CN107743414B - 用于引导流体通过过滤器的流罩以及方法 - Google Patents

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Abstract

一种流罩(32)可以包括外环(72)、内环(74)、入口部分(54)和出口部分(58)。入口部分可以包括外环和内环的第一部分(76、78)以及在外环和内环的第一部分之间延伸的多个臂(84)，其中臂至少部分限定入口孔隙(68)，该入口孔隙配置成在过滤器基座(12)的入口孔(38)与滤芯(16)的内部部分(50)之间提供流体连通。出口部分可以包括内环和外环的第二部分(80、82)以及包括出口孔隙(70)的板(86)，该出口孔隙在过滤器基座的出口孔(40)与滤芯的外部部分(52)之间提供流体连通。出口部分还可以包括壁(88)，其中板和壁防止进入入口部分的流体与进入出口部分的流体之间进行流体连通。

Description

用于引导流体通过过滤器的流罩以及方法
技术领域
本发明涉及一种用于过滤器组件的流罩和一种包括流罩的过滤器组件，并且更具体地涉及一种用于分离流体的流罩和过滤器组件。
背景技术
发动机(包括压燃式发动机、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)可以用燃料更有效地操作，在燃料到达发动机的燃烧室之前除去燃料中的污染物。具体地，燃料污染物(如果没有除去)可能导致发动机的非期望操作和/或可能增加诸如燃料系统部件的发动机部件的磨损率。
有效地除去压燃式发动机的燃料系统中的污染物可能是特别重要的。在某些压燃式发动机中，空气在燃烧室中被压缩，由此提高空气的温度和压力，使得当燃料被供应至燃烧室时，燃料和空气混合物点燃。如果水和/或其它污染物没有从燃料中除去，那么污染物可能会干扰和/或损坏例如燃料喷射器，该燃料喷射器可以制造具有精确公差和形状的孔口以提高燃烧效率和/或减少非期望废气排放。另外，燃料系统中的水的存在可能在喷射系统中引起相当大的发动机损坏和/或腐蚀。
燃料过滤系统用于除去燃料中的污染物。例如，某些常规的燃料系统可以包括除去水和大颗粒物质的燃料过滤器，以及除去诸如细颗粒物质等的大部分剩余颗粒物质(例如，较小污染物)的另一种燃料过滤器。然而，在某些情况下，水可能特别难以与燃料分离。例如，如果水在燃料中被乳化，那么其可能相对更加难以与燃料分离。另外，对于某些类型的燃料，诸如例如具有生物成分的燃料，可能相对更加难以将水与燃料分离。因此，可期望提供一种改进将水与燃料分离的能力的过滤器组件。
在Veit等人于2013年6月13日公布的美国专利申请公开号US2013/0146524A1(“'524出版物”)中描述了提供期望过滤的尝试。具体地，'524出版物公开了一种具有壳体的燃料过滤器，该壳体具有燃料入口、用于清洁燃料的燃料出口和用于与燃料分离的水的出水口。滤芯设置在壳体中并且将燃料入口与燃料出口分离。滤芯具有被配置为用于过滤燃料的中空构件的过滤介质和被实施为用于将水与燃料分离的中空构件的疏水性燃料可渗透分离介质。分离介质设置在过滤器介质下游，并且位于过滤器介质内部或围绕过滤器介质。在过滤器介质与分离介质之间，提供具有锥形形状并且与出水口连接的沉淀槽。
虽然'524出版物的燃料过滤器旨在将水与燃料分离，但是在燃料被乳化或包括生物成分的情况下，它无法提供足够的分离。因此，其无法提供期望水平的燃料过滤。
本文所公开的流罩和过滤器组件可旨在减轻或克服上文陈述的一个或多个可能的缺陷。
发明内容
根据第一方面，一种配置成提供与滤芯的内部部分和滤芯的外部部分的流体连通的流罩可以包括外环和与外环相关联的内环。该流罩还可以包括入口部分，入口部分配置成在过滤器基座的入口孔与滤芯的内部部分之间提供流体连通。该入口部分可以包括外环的第一部分、内环的第一部分以及多个臂，该多个臂在外环的第一部分与内环的第一部分之间延伸。该臂可以至少部分限定入口孔隙，入口孔隙配置成在过滤器基座的入口孔与滤芯的内部部分之间提供流体连通。该流罩可以进一步包括出口部分，出口部分配置成在过滤器基座的出口孔与滤芯的外部部分之间提供流体连通。该出口部分可以包括外环的第二部分、内环的第二部分以及与内环相关联的板。该板可以包括出口孔隙，出口孔隙在过滤器基座的出口孔与滤芯的外部部分之间提供流体连通。该出口部分还可以包括在外环的第二部分与内环的第二部分之间延伸的壁，其中板和壁防止进入入口部分的流体与进入出口部分的流体之间进行流体连通。
