CN114845792B - 具有浮动键锁的推式过滤器 - Google Patents

Abstract

本文提供一种用于流体过滤的过滤器壳体组件，该过滤器壳体组件可以通过推动致动的释放件附接到过滤器基部或从过滤器基部上移除。该过滤器壳体组件具有顶部，该顶部具有从其延伸的入口端口和出口端口，以及从过滤器壳体纵轴向中心延伸的突出部。入口端口和出口端口形成为沙漏形状。具有带有用于与凸起配合的凹槽的基部、从基部延伸的至少一个指状件以及附接到其上用于容纳印刷电路板的电子电路部件壳体的过滤键，通过将所述顶部突出部与过滤键凹槽配合而连接到过滤器壳体顶部。入口端口和出口端口都具有至少一个用于流体通过的空腔，其中每个空腔在背离印刷电路板的方向上暴露。

Description

具有浮动键锁的推式过滤器

技术领域

本发明涉及一种过滤设备，具体地涉及一种便于从机械支撑件容易地移除和更换过滤器壳体的过滤器壳体设备，并且更具体地涉及一种启动浮动键锁的推式过滤器设计，其中键可以同时用作锁和用于特定过滤器属性的标识符。机械支撑件可以与流入和流出管道串联地定位并流体连通，例如在冰箱内。更具体地，本发明涉及一种过滤器壳体和安装件，由此过滤器壳体可通过推动致动的释放件附接到安装件和从安装件移除。通过朝向机械支撑件轴向推动贮槽来启动包含过滤介质的过滤器贮槽的受控附接或分离。特定的键锁设计允许用户识别和匹配由机械支撑件接收的某些过滤器配置，并且拒绝其它过滤器配置。由推动致动的释放件致动的内部关闭件在过滤器壳体移除和更换期间阻止溢出。

背景技术

本发明涉及一种具有锁定和解锁机构的水过滤系统，该锁定和解锁机构用于在过滤介质已经达到其使用寿命时更换过滤器。液体过滤装置的使用是本领域公知的，如美国专利第5,135,645号、第5,914,037号和第6,632,355号中所示。尽管这些专利示出了用于水过滤的过滤器，但是由于它们的设计和布置，过滤器难以更换。例如，美国专利第5,135,645号公开了一种作为插入式滤筒的滤筒，该滤筒具有一系列开关，以在移除滤筒以进行更换时防止水的流动。过滤器必须手动地插入和移除，并且具有启动的开关以启动阀机构，从而在过滤器移除时防止水的流动。过滤器的盖放置在冰箱的侧壁中，并且用于激活启动阀的开关。过滤器入口与冰箱壁共面并迫使难以进入滤筒。

在2006年8月28日提交的Huda的美国专利申请第11/511,599号中，标题为：“具有旋转过滤器更换机构的过滤器壳体设备(FILTER HOUSING APPARATUS WITH ROTATINGFILTER REPLACEMENT MECHANISM)”，一种具有包括第一内部旋转器和第二内部旋转器的旋转器致动机构的过滤器组件被教导为从其基部插入、锁定和移除过滤器壳体的有效方式。简单的推动机构致动自驱动释放和转换装置，该装置保持和释放过滤器壳体贮槽，并提供流体关闭以防止泄漏和溢出。在过滤器更换过程开始时，旋转关闭和锁定机构由作用在过滤器壳体上的轴向力启动和释放。

本发明尤其可用作具有水分配装置和任选的冰分配装置的冰箱的水过滤系统。冰箱中使用的水或水和冰可能含有来自市政水源或来自地下井或蓄水层的污染物。因此，有利的是提供一种水过滤系统以减少锈、沙、淤泥、污垢、沉积物、重金属、微生物污染物(例如贾第虫孢囊)、氯、杀虫剂、汞、苯、甲苯、MTBE、镉细菌、病毒和其它已知污染物。用于微生物污染物的特别有用的水过滤介质包括在美国专利第6,872,311号、第6,835,311号、第6,797,167号、第6,630,016号、第5,331,037号和第5,147,722号中发现的那些水过滤介质，并且通过引用将其并入本文。本过滤设备的用途之一是作为冰箱的水过滤设备。冰箱是具有外柜、冷藏室以及冷冻室的电器，该冷藏室设置在外柜内并具有后壁、一对相对的侧壁、与后壁相对设置的至少一个门、顶部和底部，该冷冻室设置在外柜内并与冷藏室相邻。冰箱通常具有设置在门上并与水源和用于过滤水的过滤器流体连通的水分配器。此外，冰箱通常具有在门上并且与水源和用于过滤水的过滤器流体连通的冰分配器。已经发现，本发明的过滤器组件可用作具有水分配器和/或冰分配器的冰箱的过滤器。

发明内容

在第一方面，本发明涉及一种滤筒组件，其包括：壳体，所述壳体具有基本上圆柱形的主体和用于与所述主体形成流体密封的顶部，所述壳体顶部包括：入口端口和出口端口，每个端口在平行于所述滤筒组件的轴向中心线的方向上从所述滤筒壳体顶部垂直向上延伸，其中所述入口端口和出口端口中的每一个具有至少一个截面大致为圆柱形的部分或段，包括形成所述入口端口和出口端口的顶部的第一段、邻近所述壳体顶部的第三段和位于所述第一段与第三段之间的第二段，所述第二段具有用于流体流动的至少一个孔或空腔，所述第一段和第三段具有大致相同的第一直径，并且所述第二段具有不等于所述第一直径的第二直径；以及过滤键，所述过滤键位于所述壳体顶部上，用于配合附接至过滤器基部，所述过滤键具有过滤键基部，所述过滤键基部具有暴露的正面、暴露的后面和暴露的侧面，并且所述过滤键包括伸出的指状件，所述伸出的指状件在一侧上包括接触部分和相邻侧，所述接触部分形成在第一方向上相对于所述壳体顶部暴露的第一面，所述相邻侧形成在第二方向上相对于所述壳体顶部暴露的第二面，使得所述第一方向和所述第二方向不相同。

滤筒组件入口和出口端口第二段可形成为沙漏形状。

滤筒组件入口和出口端口可沿不与所述壳体顶部的轴向中心相交的弦线定位，使得垂直穿过所述弦线的直径线被分成不相等的部分。

滤筒组件入口和出口第二段空腔可在朝向所述过滤键后面的方向暴露。

滤筒组件可进一步包括印刷电路板壳体，所述印刷电路板壳体位于或连接到所述壳体顶部，或连接到所述过滤键基部，或与所述过滤键基部成一体，并且所述印刷电路板壳体可进一步被设置成邻近所述过滤键。印刷电路板壳体可包括用于在其中容纳印刷电路板并用于进一步将所述印刷电路板固定到所述壳体顶部的凹部空腔。端子还可被设置在所述印刷电路板上，用于在一侧与所述滤筒壳体电连接，并在相对侧与嵌入的电子器件电连接。

在第二方面，本发明涉及一种滤筒组件，其包括：壳体，所述壳体具有带有轴向中心线的基本上圆柱形的主体和用于与所述主体形成流体密封的顶部，所述壳体顶部包括：从所述壳体顶部延伸的入口端口和出口端口，所述入口端口和出口端口中的每一个具有主体，所述主体具有顶部段、中间段和与所述壳体顶部段相邻并且与所述圆柱形主体流体连通的底部段，所述入口端口和出口端口顶部段在与所述中间段的连接处具有至少一个密封件，并且所述入口端口和出口端口底部段在与所述中间段的所述连接处具有至少一个密封件，所述密封件中的每一个具有外表面第一直径，并且所述入口端口和出口端口中间段具有外表面，所述外表面具有第二直径延伸部，所述第二直径延伸部小于所述入口端口和出口端口各自的密封件的第一直径；以及过滤键，所述过滤键位于所述壳体上或被连接到所述壳体以用于配合附接到过滤器基部，所述过滤键包括伸出的指状件，所述伸出的指状件在一侧上包括接触部分和相邻侧，所述接触部分在所述第一方向上相对于所述壳体顶部轴向中心线形成第一角度，所述相邻侧在所述第一方向上相对于所述壳体顶部轴向中心线形成第二角度，使得所述第一角度和所述第二角度不相等，所述接触部分成形为可滑动地与过滤器基部附接构件相互作用。

入口端口和出口端口中间段可形成为沙漏形状。

入口端口可在其主体上进一步包括用于流体通过的空腔，并且所述出口端口可在其主体上进一步包括用于流体通过的空腔，并且所述入口端口腔和出口端口腔都可在与所述过滤键指状件接触部分相反的方向上暴露。

入口端口和出口端口可从所述壳体顶部的非直径弦线延伸。

入口端口顶部段和底部段以及所述出口端口顶部段和底部段基本上可为圆柱形。

滤筒组件可进一步包括用于将印刷电路板连接到所述壳体顶部的印刷电路板壳体，并且所述印刷电路板可进一步被设置成邻近所述过滤键。印刷电路板壳体可具有凹部，并且被设置成邻近并至少部分地围绕所述过滤键，并且所述过滤键可部分地延伸到所述印刷电路板凹部中。印刷电路板壳体可形成为大致马蹄形。

