CN117813142A - 密封组件及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种密封装置，其包括：主体部分；所述主体部分包括壁；所述壁具有第一表面和第二表面；所述壁具有第一边缘表面和第二边缘表面；所述主体封闭延伸穿过所述主体部分的高度的内腔；从所述壁的所述第一表面水平延伸的至少三个脊；通过放置所述至少三个脊而形成的至少两个凹槽；其中，所述至少两个凹槽大致平行并且围绕所述主体水平延伸。

Description

密封组件及其使用方法

背景技术

在许多情形中，流体的流动会导致装置构件上的压力，这特别是在构件之间的连接处可能导致流体泄漏。例如，水处理系统可涉及一个或多个过滤单元，并且水可在水流入或流出过滤单元的点处泄漏。归因于例如流体损失和维护需要两者，流体的泄漏降低了系统的整体效率。本公开涉及减少流体泄漏的装置和方法，以导致更少的浪费和更有效的流体容纳系统。

发明内容

本公开涉及减少流体泄漏的装置和方法。该装置和方法可在例如水处理系统中使用。大体上，公开了密封组件，其中密封组件包括至少一个密封装置和至少一个端盖。密封组件还可包括至少一个过滤器中心连接器。

密封装置可呈现不同的形状，但大体上包括具有中心内腔的壁，该中心内腔用作用于流体流动的导管。密封装置的外表面具有至少两个脊，其中脊的放置在密封装置中形成凹槽。O形环装配在凹槽中。大体上，密封装置装配到端盖的孔口中，其中O形环接合端盖孔口的内表面，以在密封装置的外表面与端盖的孔口的内表面之间形成水密密封。该密封装置可在发生流体流动的各种系统中使用，以减少泄漏。

附图说明

图1示出了根据本公开的密封装置的透视图。

图2示出了从侧面看到的密封装置的视图。

图3示出了根据本公开的密封装置的横截面视图。

图4a示出了根据本公开的密封装置的另一个示例的透视图。

图4b示出了从上方观察的密封装置的视图，其示出了中心孔口。

图5示出了密封组件的分解视图。

图6示出了密封组件的分解视图，其中移除了密封装置。

图7示出了水过滤筒的横截面视图，其中圈出了密封组件的位置。

图8示出了位于水过滤筒中的密封组件的放大横截面视图。

图9示出了位于水过滤筒中的另一个密封组件的放大横截面视图。

图10a示出了根据本公开的端盖的透视图。

图10b示出了端盖的第二透视图。

图11示出了图10中的端盖的顶部视图。

图12示出了图11中的端盖的横截面视图。

图13示出了根据本公开的端盖的另一个示例的顶部视图。

图14示出了图13的端盖的底部视图。

图15示出了图13的端盖的另一个顶部视图。

图16示出了图13的端盖的另一个底部视图。

图17、图16示出了图13的端盖的横截面视图。

具体实施方式

本文中描述的系统、装置和方法在其应用中不限于说明书中阐述的或附图中示出的构件的构造和布置的细节。而且，本文中使用的短语和术语是为了描述的目的并且不应视为限制。本文中使用的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变体意在涵盖其后列出的项目、其等同物和附加项目，以及由其后专门列出的项目构成的备选实施例。

本公开涉及用于减少含有流体的系统中的泄漏的系统、装置和方法，在优选示例中，本公开涉及用于减少水泄漏的装置和方法。例如，本公开的装置和方法可在水处理或水净化系统中使用。本文中公开的装置和方法将减少流体泄漏，从而增加装置的寿命、减少维护成本，或增加水处理的效率或这些效果的组合。根据本公开，现有系统可容易地适于并入该装置和方法。

在优选示例中，密封组件包括至少一个密封装置和至少一个端盖。该组件还可包括至少一个过滤器中心连接器。在密封组件中，至少一个密封装置与至少一个端盖接合并与其形成水密密封。密封组件可与其它构件组装或集成，使得密封组件与其它构件流体地连接。例如，该组件可放置在一个水过滤单元流体地连接到第二水过滤单元的点处，使得水从一个过滤单元通过密封组件流到第二过滤单元。通过调适密封装置或端盖或密封装置和端盖两者的结构，密封组件可适于特定情形。