根据进一步方面，一种配置成提供与滤芯的内部部分和滤芯的外部部分的流体连通的流罩可以包括入口段和与入口段相关联的出口段。该流罩可以包括入口部分，入口部分由入口段限定并且配置成在过滤器基座的入口孔与滤芯的内部部分之间提供流体连通。该入口部分可以包括入口孔隙，入口孔隙配置成在过滤器基座的入口孔与滤芯的内部部分之间提供流体连通。该流罩可以进一步包括出口部分，出口部分由该出口段限定并且配置成在过滤器基座的出口孔与滤芯的外部部分之间提供流体连通。该出口部分可以包括出口孔隙，出口孔隙在过滤器基座的出口孔与滤芯的外部部分之间提供流体连通。该流罩的入口部分可以配置成沿着基本上朝向该流罩的中心部分的方向在过滤器基座的入口孔与滤芯的内部部分之间提供流体连通，且该流罩的出口部分可以配置成沿着基本上朝向该流罩的中心部分的方向在过滤器基座的出口孔与滤芯的外部部分之间提供流体连通。
根据另一个方面，一种经由流罩引导流体通过滤芯的方法可以包括从该流罩中的过滤器基座的入口孔接纳流体，以及经由流罩将从入口孔接纳的流体朝滤芯的内部部分引导。该方法可以进一步包括通过该滤芯将流体从该滤芯的内部部分引导至该滤芯的外部部分，以及经由该流罩将流体从该滤芯的外部部分引导至该过滤器基座的出口孔。将从入口孔接纳的流体朝该滤芯的内部部分引导可以包括将流体基本上朝该流罩的中心部分引导，且将流体从该滤芯的外部部分引导至该过滤器基座的出口孔可以包括将流体基本上朝该流罩的中心部分引导。
根据进一步方面，一种过滤器组件可以包括具有纵向轴线的罐以及被接纳在罐中的滤芯。该滤芯可以包括过滤器介质，过滤器介质配置成在流体通过该过滤器介质时促进第一流体与具有不同于第一流体的特性的第二流体的分离。该滤芯可以进一步包括与该过滤器介质的第一端相关联的第一端罩、与该过滤器介质的第二端相关联的第二端罩，以及延伸在第一端罩与第二端罩之间的管状构件。该管状构件可以包括多个孔隙，且该过滤器介质可以延伸在第一端罩与第二端罩之间并且围绕该管状构件的外部表面。该过滤器组件可以进一步包括与该滤芯的第一端罩相关联的流罩。该流罩可以包括：入口部分，其配置成在过滤器基座的入口孔与该滤芯的管状构件之间提供流体连通；以及出口部分，其配置成在该过滤器基座的出口孔与该滤芯的外部部分之间提供流体连通。
根据进一步方面，一种过滤器组件可以包括具有纵向轴线的罐以及被接纳在罐中的滤芯。该滤芯可以包括过滤器介质，过滤器介质配置成在流体通过该过滤器介质时促进第一流体与具有不同于第一流体的特性的第二流体的分离。该过滤器介质可以包括内部部分、外部部分、与该过滤器介质的第一端相关联的第一端罩以及与该过滤器介质的第二端相关联的第二端罩。该过滤器组件还可以包括与该滤芯的第一端罩相关联的流罩。该流罩可以包括：入口部分，其配置成在过滤器基座的入口孔与该过滤器介质的内部部分之间提供流体连通；以及出口部分，其配置成在该过滤器基座的出口孔与该过滤器介质的外部部分之间提供流体连通。该过滤器组件还可以包括联接至罐的远离该流罩的端部的收集碗，其中该收集碗配置成接纳第二流体的至少一部分。该滤芯可以配置成使得经由流罩进入过滤器介质的内部部分的流体沿着第一方向纵向地流向第二端罩且此后进入过滤器介质，且在该流体行进至过滤器介质中之后，该第一流体沿着第二方向在过滤器介质的外部与罐之间纵向地流向该流罩。
根据另一个方面，一种将第一流体与具有不同于第一流体的特性的第二流体分离的方法可以包括从该流罩中的过滤器基座的入口孔接纳流体，以及经由流罩将从入口孔接纳的流体朝滤芯的内部部分引导。该方法还可以包括将流体从滤芯的内部部分引导至滤芯的过滤器介质中，其中过滤器介质配置成当流体通过过滤器介质行进至滤芯的外部部分时促进第一流体与第二流体的分离。该方法可以进一步包括经由该流罩将第一流体从滤芯的外部部分引导至过滤器基座的出口孔，以及将第二流体的至少一部分从过滤器介质引导至收集碗。将从入口孔接纳的流体朝该滤芯的内部部分引导可以包括将流体基本上朝该流罩的中心部分引导，且将流体从该滤芯的外部部分引导至该过滤器基座的出口孔可以包括将流体基本上朝该流罩的中心部分引导。
附图说明
图1是过滤器组件的示例性实施例的透视图。
图2是图1中所示的示例性实施例的第一视角的侧视截面图。
图3是图1中所示的示例性实施例的第二视角的侧视截面图。
图4是图1中所示的示例性实施例的部分侧视截面图。
图5是流罩的示例性实施例的第一视角的侧视截面图。
图6是图5中所示的流罩的示例性实施例的第二视角的侧视截面图。
图7是滤芯的示例性实施例的透视图。
具体实施方式
图1至4说明过滤器组件10的示例性实施例。图1至4中所示的过滤器组件10可以用于过滤流体，诸如(例如)由机器使用的燃料、润滑剂、冷却剂和液压流体。根据一些实施例，过滤器组件10可以用作燃料/水分离器过滤器(如下文更详细地解释的)和/或用作空气过滤器。可以预期其它用途。例如，图1至4示出了过滤器组件10的示例性实施例，该过滤器组件可以提供第一流体与具有不同于第一流体的特性的第二流体的改进的分离(例如，将水与燃料分离)。
图1至4中所示的示例性过滤器组件10包括配置成将过滤器组件10联接至机器的过滤器基座12、配置成联接至过滤器基座12的罐14以及配置成被接纳在罐14中的滤芯16。根据一些实施例，例如，图1至4中所示的实施例，罐14和滤芯16并未形成为单个部分。相反，罐14和滤芯16是分离的部分，且滤芯16配置成在维修和/或更换期间可选择地以“落入”或“筒”方式插入罐14中和从罐14中移除。