在第三方面，本发明涉及一种滤筒组件，其包括：壳体，所述壳体具有基本上圆柱形的主体和用于与所述主体形成流体密封的顶部，所述壳体顶部具有轴向中心并且进一步包括：从所述壳体顶部延伸的入口端口和出口端口，所述入口端口和出口端口中的每一个具有主体，所述主体具有顶部段、中间段和与所述壳体顶部段相邻并且与所述圆柱形主体流体连通的底部段，所述入口端口和出口端口顶部段在与所述中间段的连接处具有至少一个密封件，并且所述入口端口和出口端口底部段在与所述中间段的所述连接处具有至少一个密封件，所述密封件中的每一个具有外表面第一直径，并且所述入口端口和出口端口中间段具有外表面，所述外表面具有直径延伸部，所述直径延伸部小于所述入口端口和出口端口各自的密封件的第一直径，使得所述入口端口中间段和出口端口中间段形成为沙漏形状；过滤键，所述过滤键位于所述壳体上或被连接到所述壳体以用于配合附接到过滤器基部，所述过滤键包括伸出的指状件，所述伸出的指状件在一侧上包括接触部分和相邻侧，所述接触部分在所述第一方向上相对于所述壳体顶部形成第一角度，所述相邻侧在所述第一方向上相对于所述壳体顶部形成第二角度，使得所述第一角度和所述第二角度不相等；电子电路部件壳体，所述电子电路部件壳体被设置成邻近所述过滤键并且具有凹部，所述凹部用于在其中容纳电子电路部件，并且用于进一步将所述电子电路部件连接到所述壳体顶部，所述电子电路部件壳体位于所述滤筒组件壳体上或连接到所述滤筒组件壳体；以及入口端口第二宽度上的用于流体通过的空腔，以及出口端口第二宽度上的用于流体通过的空腔，所述入口端口空腔和出口端口空腔在背离印刷电路板的方向上暴露。

滤筒组件入口和出口端口可从所述壳体顶部的非直径弦线延伸。

滤筒组件电子电路部件可为印刷电路板。

滤筒组件电子电路部件壳体可至少部分地围绕所述过滤键，并且所述过滤键可部分地延伸到所述电子电路部件壳体凹部中。电子电路部件壳体凹部可进一部包括设置在其中的端子，用于将所述印刷电路板连接到所述滤筒组件壳体。

本发明的一个目的是提供一种过滤器壳体设备，所述过滤器壳体设备安装在基部上并具有用于简单更换和移除的自动锁定机构。

本发明的一个目的是提供一种过滤器壳体设备和通过推动致动的、可滑动地移动的浮动锁附接的基部。

本发明的另一个目的是提供一种安装在表面上的过滤器壳体设备，所述过滤器壳体设备具有用于更换和移除的压力启用的非旋转锁定装置。

本发明的另一个目的是提供一种过滤器壳体设备，其允许过滤器的键控识别。

本发明的又一个目的是提供一种与水分配和/或冰分配设备一起使用的过滤器壳体设备，由此将经过滤的水提供到所述水分配和/或冰分配设备。

附图说明

在所附权利要求中具体阐述了被认为是新颖的本发明的特征以及本发明的元件特征。附图仅用于说明的目的，并且没有按比例绘制。然而，通过参考下面结合附图对实施例的描述，可以最好地理解本发明本身的结构和操作方法，其中：

图1A是本发明的过滤器组件的一个实施例的顶部分解图。

图1B是图1A的过滤器壳体组件的实施例的侧平面图。

图1C描绘了过滤器壳体组件的透视图，其中加强肋至少部分地沿着过滤器壳体的外表面向下延伸。

图2A是本发明的过滤键的一个实施例的透视图。

图2B是图2A的过滤键的横向侧视图。

图2C描绘了图2A的过滤键的底部平面图，示出了用于附接的凹槽和锁定节块或突片。

图2D描绘了从图2C的过滤键的相对侧看的透视图。

图2E描绘了图2A的过滤键的底视图。

图2F是图2A的过滤键的纵向侧视图。

图2G描绘了开槽的凹槽，其包括用于将过滤键牢固地固定到过滤头或过滤歧管的较宽的上部。

图2H是过滤键的侧视图，描绘了成角度的斜坡段，其至少部分地延伸过滤键的底表面的长度。

图2I描绘了用于图2H的过滤键的互补成角度的斜坡段。

图2J描绘了过滤头的局部截面的侧视图，示出了用于与过滤键上的开槽凹槽互锁的配合突出部，以及用于与过滤键底部边缘上的斜坡段互锁的互补成角度的斜坡段。

图3A描绘了本发明的浮动锁或滑动锁的一个实施例的透视图。

图3B是从图3A的浮动锁的相对侧看的透视图。

图3C是图3A的浮动锁的横向侧视图。

图3D描绘了图3A的浮动锁的顶视图。

图3E描绘了图3A的浮动锁的截面纵向侧视图。

图4A是过滤歧管的一个实施例的透视图。

图4B是具有延伸支撑构件的过滤歧管的第二实施例的顶部平面图。

图4C是过滤歧管的第二实施例的透视图。

图5A是本发明的过滤头的一个实施例的侧视图。

图5B是图5A的过滤头的底部透视图。

图5C是图5A的过滤头的顶部透视图。

图5D是具有用于过滤键的卡扣配合锁的过滤头的另一实施例。

图5E是图5D的过滤头的底部透视图。

图5F是过滤头的顶部透视图，描绘了用于接收过滤键的孔。

图5G描绘了具有用于流体流动的入口和出口端口的一体的或集成的过滤头/过滤歧管构造。

图5H是图5G的集成的、一体的过滤头的侧视图。

图5I是图5G的集成的、一体的过滤头的底视图，描绘了用于容纳滤筒的端帽端口的偏轴中心圆筒。

图6A和6B是本发明的过滤器组件的第二实施例的分解图，示出了具有延伸凸台的过滤键。

图7A是具有延伸凸台的本发明的过滤键的实施例的顶部透视图。

图7B是图7A的过滤键的底部透视图。

图7C描绘了图7A的过滤键的顶部平面图。

图7D描绘了图7A的过滤键的侧平面图。

图7E描绘了图7A的过滤键的实施例的端部或横向侧视图，示出了在由指状件产生的平面上方升高的凸台，以及从凸台横向向外延伸的两个翼部。

图7F是本发明的过滤键的另一实施例的透视图，示出了在横向侧上位于底部上的锁定节块。

图8A描绘了本发明的浮动锁的实施例的透视图。

图8B是图8A的浮动锁的顶视图。

图8C是图8A的浮动锁的截面图，描绘了位于纵向或侧面板上的浮动锁的一端处的驱动键。

图8D描绘了图8C的驱动键的分解图，示出了边缘角度和面。

图8E描绘了具有延伸构件的浮动锁的透视图。

图8F是具有延伸构件的图8E的浮动锁的侧视图。

图8G是具有延伸构件的图8E的浮动锁的横向或截面图。

图9A是本发明的非浮动端口的透视图。

图9B是图9A的非浮动端口的顶部平面图。

图10A是本发明的后板的一个实施例的顶部平面图。

图10B是图10A的后板的底部透视图。

图10C是本发明的后板的第二实施例的顶部平面图。

图11是本发明的过滤器组件的分解图，示出了具有凸台的过滤键，该过滤键连接到具有延伸支撑件的过滤歧管。

图12A是本发明的过滤器组件的另一实施例的前正视图。

图12B是图12A的过滤器组件的前顶部透视图。

图12C是图12A的过滤器组件的后顶部透视图。

图12D是图12A的过滤器组件的后正视图。

图12E是图12A的过滤器组件的局部放大后顶部透视图。

图13A是与图12A的过滤器组件实施例一起使用的过滤键的前顶部透视图。

图13B是图13A的过滤键的后透视图。

图13C是图13A的过滤键的侧正视图。

图14A是图12A的过滤器组件的实施例的俯视图，其中印刷电路板直接固定到过滤器壳体顶部而没有PCB壳体。

图14B是图14A的过滤器组件实施例的局部透视图。

图14C是图14A的过滤器组件的局部前正视图。

图14D是图14A的过滤器组件的局部侧正视图。

具体实施方式

在描述本发明的实施例时，这里将参考附图中的图1至13，其中相同附图标记表示本发明的相同特征。本发明的特征不必按比例示出。

本发明涉及一种用于过滤液体的过滤器壳体组件，包括拦截化学、微粒和/或微生物污染物。使用过滤器壳体的机械锁定组件而不需要现有技术的过滤器壳体中必需的过大的力和紧密的公差，使得过滤器更换容易且频繁地，并且过滤器性能最佳。本发明的过滤器壳体组件提供了简化的过滤器更换，以使工艺停工时间最小化，并且不需要工具。简单的推动机构致动自驱动释放和转换装置，该装置保持和释放过滤器壳体贮槽或滤筒，并提供流入关闭装置以防止泄漏和溢出。响应于来自滤筒的轴向插入力的浮动锁或滑动锁垂直于或径向于贮槽的轴向运动而移动，并允许特定的连接件或过滤键插入浮动锁内。一旦插入，浮动锁在弹性力的作用下朝向其原始位置缩回，所述弹性力例如为两个串联的弹簧，或其它互补的弹性机构，当浮动锁从其初始位置移动时，所述弹性机构将浮动锁保持在缩回张力下。过滤键和浮动锁的组合允许识别特定的过滤器型号，并且可以被配置成拒绝除特定过滤器类型之外的所有类型。

滤筒的移除以相同的方式进行。轴向插入力使得浮动锁正交地移动，这允许从浮动锁移除过滤键。由弹簧张力等提供的抽出力有助于将滤筒推出其基部。在过滤器更换过程开始时，流体关闭和锁定机构由作用在滤筒上的轴向力而启动。

