CN1775341B - 具有标准外壳的流体过滤器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种包括从多个不同尺寸的流体元件中挑选出一个过滤件的流体过滤器组件。过滤器外壳包括进口外壳部件、出口外壳部件和一个或多个标准外壳部件。标准外壳部件位于进口外壳部件和出口外壳部件之间，并且标准外壳部件的数量由所选择的过滤件的尺寸所决定。通过使用不同数量的标准外壳部件，可以将过滤器外壳构置成可与各种不同尺寸的过滤件一起使用。

Description

具有标准外壳的流体过滤器及其制造方法

(1)技术领域

本发明涉及流体过滤器，并且尤其涉及一种具有标准外壳的流体过滤器。

(2)背景技术

流体过滤器有许多的制造方式和工艺应用。例如，流体过滤器经常在化学应用、水处理应用、油漆和涂料应用、塑料和树脂应用、电子和半导体应用、公用工程和发电应用、食品和饮料应用以及制药应用中使用。

常用的流体过滤器包括容纳有可拆卸的、用于捕获和去除流体中的颗粒和其它物质的过滤件的过滤器外壳。过滤件通常采取过滤筒或过滤袋的形式。每种应用的个别环境会决定所需的流体过滤器容量，并且常用的流体过滤器是按照几种标准的尺寸制造，以满足终端用户的不同需要。通常将流体过滤器外壳制造成能容纳特定标准尺寸的过滤件。

在流体过滤器外壳的制造中，会有一些在一种以上尺寸的过滤器外壳的制造中使用的通用过滤器外壳部件，但是，通常总有一些外壳部件对其内设置过滤件的过滤器体积作出限定、且每个过滤器外壳的个别尺寸又是独特唯一的。

虽然已知的流体过滤器及其制造方法是有效的，但还是期望有一种制造成本效率更高的改进型流体过滤器。

(3)发明内容

本发明提供具有使用通用部件来制造具有不同容量的过滤器外壳的标准外壳的流体过滤器。

在本发明的一个形式中包括一种制造流体过滤器的方法。该方法包括提供一个进口外壳部件，提供一个出口外壳部件和提供多个具有通用结构的标准外壳部件。该方法还包括确定多个不同尺寸的过滤件，其中各个不同尺寸的过滤件的过滤器外壳可以通过将预定数量的标准外壳部件固定在进口外壳部件和出口外壳部件之间而组装起来，并且其中所确定的多个过滤件与标准外壳部件的至少两个不同预定数量相应。选择不同尺寸的过滤件中的一个，并且通过将与所选的过滤件相应的预定数量的标准外壳部件固定在进口外壳部件和出口外壳部件之间而为所选的过滤件组装过滤器外壳。

在另一个形式中，本发明包括一种流体过滤器组件，它包括从多个不同尺寸的过滤件中选出的一个过滤件和一个过滤器外壳。该过滤器外壳包括进口外壳部件、出口外壳部件以及置于进口外壳部件和出口外壳部件之间的选定数量标准外壳部件。标准外壳部件使流体从进口外壳部件连通到出口外壳部件，每个标准外壳部件具有通用的结构。对于不同尺寸的过滤件，标准外壳部件的数量不同，并且所选择用来置于进口外壳部件和出口外壳部件之间的标准外壳部件数量由所选的过滤件来决定。

在还有一个形式中，本发明包括一种流体过滤器组件系统，它包括：多个不同尺寸的过滤件、进口外壳部件、出口外壳部件和多个标准外壳部件，其中每一个标准外壳部件具有通用的结构。形成多个不同尺寸过滤腔的多个流体过滤器外壳可以由进口外壳部件、出口外壳部件和多个标准外壳部件，通过将可选数量的标准外壳部件固定在进口外壳部件和出口外壳部件之间而制成。多个不同尺寸的过滤腔中的一个相应过滤腔的尺寸大小设定为用来容纳各个不同尺寸的过滤件。