示例性过滤器底座12包括具有至少一个孔20(例如，三个孔20)的安装支架18，该孔用于接纳用于将过滤器基座12联接至机器的紧固件。可预期其它联接配置。示例性过滤器基座12还包括延伸部22和配置成联接至罐14的接纳器24。延伸部22用于将接纳器24与安装支架18间隔开以对罐14和滤芯16提供空隙。例如，接纳器24可以包括配置成与罐14的互补联接部分28(例如，包括螺纹部分)接合的联接部分26(例如，包括螺纹部分)，例如，如图4中所示。过滤器基座12的示例性接纳器24还包括管状部分30，该管状部分配置成与流罩32的一部分密封地接合，该流罩配置成当滤芯16和罐14联接至过滤器基地12时位于过滤器基座12的接纳器24与滤芯16之间。
在所示的示例性实施例中，接纳器24的联接部分26和管状部分30以及流罩32限定入口腔体34(例如，基本上环形腔体)和相对于入口腔体34径向地向内的出口腔体36(例如，基本上圆柱形腔体)。过滤器基座12的示例性接纳器24包括配置成与入口腔体34流体连通的入口孔38和配置成与出口腔体36流体连通的出口孔40。示例性入口孔38配置成联接至流体系统(诸如，例如燃料系统、润滑系统、液压系统或冷却剂系统)的流体导管，使得其接纳流体以在过滤器组件10中进行过滤。示例性出口孔40配置成联接至流体系统的流体导管，使得离开过滤器组件10的流体在过滤之后返回至流体系统。
示例性过滤器组件10限定纵向轴线X，且示例性过滤器基座12、罐14、流罩32和滤芯16限定相应的纵向轴线，该纵向轴线可以基本上平行于过滤器组件10的的纵向轴线X(例如，与该纵向轴线X共线)。示例性罐14包括第一端42、相对设置的第二端44和延伸在其间的主体部分46。如图2中所示，第一端42和第二端44是开口端。
如图4至6中所示，示例性流罩32配置成在过滤器基座12与滤芯16的第一端48之间提供接口。具体地，示例性流罩32配置成在过滤器基座12与滤芯16的内部部分50和滤芯16的外部部分52之间提供流体连通。如图4和5中所示，示例性流罩32包括入口部分54，入口部分配置成在过滤器基座12的入口孔38与滤芯16的内部部分50(例如，滤芯16的圆柱形内室56)之间提供流体连通。如图4和6中所示，示例性流罩32还包括出口部分58，出口部分配置成在过滤器基座12的出口孔40与滤芯16的外部部分52(例如，滤芯16的圆柱形外部表面60)之间提供流体连通。
例如，图2至7中所示的示例性流罩32具有垂直于流罩32的纵向轴线的大致圆形的横截面，当流罩32组装有过滤器基座12、罐14和滤芯16时，该纵向轴线基本上平行于过滤器组件10的纵向轴线X(例如，与该纵向轴线X共线)。如所示，流罩32包括入口段62和与入口段62相关联的出口段64。例如，在所示的示例性实施例中，入口段62相对于流罩32位于不同于出口段64的周向位置处。具体地，入口段62基本上对应于流罩32的第一扇区，且出口段64基本上对应于流罩32的第二扇区。根据一些实施例，例如，如所示，流罩32包括通过周向地相对的出口段64彼此周向地间隔开的两个周向相对的入口段62。可预期，基于例如各种流动考虑和期望的流动特性，流罩32可以具有不同数量的入口段62和/或出口段64。
在所示的示例性流罩32中(参照图4和5)，流罩32的入口部分54是由入口段62限定，且入口部分54配置成在过滤器基座12的入口孔38与滤芯16的内部部分50之间提供流体连通。例如，示例性入口部分54包括入口孔隙68，入口孔隙配置成在过滤器基座12的入口孔38与滤芯16的内部部分50之间提供流体连通。如图4和6中所示，流罩32的示例性出口部分58是由出口段64限定，且出口部分58配置成在过滤器基座12的出口孔40与滤芯16的外部部分60之间提供流体连通。例如，示例性出口部分58包括出口孔隙70，出口孔隙在过滤器基座12的出口孔40与滤芯16的外部部分60之间提供流体连通。在所示的示例性实施例中，流罩32的入口部分54配置成沿着基本上朝向流罩32的中心部分66的方向在过滤器基座12的入口孔38与滤芯16的内部部分50之间提供流体连通。类似地，流罩32的示例性出口部分58配置成沿着基本上朝向流罩32的中心部分66的方向在过滤器基座12的出口孔40与滤芯12的外部部分52之间提供流体连通。
如所示，示例性流罩32包括外环72和内环74，内环与外环72相关联并且相对于外环72向内(例如，相对于外环72径向地向内)。流罩32的入口部分54包括外环72的第一部分76和内环74的第一部分78。流罩32的出口部分58包括外环72的第二部分80和内环74的第二部分82。