下面结合水处理系统的应用和操作来描述本发明。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，本发明可应用于需要过滤液体的任何装置。

图1A是本发明的过滤器组件的实施例的顶部分解图。过滤器组件可固定地固定在需要流体过滤的操作环境内的位置，例如附接到冰箱的内侧壁，尽管当然也可以设想其它操作环境，并且过滤器组件可用于其中过滤器组件可进入流入和流出流体进入端口并可与该端口流体连通的任何数量的环境中。仅出于说明的目的，讨论了用于过滤被管道输送到冰箱中的水的应用。

过滤器壳体组件200包括过滤器组件的从过滤器基部100可移除、可拆卸的滤筒或贮槽。过滤器壳体组件200包括：过滤器壳体1，其包围过滤介质8；过滤头2，其在一端附接到过滤器壳体1，并且在另一端附接到过滤歧管3和非浮动端口11。连接件或过滤键5附接到过滤歧管3。过滤器基部100包括具有基部平台1104的非浮动端口11、浮动锁12和后板13。过滤头2以水密配合固定到过滤器壳体1。该附接方案可以通过水密螺钉配合、粘接、焊接或本领域中常用的用于密封邻接部件(典型地邻接塑料部件)的其它水密紧固机构来实现。如下面进一步详细讨论的，过滤键5连接到过滤歧管3。过滤键5可以与过滤歧管3形成为一体件，或者可以通过其它方法牢固地附接，例如粘接、焊接、压配合、摩擦配合等。过滤键5也可以可移除地附接，以便由最终用户更换。过滤歧管3附接到过滤头2。过滤介质8位于过滤器壳体1中。过滤介质8的每一端由帽固定，该帽便于引导由过滤器处理的流体。过滤介质8在一端由封闭端帽7固定，而在另一端由开口端帽6固定。过滤介质8可以是本领域已知的任何过滤介质，优选是碳块过滤器。其通常以与过滤器壳体1类似的方式成形，在一个实施例中，该过滤器壳体是圆柱形的。开口端帽6被设计成与过滤头2接合并流体连通。

在另一实施例中，过滤器壳体1可以包括纵向地位于过滤器壳体外表面上的加强肋16。图1C描绘了过滤器壳体组件200的透视图，该过滤器壳体组件具有至少部分地沿着过滤器壳体1的外表面向下延伸的一排加强肋。加强肋16还用作用于将过滤器壳体组件200插入护罩(未示出)中的引导件，该护罩可以是用于确保与过滤器基部100适当对准的安装组件的一部分。加强肋16优选地与过滤器壳体1是一体的，但也可以作为单独的部件部分来附接。肋16可以延伸过滤器壳体1的整个长度，或者如图所示，可以延伸到过滤器壳体组件200端帽6、7之间的中间点。

过滤器壳体组件200是包括过滤器壳体1的成品组件，过滤器壳体在一端由封闭端帽7和在另一端由开口端帽6包围过滤介质8。通常，O形环密封件，例如O形环密封件9，用于防止不同部件预期配合处的漏水。过滤歧管3和过滤键5与过滤头2连接，并固定到过滤器壳体1以形成组装的过滤器壳体设备200。这些部件可以是一体的、永久固定的或可移除地彼此附接并连接到过滤头2。图1B是本发明的过滤器组件的一个实施例的侧平面图。

图2A是连接件或过滤键5的透视图。

图2B是过滤键5的横向侧视图。如前所述，过滤键5的底部通过任何数量的紧固方案附接到过滤歧管3，或者可以与过滤歧管3一体地形成。

图2C描绘了凹槽51，该凹槽优选地被成形为用于容纳过滤歧管3上的互补突出部，并且优选地被成形为用于容纳燕尾形突出部；然而，不排除其它连接的互补形状。

例如，图2G描绘了不是燕尾接头的开槽凹槽51b。开槽凹槽51b可包括较宽的上部51c，以更牢固地将过滤键5固定到过滤歧管3。过滤键5与过滤歧管3的连接可以是粘接、声波焊接、压配合、摩擦配合等。此外，过滤键5可以与过滤歧管3成一体。类似地，过滤歧管3可以与过滤器壳体顶部粘接、声波焊接、压配合、摩擦配合或一体形成。如说明性实施例所示，凹槽51被成形为适于接收位于过滤歧管3上的压配合或卡扣配合的卡扣特征。以这种方式，过滤键5可以可移除地附接到过滤歧管3。类似地，过滤歧管3可以设计成可移除地附接到过滤头2。因此，该设计具有更大的灵活性来引入和适应不同的键配置，这些键配置可用于指定特定的过滤器类型，并有目的地拒绝其它过滤器类型。另外，过滤键5可包括至少在其底部边缘上的成角度的斜坡段59a，其中过滤键5与过滤歧管3或过滤头400的顶面可滑动地配合。

图2H是过滤键5的侧视图，描绘了成角度的斜坡段59a，其至少部分地延伸过滤键5的底表面的长度。成角度的斜坡59a位于过滤键5的底部边缘的一端并延伸到过滤键主体5a中。

图2I描绘了具有用于与过滤键5的角度的斜坡段59a配合的互补的成角度的斜坡段59b的过滤头400的透视图。成角度的斜坡段59a可配合地邻接互补的成角度的斜坡段59b，以互锁和帮助将过滤键5固定到过滤头400。对于利用过滤歧管3的两件式设计，在过滤歧管3的顶表面上形成互补的成角度的斜坡段59b。

图2J描绘了过滤头400的局部截面的侧视图，示出了用于与开槽凹槽51b互锁的配合突出部或轨道321，以及互补的成角度的斜坡段59b。

图4A描绘了过滤歧管300的一个实施例的透视图。端口310示出为偏离过滤歧管300的中心。图4A描绘了没有延伸支撑构件的过滤歧管。优选地，端口310是出口端口；然而，本发明不限于特定的入口和出口位置，并且可以使这些端口互换。当端口310用作离开或出口端口时，过滤歧管300通过开口帽6的中心端口从过滤介质8获取流体，并将流体流从轴向中心径向向外引导到端口310。在此实施例中，入口端口位于过滤头2上。通过使入口和出口端口定位成离轴，过滤器壳体组件200具有更坚固的设计，具有增强的结构完整性，用于安装到过滤器基部，并且用于在附接期间保持可固定就位。

参考图4A至4C，在过滤键5的优选附接方案中，在过滤歧管3或300的中心线上或附近形成突出部或轨道32或320。突出部或轨道32或320优选为在圆形中心部分33或330上方延伸的矩形段。突出部或轨道32允许过滤键5的精确对准，同时提供稳固的连接。优选地，突出部32与过滤键5的凹槽51之间的燕尾形、压配合或摩擦配合互连允许使用者移除和更换过滤键5。这允许指定特定的过滤键，并相应地指定特定的滤筒。突出部或轨道32、320可以分别与过滤歧管3或300一体地形成，并且过滤歧管3可以与过滤器壳体顶部一体地形成。或者，这些部件可单独制造并通过粘接、焊接、压配合、摩擦配合或本领域已知的其它合适方式附接。优选地，突出部或轨道32、320具有燕尾形表面，用于与过滤键5的互补凹槽51可滑动地配合。

在图4B和4C所示的实施例中，突出部32可以在延伸支撑件34上。图4B描绘了过滤歧管3的顶部水平视图，示出了从中心部分33沿半径纵向或径向向外延伸的延伸支撑件34。延伸支撑件34支撑覆盖并保护过滤头2的可选护罩4。过滤歧管3或300位于过滤头2内并附接到该过滤头。

图5A描绘了过滤头2的一个实施例的侧视图。过滤头2示出为具有偏心端口21。以此方式，过滤头2的端口21和过滤歧管3的端口31都是偏心的，并且围绕与过滤头2的中心点大致相交的平面彼此平行。如图1、4和5所示，围绕过滤头2的中心点形成的凹陷部分22接收过滤歧管3的中心部分33。如果延伸支撑件34与过滤歧管3一起使用，当过滤歧管3插入过滤头2内时，延伸支撑件34大致垂直于由端口21和31形成的平面定位。延伸支撑件34在每一端处提供用于护罩4的卡扣配合设计。

图5B是过滤头的底部透视图。

图5C是过滤头2的顶部透视图，描绘了凹部22。

过滤头210描绘了如图5D至5F所示的另一实施例。在此实施例中，如图5F的顶部透视图所示，在过滤头210的顶表面上是位于中心点一侧上的弯曲接收凸台或支撑构件230，以及位于过滤头210的中心点另一侧上的与弯曲凸台230相对的两个平行的横向支撑构件240a、240b。这些结构支撑构件用于将过滤键5对准过滤头210，并帮助固定过滤键5。如图4A所示，此过滤头可以与没有延伸支撑件的过滤歧管300结合使用。结构支撑构件230为过滤键5提供物理挡块，该物理挡块通常在由过滤歧管300提供的突出部32上滑动。横向支撑构件240a、240b用于对准过滤键5，并防止其无意中移位。图5E是过滤头210的底部透视图。图5D是过滤头210的侧视图。

在另一实施例中，过滤头2、210可以与过滤歧管3、310是一体的，例如呈单个注射模制件形式的一件式构造，或过滤歧管3、310焊接、熔合或以其它方式永久地附接到过滤头2、210上作为子组件的两件式构造。