大体上，本公开的装置可由与长时间暴露于流体相容的材料构成。在优选示例中，装置由与水(诸如饮用水)的特定要求相容的材料构成。在优选示例中，材料是食品级品质的。本公开的装置由承受机械应力的材料构成。例如，装置可以由塑料构成。例如，可单独或组合使用丙烯腈丁二烯苯乙烯、迭尔林(Delrin)或尼龙。大体上，密封装置制造为单件。诸如O形环的密封环可安装、插入或放置在密封装置上，其中O形环由食品级材料形成。

图1-3示出了根据本公开的密封装置的示例的三个视图。在这些图中，密封装置示出为大体圆柱形。也就是说，壁形成为圆柱，并且延伸穿过密封装置的内腔是圆柱形的。在其它示例中，密封装置可根据需要呈现其它形状，诸如桶形、长方体或形状的组合。例如，密封装置的外部可为桶形的，但内腔可为圆柱形的。桶形包括其中装置的宽度或横截面面积在装置的高度的中点处大于在装置的任一端处的那些形状。密封装置的高度、直径、深度或宽度，以及脊、凹槽、孔口、内腔或壁的尺寸可根据特定用途的要求而变化。

作为参考，密封装置的第一轴线由流体流过密封装置的内腔的方向限定。密封装置的高度是沿第一轴线从装置的第一边缘到第二边缘的尺寸。内腔的横截面面积沿垂直于第一轴线的水平平面。在圆柱形内腔的示例中，内腔横截面的直径在一点处从第二(内)表面穿过圆中点以直线延伸到第二表面的相对点。直径可用于确定内腔横截面的面积。

密封装置的内表面面积由第二表面的面积限定。外表面面积由第一表面限定。装置的总表面面积是内表面面积和外表面面积以及第一边缘和第二边缘的面积之和。密封装置的外周长是限定为延伸到并包括第一表面的横截面周长的装置尺寸。密封装置的内周长是限定为延伸到并包括第二表面的横截面周长的装置尺寸。对于圆柱形密封装置，外周长是包括第一表面的横截面的外圆周。对于圆柱形密封装置，内周长是包括第二表面的横截面的内圆周。

在图1-3所示的示例中，密封装置10包括具有壁13的主体11。在该示例中，壁13形成具有中心内腔12的圆柱。壁13具有限定壁的面向外部的部分的第一表面22和限定壁的面向内部的部分的第二表面24。主体11还包括第一边缘表面31和第二边缘表面33。在该示例中，第一边缘表面31和第二边缘表面33是平坦的，在其它示例中，第一边缘表面和第二边缘表面可根据需要呈现不同的形状，诸如倒圆。密封表面的高度沿第一轴线从第一边缘延伸到第二边缘。

密封装置10包括中心孔口或内腔12。在该示例中，壁13的第二表面24限定内腔12的形状。在该示例中，内腔是圆柱形的。内腔延伸穿过密封装置的整个高度。当密封装置和组件放置在系统(诸如水处理系统)中时，内腔充当用于流体的导管。内腔形状或尺寸(诸如直径、周长、半径或横截面面积)可由流体流的要求来确定，诸如水处理系统中输出的每分钟加仑数。

在图1-3所示的示例中，脊从壁的第一表面水平延伸。也就是说，脊大致沿垂直于第一轴线的水平平面从壁13的第一表面22延伸。每个脊围绕密封装置的整个外周长或圆周延伸。在该示例中，脊大致平行。在该示例中，密封装置具有从第一表面水平延伸并且以密封装置的高度的大致中点为中心的中心脊16。

在该示例中，副脊14,18,20,26位于中心脊16上方(14,18)和下方(20,26)。也就是说，脊沿密封装置的高度对称地定位，在该示例中，副脊10,26从顶部边缘31和底部边缘33延伸。在该示例中，中心脊16的高度(沿第一轴线的尺寸)大于副脊的高度。在该示例中，副脊和中心脊的高度沿每个脊的整个水平延伸部大致一致。沿密封装置的高度放置脊导致形成位于脊之间的凹槽21,23,25,27。也就是说，凹槽是形成在相邻脊的表面38,39与第二表面22之间或由它们限定的空间。凹槽围绕密封装置的壁的整个周长延伸。