流罩32的示例性入口部分54包括延伸在外环72的第一部分76与内环74的第一部分78之间的多个臂84。臂84至少部分限定一个或多个入口孔隙68，入口孔隙配置成在过滤器基座12的入口孔38与滤芯16的内部部分50之间提供流体连通。示例性流罩32还包括与内环74相关联的板86，且板86包括出口部分58的多个出口孔隙70。出口部分58还包括延伸在外环72的第二部分80与内环74的第二部分82之间的壁88。在图4中所示的实例中，板86是基本上圆盘，且出口孔隙70是穿过板86的厚度(例如，流罩32的纵向轴线方向上的厚度)的扇形孔隙。根据所示的示例性实施例，板86和壁88防止进入流罩32的入口部分54的流体与进入流罩32的出口部分58的流体之间进行流体连通。
根据所示的示例性实施例，流罩32具有垂直于流罩32的纵向轴线的基本圆形横截面，且入口部分54的臂84径向地延伸在外环72的第一部分76与内环74的第一部分之间。类似地，出口部分58的示例性壁88径向地延伸在外环72的第二部分80与内环74的第二部分82之间(例如，且相对于流罩32的纵向轴线倾斜)。
根据一些实施例，外环72的第一部分76包括配置成抵靠在与滤芯16相关联的第一端罩92上的内部部分90(参照图4)。内部部分90配置成防止滤芯16的入口孔隙68与外部部分52之间进行流体连通。根据所示的示例性实施例，外环72的第二部分80不包括外环72的对应内部部分，且在出口孔隙70与滤芯16的外部部分52之间提供流体连通。
在所示的示例性实施例中，板86部分地限定出口腔体36(例如，具有过滤器基座12的管状部分30)，出口腔体与板86中的出口孔隙70流体连通。流罩32进一步包括从板86的与出口腔体36相对的侧延伸的凸缘94(例如，形成基本上圆柱形壁)，且凸缘94防止进入滤芯16的内部部分50的流体与通过出口孔隙70流至出口腔体36的流体之间进行流体连通。凸缘94还配置成将板86与关联于滤芯16的第一端罩92间隔开。根据所示的示例性实施例，凸缘94包括一个或多个开口96，该开口配置成在一个或多个入口孔隙68与滤芯16的内部部分50之间提供流体连通。
示例性过滤器组件10还包括密封元件98(例如，环形o形环密封件)，其与流罩32的外环72相关联并且配置成在外环72与过滤器基座12和罐14中的至少一个之间提供流体密封。例如，如图4中所示，外环72包括从外环72(例如，径向向外)向外延伸的延伸部100，且密封元件98包括配置成接纳延伸部100的凹部102。在所示的示例性实施例中，当滤芯16和流罩32彼此组装并且被接纳在罐14中时，密封元件98夹在过滤器基座12的一部分与罐14的对应端部之间，且罐14联接至过滤器基座12。
示例性过滤器组件10还包括密封元件104，其与流罩32的内环74相关联并且配置成防止流体在过滤器基座12的入口孔38与过滤器基座12的出口孔40之间流动，除非流体通过滤芯16，例如，当流体从入口孔38流入入口腔体34中、通过入口孔隙68、进入滤芯16的内部部分50、通过滤芯16流至滤芯16的外部部分52、通过流罩32的出口孔隙70、进入出口腔体36以及通过出口孔40时(参照图2和图3)。示例性密封元件104是夹在流罩32的内环74的内表面与过滤器基座12的管状部分30的外表面之间的基本上圆柱形密封件。根据一些实施例，密封元件104可以模制在内环74的内表面上，和/或内表面可以包括一个或多个凹部106(参照图6和7)，其配置成接纳密封元件104的对应部分。
根据一些实施例，流罩32可以用于引导流体流入和流出滤芯16。例如，如图2和图3中的箭头所示，经由流罩32将流体引导通过滤芯16的方法可以包括从流罩32中的过滤器基座12的入口孔38接纳流体以及经由流罩32将从入口孔38接纳的流体朝滤芯16的内部部分50引导。该方法可以进一步包括通过滤芯16将流体从滤芯16的内部部分50引导至滤芯16的外部部分52，以及经由流罩32将流体从滤芯16的外部部分52引导至过滤器基座12的出口孔40，其中将从入口孔38接纳的流体朝滤芯16的内部部分50引导包括将流体基本上朝流罩32的中心部分66引导。根据一些实施例，将流体从滤芯16的外部部分52引导至过滤器基座12的出口孔40还包括将流体基本上朝流罩32的中心部分66引导。
如上所述，流罩32的一些实施例具有垂直于流罩32的纵向轴线的大致圆形的横截面，且将流体朝流罩32的中心部分66引导包括将流体朝流罩32的中心部分66基本上径向地引导。
根据该方法的一些实施例，将流体朝滤芯16的内部部分50引导包括基本上沿着第一方向引导流体，且将流体从滤芯16的外部部分52引导包括基本上沿着不同于第一方向的第二方向引导流体。例如，第一和第二方向可以彼此相反，或第一和第二方向可以相对于彼此成角度(例如，倾斜或垂直)。根据一些实施例，该方法还可以包括防止从过滤器基座12的入口孔38接纳的流体与被接纳在过滤器基座12的出口孔40中的流体之间进行流体连通，除非流体通过滤芯16。图1至7中所示的过滤器组件10的示例性实施例可用于执行这些示例性方法。
如图2中所示，示例性过滤器组件10包括联接至罐14的远离流罩32的第二端44的收集碗108。收集碗108配置成当与另一种流体分离的流体(例如，与燃料分离的水)通过滤芯16时接纳该流体的至少一部分。根据一些实施例，当滤芯16经由罐14联接至收集碗108时，密封构件109可压靠在收集碗108上以在罐14与收集碗108之间提供流体密封的阻挡层。
