CN114210149A - 用于经压缩的空气的空气过滤器 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于经压缩的空气系统的过滤器。过滤器包括位于空气入口和空气出口之间的其中具有过滤器的过滤器壳体。在空气入口和空气出口之间流动的经压缩的空气通过过滤器壳体和过滤器元件。底座可移除地紧固到过滤器壳体，底座可以与过滤器壳体分开以允许移除和更换过滤器元件。

Description

用于经压缩的空气的空气过滤器

背景技术

本发明总体上涉及用于经压缩的空气系统的工业空气干燥器。

经压缩的空气在工厂中通常用于为气动工具提供动力，并将空气吹到各种表面上以进行清洁、使袋子膨胀、使零件运动等。典型地，工厂安装集中式经压缩的空气系统，该系统为经压缩的空气管道网络供送空气，该管道为众多工具或工作站供应经压缩的空气。因此，可以使用一个或多个集中式空气压缩机为整个工厂空间供应经压缩的空气。

然而，已知的是，从周围大气抽取空气的空气压缩机也将水分从大气空气中天然含有的水蒸气引入经压缩的空气中。虽然在经压缩的空气系统中使用空气干燥器从经压缩的空气中去除水分是常见的，但在将经压缩的空气从压缩机输送到空气干燥器的管内仍然会发生腐蚀。结果是，来自经压缩的空气管的腐蚀颗粒可能进入空气干燥器并造成干燥器损坏。也有可能的是，其他异物颗粒可能从压缩机或其他源引入经压缩的空气管。因此，期望在空气通过空气干燥器之前过滤经压缩的空气。然而，使用当前的经压缩的空气过滤器，可能难以移除和更换空气过滤器中的过滤器元件。因此，发明人相信改进的空气过滤器将是期望的。

发明内容

描述了一种用于经压缩的空气系统的过滤器。过滤器可以用于在经压缩的空气进入空气干燥器之前从经压缩的空气过滤异物颗粒。过滤器包括空气入口和空气出口以及位于它们之间的过滤器壳体。过滤器元件位于过滤器壳体中，使得从空气入口流向空气出口的经压缩的空气通过过滤器元件以滤出异物颗粒。可移除的底座紧固到过滤器壳体，底座可以与过滤器壳体分开，以允许移除和更换过滤器元件。本发明还可以包括下文书面描述或附图中描述的任何其他方面及其任何组合。

附图说明

通过结合附图阅读以下描述，可以更全面地理解本发明，在附图中：

图1是经压缩的空气过滤器的一个实施例的透视图；

图2是图1的经压缩的空气过滤器的俯视图；

图3是图1的经压缩的空气过滤器的侧视图；

图4是图1的经压缩的空气过滤器的端视图；

图5是经压缩的空气过滤器的另一个实施例的透视图；

图6是图5的经压缩的空气过滤器的俯视图；

图7是图5的经压缩的空气过滤器的侧视图；

图8是图5的经压缩的空气过滤器的另一侧视图；

图9是图5的经压缩的空气过滤器的分隔件的透视图；

图10是经压缩的空气过滤器的另一个实施例的透视图；

图11是图10的经压缩的空气过滤器的分解视图；

图12是具有图10的经压缩的空气过滤器的空气干燥器系统的透视图；

图13是图10的经压缩的空气过滤器的底座的截面透视图；

图14是图10的经压缩的空气过滤器的底座的另一个截面透视图；

图15是图10的经压缩的空气过滤器的底座的底部的透视图；

图16是经压缩的空气过滤器的另一个实施例的侧面透视图；

图17是图16的经压缩的空气过滤器的侧面透视图，其中过滤器壳体的外侧被移除；

图18是经压缩的空气过滤器的另一个实施例的透视图；以及

图19是图18的经压缩的空气过滤器的透视图，示出了过滤器元件被移除。

具体实施方式

现在参考附图，特别是图1至图4，示出了经压缩的空气过滤器10的一个实施例。在这种布置中，空气入口12和空气出口14彼此轴向对准并平行于管状过滤器壳体16。空气入口12和空气出口14也都与过滤器壳体16相连。在使用中，空气入口12、空气出口14和过滤器壳体16优选地水平定向。过滤器壳体16也在一端由底座18封闭。过滤器壳体16的另一端可以由过滤器壳体16本身的端部封闭。底座18可以是用螺纹件22螺栓连接到过滤器壳体16的法兰20的板。过滤器壳体16和底座18在其中形成能够容纳经压缩的空气的封闭空间24，经压缩的空气的压力通常在100psi和200psi之间，但也可以高达1,000psi。

