器170可包括任何可用来操作程序的部件，比如存储器、辅助存储设备和/或中央处理器。根据一些实施例，控制器170可包括附加的或不同的部件，比如机械式和/或液压机械式部件。各个其它已知部件可与控制器170相关联，例如，电源电路、信号状态电路、螺线管驱动器电路和/或其它适当电路。这类电路可以是电气式和/或液压机械式。根据一些实施例，控制器170可以是发动机控制模块的一部分。
根据一些实施例，壳体164包括第一容器172和第二容器174，并且第一传感器166可容纳于第一容器172内，第二传感器168能够容纳于第二容器174内。在图3和图4所示的示例性实施例中，第一容器172和第二容器174配置为第一传感器166和第二传感器168在各自彼此横向(如垂直)的方向上定向。可设想其它配置。
如图1至图6所示，示例性壳体164包括细长构件176，其配置为插入到过滤器元件16端部内并且伸出过滤器基座12的上表面178。例如，示例性系统17包括通信连接180，其在远离第一传感器166和第二传感器168中的至少一个的壳体164端部与壳体164相关联。示例性通信连接180促进第一传感器166和/或第二传感器168与控制器170之间的连通。例如，通信连接180可包括无线连接和终端182中的至少一个，用于连接至电导线184，例如，如图1所示以促进与控制器170的通信。
根据一些实施例，示例性控制器170可配置为检测入口端口62处的流体压力和出口端口64处的流体压力之间的压力差。压力差转而可用来发起与过滤器元件16有关的动作。例如，过滤器元件16的入口端口62和出口端口64之间的压力差指示随着流体从入口端口62流动至出口端口64，经过过滤器元件16的压力下降水平。压力下降的增加指示过滤器元件16正在向通过过滤器元件16的流体提供增加的阻力。这样进而指示会损害过滤器组件10有效性的颗粒和/或碎片在过滤器元件16内的堆积。
例如，如果压力差大于预定阈值，这会指示过滤器元件16具有足够的颗粒和/或碎片积存在其中，因而期望维修、清洁或替换过滤器元件16。根据一些实施例，控制器170可配置为向机器操作者、工地工头或维修经理、现场维修技师、远程维修技师、零件采购人员、机器经销商和零件供应商中的至少一个发送指示信号/消息，从而可采取适当的行动。另一方面，如果压力差小于预定阈值，这会指示过滤器基座12中没有过滤器元件。根据一些实施例，在这类情况下，控制器170可配置为向机器操作者、工地工头或维修经理、现场维修技师、远程维修技师、零件采购人员、机器经销商和零件供应商中的至少一个发送指示信号/消息，从而可采取适当的行动。另外，如果压力差与正确的过滤器元件(如正确的类型和尺寸)的预期压力差不一致(如高于或低于)，这会指示安装在过滤器罐14中的过滤器元件的类型或尺寸不正确。根据一些实施例，在这类情况下，控制器170可配置为向机器操作者、工地工头或维修经理、现场维修技师、远程维修技师、零件采购人员、机器经销商和零件供应商中的至少一个发送指示信号/消息，从而可采取适当的行动。
如图3和图4所示，过滤器元件16的管状构件46可包括在第一端部部分60的凹槽186，并且系统17的壳体164的一部分可容纳于第一端部部分60的凹槽186中，从而第一传感器166与入口端口62相关联并且第二传感器168与出口端口64相关联。根据所示的示例性实施例，系统17可包括至少一个密封件构件188，其配置为在壳体164和过滤器元件16之间提供流体密封件。密封件构件188可包括O形环。也可设想其它类型的密封件构件。
如图2至图7所示，示例性基座塞主体122包括通过基座塞主体122的通道190。如所示的，用于检测入口端口62和出口端口64之间压力差的系统17的壳体164容纳于基座塞主体122的通道190内。该示例性布置促进壳体164插入过滤器元件16的管状构件46的凹槽186内，从而第一传感器164和第二传感器166分别位于入口端口62和出口端口64。如图3和图4所示，在壳体164和基座塞主体122的通道190之间可提供一个或多个密封件构件(如O形环密封件)192，以提供流体密封件。
工业实用性
本发明的过滤器组件可用于为包括电力系统，冷却剂系统、液压系统和/或空气处理系统的各种机器过滤流体。参照图1，大量的流体可经由流体管道供应至过滤器组件10，经由过滤器组件10过滤并且经由管道再循环进入到流体系统内。
例如，如图2所示，流体经由过滤器基座12的入口通道26进入过滤器组件10。流体从入口通道26流动到入口端口62并且进入第一室56内。接着，流体从至少一个出口孔68流出，通过过滤介质48的第一部分70并且进入罐14内，从而使流体经历第一过滤过程。接着，流体在过滤器元件16周围流动，并且通过穿过过滤介质48的第二部分76和至少一个入口孔74进入第二室58，从而使流体经历第二过滤过程。接着，流体从第二室58流动到出口端口64，并且经由过滤器基座12的出口通道30离开过滤器元件16。
根据一些实施例，用于检测入口端口62和出口端口64之间压力差的系统17可提供一种系统，促进一种更精确的、确定应该何时维修或替换过滤器元件的方法。另外，根据一些实施例，系统17可提供一种系统，促进确定过滤器元件是否已经安装在过滤器组件内和/或正确的过滤器元件是否已经安装在过滤器组件内。