表1呈现了根据本公开的密封装置的尺寸的一个示例。

表1

在优选示例中，诸如O形环的密封环可装配到通过将脊放置在中心脊16上方和下方而形成的凹槽21,23,25,27中。当插入到凹槽中时，O形环围绕密封装置的壁的整个周长装配。当插入到凹槽中时，每个O形环的一部分或表面接触壁13的第一表面22和脊38,39的相邻表面。O形环的一部分水平比每个脊的最大水平延伸延伸得更远，使得O形环的一部分可用于接触另一个第二构件的表面，并且O形环变形，从而在密封装置与第二构件之间形成水密密封。诸如材料和尺寸的O形环的特性选择成使得O形环与表面之间的接触应力大于由系统生成的流体压力。

在图1-3的示例中，副脊沿第一轴线间隔开相同的距离，并且副脊具有一致的高度，从而形成相同高度的凹槽。在其它示例中，脊可间隔开不同的距离放置或可具有不同的脊高度，从而形成不同尺寸的凹槽，以允许将不同大小的O形环放置在密封装置上。

脊和凹槽的大小、数量、尺寸和分布可根据特定系统的要求而改变。例如，一些密封装置可具有两个副脊，一个副脊位于中心脊下方，并且一个副脊位于中心脊上方，以在密封装置中形成两个凹槽。一些示例可具有在中心脊上方的多于两个的副脊或在中心脊下方的多于两个的副脊，从而使多于四个的O形环插入到密封装置上。脊和凹槽的数量可为不对称的，使得在中心脊上方可存在比在中心脊下方更多的凹槽。

在图4a和图4b中，示出了密封装置的另一个示例，其中该装置与其它示例类似，但是O形环115已经包覆模制到密封装置上。在该示例中，密封装置110包括壁121、密封装置第一表面122(其中第一表面限定装置的外部)、第二表面124(其限定装置的内部)。在该示例中，装置的第一边缘表面131和第二边缘表面133。密封装置110包括孔口或内腔112。当密封装置放置在诸如水处理系统的系统中时，内腔112充当用于流体的导管。

参看图5和图6，以分解视图示出了当放置在两个过滤单元60,70之间并与两个过滤单元60,70流体地连接时的根据本公开的密封组件的一个示例。图6示出了与图5中相同的视图，但其中移除了密封装置10和O形环15。在该示例中，密封组件包括密封装置10、第一连接器端盖40、第二连接器端盖50和过滤器中心连接器30。

过滤器中心连接器30在该示例中大体上是圆柱形的并且具有第一表面61、第二表面63和高度64。过滤器中心连接器具有中心环71，其包括中心孔口54和内孔口表面52。在该示例中，环71是圆柱形的，并且中心孔口54是由内孔口表面52限定的圆柱形。在该示例中，密封装置10在孔口54中安装到过滤器中心连接器30中。在一些示例中，密封装置10通过过盈配合保持在过滤器中心连接器30中。在该示例中，密封装置10的中心脊16接合过滤器中心连接器30的内孔口表面52以建立过盈配合。在优选示例中，中心脊16的高度与过滤器中心连接器的环71的高度大致相同。

图5和图6还示出了第一连接器端盖40和第二连接器端盖50。在该示例中，第一端盖和第二端盖在结构上相同，并且大体上是圆柱形的，从而匹配过滤器中心连接器的总体形状。此外，端盖40,50的直径与过滤器中心连接器的直径大致相同。连接器端盖40装配到过滤单元60上，并且第二连接器端盖50装配在过滤单元70上，两者都使用螺纹部分45。

图10-12示出了图5和图6中所示的连接器端盖的示例的独立视图。图10A是示出了第一上表面42的视图，该第一上表面包括具有第一上孔口表面43的第一上孔口41。在该视图中还存在侧外表面49。在该示例中，第一上孔口为由第一上表面43限定的大致圆柱形。

图10B示出了端盖的反向视图，其示出了内表面44、螺纹部分45、具有第二下孔口内表面53的第二下孔口47。第一孔口和第二孔口由内孔口表面43和53限定并且为大致圆柱形的。图11示出了从正上方看到的端盖。图12以横截面示出了端盖，还示出了位于第一上孔口41中的脊57的位置。

图7示出了使用本公开的密封装置组件的水过滤筒的示例。水过滤筒90包括水过滤单元60和70。图8示出了图7的第二圈中的区域的放大视图。图9示出了图9的第一圈中的区域的放大视图。在图7中，示出了水入口83和水出口81。

