CN203990014U - 液体过滤器 - Google Patents

Abstract

一种液体过滤器（1），其包括壳体和一个滤芯（4），所述壳体具有罐壳（2），所述罐壳的开口由盖（3）封闭，所述壳体包括至少一个流体入口（11）、一个流体出口（12）和一个排放通道（13），所述滤芯（4）将所述壳体的内部空间划分为与入口（11）相通的上游室（5）和与出口（12）相通的下游室（6），所述上游室（5）和所述下游室（6）在滤芯抽出期间与排放通道相通，所述液体过滤器进一步包括第一旁通阀（7），如果上游室（5）和下游室（6）之间的压力差dp1达到或超过第一阈值，则所述第一旁通阀连接上游室（5）和下游室（6），其中设有第二旁通阀，如果所述上游室（5）和所述排放通道（13）之间的压力差dp2达到或超过第二阈值，则所述第二旁通阀连接所述上游室(5)和所述排放通道(13)。

Description

液体过滤器

技术领域

本发明涉及一种液体过滤器，尤其涉及用于过滤车辆中的油或燃料的过滤器，例如汽车、货车、商用车辆和工程机械，或液压应用的油或燃料的过滤器。

背景技术

已知地，液体、尤其是油或燃料的过滤通常是利用过滤器来实现的，过滤器包括外壳，所述外壳具有罐壳和盖，所述盖封闭所述罐壳的开放端，所述壳体设有待过滤流体的入口和已过滤流体的出口，以及滤芯，所述滤芯用于将壳体的内部容积细分为两个不同的室，其中上游室与入口相通，而下游室与出口相通。

以这种方式，从过滤器入口流向出口（反之亦然）的液体被迫使流经过滤介质，从而使液体中可能存在的杂质留在过滤介质中。

此外，在一些已知过滤器中设有附加排水通道，所述附加排水通道与过滤器壳体的内部容积和收集液体的箱体（在油过滤器的情况下为曲轴箱）相通，当所述滤芯在其工作位置时，所述排放通道封闭，当所述滤芯抽出的情况下或已经从设置在滤芯壳体上的座抽出时，所述排放通道开放，所述排水通道的功能通常包括在滤芯抽出期间排空内部容积的液体，避免在移除过滤器盖时所述液体流向外部环境；已经知道，通过滤芯的特别构造（不同直径以及若干垫圈）或通过与滤芯和/或过滤器盖相互作用的合适的阀来封闭/开放所述排水通道。

典型的滤芯包括管状过滤介质，例如，褶式过滤器介质或深度介质，以及两个封盖，所述封盖以紧密方式，即通过红外线焊接或胶合，固定至过滤介质的相对末端。

至少一个封盖通常设有优选地与过滤介质的纵轴对齐的中央开口，滤芯的内部容积穿过该纵轴而与待过滤流体的入口连通，在这种情况下，设置为从内朝外穿过过滤介质；或者滤芯的内室与已过滤流体的出口连通，在这种情况下，设置为从外朝内穿过过滤介质。

通常，旁通阀设置在过滤器单元上，当未过滤的上游室的压力比已过滤的下游室的压力超出预定值时，例如，由于滤芯被大量的杂质和/或低温形成的存留柴油蜡堵塞时，所述阀开放滤芯的上游室和下游室之间的通路，；因此，如果滤芯堵塞超出可容许的阈值限制，则上游室上的压力，是相对于流体流和过滤器介质的上游，可以为滤芯内室或滤芯外室，具体取决于上述的过滤介质的流动方向）相对于下游室上的压力上升至阈值；一旦达到或超过该值，该阀从封闭位置切换至开放位置，使液体从上游侧向下游侧通过，避免迫使流体经由过滤介质通过，使得在过滤器堵塞时，液体也能流动。

该旁通阀通常包括封闭器和弹簧元件，弹簧元件的尺寸能将封闭器推向其座，确保当阀的上游室压力超出下游室压力的值低于阈值时，该阀封闭；一旦达到或超过所述阈值，该弹簧元件的尺寸能使封闭器从其座分开，使该阀打开；因此，该封闭器包括密封侧面，该密封侧面确保当其与邻接该弹簧元件的阀密封表面接触时，上游室和下游室之间的通路封闭。

已知地，将所述旁通阀放置在几个位置；该阀可能通过圆柱体放置在过滤器盖上，该圆柱体连接或集成在所述盖上，而该旁通阀固定或集成在该圆柱体中。根据所述实施例，必须确保通常与过滤器盖一起组装的滤芯与旁通阀紧密连接，即，通过垫圈，确保上游室和下游室之间的密封性；替代性地，该旁通阀可以设置在待组装在盖上或滤芯上的附加部件上，或所述阀可以直接设置在滤芯上。