一个或多个过滤器元件26位于封闭空间24内部以在经压缩的空气从空气入口12流向空气出口14时对其进行过滤。即，空气入口12与过滤器元件26的一侧连通，空气出口14与过滤器元件26的另一侧连通。结果是，经压缩的空气在从空气入口12流向空气出口14时必须通过过滤器元件26。通过穿过包括精细孔结构的过滤器元件26，异物颗粒被捕获在过滤器元件26内并被阻止到达空气出口14。随着时间的推移，过滤器元件26变得被异物颗粒堵塞并且可能需要被移除和更换。如下文进一步描述的，过滤器壳体16和底座20被可移除地紧固在一起以允许过滤器壳体16和底座18分离以便移除和更换过滤器元件26。

在优选实施例中，过滤器元件26是具有内径和外径的管状。甚至更优选地，内径(即，第一侧)与空气入口12连通，而外径(即，第二侧)与空气出口14连通。因此，空气从管状过滤器26的内部流过过滤器元件26到达过滤器元件26的外部。在图1的实施例中，过滤器壳体16封围多个过滤器元件26(例如，五个过滤器元件26)。过滤器元件26的一端可以连接到分隔件28，其中开口30与过滤器元件26的内径对准。分隔件28防止空气直接在空气入口12和空气出口14之间流动，而是迫使空气流过过滤器元件26以到达空气出口14。在这种情况下，空气通过分隔件28中的开口30流动到过滤器元件26的内部。然后空气流过相应过滤器元件26的管状壁到达空气出口14。分隔件28和过滤器元件26可以通过卡扣配合或通过邻接底座18的纵向部分被纵向约束在过滤器壳体16内。

还可以提供阀系统以允许在不关闭空气入口12和空气出口14之间的空气流的情况下移除和更换过滤器元件26。例如，第一阀32可以位于空气入口12和空气出口14之间。第二阀34和第三阀36可以分别位于空气入口12和过滤器壳体16之间以及空气出口14和过滤器壳体16之间。在正常操作中，第一阀32将关闭而第二阀34和第三阀36将打开。这防止了空气入口12和空气出口14之间的直接流动，并迫使空气从空气入口12流动到过滤器壳体16并从过滤器壳体16流动到空气出口14。然而，当期望移除和更换过滤器元件26时，第一阀32可以打开并且第二阀34和第三阀36可以关闭。这允许未被过滤的经压缩的空气从空气入口12直接流动到空气出口14并防止空气流动到过滤器壳体16中的封闭空间24。然后可以通过移除螺纹件22和底板18以进入封闭空间24来移除和更换过滤器元件26。一旦安装了新的过滤器元件26，可以重新紧固底板18并且将阀32、34、36改变为正常操作。因此，这种布置的优点是不必为了更换过滤器元件26而关闭流过系统的经压缩的空气流。

图5至图9的实施例与先前实施例共享许多特征，因此，为了理解图5至图9，仅需要描述附加的或不同的特征。在过滤器38的这个实施例中，管状壳体16横向于空气入口16和空气出口14定向。在使用中，管状壳体16优选地竖直定向，空气入口12和空气出口14水平定向。空气入口12和空气出口14可以在过滤器壳体16的相对侧上彼此轴向对准。底座18可以位于过滤器壳体16的底部。

底座18可以通过铰链40连接到过滤器壳体16，使得当移除螺纹件42时，底座18旋转远离过滤器壳体16以与其分离以允许移除和更换过滤器元件26，同时仍保持底座18。螺纹紧固件42也可以可旋转地连接到过滤器壳体16，并且可以在底座18上设置开槽保持器44(反之亦然)以允许螺纹件42松开并旋转远离开槽保持器44以分离过滤器壳体16和底座18。

类似于图1至图4的实施例，分隔件28可以具有连接到单独过滤器元件26的开口30以允许空气流动进入管状过滤器元件26的中心。分隔件28的具有开口30的部分46在过滤器壳体16内横向定向，其中横向部分46的圆形侧对过滤器壳体16的内部密封。分隔件28还可以具有在过滤器壳体16内纵向定向的另一部分48。纵向部分48的侧面也对过滤器壳体16的内部密封。纵向部分48用于阻挡空气入口12和空气出口14之间的直接空气流动，其中入口12和出口14都在过滤器壳体的相对侧连接到过滤器壳体16。而且，纵向部分48可以邻接抵靠过滤器壳体16的端部以将横向部分46和过滤器元件26定位在期望位置处。

图10至图15的实施例也与先前实施例共享许多特征，因此，仅需要描述附加的或不同的特征。图10至图15的经压缩的空气过滤器50相对于图12中的空气干燥器52示出。即，过滤器50优选地位于紧接在空气干燥器52之前的经压缩的空气系统中，并且优选地位于空气干燥器系统壳体54内。空气干燥器52可以是本领域已知的用于从经压缩的空气中去除水分的常规空气干燥器52。为了防止损坏空气干燥器52，过滤器50位于空气干燥器52的入口侧上，以在经压缩的空气流过空气干燥器52之前对其进行过滤。应当理解，这种相同的布置优选地适用于这里的所有实施例。

