CN111344051B - 内部连续空气旁路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油过滤单元，包括壳体，该壳体包括壳体入口和壳体出口，壳体入口适于从周围环境接收污染油并且将污染油释放到壳体的内部开口，壳体出口适于将过滤油释放到周围环境，其中壳体的内部开口由内下表面、内上表面和至少一个内侧表面限定，并且油过滤单元包括滤油器，用于过滤污染油，所述滤油器布置在壳体的内部开口内部，其中滤油器包括过滤器入口，由滤油器的外表面限定；内部过滤容积，适于容纳过滤油；以及过滤器出口，在所述壳体内用于在内部过滤容积和壳体出口之间提供流体/液体连通以便释放来自内部过滤容积的过滤油，并且其中滤油器还包括垂直于滤油器的纵轴线的顶部端表面和底部端表面，其中滤油器的顶部端表面包括在壳体的内部开口和内部过滤容积之间提供流体/液体连通的孔径。

Description

内部连续空气旁路

技术领域

本发明涉及一种油过滤单元，包括：

壳体，包括壳体入口和壳体出口，壳体入口适于从周围环境接收污染油并且将污染油释放到壳体的内部开口，壳体出口适于将过滤油释放到周围环境，其中壳体的内部开口由内下表面、内上表面和至少一个内侧面限定，

滤油器，用于过滤污染油，所述滤油器设置在壳体的内部开口内部，其中所述滤油器包括过滤器入口，由滤油器的外表面限定；内部过滤容积，适于容纳过滤油；以及过滤器出口，在所述壳体内部用于在内部过滤容积与壳体出口之间提供流体/液体连通以便释放来自内部过滤容积的过滤油，并且其中所述滤油器进一步包括垂直于滤油器的纵轴线的顶部端表面和底部端表面。

本发明进一步涉及一种用于在油过滤单元中使用的滤油器。

背景技术

空气和/或固体污染物可能存在于例如各种类型的机器中使用的液压油中或存在于例如齿轮和轴承中使用的润滑油中。作为示例，当风力涡轮机运转时，空气可以混合到在风力涡轮机的齿轮箱系统中使用的油中。由于管路的意外泄漏，空气也可能混合到例如吸入管路中的油中，意外泄漏可能是由于管路缺乏维护、振动或管路安装中的缺陷引起的。因此，空气也存在于在油过滤单元中过滤的污染油中。在所述壳体内，未溶解的空气移动到壳体的垂直上部，从而形成不需要的空气聚集(积聚)，这可能损害过滤器的功能和过滤过程。

在油过滤单元中消除这种空气聚集的已知方法包括各种通风装置，其将积聚的空气释放到周围环境，具有不期望油溢出的风险，或者将积聚的空气释放到将空气从壳体的垂直上部引导到油过滤单元的下游点管道，从而绕过滤油器。

然而，通过以上述方式消除这种空气聚集，不仅空气而且一定量的油绕过滤油器，并且绕过的油没有被过滤。此外，通过提供管道绕过滤油器，用户处理壳体的上部(例如壳体的罩)的能力受到限制，并且还增加油过滤单元产品的额外成本以及不会导致油溢出或污染油的不完全过滤的额外组件。

因此，需要一种去除油过滤单元中存在的空气的更简单方法，这种方法也能够过滤所有的污染油。

发明内容

根据本发明，提供一种油过滤单元，包括：

壳体，包括壳体入口和壳体出口，壳体入口适于从周围环境接收污染油并且将污染油释放到壳体的内部开口，壳体出口适于将过滤油释放到周围环境，其中壳体的内部开口由内下表面、内上表面和至少一个内侧面限定，

滤油器，用于过滤污染油，所述滤油器布置在壳体的内部开口内部，其中所述滤油器包括过滤器入口，由滤油器的外表面限定；内部过滤容积，适于容纳过滤油；以及过滤器出口，在所述壳体内部用于在内部过滤容积与壳体出口之间提供流体/液体连通以便释放来自内部过滤容积的过滤油，并且其中所述滤油器进一步包括垂直于滤油器的纵轴线的顶部端表面和底部端表面，