已知的过滤器具有一些缺点，尽管所述旁通阀设置在相对于滤芯和液体流动方向的上游室和下游室之间，然而可能出现：即使该旁通阀是打开的，但由于例如液体流速增加或该阀阻塞或弄脏，使得上游室上的压力增加。

上游室上的压力增加是非常危险的，因为可能损坏过滤器部件，例如，滤芯或过滤器盖，高压造成破裂的碎片在液体管道上移动，或所述液体泄漏到过滤器外部。

本发明的目的是，提供一种简单、合理且低价的方案，以克服上述现有技术缺陷。

这些目的通过独立权利要求中描述的本发明的特征来实现。从属权利要求描述了本发明优选的和/或特别有利的方案。

发明内容

特别地，本发明提供液体过滤器，该过滤器包括壳体和一个滤芯，所述壳体具有罐壳，所述罐壳的开口由盖封闭，所述壳体包括至少一个流体入口、一个流体出口和一个排放通道，所述滤芯将所述壳体的内部空间划分为与入口相通的上游室和与出口相通的下游室，所述上游室和和所述下游室在滤芯抽出期间与排放通道相通，所述液体过滤器进一步包括第一旁通阀，如果上游室和下游室之间的压力差dp1达到或超过第一阈值，则所述第一旁通阀连接上游室和下游室；根据本发明，设有第二旁通阀，如果所述上游室和所述排放通道之间的压力差dp2达到或超过第二阈值，则所述第二旁通阀连接所述上游室和所述排放通道。

由于这种方案，如果上游室的压力高，则液体可以通过所述排放通道排出，并且该压力可以快速下降；如果是油过滤器，所述排放通道通常以低压连接至发动机曲轴箱；因此，如果第二旁通阀打开，则油可以排放到低压箱体上。

因此，由于本发明，上游室上的压力不可能超过阈值，并且不会由于该压力使过滤器部件，例如，滤芯或过滤器盖，发生破裂。

本发明另外的方面在于第二阈值大于第一阈值。

这种方案使两个阀以独立的方式正确工作，确保过滤器下游所需的最小液体流速（即，确保泵工作所需要的）；事实上，当过滤介质堵塞时，仅开放第一旁通阀，以确保上游室和下游室之间的连接；最后，如果在第一旁通阀打开期间，上游室压力增加，如果也达到第二阈值，则该第二旁通阀也开放，使所述上游室上的压力下降。

优选地，所述第一旁通阀设置在滤芯上。

可选地，该第一旁通阀与过滤器盖相连。

本发明另外的方面在于，该第二旁通阀设置在过滤器罐壳上。

这种方案使第二旁通阀的设置独立于滤芯和过滤器盖的设置，从而对布局具有低影响。

本发明另外的方面在于该过滤器罐壳设有与上游室和排放通道相通的孔，所述孔设有阀座、弹簧装置和封闭器，所述封闭器通过所述弹簧装置推向所述阀座。

由于这种构造，该第二旁通阀通过纳该阀部件的孔容易地设置在罐壳上。

本发明另外的方面在于，设置在过滤器罐壳的孔包括至少一个较大直径部分和较小直径部分，阀座设置在所述两个直径部分之间，并且该封闭器和该弹簧装置设置在所述较大直径部分上。

由于这种方案，该过滤器罐壳成为该阀的一部分，因为围绕孔的部分充当阀载体元件并且充当阀座。

本发明另外的方面在于，在更小的直径部分上设有套管，所述封闭器邻接的所述套管的轴末端充当阀座。

这种方案能取决于套管材料，使用不同的材料充当阀座。

本发明另外的方面在于设置在过滤器罐壳上的孔由塞子封闭，所述弹簧装置设置在所述塞子和所述封闭器之间。

优选地，该塞子包括在轴末端，面向该孔的轴向凹腔，所述凹腔与所述弹簧装置相关联。

所述方案使该孔封闭，从而使该阀封闭，并且同时使弹簧装置压缩期望值；此外，由于凹腔设置在所述塞子上，使所述弹簧装置径向受限。

附图说明

通过结合附图阅读以下非限制性方式阐释的说明，本发明的进一步特征和优点将清晰呈现，其中：

图1为更加本发明的过滤器沿所述过滤器限定的轴的横截面图。

图2为图1的细节的放大图。

具体实施方式

图1展示的过滤器为用于过滤流体，例如，油或燃料的过滤器，特别是应用在内燃机的润滑油管道的过滤器，该内燃机特别是用于汽车、货车、商用车辆或自推进式工作车辆的发动机。