示例性的罐14、滤芯16和/或流罩32可以限定基本上圆形、基本上椭圆形和/或基本上多边形的横截面。根据一些实施例，横截面可以沿着罐14和/或滤芯16的纵向长度基本恒定。根据一些实施例，横截面可以沿着罐14和/或滤芯16的纵向长度而变化。可以基于各种考虑(诸如，(例如)在接纳过滤器组件10的机器的位置处的可用空间的尺寸和形状)来选择横截面。
如图2至4中所示，示例性过滤器组件10包括联接至滤芯16的第一端的第一端罩92。例如，第一端罩92包括顶板110，且顶板110联接至滤芯16的管状构件114的第一端112。示例性滤芯16还包括第二端罩116，其包括联接至管状构件114的第二端120的底板118。例如，第一端罩92包括配置成接合管状构件114的第一端112的凸缘122，且第二端罩116包括配置成接合管状构件114的第二端120的凸缘124。在所示的示例性实施例中，管状构件114延伸穿过滤芯16的内部部分50。
在所示的过滤器组件10的示例性实施例中，示例性滤芯16包括过滤器介质126，其配置成在流体通过该过滤器介质126时促进第一流体与具有不同于第一流体的特性的第二流体的分离。根据一些实施例，第一端罩92与过滤器介质126的第一端相关联(例如，第一端罩92联接至过滤器介质126的第一端)，且第二端罩116与过滤器介质126的第二端相关联(例如，第二端罩116联接至过滤器介质126的第二端)。示例性滤芯116包括管状构件114，例如，如图2至4中所示，该管状构件延伸在第一端罩92与第二端罩116之间，其中管状构件114包括多个孔隙128，其在滤芯16的内部部分50与过滤器介质126之间提供流体连通。如所示，过滤器介质126延伸在第一端罩92与第二端罩116之间并且围绕管状构件114的外表面130。在所示的示例性过滤器组件10中，流罩32与滤芯16的第一端罩92相关联。流罩32的入口部分54配置成在过滤器基座12的入口孔38与滤芯16的管状构件114之间提供流体连通。流罩32的出口部分58配置成在过滤器基座12的出口孔40与滤芯16的外部部分52之间提供流体连通。
在所示的示例性实施例中，管状构件114具有纵向轴线并且延伸在第一端罩92与第二端罩116之间，且管状构件92的纵向轴线基本上平行于纵向轴线X的过滤器组件10(例如，基本上与纵向轴线X共线)。
在图2至图7中所示的示例性实施例中，过滤器介质126配置成在流体通过该过滤器介质126时促进第一流体与具有不同于第一流体的特性的第二流体的分离。例如，过滤器介质126可以配置成当包括至少少量百分比的水通过该过滤器介质126时促进水与燃料的分离。例如，过滤器介质126可以包括过滤物质，其趋向于随着含水流体从滤芯16的内部部分50行进至外部部分52(例如，随着含水流体从一个圆柱形表面行进至另一个圆柱形表面)而将水聚结。例如，过滤器介质126可以包括基于纸或泡沫的材料，其可以包括褶状物。根据一些实施例，过滤器介质126可以配置成捕获从过滤器基座12进入滤芯16的流体中的颗粒物质。根据一些实施例，滤芯16可以包括配置成将过滤器介质126固定在管状构件114上的粗纱132(例如，螺旋缠绕)。虽然所示的示例性实施例包括螺旋缠绕的粗纱132，但是可预期将过滤器介质126联接至管状构件114的替代方式。
如图2和图3中所示，示例性过滤器介质126延伸在第一端罩92和第二端罩116之间并且围绕管状构件114的外部表面130，使得当滤芯16被接纳在罐14中时，过滤器介质126的外部表面136与罐14的内部表面138之间存在空间134(例如，环形空间)。在所示的示例性实施例中，进入滤芯16的流体流入滤芯16的内部部分50(例如，进入管状构件114)。流体此后通过过滤器介质126(例如，通过管状构件114的孔隙128)、通过过滤器介质126行进至过滤器介质126的外部表面136。流体此后进入罐14的内部表面138与过滤器介质126的外部表面136之间的空间134。
如图2和图3中所示，罐14和第二端罩116配置成使得与进入过滤器组件10的流体分离的流体的至少一部分从第二端罩116的第一侧140流至第二端罩116的与第一端罩92相对的第二侧142。例如，第二端罩116与罐14之间的间隙可以提供环形开口或一个或多个通道，其提供第二端罩116的第一侧140与第二侧142之间的流体连通。例如，当流体流过过滤器介质126时，流体的一部分可能趋向于聚结并且与流体的剩余部分分离(例如，水可能趋向于聚结并且与燃料分离)。与流体的剩余部分分离的部分可以流过第二端罩116并且收集在收集碗108中。已过滤流体的剩余部分或已过滤流体的第二部分可以经由板86中的出口孔隙70流入空间134并且流向第一端罩92，且流入流罩32的出口腔体36(参照图4和6)。一旦在出口腔体36中，已过滤流体流入过滤器基座12的出口孔40。由于此示例性配置，流体(例如，水)的第一部分从第二端罩116的第一侧140流至第二罩116的第二侧142，但不经由空间134流入流罩32。相反，此流体部分流入收集碗108以进行收集。流体的第二部分从空间134流向第一端罩92、通过流罩32的出口部分58、通过出口孔40并且(例如)返回至与机器相关联的燃料系统中。