其中滤油器的顶部端表面包括在壳体的内部开口和内部过滤容积之间提供流体/液体连通的至少一个孔径。

在本发明中，特征顶部端表面和底部端表面将被理解为相对于滤油器的纵轴线附接到滤油器的端部的元件。顶部端表面和底部端表面(也称为功能垫)还具有将滤油器连接和稳定到油过滤单元的壳体的安装件的目的。因此，当滤油器安装在油过滤单元的壳体中时，顶部端表面附接到滤油器的垂直最上端，并且底部端表面附接到滤油器的垂直最下端。

通过设置油过滤单元，其中滤油器包括具有至少一个孔径的顶部端表面，可以经由所述至少一个孔径去除存在于壳体的内部开口中的空气。因此，所述至少一个孔径可以用于使空气和少量的油(油的主要部分经过由过滤器入口移动通过滤油器的过滤材料)从壳体内部绕过过滤器入口，为此，不需要提供例如用于绕过滤油器的外部管道。这导致壳体设计的简化，因此使得使用者更容易操作油过滤单元，并且由于使用更少的元件和由于孔径设置在已经是滤油器的一部分的元件(即，顶部端表面)中，因此还降低了生产装置的成本。

由于孔径引导空气(和少部分的油)通过至少部分滤油器，所述少部分的油也将被过滤，这将导致对污染油的总体上更好的过滤，以及不存在(通过例如外部管道)绕过滤油器。

在实施例中，滤油器的顶部端表面可以包括在壳体的内部开口和内部过滤容积之间提供流体/液体连通的两个孔径。通过设置两个孔径，提供从壳体的内部开口可靠连续去除空气，以及经由所述孔径过滤绕过过滤器入口的(小部分)油。

在实施例中，顶部端表面还可以包括结构，并且其中结构的第一开口端可以连接到至少一个孔径，结构的第二开口端可以从所述顶部端表面向外延伸。

在所述结构的第一和第二开口端之间设置流体/液体连通。通过设置具有开口端的结构，其中所述结构的第一开口端可以连接到至少一个孔径，并且第二开口端可以从顶部端表面向外延伸，用户可以将所述结构的第二开口端布置在壳体中最合适的位置。该位置可以是空气最可能位于的位置(即，壳体的垂直最上部)，以确保最大量的空气和最小量的油通过流经所述至少一个孔径而绕过过滤器入口。该结构可以是管。

在实施例中，当滤油器布置在壳体的内部开口内部时，所述结构的至少一个孔径或第二开口端可以位于壳体的内上表面附近。

通过将所述结构的至少一个孔径或第二开口端布置在壳体的内上表面附近，确保孔径或第二开口端布置在壳体的内部开口内的垂直最高位置处。因此，最大量的空气和最小量的油通过所述孔径而绕过过滤器入口。

在实施例中，当滤油器布置在壳体的内部开口内部时，所述结构的至少一个孔径或第二开口端可以位于距壳体的内上表面3mm至30mm处。

发明人已经发现，该结构的至少一个孔径或第二开口端可以有利地位于距壳体的内上表面3mm至3mm，例如3mm、5mm、10mm、15mm、20或30mm处，因此，该结构的孔径或第二开口端位于壳体的内部开口的垂直最上部，以确保最大量的空气和最小量的油经由所述孔径绕过过滤器入口。同时，确保孔径或第二开口端不太靠近所述内上表面，以防止例如孔径或第二开口端由于杂质而被堵塞或者将与壳体的内顶端机械碰撞。

在实施例中，滤油器的过滤材料可以布置在至少一个孔径和内部过滤容积之间。

可以是任何天然或合成聚合物如纤维素的滤油器的过滤材料可以设置在至少一个孔径和所述内部过滤容积之间，使得进入孔径的空气和油在进入内部过滤容积之前必须通过/流经过滤材料。由此，确保了进入所述孔和内部过滤容积(并且绕过过滤器入口)的所有空气和油也被过滤，因为不允许污染油绕过过滤材料，所以这使得离开油过滤单元的油更清洁。

所述过滤材料可以布置在孔径，诸如孔径的入口或出口处。所述过滤材料可以设置为在滤油器顶部端表面设置的过滤材料的盘/板或块(具有与过滤材料相同的孔隙率)，诸如为顶部端表面所连接的滤油器的垂直最高盘。在滤油器设置为由多个圆形的过滤材料圆盘制成的圆柱形纤维素过滤器的情况下，在顶部端表面所连接的端部处布置的圆盘可以是均匀圆盘(多孔)，使得旁通空气和油必须穿过该圆盘以进入内部过滤容积。