图8示出了图7中的密封组件600在水处理系统中的放置的放大横截面视图。在该示例中，密封组件包括一个密封装置10、连接器端盖40,50以及过滤器中心连接器30。在该示例中，端盖40,50定位成使得当组装在过滤筒中时它们相应的外表面42彼此面对。

密封装置10通过密封装置的中心脊16与过滤器中心连接器的内孔口表面52之间的过盈配合安装在过滤器中心连接器30中并且由过滤器中心连接器30保持。在经组装的过滤筒中，过滤器中心连接器表面61接触端盖40的外表面42，并且过滤器中心连接器表面63接触端盖50的外表面42。与端盖接触的压力有助于保持过滤器中心连接器在过滤筒中的位置。

根据该示例，单个密封装置10分别延伸穿过每个端盖40,50的第一上孔口41中的每一个。位于密封装置10上的O形环15接触第一端盖40和第二端盖50的孔口表面43，以在端盖的孔口表面43与密封装置10之间形成水密密封。也就是说，放置在密封装置的中心脊上方的两个O形环接触第一端盖40的表面43，并且放置在中心脊下方的两个O形环接触第二端盖50的表面43。在该示例中，密封装置10的边缘表面31和33分别接触端盖40,50的脊57。密封组件流体地连接过滤单元60和70，其中流体从一个过滤单元通过密封装置10的内腔12流到第二过滤单元。此外，密封装置10的第一边缘表面31接触端盖40的脊57，并且第二边缘表面33接触端盖50的脊57，从而进一步稳定过滤筒中的密封组件。

图9示出了本公开的密封组件700的另一个示例。这描述了在水离开水处理筒的点和水进入筒的点处使用的密封组件(图7的顶部圈中的区域)。该密封组件包括三个密封装置310,410,510、第一连接器端盖100和双端盖200。图13-17示出了根据本公开的双端盖的不同视图。

在图9的左侧，两个密封装置310,410串联地流体地连接，其中水流过密封装置的内腔，然后流过出口83。在图的右侧，水通过入口81然后通过密封装置510流入过滤筒中。如之前的示例中所见，密封装置310,410,510是类似的，并且包括O形环15和内腔12。密封装置310,410和510中的每一个都具有四个O形环，但为了清楚起见，图9中并未标明所有O形环。

在图9的示例中，连接器端盖100与图5和图6中公开的端盖类似。密封装置310以与前述示例类似的方式与端盖100接合。使用螺纹部分145将端盖100螺纹连接到过滤单元160上。在该示例中，放置在中心脊下方的密封装置310的两个O形环接触端盖100的孔口141的内孔口表面143。端盖100的脊159的表面接触密封装置310的边缘表面133。端盖100包括外表面149。

图9、图13-17还示出了双端盖200的视图。如图9中所示，该端盖放置在经组装的水处理系统中的过滤单元160与筒端盖300之间。筒端盖包括流体分别流入和流出过滤筒的入口81和出口83。

如图9和图13-17中所见，双端盖200大体上为圆柱形，其中横截面形状为圆形，以与过滤筒的横截面形状匹配。双端盖可具有略小于筒的横截面直径。双端盖在双端盖200的第一(上)表面201上接触筒端盖300。双端盖200可使用螺钉或插入到紧固件孔口207中的其它紧固件固定到筒端盖300。在该示例中，双端盖200包括高度表面209。凹槽221可存在于高度表面中，其中O形环可插入在凹槽中。凹槽221中的O形环可在筒的表面与双端盖之间形成水密密封。

图13-17示出了双端盖200的其它视图。如图13和图15中所见，双端盖200具有第一上表面201以及各自具有内孔口表面211,217的第一上孔口203和第二上孔口205。脊257,277分别存在于双端盖孔口203和205中。图14和图16示出了双端盖的反向视图，其示出了第二表面206、具有内孔口表面213,218的第一下孔口202和第二下孔口204。图17示出了端盖200的横截面视图。

如图9中所示，双端盖200与密封装置310,410和510接合。在该示例中，密封装置310还通过第一下孔口204从过滤单元160延伸到双端盖200。密封装置310的中心脊上方的两个O形环15接触双端盖200的第一下孔口表面213。密封装置310的边缘表面331接触双端盖200的脊267。因此，密封装置310将过滤筒160与双端盖200流体地连接，并且在连接器端盖100与双端盖200的表面之间产生水密密封。