如图2和图3中所示，罐14的第二端44包括螺纹部分144，其配置成联接至收集碗108的互补螺纹部分146。当罐14联接至收集碗108时，密封构件109压靠在收集碗108上以在罐14与收集碗108之间提供流体密封的阻挡层。
根据一些实施例，过滤器组件10可以包括至少部分地覆盖过滤器介质126的外部表面136的外层148(参照图7)。例如，外层148可以缠绕在过滤器介质126的外部表面136周围。根据一些实施例，在具有粗纱132的实施例中，外层148可以覆盖粗纱132。在一些实施例中，粗纱132可相对于外层148径向地向外，例如将外层148保持在适当位置中。外层148可以配置成允许第一流体(例如，燃料)通过外层148并且促进第二流体(例如，水)的附加分离和/或聚结，例如使得第二流体基本上不会通过外层148。
根据一些实施例，外层148可以包括一种或多种不同类型的材料。例如，如图7中所示，外层148的上部可以包括阻挡层149，其配置成基本上允许第一流体通过并同时基本上防止第二流体通过。外层148的下部可以包括不同类型的材料。例如，外层148的下部可以包括聚结层151，其配置成促进第一流体与第二流体的附加分离和/或聚结。根据一些实施例，外层148的至少一部分(例如，全部)可以包括网状材料，该网状材料例如配置成当流体通过外层148时促进第一流体与流体具有不同于第一流体的特性的第二流体的附加分离。网状材料可以具有例如50微米至500微米的网状尺寸。根据一些实施例，外层148的至少一部分包括过滤器介质材料，诸如(例如)滤纸和/或过滤器泡沫。根据一些实施例，外层148的至少一部分可以包括合成的超高效介质。根据一些实施例，外层148的至少一部分可以包括配置成促进第一流体和第二流体彼此分离的疏水介质。例如，外层148可以被配置为疏水性的，由此趋向于将水与另一种流体(诸如(例如)燃料)分离。
如图7中所示，外层148的一些实施例可以覆盖小于过滤器介质126的外部表面136的整个范围。例如，外层148可以覆盖外部表面136的至少90％、至少80％、至少75％、至少50％、至少25％、至少20％或至少10％。在图7中所示的示例性实施例中，外层148的第一部分(例如，阻挡层149)与外部表面136相关联，使得阻挡层149从第一端罩92朝第二端罩116延伸约80％，但是不会延伸至第二端罩116。聚结层151延伸剩余的20％延伸至第二端罩116。可预期的是，外层148可以相反地从第二端罩116朝第一端罩92延伸，但是不会延伸至第一端罩92。根据一些实施例，外层148可以在第一端罩92与第二端罩116之间延伸，而不到达第一端罩92或不到达第二端罩116。外层148覆盖过滤器介质126的外部表面136的程度可以调整成实现第一流体与第二流体的分离的期望水平。根据一些实施例，外层148可以覆盖过滤器介质126的外部表面136的整个范围。根据一些实施例，外层148可以包括一层以上的材料。可预期的是，外层148的不同层可以是相同材料或可以是不同类型的材料。
根据一些实施例，滤芯16配置成使得经由流罩32进入管状构件114的流体沿着第一方向纵向地流向第二端罩116且此后流入过滤器介质126。在流体行进至过滤器介质126之后，第一流体(例如，燃料)流过过滤器介质126和外层148(如果存在)，且此后沿着第二方向在过滤器介质126的外部表面136与罐14之间的空间134中纵向地流向流罩32。根据所示的示例性实施例，滤芯16配置成在流体行进至过滤器介质126中之后，第二流体(例如，与第一流体分离的流体)基本上沿着第一方向流向收集碗108。
根据一些实施例，过滤器组件10可以用于将第一流体与第二流体分离。例如，将第一流体与具有不同于第一流体的特性的第二流体分离的方法可以包括从流罩32中的过滤器基座12的入口孔38接纳流体。该方法还可以包括经由流罩32将从入口孔38接纳的流体朝滤芯16的内部部分50引导。该方法还可以包括将流体从滤芯16的内部部分50引导至滤芯16的过滤器介质126中，其中过滤器介质126配置成当流体通过过滤器介质126行进至滤芯16的外部部分52时促进第一流体与第二流体的分离。该方法还可以包括经由流罩32将第一流体从滤芯16的外部部分52引导至过滤器基座12的出口孔38。该方法还可以包括将第二流体的至少一部分从过滤器介质126引导至收集碗108。根据该方法的一些实施例，将从入口孔38接纳的流体朝该滤芯16的内部部分50引导可以包括将流体基本上朝该流罩32的中心部分66引导，且将流体从该滤芯16的外部部分52引导至该过滤器基座12的出口孔40可以包括将流体基本上朝该流罩的中心部分66引导。