与先前实施例不同，在本实施例中，空气入口12和空气出口14优选地形成在底座18中。此外，优选地，在空气入口12和空气出口14的相对的侧边上并排设置两个过滤器壳体16。每个过滤器壳体16(例如，通过在每个过滤器壳体16和底座18之间的螺纹连接56)单独地紧固到底座18以形成两个单独的封闭空间24。单独的过滤器元件26也位于每个过滤器壳体16中。在使用中，过滤器壳体16相对于位于顶部的空气入口12和空气出口14向下(即横向)延伸。

转到图13至图15，分隔件58可以设置在限定空气入口12和空气出口14的管状区段60内以防止空气入口和空气出口之间的直接空气流动。位于空气入口12的每个相对侧上的侧开口62允许空气到达相应的竖直开口64，该竖直开口与相应的过滤器元件26的内部连通。因此，侧开口62和竖直开口64在空气入口12和过滤器元件26之间形成第一通道。在穿过相应过滤器元件26的侧壁后，经压缩的空气向上流过过滤器元件26的外表面和过滤器壳体16的内表面之间的环形空间。空气然后到达底座18的环形空间68中的竖直开口66。从那里，空气穿过中央管状区段60的相对侧上的相应侧开口70到达空气出口14。因此，竖直开口66和侧开口70在空气出口14和过滤器元件26之间形成第二通道。

优选地，底座18是由金属(例如铝)制成的一体模制部件(例如，铸件)。因此，空气入口12、空气出口18、分隔件58、第一通道62、64和第二通道66、70一起全部一体模制为单个未分隔的部件。为了使侧开口62在模制后进行机加工，侧开口62形成为在两侧之间一直穿过底座18，并且在机加工以封闭开口62之后螺纹插塞72被紧固到侧开口62的端部中。还可能期望提供拧入底座18中的两个压力传感器74，一个压力传感器与空气入口12通信，另一个压力传感器与空气出口14通信，以便测量过滤器元件26两端的空气压力降并确定何时需要移除和更换过滤器元件26。螺纹紧固件76也可以拧入底座18的顶部，以便将过滤器50安装在空气干燥器组件54中并固定过滤器50的角位置。

图16至图17的实施例也与先前实施例共享许多特征，因此，仅需要描述附加的或不同的特征。与图1至图4的实施例类似，图16至图17的过滤器78在使用中通常水平定向。即，空气入口12和空气出口14平行于过滤器壳体16。在图17中，过滤器壳体16的管状部分已被省略以示出其中的封闭空间24。在此实施例中，可能期望将分隔件28焊接在过滤器壳体16内部以密封分隔件28并将分隔件28固定就位。可以使用具有贯穿其的开口的螺纹螺母或卡扣80将过滤器元件26固定到分隔件28中的开口30。在此实施例中，也可以使用夹具82将底座18紧固到过滤器壳体16。优选地，夹具82围绕过滤器壳体16的端部和底座18的端部。夹具82可以是用螺纹件84拧紧的两件式夹具82。

图18至图19的实施例也与先前实施例共享许多特征，因此，仅需要描述附加的或不同的特征。与图5至图9的实施例类似，图18至图19的过滤器壳体16在使用中通常竖直定向。在过滤器86的此实施例中，单独过滤器元件26可以通过底座18中的对应开口88被移除和更换。因此，移除和更换过滤器元件26可以不需要将底座18与过滤器壳体16分开。然而，如果期望进入封闭空间24并移除和更换过滤器元件26以及检查分隔件28，仍然可以通过松开螺纹件22来移除底座18。底座18中的过滤器开口88可以用螺纹插塞90封闭。

应当理解，在每个实施例中，优选地提供排放口以允许去除收集在过滤器中的流体。在每个实施例中还优选地在过滤器的入口和出口处提供压力测量端口以测量压力差，并且因此测量过滤器元件的状况(即，堵塞程度)。

虽然已经描述了本发明的优选实施例，但是应当理解，本发明不被如此限制，并且可以在不脱离本发明的情况下进行修改。虽然本文描述的每个实施例可能仅参考某些特征，并且可能不特定参考关于其他实施例描述的每个特征，但应认识到，除非另有说明，否则本文所述的特征是可互换的，即使未参考特定特征。还应当理解，上述优点不必是本发明的唯一优点，并且不必期望通过本发明的每个实施例来实现所有描述的优点。本发明的范围由所附权利要求限定，并且在权利要求的含义(无论是字面上的还是等效的)内的所有装置和方法都旨在包含在其中。

Claims (20)