图5G描绘了具有入口端口410a和出口端口410b的一体的或集成的过滤头/过滤歧管构造400。突出部420优选为在过滤头400的圆形中心上方并偏离其轴线延伸的成形段。突出部420允许过滤键5的精确对准，同时提供稳固的连接。突出部420与过滤键5的凹槽51之间的燕尾形、压配合或摩擦配合互连允许使用者移除和更换过滤键5。图

5H是集成的一体式过滤头400的侧视图。圆柱形壁424的尺寸设置成容纳过滤器壳体1的开口端帽6。圆柱形壁426偏离过滤头400的轴向中心，并被配置成容纳端帽6的中心轴向端口，使流体流重新定向偏离轴向中心，使得端口410b在圆筒426内，而端口410a在圆筒426的外部。流体流的这种重新定向执行与过滤歧管3、310类似的功能，而不需要将端帽6的中心轴向端口与过滤歧管孔对准。

图5I是图5G的集成的一体式过滤头的底视图，描绘了用于容纳过滤器滤筒的开口端帽6的端口的偏离轴向中心的圆筒426。与分别示出了过滤头2、210的下侧的透视图的图5B和5E相比，图5I示出了在集成过滤头400设计中不存在用于从开口端帽6接收端口的轴向居中的圆筒。

过滤歧管300包括偏心端口310，以及牢固地装配在过滤头210的凹部220内的中心部分330。突出部320接收来自过滤键5的凹槽。在此实施例中，当过滤键5可滑动地插入突出部320内时，结构支撑构件230和横向结构支撑构件240a、240b固定过滤键5。结构支撑构件230的弯曲部分迫使过滤键5仅沿一个方向插入。可以采用位于过滤头210的顶部上并且在横向支撑构件240a、240b之间居中的附加凸台232来用作过滤键5的锁定或卡扣配合。另外，在另一实施例中，结构支撑构件230可形成有小孔235，该小孔远离过滤头210的中心点直接定位在支撑构件230与过滤头210的顶部相交的基部处。此小孔235被设计成容纳突出材料或锁定节块或突片53，该突出材料或锁定节块或突片设置在横向侧的下端上的过滤键5的对应端部处或与所述对应端部一起形成。过滤键5上的锁定节块或突片53插入结构支撑构件230的弯曲部分上的小孔235内，并防止过滤键5远离过滤头210轴向移除。图2A至2F示出了位于过滤键5的横向侧的底部上的锁定节块53。图5D是过滤头210的侧视图，描绘了用于接收过滤键5的孔235。

如图2A至2F所示，过滤键5包括至少一个横向延伸指状件52，并且优选地包括多个延伸的指状件。图2C是过滤键5的底部透视图。在第一说明性实施例中，过滤键5示出为具有十个横向延伸的指状件52。指状件52优选地由与过滤键5的基部55相同的材料构成，并且与其一体地形成。然而，指状件也可以可移除地附接，并且过滤键设计不限于一体形成的构造。横向延伸的指状件52可以形成许多不同的配置。在说明性实施例中，在每个指状件52之间存在均匀的间隙54。在其它配置中，在过滤键5的一侧或两侧上可能缺少指状件，并且间隙54在一些位置可能比在其它位置更宽。使用数字1、0标记来指示指状件(1)或间隙(0)，可能具有用于过滤键的许多不同配置。图2E中所示的配置将在每一侧上被指定为101010101。作为单独的实例，对于标记100010101，这将表示横向指状件(1)后面跟着宽间隙(000)，然后指状件(1)后面跟着间隙(0)，指状件(1)后面跟着另一间隙(0)，并且最后一个是指状件(1)。本发明不限于任何特定的指状件/间隙顺序。另外，过滤键5一侧上的指状件/间隙配置不必与相对侧上的指状件/间隙配置对称。通过具有不同的指状件/间隙配置，可以制造用于所采用的特定过滤器壳体组件的机械键标识符。过滤键5也可以是彩色编码的，以便于识别不同的滤筒或壳体组件。它也可以是纹理化的、镜面的、透明的、半透明的、材料改性的，或具有导电签名，或其任何组合，以用于识别目的。更重要的是，除了过滤器壳体组件的识别之外，特定的过滤键指状件/间隙配置将仅允许在给定系统中使用特定的过滤器壳体组件。

如图3所示，过滤键5的指状件52是强度支承件，用于与位于浮动锁12的纵向侧上的对应驱动键123a、123b配合或互锁。在浮动锁12上必须有至少一个驱动键，该驱动键与过滤键5上的至少一个指状件相对应并对齐，从而当过滤键5被插入以与浮动锁12配合时，驱动键可滑动地接触指状件，并且浮动锁12纵向移动一定增量，以允许过滤键5上的指状件52在浮动锁12上的间隙122之间横向移动。一旦指状件52已经在浮动锁12上的对应间隙之间通过，该间隙在张力下被可滑动地受限，浮动锁12通过拉伸缩回力而部分地朝向其原始位置返回，使得过滤键5上的至少一个指状件与浮动锁12上的至少一个驱动键对准或互锁，并且该对准抵抗任何直接向外的轴向抽出力。

过滤键5的每个指状件52包括如图2A和2F所示的倾斜面58。这些成角度的特征被制成可滑动地接触图3A和3E所示的浮动锁12的驱动键123a、123b的互补倾斜边缘或成角度特征121a、121b。在过滤键5的插入期间，过滤键的指状件的成角度特征的滑动接触使浮动锁12横向移动离开其初始位置，并允许过滤键5的指状件插入在驱动键123a、123b之间的间隙122内。

在图3A和3B中描绘了浮动锁12的透视图。浮动锁12具有成角度面对的指状件、突出部或驱动键123a、123b和间隙122，它们可相互对应于位于过滤键5上的指状件52和间隙54。浮动锁12的驱动键/间隙配置不必与过滤键5的指状件/间隙配置完全互补。仅当过滤器壳体组件200轴向插入过滤器基部100中时，浮动锁12才必须能够完全容纳插入的过滤键5。浮动锁12的每个驱动键123a、123b分别成形为具有接收楔状件129a、129b，该接收楔与倾斜边缘121a、121b相对，以捕获过滤键5的指状件52。指状件52可以具有横截面菱形形状，以便于由驱动键接收楔状件129a、129b捕获。如图3D和3E所示，驱动键123a、123b放置在浮动锁12的至少一个纵向侧上。在驱动键123a、123b的下方且居中是一排位置止动件125。位置止动件125防止指状件52在插入过程中进一步延伸。不需要为每个驱动键123a、123b提供位置止动件125，只要存在至少一个位置止动件125以禁止过滤键5的过度插入。位置止动件125还包括倾斜的或成角度的面126，用于与过滤键5上的指状件52的斜面58滑动接触。位置止动件125示出为一排锯齿状边缘，但不必与驱动键123a、123b一一对应。

在插入时，当过滤键5的指状件52接触驱动键123a、123b时，浮动锁12克服缩回力从其初始位置移开，并根据接触的倾斜边缘58和121移动。一旦指状件52的翼部56a、56b越过驱动键123a、123b的唇缘127a、127b，浮动锁12就不被禁止对缩回力作出反应，并且朝向其原始位置略微向后移动，在该原始位置处，菱形翼部56a、56b然后被接收楔状件129a、129b捕获。此位置将过滤键5锁定到浮动锁12，抵抗任何直接的轴向抽出力。

在驱动键123a、123b的最底部和位置止动件125的最顶部之间存在间隙或空间124。在抽出时，当指状件52的翼部56a、56b被推入此间隙或空间内时，不存在防止浮动锁12响应于作用在其上的张力缩回力的结构。因此，浮动锁12可自由地响应于缩回力，并将朝其初始位置移动。这将使过滤键5的指状件52在浮动锁12的间隙122内对准，并允许容易地抽出过滤器壳体200。

为了抽出过滤器壳体组件200，使用者再次轴向向内推动过滤器壳体组件，这将过滤键5上的翼部56a、56b从驱动键123a、123b释放。这使得浮动锁12以返回到其原始位置，并且将过滤键5上的指状件52定位在浮动锁12的间隙122处。过滤器壳体组件200现在可以从过滤器基部100中自由地抽出。非浮动端口11的关闭支柱1101a、1101b内的弹性构件1110有助于将过滤器壳体组件200从过滤器基部100推开或抽出。

图9A是非浮动端口11的透视图，该非浮动端口与后板13或后板1300串联工作，以将浮动或滑动锁12保持在适当位置，同时在过滤器壳体组件200的插入和抽出过程中允许浮动或滑动锁自由地纵向移动离开其中心位置并回到其中心位置。如这里进一步讨论的，非浮动端口11的底部平台1104也将保持图8的浮动锁1200和浮动锁1212。为简单起见，主要参考非浮动端口11与浮动锁12的相互作用，但非浮动端口11的适用性也包括与浮动锁1200和1212一起使用。非浮动端口基部平台1104包括突出的外壳1102，其大于浮动锁12，并制成将浮动锁12封闭在其中。外壳1102防止浮动锁12超程，并在安装时保护浮动锁免受外来的、无意的移动的影响。

图9B为非浮动端口11的顶部平面图。支柱1101a、1101b位于外壳1102的相对侧并延伸穿过基部平台1104。每个入口支柱1101a/出口支柱1101b具有上支柱部分和下支柱部分，该上支柱部分在轴向上相对于基部平台1104的顶表面垂直向上延伸，该下支柱部分在轴向上相对于基部平台1104向下延伸。端口1103表示流体的入口端口和出口端口。关闭支柱1101a、1101b包括关闭塞14，该关闭塞用作阀密封件，以在移除滤筒时停止流体流动。关闭支柱1101a、1101b优选为圆柱形，包含弹簧致动的O形环密封塞，用于在滤筒移除期间密封入口和出口管线。在实施例中，后板13卡扣配合到非浮动端口11中。为了适应这种情况，在非浮动端口11上示出了卡扣装配件1105，其接收后板13上的对应装配件135。参考图1，浮动锁12由非浮动端口11和后板13支撑。

