CN108252914B - 气体压缩机过滤元件 - Google Patents

Abstract

公开了一种被用在气体压缩系统中的过滤元件，所述过滤元件构造成从压缩气体流过滤润滑剂雾。过滤元件包括唇缘和从唇缘沿大体向下方向延伸到筐笼的分离器凸缘。筐笼可容纳用于从压缩气体流移除润滑剂雾的过滤介质。分离器凸缘定位成沿向下方向，以促进冷凝物朝着筐笼流动并远离安装有过滤元件的容器的盖。

Description

气体压缩机过滤元件

技术领域

本发明总的涉及用于从压缩气体流移除润滑剂雾的过滤元件，且更具体但非排它地涉及空气压缩机过滤元件。

背景技术

由气体压缩过程引起的通道作用冷凝物积聚（channeling condensate buildup）仍然是令人感兴趣的领域。一些现有系统相对于某些应用具有各种缺点。因此，在该技术领域中仍然存在对于更进一步的贡献的需求。

发明内容

本发明的一个实施例是独特的气体压缩机过滤元件。其它的实施例包括用于过滤压缩气体的设备、系统、装置、硬件、方法及组合。本申请的另外的实施例、形式、特征、方面、益处和优点将从与本文一起提供的附图和描述中变得显而易见。

附图说明

图1描绘了具有过滤元件的气体压缩机的实施例。

图2描绘了其内定位了过滤元件的容器的实施例。

图3描绘了过滤元件的实施例。

图4描绘了用于与气体压缩机的过滤器容器一起使用的盖的实施例。

图5描绘了过滤元件唇缘与容器盖之间的接合的实施例。

图6描绘了过滤元件的实施例。

图7描绘了过滤元件的实施例。

图8描绘了过滤元件的实施例。

图9描绘了过滤元件的实施例。

具体实施方式

为了促进理解本发明原理的目的，现在将对附图中图示的实施例作出参考，并将使用特定的语言来描述所述实施例。然而，将理解的是，不意图由此对本发明的范围作出限制。本发明所涉及技术领域的技术人员通常将会想到所描述的实施例中的任何更改和进一步的修改以及如本文中描述的本发明原理的任何另外的应用。

参考图1，公开了压缩机系统50，该压缩机系统50包括压缩机52，压缩机52能够接收工作流体53并压缩工作流体以产生压缩气体出流，所述工作流体53比如但不限于空气。压缩机52可以是接触冷却式/润滑剂浸没式旋转压缩机，比如但不限于螺杆压缩机。压缩机52能够产生压缩气体与润滑剂雾（为了简洁起见，下文中称其为油雾，但是也可以使用其它的润滑剂/冷却剂）的混合出流55，该混合出流是经由所使用类型的压缩机的压缩过程的副产品。混合出流被提供到过滤器54，过滤器54构造成从来自压缩机52的混合出流移除油雾，以产生压缩气体流58（其可以含有或者可以不含有油残留物）。从由压缩机52提供的混合流过滤的润滑剂或冷却剂（例如，油）可经由59传递到比如但不限于贮器56的容器。这样的容器56可以是压缩机52的用于使润滑剂/冷却剂再循环的部分，或者容器56整个可以是单独的部件。

现在转向图2-6，过滤器54的一个实施例被图示，该过滤器54包括具有盖62的容器60，盖62可被打开和关闭以接近过滤元件64。过滤元件64构造成接收压缩气体与润滑剂的混合流55，并使润滑剂与压缩气体分离。过滤后的压缩气体出流58可被下游客户使用，同时由于过滤，润滑剂可经由59被收回。

图3中可见过滤元件64的一个实施例。过滤元件64包括唇缘66、分离器元件凸缘68和筐笼（basket）70。唇缘66的一部分由压缩机过滤器容器60的盖62捕获（capture）。这样的捕获用于将过滤元件64固定就位，但是还提供用于元件64的支撑机构。在一些实施例中，唇缘66可绕着元件64的整个周边延伸。

唇缘66可定位在一平面中，以有助于其被盖62捕获。在一些形式中，唇缘66需要包括在相同平面中的仅一部分或多个不同部分。在这些情况的任一个中，唇缘66包括无论是全部定位在平面中还是以更小的分部定位在平面中的部分。