例如，如果压力差大于预定阈值，这会指示过滤器元件16具有足够的颗粒和/或碎片积存在其中，因而期望维修、清洁或替换过滤器元件16。如果压力差小于预定阈值，这会指示过滤器基座12中没有过滤器元件。另外，如果压力差与正确的过滤器元件的预期压力差不一致，这会指示安装在过滤器罐14中的过滤器元件的类型或尺寸不正确。根据一些实施例，在这类情况下，控制器170可配置为向机器操作者、工地工头或维修经理、现场维修技师、远程维修技师、零件采购人员、机器经销商和零件供应商中的至少一个发送指示信号/消息，从而可采取适当的行动。
对本领域的技术人员而言明显的是，可以对所公开的、示例性系统和过滤器组件进行各种改进和变型。在考虑所公开例子的说明和实践之后，其它实施例对于本领域的技术人员是显而易见的。说明书和示例仅仅是示例性的，本发明的真正范围由以下权利要求书及其等同物指出。

Claims (9)

1.用于检测过滤器元件(16)的入口和出口之间压力差的系统，所述系统包括：
壳体(164)，其配置为与过滤器元件相关联，所述过滤器元件联接至过滤器组件(10)的过滤器基座(12)；
第一传感器(166)，其配置为提供指示压力的信号，该压力与所述过滤器元件的入口端口(62)相关联；
第二传感器(168)，其配置为提供指示压力的信号，该压力与所述过滤器元件的出口端口(64)相关联；以及
控制器(170)，其配置为接收来自所述第一传感器的所述信号并且基于所述信号确定所述过滤器元件的所述入口端口和所述过滤器元件的所述出口端口之间的压力差，
其中，所述系统配置为流体在所述过滤器元件的所述入口端口和所述出口端口之间流动的流动路径不包括流动经过所述过滤器基座的一部分，
其中所述壳体包括第一容器(172)和第二容器(174)，并且其中，所述第一传感器容纳于所述第一容器内并且所述第二传感器容纳于所述第二容器内。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述壳体包括细长构件(176)，其配置为插入到所述过滤器元件的端部内并且伸出越过所述过滤器基座的表面。
3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括通信连接(180)，其与远离所述第一传感器的所述壳体相关联，其中，所述通信连接促进所述第一传感器和所述控制器之间的通信。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述通信连接包括终端(182)中的至少一个，用于连接电导线和无线连接。
5.一种包括过滤器元件和用于检测所述过滤器元件的入口端口和出口端口之间压力差的系统的组件，所述组件包括：
过滤器元件，其配置为联接至过滤器基座，所述过滤器元件包括：
管状构件(46)，其具有纵向轴线并且包括端部部分(60)，所述端部部分至少部分限定配置为提供流动连通到所述管状构件内的入口端口，以及至少部分限定配置为从所述管状构件提供流动连通的出口端口，以及
过滤介质(48)，其与所述管状构件相关联；以及
根据权利要求1至4任意一项所述的用于检测所述过滤器元件入口端口和出口端口之间压力差的系统。
6.根据权利要求5所述的组件，其中，所述过滤器元件的所述管状构件包括：
分区(54)，至少部分限定第一室(56)和至少部分限定第二室(58)，所述分区在所述管状构件内纵向延伸并配置为防止所述管状构件内的所述第一室和所述第二室之间的流动连通；
所述管状构件中至少一个出口孔(68)配置为提供从所述第一室出来的流动连通；并且
所述管状构件中至少一个入口孔(74)配置为提供进入所述第二室的流动连通；
其中，所述过滤器元件配置为从所述入口端口到所述出口端口穿过所述过滤器元件的流体穿过所述第一室和所述第二室。
7.根据权利要求5所述的组件，其中，所述过滤器元件的所述管状构件包括分区，其至少部分限定第一室和至少部分限定第二室，所述分区在所述管状构件内纵向延伸，并且其中，所述入口端口配置为提供流动连通到所述第一室，并且所述出口端口配置为从所述第二室提供流动连通。
8.一种过滤器组件，包括：
过滤器基座，其配置为联接至机器；
罐(14)，其具有敞开端部(32)和封闭端部(34)并且配置为联接至所述过滤器基座；
过滤器元件，其配置为容纳于所述罐中，所述过滤器元件包括：
管状构件，其具有纵向轴线并且包括端部部分，所述端部部分至少部分限定配置为提供流动连通到所述管状构件内的入口端口，以及至少部分限定配置为从所述管状构件提供流动连通的出口端口，以及
过滤介质，其与所述管状构件相关联；以及
根据权利要求1至4任意一项所述的用于检测所述过滤器元件的所述入口端口和所述出口端口之间压力差的系统。
9.根据权利要求8所述的过滤器组件，进一步包括基座塞(120)，其配置为对立于所述过滤器元件的所述端部部分容纳于所述过滤器基座内，其中所述基座塞包括基座塞主体(122)，其配置为在所述基座塞和所述过滤器基座之间提供密封件，其中，所述基座塞主体包括通道，并且所述用于检测所述过滤器元件所述入口端口和所述出口端口之间压力差的系统的所述壳体容纳于所述基座塞主体的所述通道内。
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