图10A是本发明的后板13的一个实施例的底部平面图。

图10B描绘了后板13的底部透视图。后板13将浮动锁12固定在非浮动端口11中的支撑结构内。后板13优选地通过卡扣配合连接到非浮动端口11，但也可容易地采用本领域已知的其它附接方案，例如粘接、焊接和各种机械紧固件。后板13在每一端上形成有延伸部132，并且在它们之间形成有成形间隙133。间隙133成形为围绕非浮动端口11的关闭支柱1101a、1101b。在此实施例中，后板13包括允许浮动锁12纵向移动的中心孔131。浮动锁12可包括与配置有指状件和间隙的面相对的延伸构件，以便允许诸如螺旋弹簧或扭簧的弹性部件作用在其上。图3C和3E是浮动锁的侧视图，示出了延伸构件128。图3B是具有延伸构件128的浮动锁12的透视图。图8E示出了具有延伸构件1280的浮动锁1212。在这些实施例中，由后板保持的弹性装置作用于延伸构件。

图10C是本发明的后板1300的另一实施例的顶部平面图。在此实施例中，后板1300的顶侧包括位于中心孔上方的圆顶形开槽盖1302。盖1302形成为围绕从浮动锁12延伸的延伸构件128封装弹簧或其它弹性构件。圆顶1302包括狭槽1304，该狭槽被制成用于接收来自浮动锁12的延伸构件128。狭槽1304有助于保持浮动锁12在圆顶1302内的线性运动。在此实施例中，两个互补的弹性构件(例如弹簧)将驻留在浮动锁12的延伸构件128的每一侧上。一个弹性构件优选沿一个方向对浮动锁延伸构件施加力，而另一个弹性构件沿相反方向对浮动锁延伸构件施加力。以此方式，无论浮动锁12以何种方式移动或移位，缩回力自身都使浮动锁12返回到其原始居中位置。

在插入过程中的所有时间，过滤器壳体组件处于趋向于将壳体推出过滤器基部的抽出力下。这些抽出力由非浮动端口11(图9B中示出)的每个关闭支柱1101a、1101b中的弹性构件产生，该弹性构件迫使关闭塞14进入适当位置以便阻塞入口和出口端口。优选地，关闭塞14上的抽出力由每个端口中的弹簧1110提供，但可以使用其它弹性构件来提供类似的结果。将过滤器壳体组件插入到过滤器基部中抵抗这些抽出力起作用，并且将关闭塞14进一步向上推动非浮动端口11的每个关闭支柱1101a、1101b。这允许流体进入，同时将过滤器壳体组件保持在恒定的抽出力下。

保护端口护罩4可放置在过滤头2上方，以保护浮动锁12和过滤键5机构免受损坏和碎屑影响。护罩4优选地由过滤歧管上的延伸支撑件支撑。

图6A和6B是本发明的过滤器组件的另一实施例的分解图，示出了过滤歧管300、过滤键500和过滤头210的组合。过滤键500被描绘为没有锁定节块或突片；然而，它可以包括锁定节块以便于附接到过滤头上。图7F描绘了具有锁定节块或突片501的过滤键590。锁定节块501位于过滤键590的基部。在此实施例中，过滤键500或590和过滤歧管300被修改成使得图8的浮动锁1200或1212通过过滤键500或590上的延伸凸台550的翼部560a、560b与浮动锁1200的驱动键1210a、1210b的相互作用而可滑动地移动。

过滤键500或590通过过滤器壳体组件轴向插入到过滤器基部中而插入到浮动锁1200内。过滤键500的指状件520上的锤头形翼部560a、560b和浮动锁1200或1212上的驱动键1210a、1210b彼此可滑动地接触，导致浮动锁1200或1212垂直于插入的轴向运动的横向运动。以这种方式，浮动锁1200或1212在相对于过滤器壳体组件轴线的径向方向上纵向移动。过滤键500的指状件520位于浮动锁1200或1212上的间隙1220内。一旦过滤键500或590被插入，浮动锁1200或1212通过收缩张力，优选地通过互补的弹簧力部分地朝向其原始位置返回，使得浮动锁1200或1212上的指状件与过滤键500或590上的指状件520直接对准，从而防止直接的抽出力将过滤器壳体组件从过滤器基部移除。

图7F描绘了过滤键590的顶部透视图。在过滤键590的一端是向上延伸的成角度的凸台550。凸台550高于由指状件520的顶部形成的水平面570，并且朝向指状件520倾斜，其最高点位于过滤键500的一端。凸台550从其最高点朝向指状件520向下倾斜。优选地，凸台550是面向上的三角形或楔形设计，其具有用于分别与浮动锁1200上的驱动键1210a、1210b相互作用的翼部560a、560b。

图7E描绘了过滤键500的端视图，示出了高于由指状件520形成的平面570上方的锤头形凸台550，以及从凸台550横向延伸的翼部560a、560b，类似于可以被认为是锤头形的。翼部560a、560b的目的是接触浮动键1200上对应的成角度的驱动键1210a、1210b。

在图8A中描绘了互补的浮动锁1200的透视图。图8A的浮动锁1200与图8E的浮动锁1212之间的唯一区别是在浮动锁1212上增加了延伸构件1280。浮动锁1200具有指状件1230a、1230b和间隙1220，它们可与位于过滤键500或590上的指状件520和间隙540相互对应。浮动锁1200的指状件/间隙配置不必与过滤键500或590的指状件/间隙配置完全互补。只有当过滤器壳体组件轴向插入过滤器基部中时，浮动锁1200才能完全容纳插入的过滤键500。此外，一旦浮动锁1200受到用于使其部分地朝向其原始位置返回的缩回力，则过滤键500或590上的至少一个指状件必须与浮动锁1200或1212上的至少一个指状件垂直地对准，以防止在不进一步移动浮动锁1200或1212的情况下的任何抽出。

使用浮动锁1200和过滤键500作为说明性实例，当过滤键500上的翼部560a、560b和浮动锁1200上的驱动键1210a、1210b滑动接触时，浮动锁1200以垂直于插入的轴向运动的横向运动移动。以这种方式，浮动锁1200在相对于过滤器壳体组件轴线的径向方向上纵向移动。过滤键500的指状件520位于浮动锁1200上的间隙1220内。一旦过滤键500被插入，浮动锁1200通过收缩张力，优选地通过互补的弹簧力部分地朝向其原始位置返回，使得浮动锁1200上的指状件与过滤键500上的指状件520直接对准，从而防止直接的抽出力将过滤器壳体组件从过滤器基部移除。

指状件1230a、1230b优选地由与浮动锁1200相同的材料构成并与其一体形成。然而，指状件1230也可以可移除地附接，并且浮动锁设计不限于一体形成的构造。另外，本发明不限于任何特定的指状件/间隙顺序。浮动锁1200一侧上的指状件/间隙配置不必与相对侧上的指状件/间隙配置对称。浮动锁1200响应于张力，例如从两个不同的方向作用在其上的互补弹簧，以提供纵向阻力。浮动锁1200在受到过滤键500的作用时有效地纵向移动，并且在过滤键500的指状件520已经穿过间隙1220之后被迫部分地朝向其原始位置返回。在部分缩回时，指状件520对准浮动锁1200的指状件1230的后面或下面。图8B是浮动锁1200的顶视图，示出了横向延伸的指状件1230a、1230b和指状件之间的相邻间隙1220。

图8C是浮动锁1200的截面图，描绘了位于纵向或侧面板1240上的浮动锁1200的一端处的驱动键1210a。驱动键1210a与类似的驱动键1210b(未示出)相对，该驱动键位于浮动锁1200的相对纵向面板上。两个驱动键都设计成具有成角度的面，用于与过滤键500上的凸台550的翼部560a、560b可滑动地相互作用。每个驱动键优选地与浮动锁1200一体地制造；然而，驱动键可单独制造并通过本领域已知的附接方式附接到浮动锁1200的纵向面板。如图8C所示，驱动键1210a下方是位置键或物理止动件1250，其优选地与浮动锁1200的支撑侧壁1260一起形成。如图8B所示，位置键1250位于驱动键1210a、1210b之间。位置键1250可以与侧壁1260一体地形成，或者可以通过现有技术中任何可接受的方式(例如粘接、焊接、胶合、压配合等)单独地附接到该侧壁上。位置键1250用作物理止动件以确保浮动锁1200不会超程。位置键1250位于驱动键1210a、1210b下面一定距离，该距离设计成适应过滤键500的凸台550的插入。在将过滤键500插入浮动锁1200时，凸台550穿过由驱动键1210a、1210b之间的空间形成的浮动锁1200中的间隙1270。凸台550的翼部560a、560b相对于凸台550的宽度向外延伸，以在侧壁1260与驱动键1210a、1210b之间横向移动。以这种方式，翼部560a、560b保持浮动锁1200在凸台550插入时不缩回到其原始位置。在任何时候，浮动锁1200在如串联弹簧等的弹性构件的缩回力的作用下，趋向于将浮动锁1200保持在其原始位置，优选为居中位置。在过滤键500的插入过程中，翼部560a、560b与驱动键1210a、1210b相互作用，以在弹性缩回力作用下使浮动锁1200纵向偏离中心。在完全插入时，当凸台550到达并接触位置键1250时，翼部560a、560b不再由驱动键1210a、1210b保持，因为驱动键1210a、1210b的长度比凸台550的长度短。在插入过程中的这一时刻，张力缩回力使浮动锁1200朝其原始位置移动。