唇缘66大体定向成横向于筐笼70的外表面72。这样的横向布置结构可以成90度角，但其它的实施例可在绕着过滤元件64的周边的一个或更多个部分处包括大于或小于90度的角度。

唇缘66可绕着过滤元件64的周边延伸。例如，唇缘66可绕着周边周向地延伸，其中，不论表面是否绕着筒（canister）的敞开内部的整个周界延伸，术语“周向地”将被理解为沿周向方向延伸。

唇缘66可连接至分离器凸缘，其中，这样的连接将被理解为是整体式结构的自然结果，但也是组件一体化的结果，其中，多个单独的部件（经由任何种类的技术，包括机械的（例如，紧固件）、冶金的（例如，焊接）、化学的（例如，结合）等）彼此连结。在一个实施例中，唇缘和分离器凸缘可以在一个动作中被冲压。

如图6中最佳所见的，唇缘66可邻近筐笼70的外部72的轴向端部定位。在一些实施例中，唇缘66可以从不是精确到筐笼的轴向端部的位置延伸。如在非限制性的示出实施例中可见的，可在唇缘66与筐笼70的轴向端部之间设置一定的轴向距离，可由倾斜的分离器元件凸缘68提供这样的距离。在一个形式中，分离器元件凸缘68大体在唇缘66的高度处开始，并大体向下延续，直至其与筐笼的外表面相交，但就凸缘68精准地联接至筐笼70的性质而言，还可以想到其它的变型。

分离器元件凸缘68整个或至少一个或更多个部分是倾斜的，以促进聚集在盖66上或附近的水气/冷凝物/等朝着筐笼70流动。这样的冷凝物或水气可以是由压缩气体携带的冷却水蒸气由于压缩过程而形成的水。分离器元件凸缘68包括允许流体从唇缘处或附近的位置向下排放到筐笼内部中的流动路径。流动路径可以是任何的形状和尺寸，并且在一些实施例中可包括多个流动路径。这样的多个流动路径可以是分开且不同的，并且在一些形式中，可包括在离开进入筐笼的内部中之前合并的一个或更多个流动路径。

分离器元件凸缘68可以以任何种方式倾斜。在一个形式中，从盖66到筐笼70，分离器元件凸缘68单调倾斜。如本文中所使用的，“单调”包括这些表面沿给定的方向行进，比如从盖66到筐笼70完全没有增加。在另一非限制性的形式中，分离器元件凸缘68可以倾斜任何角度，不管该角度在整个凸缘68上是恒定的还是部分地变化。在仍另一个形式中，由于倾斜表面在沿大体向下的方向回到筐笼的外表面之前自身没有折回，所以倾斜表面可包括没有弯曲点的表面。凸缘也可以是曲线的，比如但不限于凹形或凸形。在仍其它的形式中，凸缘还可以是圆锥形的。这样的圆锥形形状可以是截头圆锥形形状，无论是直立的还是定向成使得总的形状沿一个方向偏斜。也可以想到其它的变型。

筐笼70可与过滤介质分开形成，但在一些形式中，筐笼可被考虑为组装部件，如通常将会理解的，该组装部件以总体形成筐笼70。如本文中所使用的，筐笼通常将被理解为具有敞开顶部、封闭底部以及敞开内部的这些类型的容器。筐笼70可以呈现多种形式。例如，筐笼70可包括底部端盖74、内壁76、外壁78和过滤介质80，但其它的构造在引入过滤介质80之前可以仅包括端盖74连同仅外壁78，或者可能外壁78和内壁76。端盖74、内壁76和外壁78中的任何可单独制作，并在之后组装以形成完整的筐笼70。这样的组装可通过多种方式，比如机械的、冶金的或化学的方式。

筐笼70可以是适于容纳过滤介质的任何形状。在一个非限制性的形式中，筐笼的形状是圆的，圆形的过滤介质可被插入到其中，但也可以想到筐笼内部及过滤介质形状两者或任一的其它形状。