至少一个孔径的横截面面积的尺寸应当确保空气从壳体的内部开口有效去除，但同时限制经由所述孔径绕过过滤器入口的油量。至少一个孔径的横截面积太小会带来孔径被杂质堵塞的风险，而横截面积太大会带来太大量的油绕过过滤器入口的风险。通过将滤油器的过滤材料设置在孔径和过滤内容积之间，绕过滤油器入口的污染油也被过滤。这意味着，因为旁通的油在任何情况下都被过滤，所以至少一个孔径的横截面面积可以相对大。此外，这意味着滤油器既可以在滤油器是新的时(壳体的内部开口中的第一压力p1与内部过滤容积中的第二压力p2之间的小压力差)起作用，又可以在滤油器被颗粒污染时(大压力差)起作用，并且意味着滤油器不依赖于油的粘度。

在实施例中，结构的至少一个孔径或第二开口端的横截面积可以是1mm²至10mm²，发明人已经发现，这使得从壳体的内部开口能最佳地去除空气以及最佳地过滤绕过过滤器入口的油。

在实施例中，滤油器的过滤材料可以布置在过滤内容积和过滤器出口之间。

可以是任何天然或合成聚合物如纤维素的滤油器的过滤材料可以设置在所述内部过滤容积和所述过滤器出口之间，使得进入孔径和因此进入内部过滤容积的空气和油在穿过所述过滤器出口和离开滤油器之前必须通过/流经过滤材料。由此，确保所有穿过所述过滤器出口(并且已经绕过过滤器入口)的空气和油被过滤，因为不允许污染油绕过过滤材料，所以这使得离开油过滤单元的油更清洁。

所述过滤材料可以布置在滤油器的过滤器出口，诸如堵塞过滤器出口。所述过滤材料也可以设置在滤油器的底部端表面处的过滤材料的盘/板或块(即，没有开口，但具有与过滤材料相同的孔隙率)，诸如为滤油器的垂直最下面的盘，底部端表面所连接到滤油器。在滤油器设置为由多个圆形的过滤材料圆盘制成的圆柱形纤维素过滤器的情况下，在底部端表面所连接的端部处布置的圆盘可以是没有开口(但为多孔)的均质圆盘，使得旁通空气和油必须穿过该圆盘以离开滤油器。

在实施例中，滤油器的过滤材料可以布置在至少一个孔径和内部过滤容积之间以及滤器内容积和过滤器出口之间。

因此，获得了对流经顶部端表面的孔径的油的增强过滤。

根据本发明，还提供了一种用于在根据上文所述的油过滤单元中过滤污染油的滤油器，所述滤油器适于布置在油过滤单元的壳体的内部开口内部，其中滤油器包括过滤器入口，由滤油器的外表面限定；内部过滤容积适于容纳过滤油；以及过滤器出口，在内部过滤容积与壳体出口之间提供流体/液体连通以便从内部过滤容积释放过滤油，并且其中所述滤油器进一步包括相对于滤油器的纵轴线的顶部端表面和底部端表面，

其中，滤油器的顶部端表面包括在壳体的内部开口和内部过滤容积之间提供流体/液体连通的至少一个孔径。

附图说明

下面将参照附图中所示的示例实施例更详细地描述油过滤单元和滤油器的结构和功能，

图1以侧视剖视图示出包括滤油器的油过滤单元的实施例。

具体实施方式

油过滤单元1可以包括壳体2，包括如箭头5所示的壳体入口3，适于从周围环境接收污染油并且将油以第一压力p1提供到油过滤单元1的壳体2的内部开口4。

油过滤单元1可以包括用于过滤污染油的滤油器6，滤油器6布置在壳体2的内部开口4中。滤油器6可以包括限定过滤器入口的外表面7，并且可以包括沿滤油器6的纵轴线延伸并且适于容纳处于第二压力p2的过滤油的内部过滤容积8。此外，滤油器6可以包括过滤器出口，在壳体2内部用于在内部过滤容积8和滤油器6的壳体出口9之间提供流体/液体连通，并且因此，过滤器出口可以适于释放来自内部过滤容积8的过滤油。顶部端板10和底部端板11可以垂直于滤油器6的纵轴线布置/安装并密封到滤油器6的端部19、20。所述顶部端板10和底部端板11可以至少部分地由提供稳定性的固体材料，诸如金属或塑料材料制成，或者可以至少部分地由与滤油器6相同的过滤材料制成，使得顶部端板10和/或底部端板11可以有助于过滤污染油。