本发明的一个优点在于提供一种使用最小数量的不同部件来有效地制造具有不同尺寸的流体过滤器的流体过滤系统。

(4)附图说明

通过以下结合附图对本发明的一个实施例的说明，本发明的上述和其它的特点和目的，及其实现的方法将变得更加明显，并且可以对发明本身有更好的理解。

图1是根据本发明的流体过滤器组件的截面图；

图1A是图1所示过滤器组件的详图，它显示盖子的连接；

图1B是图1所示过滤器组件的详图，它说明过滤件的连接方法；

图1C是图1所示过滤器组件的详图，它与图1B类似并进一步说明过滤件的连接方法；

图2是标准外壳部件的俯视图；

图3是沿图2中的线2-2截取的标准外壳部件的截面图；

图4是过滤篮的侧视图；

图5是图4所示过滤篮的仰视图；

图6是流体过滤器盖的俯视图；

图7是沿图6中的线7-7截取的盖子的截面图；

图8是进口外壳部件的俯视图；

图9是图8所示进口外壳部件的侧视图；

图10是沿图8中的线10-10截取的进口外壳部件的截面图；

图11是出口外壳部件的俯视图；

图12是沿图11中的线12-12截取的出口外壳部件的截面图；

图13是过滤件的立体图；

图14是另一个流体过滤器组件的侧视图；

相应的标号表示几个图中相应的部件。虽然此处举出的例子是说明本发明的一个实施例，但下面揭示的实施例并不试图涵盖一切或将本发明的范围限制在所揭示的具体形式中。

(5)具体实施方式

图1显示了根据本发明的一个流体过滤器组件20。过滤器组件20包括过滤器外壳22和过滤件24。过滤器外壳22包括进口外壳部件26、出口外壳部件28和标准外壳部件30。在所说明的实施例中，过滤件24为过滤袋并置于过滤篮30之内。在图1所示的过滤器组件20中，在进口外壳部件26和出口外壳部件28之间置有两个标准外壳部件30。如下面进一步详细讨论的那样，可以使用其它数量的标准外壳部件30。

在图2和3中显示了一个单个标准外壳部件30。如可以在这两幅图中看到的那样，标准外壳部件30是基本上呈圆柱形的。向外延伸的环34位于外壳部件30的外表面上、外壳部件30的纵向中点处。外壳部件的侧壁略微有些锥形，在环34附近厚度较大并在外壳部件30的两端部38厚度较小。侧壁36的锥形有助于在制造标准外壳部件的过程中将其从模具中取出。侧壁36的内表面形成内部圆柱腔40。

标准外壳部件30首尾相连并同轴。换句话说，在安装过滤器外壳22的过程中，相邻的外壳部件30是靠在一起的。相邻外壳部件30的端部38在它们之间形成紧密的流体密封，并且互相毗邻的端部可以通过熔接而连接在一起。例如，在所说明的实施例中，外壳部件30由含20％玻璃纤维填料的聚丙烯形成，并且相邻的外壳部件30是熔接在一起的，通过在所要连接的两个端部38之间插入热的板、将板移开并将两个端点38偏压在一起从而在冷却后就熔合在一起。端部38还可以通过旋转熔接或其它适合的方法形成液体密封连接。

如上所述，每个标准外壳部件30的相对的两端38具有相同的结构。这样，不论置于进口外壳部件26和出口外壳部件28之间的标准外壳部件30的数量有多少，连接的外壳部件30都会有可分别与进口外壳部件26和出口外壳部件28相连的两个相对的端部38。进口和出口外壳部件26、28各自具有一个采用形成开口44的圆柱壁形式的组装界面42。组装界面42具有与端部38以及进口和出口外壳部件26、28相同的结构。进口和出口部件26、28也是由具有20％玻璃纤维填料的聚丙烯形成的。因此，进口和出口部件26、28组装界面42可以用与将分开的标准外壳部件30连接到一起一样的方法来连接到标准外壳部件30的一个端部38上。

组件20的进口外壳部件26示于图8、9和10中，并且包括与开口44同轴相对设置的通道开口46。进口外壳部件还包括与容纳将要由过滤器组件20过滤的流体的流体管道相连接的螺纹进口48。从图8和9可以更清楚地看到，用于将盖子56固定到进口外壳部件26的凸轮界面包括位于通常为圆柱形的进口外壳部件26的外表面上的一系列凸轮锁紧件50。凸轮锁紧件50包括周向延伸的锁紧部分52和纵向延伸的止档件54。盖子56包括多个沿盖子56的内表面周向延伸的凸轮锁紧件58。凸轮锁紧件58各包括一斜面60和一锁紧面62。当将盖子56安放到进口外壳部件26上时，随着将盖子纵向安放到进口外壳部件26上，凸轮锁紧件58适配进各个锁紧件50之间。盖子56的旋转使各个斜面60与进口外壳部件26上的锁紧件50中的一个接合。随着盖子56旋转，锁紧面62旋转而与锁紧部分52接合，以将盖子56与进口外壳部件26紧紧接合。随着盖子56继续旋转，凸轮锁紧件58与止档件54接合，从而防止盖子56旋转过头。