内壁76和/或外壁78可由多种材料、以多种方式制成。例如，内壁76和外壁78中的一个或两者可通过将片料（sheet stock）带卷成圆柱并将带的端部附接在一起来形成。这样的附接可经由紧固、结合、焊接等来实现。底部端盖74可以采用相似的方式附接。在一些形式中，内壁76与外壁78构造相同，但不是所有实施例都需要包括同样的构造。外壁78和内壁76两者或任一可包括冲压或切削就位的多个孔，而在其它形式中，外壁78和内壁76两者或任一可由网结构制成，其中，这样的网结构可包括编织结构、冲压结构、或成层结构以及许多其它结构。因此，在外壁78或内壁76的任一者中形成的开口可以是孔、网开口等。任何数目的开口可以具有任何总和横截面尺寸。

外壳78可呈现许多形式，并包括至少一个开口82，油雾和压缩空气通过该至少一个开口82。在一个形式中，开口可以是穿孔，并且可呈现适于允许压缩气体与润滑剂雾的混合物通过的任何种的形状和尺寸，并且可以采用任何构造来布置。在一个形式中，开口82本质上可以是圆的，并且在一些形式（例如，图示实施例）中可以是规则间隔开的，但这样的规则间距不是必须的。

过滤介质80和/或绕着过滤介质的保持元件76和78中的一个或更多个被构造成当处于操作中时承受过滤介质两侧的压力差，使得介质80大致保持就位并且保持完整。将理解的是，在缺乏足够的结构布置的情况下，不适配于压缩空气系统的过滤介质80和/或保持元件76/78将是不足够的，并且不能被用在压缩空气系统内。

过滤介质80可以利用适于用在压缩机环境中以便从压缩气体过滤润滑剂雾的任何种材料来构造。在一个形式中，过滤介质80由纸结构制成，但也可以想到其它类型的介质。

在图示的实施例中，过滤介质80的顶部低于唇缘66所处的平面。在一个实施例中，比如在附图中所描绘的实施例中，向下倾斜的凸缘自身没有翻转，且进一步自身没有以足够的程度（measure）翻转以便上升并捕获过滤介质的端部，如美国专利号9,339,750中示出的。过滤介质80的底部可由底部端盖74支撑，但也可以想到其它的构造。在过滤介质被内和外结构捕获的这些形式中，结构自身和/或过滤介质可由底部端盖74支撑。

唇缘66、分离器元件凸缘68和筐笼70中的一个或更多个可形成为一体部件。术语“一体”可包括整体式结构（例如，冲压或铸造部件），以及通过紧固/结合/等将多个单独部件合在一起而制成的整体部件。为了陈述仅一个非限制性示例，在冲压结构中，过滤元件可包括材料的局部屈服区域（例如，角部），其由于冲压操作而被形成就位，在局部屈服区域之间具有较大的基本上没有屈服的材料结构。可以想到的是，唇缘66和/或分离器元件凸缘68和/或端盖74可以是冲压结构，但同样可以想到其它的替代例。

现在具体转向图4，盖62的一个实施例被图示，其包括用于从容器60运输压缩气体的压缩气体配件84和用于运输润滑剂的排气管（scavenge pipe）配件86（见如下关于图6和图7）。在一些实施例中，配件84和86中的一个或两者可以是阀。盖62的底部88可用于接触过滤元件64的唇缘66。底部88还可包括沟槽89，以允许使用比如O形环的密封件。

图5图示了盖62与唇缘66经由密封件90接合以便将过滤元件64在容器60内固定就位的非限制性实施例。在另一侧上支撑过滤元件64以允许元件与盖62固定的静态部件未被示出。这样的静态部件可定位在唇缘66的相对侧上，但也可定位在其它地方，比如但不限于过滤元件64的底部。

密封件90可以是适于压缩气体和润滑剂环境的任何密封件。密封件90可由多种材料制成并可呈现多种形状。在一个非限制性形式中，密封件90可以是垫圈或O形环。

如可在图5中理解的，在一些实施例中，期望的是使唇缘66从密封件90朝着分离器元件凸缘68向内延伸的量最小化，使得聚集在平坦表面上的水气最小化。

图3和图6描绘了过滤元件64的实施例，该过滤元件64包括排气管92。排气管从筐笼70的底部延伸，并用于运输已经积聚在筐笼70的底部中的润滑剂。在一个形式中，排气管92可包括在过滤元件64的顶部处的出口，当被盖62接触时，其提供充分的流体密封以允许从过滤元件64汲取润滑剂。如图6中的图示实施例中示出的，过滤介质80被捕获在外壁78与排气管92之间。