一旦翼部560a、560b到达位置键1250，并且用户释放最初施加在过滤器壳体组件上的插入力，则来自关闭塞弹簧1110的抽出力占主导。这些力将过滤器壳体组件轴向向外推，远离浮动锁1200。由于翼部560a、560b不再限制在驱动键1210a、1210b与侧壁1260之间，所以浮动锁1200将趋向于随着过滤键500稍微轴向地向外移动而部分地朝向其原始位置纵向地移动。此时，翼部560a、560b与边缘角1280a、1280b相互作用，以推离中心位置，移动过滤键500，并与表面1300a、1300b结合或接触，以防止过滤器壳体缩回。图8D描绘了具有边缘角1290a和面1300a的驱动键1210a的分解图。

过滤键500的指状件520现在与浮动锁1200的指状件1230对准，并在轴向上在垂直平面中保持接触，从而阻止过滤器壳体组件从过滤器基部抽出。

图12A至12E示出了过滤器壳体组件600的又一个实施例，该过滤器壳体组件具有壳体610，该壳体具有基本上圆柱形的主体612和用于与该主体形成流体密封的顶部614。加强肋613沿着圆柱形主体612的长度平行于纵轴中心线616延伸。顶部614被描绘为基本上圆顶形的以便于该过滤器壳体组件作为加压容器；然而，如果需要设计约束，它可以是平坦表面。圆柱形主体612和壳体顶部614共享纵轴中心线616。突出部618从顶部614沿轴向向上延伸，并围绕轴向中心616沿径向向外延伸。在尺寸上，突出部618从壳体顶部614的顶表面向上延伸大约0.15至0.35英寸，且优选为0.24英寸。壳体610可以在其中容纳用于过滤流体的过滤介质，可以用作贮槽，或者可以用作不具有过滤介质的旁路滤筒。壳体610进一步适于容纳连接组件665，该连接组件由电子电路部件660和用于在其中容纳所述电子电路部件的壳体662组成。电子电路部件660在图12至13和下面的描述中被例示为印刷电路板660，但是其它电子电路部件可以与本发明的过滤器壳体组件一起使用，包括但不限于：微控制器、微处理器、微芯片(例如可擦除可编程只读存储器(“EPROM”))或任何其它类型的模拟、数字或混合信号集成电路(“IC”)技术。

如图12A至12E所示，入口端口620被划分为三个不同的段：第一段或顶部段622、第二段或中间段623以及第三段或底部段624。第三段或底部段624在纵轴方向上从壳体顶部614的表面基本上平行于轴向中心线616垂直向上延伸。入口端口底部段624通过密封件628与中间段623分开。入口端口顶部段622从入口端口中间段623向上延伸到端口的最顶部表面，并且通过密封件627与中间段623分离。一旦入口端口插入接收过滤器基部支柱内，密封件627和628阻止流体离开入口端口中间段的孔或空腔640a分别接触入口端口顶部和底部段622、624的外表面。密封件627和628对过滤器基部(未示出)的支柱的内圆柱形壁提供圆周压配合或密封力。密封件627、628通常通过插入到入口端口圆柱形外表面内的凹槽中而保持在入口端口上的适当位置，使得最外密封件径向延伸部的直径D1略微大于接收支柱的内壁直径，从而允许弹性可压缩密封件在插入时由接收支柱的内壁压缩。

在至少一个实施例中，入口端口中间段623具有不等于且小于D1的变化直径D2，使得入口端口中间段623形成为具有外表面轮廓，以允许流体在入口端口620插入其相应支柱中之后围绕中间段623流动。离开过滤器基部支柱的流体被包含在密封件627、628与圆周支柱内壁之间。流体围绕入口端中间段横向移动并进入入口端中间段的孔或空腔640a。

在图12所描绘的实施例中，入口中间段623的外表面轮廓被描绘为沙漏形状的形式，该沙漏形状在其中心处的直径比在最靠近密封件627、628的中间段的最高点或最低点处的直径小。入口中间段的主体也可由其它形状形成，例如直径小于D1的较小圆柱形、矩形或三角形段，或锥形结构，其中中间段623具有至少一个其测量直径小于直径D1的区域，为流体提供围绕中间段结构流动的环形空间，以允许离开过滤器基部输入端口进入支柱的流体进入该入口端口中间段的孔或空腔640a。

优选地，入口端口620在其顶部和底部段基本上是圆柱形的，以对应于其相应接收支柱的圆柱形空腔。入口端口620在密封件627、628/支柱内壁界面处的最外表面轮廓的测量值(由直径D1表示)可以在0.25至0.45英寸之间，并且任选地为0.36英寸，而入口端口620的入口中间段直径D2可以在0.2至0.4英寸之间，并且任选地为0.28英寸。中间段直径D2小于直径D1和接收支柱的直径，以实现流体围绕和环绕入口端口中间段从支柱一侧的出口端口流动到中间段另一侧的输入孔640a。在这种流体流动的情况下仍保持流体密封，从而防止流体接触入口端口顶部段或底部段的外表面。这允许入口中间段623的外表面轮廓小于并且在过滤器基部的支柱内壁处的压缩密封直径D1内。

出口端口630类似地具有基本上圆柱形的主体631，该主体具有第一段或顶部段632、第二段或中间段633以及第三段或底部段634，该出口端口从壳体顶部614的顶表面基本上平行于顶部轴向中心616在纵向轴向上竖直地向上延伸。出口端口顶部段632从其最高点向下延伸到出口端口中间段633，并且通过密封件638与中间段633分开。出口端口底部段634从壳体顶部614向上延伸到出口端口中间段633，且通过密封件637与中间段633分开。密封件637、638防止流出出口端口中间段633的孔或空腔640b的流体分别接触出口端口顶部段632和底部段634的外表面。密封件637、638对过滤器基部(未示出)的接收支柱的内圆柱形壁提供圆周压配合或密封力。密封件637、638通常通过插入到出口端口外壁表面上的凹槽内而保持在出口端口上的适当位置，使得最外密封件径向延伸部的直径D3略微大于接收支柱的内壁直径，从而允许弹性可压缩密封件在插入时由接收支柱的内壁压缩。以与入口端口类似的方式，出口端口中间段633可形成为其它形状，当中间段放置在接收过滤器基部支柱内时，所述其它形状允许流体围绕中间段流动。

在图12所描绘的实施例中，出口中间段633的外表面轮廓被描绘为沙漏形状的形式，该沙漏形状在其中心处的直径D4比在最靠近密封件637、638的中间段的最高点或最低点处的直径小。该出口端口中间段的主体也可以由其它形状形成，例如直径小于D3的较小圆柱形、矩形或三角形段，或锥形构造，其中该中间段633具有至少一个区域，在该区域中该表面轮廓径向延伸部保持在直径D3的范围内，以允许离开出口端口中间段的孔或空腔640b并且被密封件637、638和圆周支柱内壁所包含的流体围绕该出口端口中间段流动到相反侧以便从该接收支柱中的孔输入到过滤器基部中。

入口端口段622至624和出口端口段632至634均可具有彼此分离且不同的外表面轮廓。在替代方案中，入口端口段622至624和出口端口段632至634可以具有基本上类似的外表面拓扑。在任何情况下，相应的中间段将具有外表面拓扑结构(例如，在基本上圆柱形的实施例中的外径)，该外表面拓扑结构的外表面轮廓的直径或宽度比接收过滤器基部支柱的内壁小一定量，该量足以产生环形间隙，该环形间隙允许流体围绕并且环绕中间段在它们相应的上密封件与下密封件之间流动。

出口端口630在密封件/支柱内壁界面处的最外直径D3的测量值可以在0.25至0.45英寸之间，并且任选地为0.36英寸，而出口端口630的出口中间段633直径D4可以在0.2至0.4英寸之间，并且任选地为0.28英寸。中间段较小的径向延伸部D4小于直径D3，以实现流体围绕并环绕出口端口中间段流动。这允许入口中间段623的外表面轮廓径向延伸部小于歧管的支柱内壁处的压缩密封直径。

入口端口620和出口端口630都包括位于其相应的中间部分623、633上的孔或腔640a、640b，用于流体通过。入口端口孔或空腔640a和出口端口孔或空腔640b在背离与孔640a、640b流体连通的过滤器基部支柱孔的方向上暴露。孔的相对放置是有帮助的，因为在抽出滤筒时，如果入口孔640a和出口孔640b在面向过滤器基部支柱孔的方向上(简单地定义为作为向前方向的对流方式)，则从孔640a、640b排出的任何流体可能滴落在位于PCB壳体662中的过滤键前方的电子电路部件或印刷电路板660上填充的电子器件和电子表面上。一旦过滤器壳体610安装在过滤器基部或歧管中，入口端口和出口端口的空腔640a、640b被设计成背离过滤器基部端口(未示出)。流过壳体组件600的水因此分别进入和离开空腔640a、640b，围绕歧管支柱内的入口端口和出口端口的中间段623、633流动，并继续进入端口。中间段623、633的可变径向延伸部或直径D2、D4分别允许水围绕支柱的圆柱形空腔内的入口端口中间段和出口端口中间段流动，而不会形成不适当的压力，否则该压力可能迫使通过密封件627、628、637、638发生泄漏并泄漏到过滤器壳体组件600上，这将对设置在印刷电路板660上的电子器件造成损坏，如下面进一步描述的。