使用V形垫圈66(图1A)来形成盖子56和进口外壳部件26之间的流体密封。垫圈66位于形成通道开口46的进口外壳26的内径向表面64和位于盖子56上的圆柱凸缘68之间。垫圈66具有面向进口外壳部件26的内部容积的开口端70，从而垫圈66的内部与过滤器组件20内的流体连通。因此，当过滤器组件20中有加压流体时，该流体会将垫圈66两条分离的腿偏压分开，并分别与内表面64和凸缘68的外径向表面密封接触。进口外壳部件26包括位于其在将盖子56安放妥当后由垫圈66密封的上缘处的排放孔67。如果没有将盖子安放妥当，在过滤器被充满后，液体会从孔67处渗出以向用户报警。

过滤件24通过在组装界面42附近与进口外壳部件26接合而固定。过滤件24具有以咬合连接可拆卸地安装在进口外壳部件26上的安装环72。环72形成有包括外部径向延伸的法兰74和具有向外延伸的可分割环形肋条78、通常为圆柱形件76的安装界面。环72还包括具有较小直径的第二柱形安装部件。过滤袋82固定在安装部件80上。在所说明的实施例中，环72由聚丙烯制成。然而，也可以使用其它材料来制成袋型过滤件的安装环，如尼龙、聚酯或钢。

过滤袋82通常是非织毡过滤袋。此类过滤袋可以由各种不同的材料的纤维制成，比如聚酯、聚丙烯、尼龙、高熔点芳香族聚酰胺、

或其它对于那些本领域普通技术人员来说公知的、适宜的材料。过滤袋82具有通过超声波熔接84连接安装在环72的安装部件80上的开口端。可以另外或附加使用缝纫或其它适用的方法将袋子82连接到环72上。适用于本发明的袋型过滤件可以从过滤专业股份有限公司(Filter Specialists.INC)购得，它在Indiana州的Michigan市有营业场所。出于清楚的考虑，在图1中没有示出过滤袋82。

当在过滤器外壳22中安装过滤件24时，将过滤袋80通过通道开口46插进标准外壳部件30的内容积中，一直到安装环72毗邻开口44与进口外壳部件26接合，从而将过滤件24固定在组件20内。从图1B和1C中可以清楚地看到安装环72的咬合固定。图1B示出了就要固定安装环72前的一瞬。如在图1B中可以看到的那样，外径向法兰74与圆柱形件76形成锐角，并且随着环72的径向延伸部分80、76继续插进开口44中，径向法兰74与环绕开口44的倾斜凸肩面86紧紧接合。环状槽88位于开口44内并且肋条78被安装进槽88内，从而将环72固定安装到位。如图1C所示，将肋条78安装进槽88以内迫使外径向法兰74在与凸肩面86接合时相对向上，从而在法兰74和凸肩面86之间形成流体紧密密封。图1C所示的虚线74a表示径向法兰74处于未被偏压状态时的位置。

环72还可以设有一般径向横穿过环72的内手柄(未示出)，以使环72在插入和移去环72时能更容易地径向向内弯曲。此类手柄在美国专利4669167中有所揭示，该专利引用于此作为参考。

当使用袋型过滤件时，可在本发明中选择使用网状过滤篮32。过滤篮32具有与过滤袋相应的长度，并且是在过滤器工作过程中用于防止过滤袋与过滤器外壳的内表面接合的。过滤篮32是置于由标准外壳部件30限定的过滤器容积内并搁在位于出口外壳部件28内的肋条90上的。过滤篮32具有在其整个主要表面区域上形成诸个流体开口92的、通常为穿孔的结构，并具有诸个突起94(在图4和5中可以清楚地看到)。