1.一种用于经压缩的空气的过滤器，包括：

空气入口和空气出口；

过滤器壳体和封闭过滤器壳体的一端的底座，过滤器壳体和底座在其中限定封闭空间；

过滤器元件，其设置在过滤器壳体和底座的封闭空间内；

其中，空气入口与过滤器元件的第一侧连通并且空气出口与过滤器元件的第二侧连通，使得从空气入口到空气出口的空气流通过过滤器元件；并且

底座和过滤器壳体可移除地紧固在一起，使得底座和过滤器壳体能够彼此分开，以允许移除和更换过滤器元件。

2.根据权利要求1所述的过滤器，

其中，空气入口与空气出口形成到底座中；

过滤器进一步包括至少两个过滤器壳体，每个过滤器壳体可移除地紧固到底座并限定单独的封闭空间；

其中，至少一个过滤器元件设置在每个封闭空间内；并且

底座包括位于空气入口和空气出口之间的分隔件以防止空气入口和空气出口之间之间的直接流动、位于空气入口和过滤器元件的每个第一侧之间的第一通道、以及位于空气出口和过滤器元件的每个第二侧之间的第二通道。

3.根据权利要求2所述的过滤器，其中，空气入口、空气出口、分隔件、第一通道和第二通道一体模制到底座中。

4.根据权利要求2所述的过滤器，其中，所述至少两个过滤器壳体设置在空气入口和空气出口的相对的侧边上，并相对于空气入口和空气出口横向延伸。

5.根据权利要求1所述的过滤器，其中，过滤器元件是管状的，过滤器元件的第一侧是过滤器元件的内径或外径中的一者，并且过滤器元件的第二侧是过滤器元件的内径或外径中的另一者。

6.根据权利要求5所述的过滤器，其中，过滤器元件的第一侧是过滤器元件的内径，过滤器元件的第二侧是过滤器元件的外径。

7.根据权利要求1所述的过滤器，其中，从空气入口通过过滤器元件流向空气出口的经压缩的空气在100psi至200psi之间。

8.根据权利要求1所述的过滤器，其中，空气入口和/或空气出口连接到过滤器壳体，并且过滤器进一步包括设置在过滤器壳体内的分隔件以防止空气入口和空气出口之间的直接流动。

9.根据权利要求8所述的过滤器，过滤器进一步包括设置在过滤器壳体和底座的封闭空间内的多个过滤器元件，过滤器元件连接到分隔件，使得过滤器元件的第一侧和第二侧中的一者暴露于分隔件的一侧并且过滤器元件的第一侧和第二侧中的另一者暴露于分隔件的另一侧。

10.根据权利要求9所述的过滤器，其中，空气入口和空气出口二者连接到过滤器壳体的侧面，过滤器壳体呈管状形状，并且分隔件包括相对于过滤器壳体横向定向的第一部分和相对于过滤器壳体纵向定向的第二部分，过滤器元件连接到分隔件的第一部分。

11.根据权利要求1所述的过滤器，过滤器进一步包括设置在过滤器壳体和底座的封闭空间内的多个过滤器元件。

12.根据权利要求1所述的过滤器，其中，底座和过滤器壳体通过一个或多个螺纹紧固件紧固在一起。

13.根据权利要求12所述的过滤器，其中，底座和过滤器壳体通过夹具紧固在一起。

14.根据权利要求1所述的过滤器，过滤器进一步包括位于底座和过滤器壳体之间的铰链。

15.根据权利要求1所述的过滤器，其中，过滤器壳体呈管状形状，过滤器壳体平行于空气入口和空气出口定向。

16.根据权利要求1所述的过滤器，其中，过滤器壳体呈管状形状，过滤器壳体横向于空气入口和空气出口定向。

17.根据权利要求1所述的过滤器，其中，底座包括贯穿底座的开口，过滤器元件的尺寸设计为穿过所述开口以允许移除和更换过滤器元件。

18.根据权利要求17所述的过滤器，其中，所述开口通过螺纹紧固件封闭。

19.根据权利要求1所述的过滤器，过滤器进一步包括位于空气入口与空气出口之间的第一阀、位于空气入口与封闭空间之间的第二阀、以及位于空气出口与封闭空间之间的第三阀，其中，在第一阀打开时经压缩的空气未经过滤地在空气入口与空气出口之间流动，当第二阀和第三阀关闭时经压缩的空气不流动到封闭空间，底座和过滤器壳体是可分离的，以在未经过滤的经压缩的空气继续从空气入口流向空气出口时移除和更换过滤器元件。

20.一种经压缩的空气系统，包括：

根据权利要求1所述的过滤器；

空气干燥器，其从经压缩的空气去除水分；

其中，过滤器设置在空气干燥器的入口侧上，从而在经压缩的空气流过空气干燥器之前过滤经压缩的空气。

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