图7-9描绘了过滤元件64的实施例，其包括形成在过滤元件64中的配准（registration）表面94。配准表面94接合容器60中的配准表面，以便定位过滤元件64。在图示的形式中，配准表面94可以是平坦表面，比如斜面，但也可以想到其它的形式。配准表面可形成在分离器元件凸缘68中，但也可以想到其它的位置。一个或更多个配准表面可形成在分离器元件64中。

本申请的一个方面包括一种设备，所述设备包括能够移除的空气压缩机过滤元件，具有筐笼，所述筐笼具有过滤介质能够插入其内的敞开内部的端部和构造成支撑所述过滤介质的外壳，所述外壳具有外表面，包括至少一个开口，允许压缩气体与油雾的混合物通过所述至少一个开口横向进入所述过滤介质中，所述能够移除的空气压缩机过滤元件还包括邻近所述筐笼的端部定位并横向于所述筐笼的所述外表面延伸并延伸远离所述筐笼的所述外表面的支撑唇缘，和将所述支撑唇缘连接到所述筐笼的所述外表面的分离器元件凸缘，所述分离器元件凸缘具有面朝所述敞开内部的第一侧面和背离所述敞开内部指向的相对的第二侧面，所述分离器元件凸缘还定向成与所述支撑唇缘和所述筐笼的所述外表面两者成一角度，并构造成允许形成在所述分离器元件的所述第一侧面上的液体冷凝物流动到所述筐笼的所述敞开内部中。

本申请的特征包括，其中，所述分离器元件凸缘是圆锥形形状。

本申请的另一特征还包括从所述敞开内部的底部延伸并构造成从所述筐笼移除液体的流体导管。

本申请的仍另一特征包括，其中，所述过滤介质位于所述外表面与所述流体导管之间。

本申请的仍另一特征包括，其中，所述支撑唇缘与所述分离器元件凸缘是整体式冲压结构。

本申请的仍另一特征还包括所述能够移除的空气压缩机过滤元件的所述外表面中的多个开口，所述多个开口构造成将所述筐笼的所述内表面放置成与所述外表面流体连通，并且其还包括构造成移除油雾的过滤介质。

本申请的仍另一特征还包括容器，所述能够移除的空气压缩机过滤元件被插入到所述容器中，所述容器包括盖，所述盖构造成接合所述能够移除的空气压缩机过滤元件的所述支撑唇缘以便将所述能够移除的空气压缩机过滤元件保持就位。

本申请的另外的特征包括油填充压缩机，并且其中，当所述分离器元件凸缘从所述唇缘延伸时，所述分离器元件凸缘的形状是单调的。

本申请的另一方面包括一种设备，所述设备包括构造成过滤压缩气体与油雾的混合流的压缩空气过滤元件，所述压缩空气过滤元件具有：具有内部的筐笼，当安装时，过滤介质被定位到所述内部中，所述筐笼包括具有多个孔口的外壳，压缩气体与油雾的所述混合流流动到所述多个孔口中；定位在所述筐笼的端部处并构造成接合过滤器容器的盖的唇缘，所述唇缘定位成横向于所述筐笼的所述外壳，并具有绕着所述筐笼的所述内部的周向延伸表面，并具有定位在捕获平面中的一部分，当处于安装构造中时，所述定位在捕获平面中的一部分用于支撑所述压缩空气过滤元件；以及联接在所述唇缘与所述外壳之间的分离器元件凸缘，所述分离器元件凸缘完全定位在所述唇缘的所述周向延伸表面的部分所定位的平面的一侧上，所述分离器元件凸缘包括形成流动路径的表面，所述流动路径从所述唇缘下降到所述筐笼的所述内部，使得形成在所述分离器元件凸缘上的液体被推动以便流动到所述筐笼的所述内部中。