在过滤业作过程中，流体通过进口48进入过滤器组件20，然后通过环72和开口44并进入过滤袋82。然后，流体通过袋子82。随着流体流经袋子82，流体被过滤并且将颗粒从流体中清除。然后，过滤过的流体流经过滤篮32中的开口92。过滤好的流体在过滤篮32和过滤器外壳22的内表面之间流向出口外壳部件28的出口96，在那里离开过滤器组件20。

出口外壳部件28示于图11和12中，它包括三个用于在垂直方向支撑过滤器组件20的脚98。在图11中可清楚地看到位于出口外壳部件28的内容积内的肋条90。

在图13中示出了袋型过滤件24。在所示的过滤件24中，过滤袋82具有相当于通过使用两个图1的流体过滤器组件20中所示的标准外壳部件30而形成的过滤腔40的长度。虚线82a和82b表示两个其它尺寸的过滤件的长度。在每种情况下，尺寸不同的袋型过滤件会使用具有相同结构的安装环72，这样，可以使用上述的咬合固定方法将各个袋子安装在进口外壳26中。

如上所述，每个标准外壳部件30具有相同的结构并可同轴固定，从而形成可以根据连接在一起的标准外壳部件30的数量而具有不同长度的过滤腔40。这样，当需要制造使用长度为82a的袋子的过滤件的流体过滤器时，可将过滤器外壳构置成只使用单个标准外壳部件30，如图14所示。因此，图14所示的流体过滤器组件20a形成具有适用于所选择的过滤件的长度。类似地，当当需要制造使用长度为82b的袋子的过滤件的流体过滤器时，将过滤器外壳构置成使用三个标准外壳部件30，从而形成具有合适长度的过滤腔。

因此，本发明有助于有效地为各种不同尺寸的过滤件制成其过滤器外壳。每一个过滤器外壳会采用：进口外壳部件26，其中可以可拆卸地安装各个不同的过滤件；出口外壳部件28；以及一个或多个标准外壳部件30。标准外壳部件的数量由所要和过滤器外壳一起使用的过滤件的尺寸来决定。

虽然已对本发明的示范性设计方案作了说明，但本发明可以在本说明的精神实质和范围内作进一步的修改。因此，本申请应涵盖采用本发明的一般原则而对本发明所作的任何变型、应用和修改。

Claims (2)

1.一种流体过滤器组件，包括：

从多个不同尺寸的过滤件中选出的过滤件；

过滤器外壳，所述过滤器外壳包括：

进口外壳部件；

出口外壳部件；

置于所述进口外壳部件和所述出口外壳部件之间、并使流体从所述进口外壳部件流体连通到所述出口外壳部件的选定数量标准外壳部件，每个所述标准外壳部件具有通用的结构；

其中对于不同尺寸的过滤件，标准外壳部件的所述数量不同，并且置于所述进口外壳部件和所述出口外壳部件之间所选择的标准外壳部件所述数量由所述所选的过滤件所决定，

其中，所述过滤器外壳部件形成有过滤器开口，所述多个不同尺寸的过滤件各自包括安装在所述过滤器开口中的安装环，每一个所述安装环具有通用安装界面，所述安装界面包括轴向延伸部分和具有大于所述过滤器开口的直径的径向向外延伸法兰，通过与所述过滤器开口连通的所述安装环的固定而将所述法兰偏压成与环绕所述过滤器开口的所述过滤器外壳部件的一部分流体密封接合；并且

所述安装环的所述轴向延伸部分包括从其径向向外延伸的环形肋条，所述肋条安装在形成于所述过滤器开口中的环形槽中，从而将所述安装环的所述轴向延伸部分固定在所述过滤器开口中。

2.一种具有过滤件和过滤器外壳的流体过滤器组件，其中，所述过滤器外壳具有一进口外壳部件、一出口外壳部件、置于所述进口外壳部件与出口外壳部件之间且使流体从所述进口连通到所述出口的至少一个标准外壳部件，其中，所述过滤器外壳形成有过滤器开口，所述过滤件具有安装在所述过滤器开口中的安装环，所述安装环具有通用安装界面，所述安装界面具有轴向延伸部分和具有大于所述过滤器开口的直径的径向向外延伸法兰，所述安装环的所述轴向延伸部分具有从其径向向外延伸的环形肋条，所述肋条位于形成于所述过滤器开口中的环形槽中，从而将所述安装环的所述轴向延伸部分固定在所述过滤器开口中。

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