在使用期间，流体通过密封装置310的内腔12流到密封装置410的内腔。密封装置410插入到双端盖200的第一上孔口203中。密封装置410的两个O形环放置在中心脊接触孔口内表面211下方以在密封装置410的表面与双端盖200之间形成密封。密封装置410的边缘表面433接触双端盖200的脊257的表面，从而稳定。

此外，密封装置410的中心脊上方的两个O形环接触筒端盖300中的通道的表面，从而在筒出口通道87和密封装置410的表面之间形成密封。在该示例中，水从密封装置410的内腔通过筒出口通道87流到出口83。

图9中还示出了密封装置510，其中密封装置510在水通过入口81进入过滤单元的点处插入到第二上孔口205中。O形环15接触孔口内表面217，并且密封装置的边缘表面533接触脊277的表面。密封装置410的两个O形环接触筒端盖300中的通道的表面，从而在筒端盖入口通道511与密封装置510之间形成密封。

本公开提供了示范性示例，并且旨在提供用于理解权利要求的概述或框架。附图包括在内以提供对各个方面和示例的说明和进一步理解，并且附图并入本公开中并且构成本公开的一部分。附图与说明书一起用于阐释所公开的方面和示例。

Claims (20)

1.一种密封组件，其包括：

至少一个端盖；

至少一个密封装置；

所述至少一个密封装置包括：

主体；

所述主体部分包括：

壁；

所述壁具有第一表面和第二表面；

所述壁具有第一边缘表面和第二边缘表面；

所述壁限定延伸穿过所述主体的高度的内腔；

从所述壁的所述第一表面水平延伸的至少三个脊；

通过放置所述至少三个脊而形成的至少两个凹槽；装配到所述至少两个凹槽中的每一个中的一个密封环；并且

其中，所述密封环中的至少一个与所述至少一个端盖上的表面接合。

2.根据权利要求1所述的密封组件，其包括两个端盖。

3.根据权利要求2所述的密封组件，其包括两个连接器端盖。

4.根据权利要求2所述的密封组件，其包括连接器端盖和双端盖。

5.根据权利要求2所述的密封组件，其中，所述两个端盖在结构上不同。

6.根据权利要求1所述的密封组件，其进一步包括至少一个过滤器中心连接器。

7.根据权利要求6所述的密封组件，其中，所述至少一个密封装置使用过盈配合安装到所述过滤器中心连接器中。

8.根据权利要求1所述的密封装置，其中，所述主体在形状上为圆柱形的。

9.根据权利要求1所述的密封装置，其中，所述主体为桶形的。

10.根据权利要求1所述的密封装置，其中，所述密封装置由食品级材料形成。

11.根据权利要求1所述的密封装置，其中，所述密封装置具有五个脊，以形成四个凹槽；

其中，一个密封环装配到所述四个凹槽中的每一个中。

12.根据权利要求6所述的密封组件，其中，所述密封组件与至少一个水过滤单元流体地连接。

13.根据权利要求1所述的密封组件，其中，所述密封环包覆模制到所述密封装置的所述主体上。

14.一种密封装置，其包括：

主体部分；

所述主体部分包括壁；

所述壁具有第一表面和第二表面；

所述壁具有第一边缘表面和第二边缘表面；

所述主体封闭延伸穿过所述主体部分的高度的内腔；

从所述壁的所述第一表面水平延伸的至少三个脊；

通过放置所述至少三个脊而形成的至少两个凹槽；

其中，所述至少两个凹槽大致平行并且围绕所述主体水平延伸。

15.根据权利要求14所述的密封装置，其中，所述主体在形状上为圆柱形的。

16.根据权利要求14所述的密封装置，其中，所述主体为桶形的。

17.根据权利要求14所述的密封装置，其中，所述主体为圆柱形的。

18.根据权利要求14所述的密封装置，其中，所述密封装置由食品级材料形成。

19.根据权利要求14所述的密封装置，其中，所述密封装置具有五个脊，以形成四个凹槽；

其中一个密封环装配在所述四个凹槽中的每一个中。

20.根据权利要求14所述的密封组件，其中，O形环包覆模制到所述密封装置的所述主体上。