根据该方法的一些实施例，流罩32具有垂直于流罩32的纵向轴线的大致圆形的横截面，且将流体朝流罩32的中心部分66引导包括将流体朝流罩32的中心部分66基本上径向地引导。根据该方法的一些实施例，将流体朝滤芯16的内部部分50引导包括基本上沿着第一方向引导流体，且将流体从滤芯16的外部部分52引导包括基本上沿着不同于第一方向的第二方向(例如，沿着相反方向)引导流体。图1至图7中所示的过滤器组件10的示例性实施例可用于执行这些示例性方法。
如图2和图3中所示，示例性过滤器组件10、罐14和滤芯16可以配置成除去通过滤芯16的燃料中的水(和微粒)的至少一部分。例如，用于过滤的流体经由过滤器基座12的入口孔38以及入口腔体34进入滤芯16，且此后流过流罩32的一个或多个入口部分54的一个或多个入口孔隙68。入口孔隙68配置成将流体引导至滤芯16的内部部分50中。例如，入口孔隙68可以配置成将流体引导至管状构件114中并且通过管状构件114的孔隙128并进入过滤器介质126，从而促进水与流体中的燃料的分离(例如，当水通过过滤器介质126将水聚结)。燃料离开过滤器介质126并且进入过滤器介质126的外部表面136与罐14的内表面138之间的空间134。根据一些实施例，燃料通过外层148，其配置成聚集未经由过滤器介质126聚结的任何水。流体中的水至少部分地聚结成水滴、向下滴落在滤芯16的第二端罩116与罐14之间，其中水收集在收集碗108中。与流体分离的燃料在空间134中朝向流罩32的出口部分58行进并进入该出口部分，其中燃料经由一个或多个出口孔隙70行进至出口腔体36中。此后，已过滤燃料流过过滤器基座12的出口孔40并返回至机器的燃料系统中。
如图1至3中所示，收集碗108的至少部分可以配置成使得可确定收集碗108中的流体的液位。例如，收集碗108的至少一部分(例如，所有收集碗108)可以是透明的或半透明的，使得可确定收集碗108中的水的液位。这可以允许操作者或维修技术人员确定是否可能除去收集碗108中的流体。这可以基本上防止足够的水积聚在收集碗108中以向上携带至空间134中、通过流罩32的出口孔隙70和过滤器基座12的出口孔40，且进入过滤器组件10下游的燃料系统。根据一些实施例，可以提供传感器150以感测是否应该除去收集碗108中的水。传感器150可以用插头代替。过滤器组件10的一些实施例可以包括排水口152，其包括排水孔154和排水塞156，该排水孔和排水塞配置成促进除去收集碗108中的流体(例如，水)。
根据一些实施例，流罩32或第一端罩92可以不直接联接至过滤器介质126和/或管状构件114。例如，与图1至7中所示的示例性实施例一致的实施例可以包括配置成在滤芯16与过滤器基座12的出口孔40之间建立流体密封的任何设备或装置，诸如(例如)配置成经由螺纹旋转连接件将“旋转”型滤芯与过滤器基座12联接的配接器。例如，流罩32可以修改成包括螺纹套筒，其配置成接合“旋转”滤芯的上部并且由此以至少类似于示例性流罩32的方式将“旋转”滤芯联接至过滤器基座12。
工业实用性
本发明的示例性流罩和过滤器组件可以适用于各种流体系统。例如，流罩和过滤器组件可以适用于诸如(例如)压燃式发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机和本领域中已知的其它内燃机的动力系统。例如，流罩和过滤器组件可以在燃料系统中使用以(例如)在燃料被供应至发动机之前将水与燃料分离和/或除去燃料中的颗粒物质。所公开的流罩和过滤器组件的使用可以导致水与燃料的过滤和/或分离的更高期望的水平，即使在其中水可能特别难以与燃料分离的情况下也是如此。
根据一些实施例，包括滤芯16和流罩32的过滤器组件10可以通过(例如)燃料和水混合物的流动路径以及分离的燃料和水来提供改进的分离。例如，根据一些实施例，过滤器介质126可以用于当包括至少少量百分比的水的燃料通过过滤器介质126时且根据一些实施例通过外层148时将水聚结。此后，聚结的水滴和燃料可以沿着基本上相反的方向流动，其中燃料流向流罩32且与燃料分离的水流向收集碗108。由于沿着相反方向流动，至少部分地，随着水向下行进至收集碗108中，可以促进水与燃料的附加分离。另外，在包括外层148的实施例中，外层148用于在燃料在通过过滤器介质126之后通过外层148时进一步促进燃料中剩余的任何水的分离。例如，外层148可以是疏水性的，并且因此可能倾向于防止水通过外层148，并同时允许燃料更容易地通过。
因此，根据一些实施例，所公开的流罩和过滤器组件可以例如当水在燃料中乳化时和/或当燃料含有生物成分时改进水与燃料的分离。根据一些实施例，该方法可以用于类似目的。
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流罩、滤芯、过滤器组件和方法进行各种修改和改变。本领域技术人员将通过考虑说明书和所公开实例的实践明白其它实施例。说明书和实例旨在仅仅被视为示例性的，其中真正范围是由以下权利要求书和它们的等效物而指示。