本申请的特征还包括被捕获在所述外壳与内壁之间的过滤介质，所述内壁具有多个孔口，过滤后的压缩气体从所述多个孔口流动。

本申请的另一特征包括，其中，所述分离器元件凸缘在没有翻转方向并沿着朝向所述唇缘的所述周向延伸表面所定位的平面的方向返回的情况下远离所述唇缘延伸至所述外壳。

本申请的仍另一特征包括，其中，所述筐笼包括顶部和底部，所述顶部包括靠近所述唇缘的敞开的第一端部，并且所述底部包括封闭的第二端部，所述压缩空气过滤元件还包括流体导管，所述流体导管在所述封闭的第二端部与所述敞开的第一端部之间朝着所述敞开的第一端部延伸，并构造成朝着所述敞开的第一端部运输位于所述筐笼的所述底部中的合并的液体。

本申请的仍另一特征还包括空气压缩机和与所述空气压缩机流体连通的导管，所述导管连接到容器，所述压缩空气过滤元件布置在所述容器内，所述导管构造成运输待由所述过滤介质过滤的油雾与压缩空气的混合流。

本申请的仍另一特征包括，其中，所述容器包括盖，所述盖能够被放置成允许插入所述压缩空气过滤元件的打开位置和允许过滤油雾与压缩空气的所述混合流的关闭位置，并且其还包括与所述盖和所述唇缘紧密接触的非金属密封件。

本申请的仍另一特征包括，其中，所述分离器元件凸缘从所述唇缘向下延伸，使得形成在所述分离器元件凸缘上的冷凝物将被推动以便朝着所述压缩空气过滤元件的所述内部流动。

本申请的另外的特征包括，其中，所述分离器元件凸缘直接连接在所述唇缘与所述外壳之间。

本申请的仍另外的特征包括，其中，所述内壁是丝网（wire mesh），并且其中，所述多个孔口是圆孔。

本申请的仍另一特征包括一种方法，所述方法包括：打开压缩空气过滤器容器的盖以便暴露筒的内部；将能够更换的过滤元件插入到所述空气过滤器筒中，所述能够更换的过滤元件构造成从压缩气体流移除油雾，所述能够更换的过滤元件具有用于在所述容器内配准的平面唇缘，过滤介质被保持在其中的筐笼，和将所述平面唇缘连接到所述筐笼的倾斜分离器元件凸缘，所述倾斜分离器元件凸缘；关闭所述盖；以及使密封构件与所述盖和所述能够更换的过滤元件的所述唇缘接触并处于所述盖与所述能够更换的过滤元件的所述唇缘之间。

本申请的特征还包括使所述能够更换的过滤元件中的配准表面与所述空气过滤器容器中的互补配准表面对准。

本申请的另一特征包括，其中，所述对准还包括使所述能够更换的过滤元件中的冲压斜面与所述容器中的阶梯表面邻接。

本申请的仍另一特征还包括，将容器排气管线放置成与所述能够更换的过滤元件中的排气管道流体连通。

虽然已经在附图和前述描述中详细示出和描述了本发明，但其在本质上将被视为是示例性而非限制性的，应理解，仅已经示出和描述优选实施例，并且落在本发明的精神内的所有改变和修改都期望受到保护。应理解，虽然在以上描述中所采用的词语（诸如优选的、优选地、优选或更优选地使用）指示这样描述的特征可能是更期望的，然而这可能不是必需的并且缺少其的实施例可被想到为在本发明的范围内，本发明的范围由以下权利要求限定。在阅读权利要求时，旨在的是，当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”的词语时，并不旨在将权利要求限于仅一个项，除非在该权利要求中具体相反地陈述。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项可以包括一部分和/或整个项，除非具体相反地陈述。

除非另外规定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型被广泛使用并且包括直接和间接安装、连接、支撑和联接两者。此外，“连接”和“联接”并不限于物理或机械连接或联接。

Claims (12)

1.一种设备，包括：

用于过滤压缩气体与油雾的混合流的压缩空气过滤元件，所述压缩空气过滤元件具有：

具有内部的筐笼，当安装时，过滤介质被定位到所述内部中，所述筐笼包括具有多个孔口和内壁的外壳，所述内壁具有多个孔口，在安装时，所述过滤介质被捕获在所述外壳与所述内壁之间；