壳体2的内部开口4由内下表面12、内上表面13和至少一个内侧表面14限定。可以在滤油器6的底部端板11和壳体2的内下表面12之间设置密封件(未示出)，使得在壳体2和滤油器6之间设置密封件，从而防止待过滤的油从壳体入口3直接流到壳体出口9，从而防止绕过滤油器6。

相反，已经被引入到壳体2的内部开口4中并且暴露于滤油器6的外表面7即过滤器入口的污染油可以流经滤油器6的过滤材料。在如箭头15所示，通过滤油器6期间，污染油可以被划分成由滤油器6保留的固体污染物和在第二压力p2下释放到内部过滤容积8中的过滤油，由于通过滤油器6的流动阻力，第二压力p2可以低于第一压力p1。

过滤油可以首先通过底部端板11，其次由油过滤单元1的壳体出口9从过滤容积内部8释放到周围环境，如箭头16所示。

可以预见，过滤器出口可以包括液压阻力件(hydraulic resistance)，液压阻力件在内部过滤容积8和壳体出口9之间提供流体/液体流量限制以便增加内部过滤容积8内的第二压力p2。液压阻力件将导致过滤油在低于第二压力p2的第三压力P3下从内部过滤容积8释放。由于在过滤器出口处的液压阻力件，内部过滤容积8中的第二压力p2将大于在过滤器出口处不存在液压阻力件的情况下。因此，提供了回压，这确保油中的空气保持溶解并且不影响过滤效率。

顶部端板10进一步包括至少一个孔径，并且如图1所示，可以包括在壳体2的内部开口4和过滤容积内部8之间提供流体/液体连通的两个孔径17、18。

在实施例中，可以包括第一开口端的结构(例如管)可以连接到孔径17、18，并且第二开口端可以从顶部端板10向外延伸。

当滤油器6布置在壳体2的内部开口4内部时，孔径17、18(或结构的第二开口端)可以位于壳体2的内上表面13附近。当滤油器6布置在壳体2的内部开口4内时，孔17、18可以位于距壳体2的内上表面13的3mm至30mm处。

在油过滤单元(以及将污染油引导至油过滤单元的泵)启动之后，污染油以第一压力p1引入壳体2的内部开口4，并且因为滤油器6的外表面7上的p1高于内部过滤容积8中的第二压力p2，所以滤油器6经历压力。由于压力差，油位在壳体2中缓慢增加，直到油位最终到达孔径17、18(或结构的第二(开口)端)的边缘，并且进入孔径17、18以被引入到内部过滤容积8中。在油位上升期间，在壳体2的内部开口4中的空气也通过孔径17、18被吸出。

在滤油器6是在过滤器出口处包括液压阻力件类型的情况下，引入到内部过滤容积8中的空气可能被截留在内部过滤容积8中。然而，由于内部过滤容积8内的第二压力p2高于过滤器出口之后的第三压力p3，空气和油通过液压阻力件将被迫排出到壳体出口9，并且被进一步排出到周围环境。

可以是任何天然或合成聚合物，例如纤维素的滤油器的过滤材料设置在孔径17、18和内部过滤容积8之间，使得进入孔径17、18的空气和油在进入内部过滤容积8之前必须通过/流经过滤材料。由此，确保了进入孔径17、18和内部过滤容积8(并且绕过过滤器入口)的所有空气和油也被过滤，因为不允许污染油绕过过滤材料，所以这使得离开过滤单元1的油更清洁。

过滤材料可以布置在孔17、18，例如布置在孔17、18的入口或出口处。过滤材料也可以设置在滤油器6的顶部端表面10处的过滤材料的盘/板或块(即，没有开口，但具有过滤材料的孔隙)。在滤油器设置为由多个圆形的过滤材料圆盘制成的圆柱形纤维素过滤器的情况下，布置在顶部端表面10所连接的端部处的圆盘可以是没有开口(但具有孔隙)的均匀圆盘，使得旁通的空气和油必须穿过该圆盘以进入内部过滤容积8。