Claims (8)

1.一种配置成提供与滤芯(16)的内部部分(50)和所述滤芯(16)的外部部分(52)的流体连通的流罩(32)，所述流罩(32)具有垂直于所述流罩(32)的纵向轴线的圆形的横截面，所述流罩(32)包括：
外环(72)；
内环(74)，其与所述外环(72)相关联；
入口部分(54)，其配置成在过滤器基座(12)的入口孔(38)与滤芯(16)的内部部分(50)之间提供流体连通，所述入口部分(54)包括：
所述外环(72)的第一部分(76)，
所述内环(74)的第一部分(78)，以及
多个臂(84)，所述多个臂在所述外环(72)的所述第一部分(76)与所述内环(74)的所述第一部分(78)之间延伸，
所述臂(84)至少部分限定入口孔隙(68)，所述入口孔隙配置成在所述过滤器基座(12)的所述入口孔(38)与所述滤芯(16)的所述内部部分(50)之间提供流体连通；以及
出口部分(58)，其配置成在所述过滤器基座(12)的出口孔(40)与所述滤芯(16)的外部部分(52)之间提供流体连通，所述出口部分(58)包括：
所述外环(72)的第二部分(80)，
所述内环(74)的第二部分(82)，
与所述内环(74)相关联的板(86)，所述板(86)包括在所述过滤器基座(12)的所述出口孔(40)与所述滤芯(16)的所述外部部分(52)之间提供流体连通的出口孔隙(70)，以及
壁(88)，其在所述外环(72)的所述第二部分(80)与所述内环(74)的所述第二部分(82)之间延伸，
其中：
所述流罩(32)的所述入口部分(54)和所述流罩(32)的所述出口部分(58)相对于所述流罩(32)位于不同周向位置处，并且
所述板(86)和所述壁(88)防止进入所述入口部分(54)的流体与进入所述出口部分(58)的流体之间进行流体连通。
2.根据权利要求1所述的流罩，其中所述外环(72)的所述第一部分(76)包括配置成抵靠在与所述滤芯(16)相关联的端罩(92)上的内部部分(90)，所述内部部分(90)配置成防止所述入口孔隙(68)与所述滤芯(16)的所述外部部分(52)之间进行流体连通。
3.根据权利要求2所述的流罩，其中所述外环(72)的所述第二部分(80)不包括所述外环(72)的所述内部部分(90)，且在所述出口孔隙(70)与所述滤芯(16)的所述外部部分(52)之间提供流体连通。
4.根据权利要求1所述的流罩，其中所述流罩(32)的所述入口部分(54)的所述臂(84)径向地延伸在所述外环(72)的所述第一部分(76)与所述内环(74)的所述第一部分(78)之间，且所述流罩(32)的所述出口部分(58)的所述壁(88)径向地延伸在所述外环(72)的所述第二部分(80)与所述内环(74)的所述第二部分(82)之间。
5.根据权利要求1所述的流罩，其进一步包括：
第一密封元件(98)，其与所述外环(72)相关联并且配置成在所述外环(72)与所述过滤器基座(12)和接纳所述滤芯(16)的罐(14)中的至少一个之间提供流体密封；以及
第二密封元件(104)，其与所述内环(74)相关联并且配置成防止流体在所述过滤器基座(12)的所述入口孔(38)与所述过滤器基座(12)的所述出口孔(40)之间流动，除非所述流体通过所述滤芯(16)。
6.一种经由根据权利要求1至5中任一项所述的流罩(32)将流体引导通过滤芯(16)的方法，所述方法包括：
从所述流罩(32)中的过滤器基座(12)的入口孔(38)接纳流体；
经由所述流罩(32)将从所述入口孔(38)接纳的流体朝所述滤芯(16)的内部部分(50)引导；
通过所述滤芯(16)将流体从所述滤芯(16)的所述内部部分(50)引导至所述滤芯(16)的外部部分(52)；以及
经由所述流罩(32)将流体从所述滤芯(16)的所述外部部分(52)引导至所述过滤器基座(12)的出口孔(40)，
将从所述入口孔(38)接纳的流体朝所述滤芯(16)的所述内部部分(50)引导包括将所述流体朝所述流罩(32)的中心部分(66)引导，并且
将流体从所述滤芯(16)的所述外部部分(52)引导至所述过滤器基座(12)的所述出口孔(40)包括将所述流体朝所述流罩(32)的所述中心部分(66)引导。
7.根据权利要求6所述的方法，其中将所述流体朝所述流罩(32)的所述中心部分(66)引导包括将所述流体朝所述流罩(32)的所述中心部分(66)径向地引导。
8.根据权利要求6所述的方法，其中将所述流体朝所述滤芯(16)的所述内部部分(50)引导包括沿着第一方向引导所述流体，且从所述滤芯(16)的所述外部部分(52)引导所述流体包括沿着不同于所述第一方向的第二方向引导所述流体。
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