如图12E所示，入口端口620和出口端口630从壳体顶部614的非直径弦线C1延伸并与其基本垂直。将入口端口和出口端口移离壳体顶部的对应平行直径有助于在壳体顶部614上提供足够的空间来放置PC板壳体662和PC板660。在尺寸上，弦线C1和壳体顶部614的平行直径之间的距离可以在0.1至0.5英寸之间，并且任选地为0.3英寸。入口端口和出口端口偏离对角线的中心，以便容纳壳体组件600的其余特定特征。入口端口620和出口端口630在弦线C1上彼此间隔开大约0.65至0.85英寸，且任选地0.74英寸。过滤键650在弦线C1居中并与其垂直相交。

这里使用的“直径”可以指穿过部件/部分/段的对应侧的直线，例如端口(入口端口620和/或出口端口630)的直线。典型地，该直径是例如在垂直于水滤筒的中心轴线的平面中穿过部件/部分/段的相对侧(例如端口(入口端口620和/或出口端口630)的相对侧)的直线。这里，直径的长度是部件/部分/段的相对侧之间的垂直距离，例如在垂直于中心轴线的平面中。在一些情况下，直径线穿过部件/部分/段的圆形或非圆形横截面的中心、质心、焦点、曲率中心、圆周中心和/或另一中心，例如沿着垂直于中心轴线的平面的端口(入口端口620和/或出口端口630)的中心。在一些情况下，例如，在端口(入口端口620和/或出口端口630)的部分/段包括圆形或椭圆形截面的情况下，直径线可穿过该截面的中心和/或焦点。

构造成用于配合附接到过滤器基部或歧管的过滤键650位于壳体610上或连接到壳体610，并沿平行于壳体顶部614的轴向中心616的方向向上延伸。如图13A至13C所示，过滤键650包括基部651，该基部具有前横向侧652a和后横向侧652b，其中凹槽654贯穿其中以用于容纳壳体顶部端口614上的突出部618，并且长度或纵向侧653基本上平行于突出部618延伸。过滤键650通过凹槽654与突出部618之间的连接固定到壳体顶部614。

基部651沿着壳体顶部轴向中心616向上延伸，分别具有暴露的前面652a和后面652b，以及两个暴露的纵向侧面653a、653b。基部651在平行于前侧面652a和后侧面652b的平面中的截面描绘了纵向侧面653a、653b通过向上延伸而逐渐向内渐缩，然后平行于中心轴线向上突出到支撑一个或多个指状件655的顶表面，如下面进一步讨论的。

指状件655(并且在至少一个其它实施例中，多个延伸指状件)从基部651的顶部延伸，指状件655基本上平行于暴露的前和后侧面或侧面652a、652b延伸，并且基本上垂直于壳体顶部轴向中心线616。指状件655在一侧进一步包括形成基本上第一角度并且相对于壳体顶部在第一方向上暴露的接触部分656，该接触部分呈现用于与过滤器基部驱动键滑动配合的凸轮表面。在第二实施例中，引入相邻侧面657(如图13所示)，形成第二角度，并相对于壳体顶部沿第二方向暴露，使得第一角度和第二角度不相等。

一旦安装在壳体顶部上，过滤键与端口620、630中的任一个间隔大约0.4至0.6英寸，并且任选地0.53英寸，如在弦线C1上从过滤键的每一侧上的任一个端口的最近外表面点测量的。以这种方式，过滤键在端口之间居中。过滤键向前延伸(远离孔640a、640b的暴露面)超过弦线C1，延伸穿过两个端口的中心，使得过滤键在长度方向上不围绕弦线C1居中，并且在一个方向上(通常仅被定义为向前)比在相反方向上更远离入口端口和出口端口延伸。

具有用于容纳印刷电路板660的凹部663的PCB壳体或托架662从过滤键基部向前延伸。如图13A至13C所示，PCB壳体和凹部可附接到过滤键650，或优选地与其形成一体。可替代地，如图14A至14D所示，印刷电路板660可以直接连接到过滤器壳体610，而不需要PCB壳体结构。

如图13A所示，过滤键可以部分地在凹部663内延伸。该过滤键延伸部分650a可使所附接的PC板成形为容纳延伸部分650a，使PC板具有围绕延伸部分的细长的“马蹄”形覆盖区。如图13A所示，凹部663在一端663a处基本上是线性的，从过滤键基部暴露侧面653a、653b向外延伸。凹部663的相对侧663b可以如图所示是弯曲的。PCB壳体662可以具有大约1.47至1.67英寸(任选地1.57英寸)的长度(从外壁到外壁)，以及大约0.63至0.83英寸(任选地0.73英寸)的横向或较短尺寸。凹部663被描绘为具有在其基本上线性的端部663a处可以具有约1.37至1.57英寸(并且任选地1.47英寸)的长度的纵向尺寸(从内壁到内壁)，并且具有长度约0.52至0.72英寸(并且任选地0.62英寸)的横向或较短尺寸，使得该凹部类似于在离过滤键最远的端部上具有弯曲拐角的大致矩形盆。

PCB壳体662连接到过滤键的纵向侧面653a、653b或与其成一体，并且在每一侧分别延伸经过过滤键暴露侧面652a、652b并以围绕其居中。当安装时，PCB壳体底表面优选地形成为壳体顶部614的形状。由于壳体顶部614在一个实施例中被描绘为圆顶形状，所以PCB壳体底表面是面向壳体顶部凹入的。

PCB壳体侧壁从PCB壳体底表面向上延伸，使得PCB壳体的顶部边缘在垂直于壳体轴向中心616的平面内平坦。PCB壳体被设计成容纳相对直的平板PC板。可替代地，PCB壳体可以以非平板方式成形，以容纳未成形为平板的印刷电路板，并允许过滤器壳体610与过滤器基部上的连接器进行适当的电气附接。

PCB壳体可以可替代地设计为延伸经过过滤键(未示出)的后侧暴露的背面。在另一替代方案中，PCB壳体662可呈现为其自身与过滤键650分开的不同零件，以单独连接到壳体组件600(未示出)。在又一替代方案中，PCB壳体662可在顶部614处或在壳体主体612上的其它地方与壳体610成一体，如制造需求可能需要。

PCB壳体662进一步包括设置在其中的暴露的端子柱664，用于机械地支撑印刷电路板660。从凹部侧壁663a、663b向内延伸的其它延伸特征或凸缘用于围绕PC板的周边支撑PC板。

PCB包括用于电连接到位于过滤器基部上的连接器的焊盘661。焊盘661任选地镀金，并且设计用于在过滤器组件从其相应的基部插入和移除期间与对应的连接器端子(未示出)滑动交互。在一个实施例中，PC板包括用于电连接的四个焊盘(两组两个焊盘连接器)。焊盘在PC板上面向上暴露，并且优选为矩形的覆盖区形状，以适应过滤器基部连接器中的公差，尤其是在用于插入和取出滤筒的推动运动期间。

在操作中，印刷电路板660帮助处理器利用具有受基于硬件保护的密钥存储(多达16个密钥)的密码验证元件。诸如认证芯片、电容器、电阻器、二极管、LED等的电子部件被支撑在PCB的与焊盘661相对的底侧上。印刷电路板使用具有256位密钥长度的安全散列算法(“SHA”)来执行加密功能。电路板660还能够容纳用于存储与估计的水流(通过过滤器壳体组件)和过滤器总使用时间相关的信息的附加电子器件。该信息通过主控制板传送，该主控制板任选地安装在冰箱上或冰箱内，并且该主控制板进一步监测过滤器使用时间和估计的水流量以及其它变量。

可以想象，本发明的优选实施例可以设置在冰箱中(例如在冰箱柜内)。过滤器组件的输出可以选择性地耦合到水分配器或冰分配器。冰箱的水源将与过滤器基部100流体连通，并且当过滤器壳体组件200从过滤器基部100移除时禁止流动。支柱1101a、1101b中的关闭塞14密封流体流动，直到过滤器壳体组件200插入到过滤器基部100中。在插入时，流体将流到过滤器壳体组件，并且过滤水将从过滤器壳体组件返回。

过滤器壳体组件200和过滤器基部100的所有部件可根据本领域已知的工艺使用模制塑料部件制成。过滤介质可以由已知的过滤材料制成，例如碳、活性碳、恶臭碳、多孔陶瓷等。可用于本发明的过滤器壳体中的过滤介质包括能够减少进入过滤器壳体设备的水中的一种或多种有害污染物的多种过滤介质。可用于过滤器壳体中的代表性过滤介质包括在美国专利第6,872,311号、第6,835,311号、第6,797,167号、第6,630,016号、第5,331,037号和第5,147,722号中找到的那些过滤介质。另外，在以下公开的申请中公开的过滤组合物可以用作过滤介质：US 2005/0051487和US 2005/0011827。

过滤器组件优选地安装在靠近水源的表面上。安装装置还优选地接近于由过滤器壳体设备产生的过滤水的使用。

虽然已经结合特定的优选实施例具体描述了本发明，但是显而易见的是，根据前面的描述，许多替换、修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，经考虑，所附权利要求将包含落入本发明的真实范围和精神内的任何这样的替换、修改和变化。