滤油器6的过滤材料可以设置在内部过滤容积8和过滤器出口之间，使得进入孔径17、18和因此进入内部过滤容积8的空气和油在进入过滤器出口并且离开滤油器6之前必须通过/流经过滤材料。由此，确保了所有进入过滤器出口(并且已经绕过过滤器入口)的空气和油被过滤，因为不允许污染的油绕过过滤材料，所以这使得离开油过滤单元1的油更清洁。

过滤材料可以布置在滤油器6的过滤器出口，例如堵塞过滤器出口。过滤材料也可以设置滤油器6的底部端表面11处的过滤材料的盘/板或块(即，没有开口，但具有过滤材料的孔隙)。在滤油器6设置为由多个圆形的过滤材料圆盘制成的圆柱形纤维素过滤器的情况下，布置在底部端表面11所连接的端部处的圆盘可以是没有开口(但具有孔隙)的均匀圆盘，使得旁通的空气和油必须穿过该圆盘以离开滤油器6。

Claims (8)

1.一种油过滤单元，包括：

壳体，包括壳体入口和壳体出口，所述壳体入口适于从周围环境接收污染油并且将所述污染油释放到所述壳体的内部开口，所述壳体出口适于将过滤油释放到所述周围环境，其中所述壳体的内部开口由内下表面、内上表面和至少一个内侧面限定，

滤油器，用于过滤污染油，所述滤油器布置在所述壳体的内部开口内部，其中所述滤油器包括过滤器入口，由所述滤油器的外表面限定；内部过滤容积，适于容纳过滤油、以及过滤器出口，在所述壳体内用于在所述内部过滤容积与所述壳体出口之间提供流体连通以便释放来自所述内部过滤容积的所述过滤油，并且其中所述滤油器进一步具有垂直于所述滤油器的纵轴线附接到所述滤油器的两端的顶部端表面和底部端表面，

其特征在于

所述滤油器的顶部端表面包括在所述壳体的内部开口和所述内部过滤容积之间提供气体和/或液体连通的至少一个孔径；

其中所述顶部端表面进一步包括管，并且其中所述管的第一开口端连接到所述至少一个孔径，并且所述管的第二开口端从所述顶部端表面向外延伸；

其中当所述滤油器被布置在所述壳体的内部开口内部时，所述管的第二开口端位于所述壳体的内上表面附近。

2.根据权利要求1所述的油过滤单元，其中所述滤油器的顶部端表面包括在所述壳体的内部开口与所述内部过滤容积之间提供气体和/或液体连通的两个孔径。

3.根据前述权利要求中的任意一项所述的油过滤单元，其中当所述滤油器被布置在所述壳体的内部开口内部时，所述至少一个孔径或所述管的第二开口端位于距所述壳体的内上表面3mm至30mm处。

4.根据前述权利要求1或2所述的油过滤单元，其中所述滤油器的过滤材料布置在所述至少一个孔径和所述内部过滤容积之间。

5.根据前述权利要求1或2所述的油过滤单元，其中所述至少一个孔径或所述管的第二开口端的横截面积是1mm²至10mm²。

6.根据前述权利要求1或2所述的油过滤单元，其中所述滤油器的过滤材料布置在所述内部过滤容积与所述过滤器出口之间。

7.根据前述权利要求1或2所述的油过滤单元，其中所述滤油器的过滤材料被布置在所述至少一个孔径与所述内部过滤容积之间以及所述内部过滤容积与所述过滤器出口之间。

8.一种滤油器，具有垂直于所述滤油器的纵轴线附接到所述滤油器的两端的顶部端表面和底部端表面，用于在根据权利要求1或2所述的油过滤单元中过滤污染油，所述滤油器适于布置在所述油过滤单元的壳体的内部开口内部，其中所述滤油器包括过滤器入口，由所述滤油器的外表面限定；内部过滤容积，适于容纳过滤油；以及过滤器出口，在所述内部过滤容积与壳体出口之间提供气体和/或液体连通以便释放来自所述内部过滤容积的过滤油，

其特征在于，

所述滤油器的顶部端表面包括在所述壳体的内部开口与所述内部过滤容积之间提供气体和/或液体连通的至少一个孔径；

所述顶部端表面进一步包括管，并且其中所述管的第一开口端连接到所述至少一个孔径，并且所述管的第二开口端从所述顶部端表面向外延伸；

其中当所述滤油器被布置在所述壳体的内开口内部时，所述管的第二开口端位于所述壳体的内上表面附近。

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