定位在所述筐笼的端部处并构造成接合过滤器容器的盖的唇缘，所述唇缘定位成横向于所述筐笼的所述外壳，并具有绕着所述筐笼的所述内部的周向延伸表面，并具有定位在捕获平面中的一部分，当处于安装构造中时，所述定位在捕获平面中的一部分用于支撑所述压缩空气过滤元件；以及

联接在所述唇缘与所述外壳之间的分离器元件凸缘，所述分离器元件凸缘完全定位在所述唇缘的所述周向延伸表面的部分所定位的平面的一侧上，所述分离器元件凸缘包括形成流动路径的表面，所述流动路径从所述唇缘下降到所述筐笼的所述内部，使得形成在所述分离器元件凸缘上的液体被推动以便流动到所述筐笼的所述内部中，其中所述分离器元件凸缘起始于所述唇缘，并延伸直到与所述外壳相交为止。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述分离器元件凸缘在没有翻转方向并沿着朝向所述唇缘的所述周向延伸表面所定位的平面的方向返回的情况下远离所述唇缘延伸至所述外壳。

3.如权利要求2所述的设备，其中，所述筐笼包括顶部和底部，所述顶部包括靠近所述唇缘的敞开的第一端部，并且所述底部包括封闭的第二端部，所述压缩空气过滤元件还包括流体导管，所述流体导管在所述封闭的第二端部与所述敞开的第一端部之间朝着所述敞开的第一端部延伸，并构造成朝着所述敞开的第一端部运输位于所述筐笼的所述底部中的合并的液体。

4.如权利要求3所述的设备，其还包括被捕获在所述外壳与所述内壁之间的所述过滤介质、空气压缩机和与所述空气压缩机流体连通的导管，所述导管连接到容器，所述压缩空气过滤元件布置在所述容器内，所述导管构造成运输待由所述过滤介质过滤的油雾与压缩空气的混合流。

5.如权利要求4所述的设备，其中，所述容器包括盖，所述盖能够被放置成允许插入所述压缩空气过滤元件的打开位置和允许过滤油雾与压缩空气的所述混合流的关闭位置，并且其还包括与所述盖和所述唇缘紧密接触的非金属密封件。

6.如权利要求1所述的设备，其中，所述分离器元件凸缘从所述唇缘向下延伸，使得形成在所述分离器元件凸缘上的冷凝物将被推动以便朝着所述压缩空气过滤元件的所述内部流动。

7.如权利要求6所述的设备，其中，所述分离器元件凸缘直接连接在所述唇缘与所述外壳之间。

8.如权利要求7所述的设备，其中，所述内壁是丝网，并且其中，所述多个孔口是圆孔。

9.一种方法，包括：

打开压缩空气过滤器容器的盖以便暴露筒的内部；

将能够更换的过滤元件插入到所述空气过滤器筒中，所述能够更换的过滤元件构造成从压缩气体流移除油雾，所述能够更换的过滤元件具有包括保持过滤介质的筐笼、位于所述筐笼的端部处并具有周向延伸表面以便在所述容器内配准的平面唇缘，和将所述平面唇缘连接到所述筐笼的倾斜分离器元件凸缘，所述倾斜分离器元件凸缘包括形成流路的表面，所述流路从所述唇缘降低到所述筐笼的内部，使得形成在所述分离器元件凸缘上的液体被迫流入所述筐笼的内部，其中所述分离器元件凸缘起始于所述唇缘，并延伸直到与所述筐笼的外壳相交为止；

关闭所述盖；以及

使密封构件与所述盖和所述能够更换的过滤元件的所述唇缘接触并处于所述盖与所述能够更换的过滤元件的所述唇缘之间。

10.如权利要求9所述的方法，其还包括使所述能够更换的过滤元件中的配准表面与所述空气过滤器容器中的互补配准表面对准。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述对准还包括使所述能够更换的过滤元件中的冲压斜面与所述容器中的阶梯表面邻接。

12.如权利要求9所述的方法，其还包括将容器排气管线放置成与所述能够更换的过滤元件中的排气管道流体连通。

Images