Claims (21)

1.一种滤筒组件，包括：

壳体，所述壳体具有圆柱形的主体和用于与所述主体形成流体密封的壳体顶部，所述壳体顶部包括：

入口端口和出口端口，每个端口在平行于所述滤筒组件的轴向中心线的方向上从所述壳体顶部垂直向上延伸，其中所述入口端口和出口端口中的每一个具有至少一个截面为圆柱形的部分或段，包括形成所述入口端口和出口端口的顶部的第一段、邻近所述壳体顶部的第三段和位于所述第一段与第三段之间的第二段，所述第二段具有用于流体流动的至少一个孔或空腔，所述第一段和第三段具有相同的第一直径，并且所述第二段具有不等于所述第一直径的第二直径；以及

过滤键，所述过滤键位于所述壳体顶部上，用于配合附接至过滤器基部，所述过滤键具有过滤键基部，所述过滤键基部具有暴露的正面、暴露的后面和暴露的侧面，并且所述过滤键包括伸出的指状件，所述伸出的指状件在一侧上包括接触部分和相邻侧，所述接触部分形成在第一方向上相对于所述壳体顶部暴露的第一面，所述相邻侧形成在第二方向上相对于所述壳体顶部暴露的第二面，使得所述第一方向和所述第二方向不相同。

2.根据权利要求1所述的滤筒组件，其中所述入口端口和出口端口第二段形成为沙漏形状。

3.根据权利要求1所述的滤筒组件，其中所述入口端口和出口端口沿不与所述壳体顶部的轴向中心相交的弦线定位，使得垂直穿过所述弦线的直径线被分成不相等的部分。

4.根据权利要求1所述的滤筒组件，其中所述入口端口和出口端口第二段空腔在朝向所述过滤键后面的方向暴露。

5.根据权利要求1所述的滤筒组件，所述滤筒组件包括印刷电路板壳体，所述印刷电路板壳体位于或连接到所述壳体顶部，或连接到所述过滤键基部，或与所述过滤键基部成一体，所述印刷电路板壳体被设置成邻近所述过滤键。

6.根据权利要求5所述的滤筒组件，其中所述印刷电路板壳体包括用于在其中容纳印刷电路板并用于将所述印刷电路板固定到所述壳体顶部的凹部。

7.根据权利要求6所述的滤筒组件，所述滤筒组件包括设置在所述印刷电路板上的端子，用于在一侧与所述壳体电连接，并在相对侧与嵌入的电子器件电连接。

8.一种滤筒组件，包括：

壳体，所述壳体具有带有轴向中心线的圆柱形的主体和用于与所述主体形成流体密封的壳体顶部，所述壳体顶部包括：

从所述壳体顶部延伸的入口端口和出口端口，所述入口端口和出口端口中的每一个具有主体，所述主体具有顶部段、中间段和与所述壳体顶部段相邻并且与所述圆柱形主体流体连通的底部段，所述入口端口和出口端口顶部段在与所述中间段的连接处具有至少一个密封件，并且所述入口端口和出口端口底部段在与所述中间段的所述连接处具有至少一个密封件，所述密封件中的每一个具有外表面第一直径，并且所述入口端口和出口端口中间段具有外表面，所述外表面具有第二直径延伸部，所述第二直径延伸部小于所述入口端口和出口端口各自的密封件的第一直径；以及

过滤键，所述过滤键位于所述壳体上或被连接到所述壳体以用于配合附接到过滤器基部，所述过滤键包括伸出的指状件，所述伸出的指状件在一侧上包括接触部分和相邻侧，所述接触部分在第一方向上相对于所述壳体顶部轴向中心线形成第一角度，所述相邻侧在所述第一方向上相对于所述壳体顶部轴向中心线形成第二角度，使得所述第一角度和所述第二角度不相等，所述接触部分成形为可滑动地与过滤器基部附接构件相互作用。

9.根据权利要求8所述的滤筒组件，其中所述入口端口中间段和出口端口中间段形成为沙漏形状。

10.根据权利要求8所述的滤筒组件，其中所述入口端口在其主体上包括用于流体通过的空腔，并且所述出口端口在其主体上包括用于流体通过的空腔，所述入口端口空腔和出口端口空腔都在与所述过滤键指状件接触部分相反的方向上暴露。

11.根据权利要求8所述的滤筒组件，其中所述入口端口和出口端口从所述壳体顶部的非直径弦线延伸。

12.根据权利要求8所述的滤筒组件，其中所述入口端口顶部段和底部段以及所述出口端口顶部段和底部段为圆柱形。

13.根据权利要求8所述的滤筒组件，所述滤筒组件包括用于将印刷电路板连接到所述壳体顶部的印刷电路板壳体，所述印刷电路板被设置成邻近所述过滤键。

14.根据权利要求13所述的滤筒组件，所述滤筒组件包括具有凹部的所述印刷电路板壳体，所述印刷电路板壳体被设置成邻近并至少部分地围绕所述过滤键，所述过滤键部分地延伸到所述印刷电路板凹部中。

15.根据权利要求14所述的滤筒组件，其中所述印刷电路板壳体形成为马蹄形。

16.一种滤筒组件，包括：

壳体，所述壳体具有圆柱形的主体和用于与所述主体形成流体密封的壳体顶部，所述壳体顶部具有轴向中心并且包括：

从所述壳体顶部延伸的入口端口和出口端口，所述入口端口和出口端口中的每一个具有主体，所述主体具有顶部段、中间段和与所述壳体顶部段相邻并且与所述圆柱形主体流体连通的底部段，所述入口端口和出口端口顶部段在与所述中间段的连接处具有至少一个密封件，并且所述入口端口和出口端口底部段在与所述中间段的所述连接处具有至少一个密封件，所述密封件中的每一个具有外表面第一直径，并且所述入口端口和出口端口中间段具有外表面，所述外表面具有第二直径延伸部，所述第二直径延伸部小于所述入口端口和出口端口各自的密封件的第一直径，使得所述入口端口中间段和出口端口中间段形成为沙漏形状；

过滤键，所述过滤键位于所述壳体上或被连接到所述壳体以用于配合附接到过滤器基部，所述过滤键包括伸出的指状件，所述伸出的指状件在一侧上包括接触部分和相邻侧，所述接触部分在第一方向上相对于所述壳体顶部形成第一角度，所述相邻侧在所述第一方向上相对于所述壳体顶部形成第二角度，使得所述第一角度和所述第二角度不相等；

电子电路部件壳体，所述电子电路部件壳体被设置成邻近所述过滤键并且具有凹部，所述凹部用于在其中容纳电子电路部件，并且用于将所述电子电路部件连接到所述壳体顶部，所述电子电路部件壳体位于所述滤筒组件壳体上或连接到所述滤筒组件壳体；以及

所述入口端口第二直径上的用于流体通过的空腔，以及所述出口端口第二直径上的用于流体通过的空腔，所述入口端口空腔和出口端口空腔在背离印刷电路板的方向上暴露。

17.根据权利要求16所述的滤筒组件，其中所述入口端口和出口端口从所述壳体顶部的非直径弦线延伸。

18.根据权利要求16所述的滤筒组件，其中所述电子电路部件是印刷电路板。

19.根据权利要求16所述的滤筒组件，其中所述电子电路部件壳体至少部分地围绕所述过滤键，并且所述过滤键部分地延伸到所述电子电路部件壳体凹部中。

20.根据权利要求18所述的滤筒组件，所述滤筒组件包括设置在所述电子电路部件壳体凹部内的端子，用于将所述印刷电路板电连接到所述滤筒组件壳体。

21.一种冰箱，包括歧管，所述歧管被配置成容纳滤筒组件，所述滤筒组件包括：

壳体，所述壳体具有圆柱形的主体和用于与所述主体形成流体密封的壳体顶部，所述壳体顶部具有轴向中心并且包括：

从所述壳体顶部延伸的入口端口和出口端口，所述入口端口和出口端口中的每一个具有主体，所述主体具有顶部段、中间段和与所述壳体顶部段相邻并且与所述圆柱形主体流体连通的底部段，所述入口端口和出口端口顶部段在与所述中间段的连接处具有至少一个密封件，并且所述入口端口和出口端口底部段在与所述中间段的所述连接处具有至少一个密封件，所述密封件中的每一个具有外表面第一直径，并且所述入口端口和出口端口中间段具有外表面，所述外表面具有第二直径延伸部，所述第二直径延伸部小于所述入口端口和出口端口各自的密封件的第一直径，使得所述入口端口中间段和出口端口中间段形成为沙漏形状；

过滤键，所述过滤键位于所述壳体上或被连接到所述壳体以用于配合附接到过滤器基部，所述过滤键包括伸出的指状件，所述伸出的指状件在一侧上包括接触部分和相邻侧，所述接触部分在第一方向上相对于所述壳体顶部形成第一角度，所述相邻侧在所述第一方向上相对于所述壳体顶部形成第二角度，使得所述第一角度和所述第二角度不相等；

电子电路部件壳体，所述电子电路部件壳体被设置成邻近所述过滤键并且具有凹部，所述凹部用于在其中容纳电子电路部件，并且用于将所述电子电路部件连接到所述壳体顶部，所述电子电路部件壳体位于所述滤筒组件壳体上或连接到所述滤筒组件壳体；以及

所述入口端口第二直径上的用于流体通过的空腔，以及所述出口端口第二直径上的用于流体通过的空腔，所述入口端口空腔和出口端口空腔在背离所述电子电路部件的方向上暴露。