该过滤器1包括外壳，所述外壳由烧杯形状的罐壳2以及用于封闭罐壳2的开口端的上盖3限定。在图1所述的实施例上，该盖通过螺钉装置拧紧在罐壳上，该螺钉装置设置在罐壳的外围上和盖的内壁上。

所述过滤器1包括用于待过滤油的入口导管11，用于已过滤油的出口导管12；所述入口和出口导管有利地设置在所述罐壳2上。

此外，该过滤器1包括如下所述的排放通道13。

如图1所示，滤芯4设置在过滤器外壳限定的内部空间上，所述滤芯包括过滤介质41、上封盖42和下封盖43，所述过滤介质可以为褶式介质或深度介质，所述封盖通过已知技术，例如，通过粘合、IR焊接等等与过滤介质紧密连接。此外，所述滤芯包括内穿孔支撑管，该支撑管设置在所述封盖42,43之间，用于被已过滤的油穿过，并支撑过滤器介质41以防自身由于流由所述介质的油的作用而向内破裂。

所述滤芯4将过滤器壳体的内部容积划分为下游室6和上游室5，所述下游室由过滤介质41的内部空间和封盖32,33界定，所述上游室设置在壳体和滤芯之间的容积内。

在图1所示的优选实施例上，下封盖43具有中心孔431和两个部分432,433，两个部分432,433具有不同的直径和长度；特别地，该第一部分432的直径比第二部分433的直径更大，并且长度比所述第二部分更小；在每一部分的外部直径上设有凹槽，凹槽用于接收垫圈，比如O形环。

所述第一和第二部分以紧密方式连接在两个校准孔21,22上，所述校准孔21,22设置在罐壳2上；更具体地，当所述滤芯4在其安装位置时，所述第一部分432的O形环接合第一校准孔21，而第二部分433的O形环接合第二校准孔22。

在所述第一和第二校准孔之间的径向空间内设有排放通道；实际上，该排放通道连接所述校准孔之间的空间和外部空间，即，油曲轴箱（未展示）。

所述滤芯4以可拆卸方式与过滤器盖3连接，例如，通过所述滤芯和所述盖之间的卡扣连接（未展示）；由于所述连接，当所述盖3从所述罐壳4拧下时，所述盖带动所述滤芯4，从过滤器罐壳移开，因为所述第二部分433 的轴向长度比第一部分的轴向长度更大，从而首先使第一部分432的O形环从第一校准孔21解开，而第二部分433的O形环保持暂时接合在第二校准孔22上，；在该位置，通过将第一部分432的O形环从其座21上解开从而开放该排放通道13，使容纳在上游室5中的油可以通过排放通道13排出；继续拧开该盖，则第二部分433的O形环随后也从其校准孔22上解开，使得下游室6的油朝排放通道13排出。由于该构造，在盖3从罐壳2拧开期间，所述滤芯4从所述罐壳中抽出，首先使排放通道13向上游室5开放，之后向下游室6开放，从而排出容纳在过滤器1中的油，而不使未过滤和已过滤的油相混合，避免所述油从过滤器壳体流出。

图1所示的上述油排出的具体实施例可被适用于过滤器单元的等效例和/或已知设备/构造所替换，例如，可通过切换阀相对于滤芯存在和位置的开放/封闭位置，而通过阀来打开/封闭排放通道；替代性地，所述滤芯可以包括长的穿孔轮轴，所述轮轴在过滤器罐壳内部延伸，用于经由设置在其长度上的垫圈开放所述排放通道。

在本发明的优选实施例中，滤芯的上封盖42具有中心校准孔421，中心校准孔以紧密方式连接第一旁通阀7；具体地，所述第一旁通阀包括外部主体71；所述主体71包括连接法兰711，中间部分712和开放部分713，开放部分713设置在法兰所处的另一末端；所述法兰通过例如焊接、卡扣连接等，组装在合适的凹腔31中，所述凹腔31设置在所述盖的内侧上，优选与所述盖/过滤器轴同心；中间部分712设有凹槽，垫圈（O形环）安装在凹槽中，所述中间部分和垫圈的直径具有与上述滤芯上封盖的校准孔421相连的尺寸。第一旁通阀7的开放端包括若干个臂，即，4个臂，所述臂从中间部分712并入，并且各自在其自由端具有径向凹腔，该径向凹腔接收穿孔帽状件714；帽状件714包括套筒715，该套筒用于接收并轴向限制弹簧716；所述弹簧将封闭器717推向阀座718，阀座718设置在外部主体的内孔上，形状为同心径向肩部。

该阀7的法兰711或盖3的凹腔31的形状使得当滤芯组装在过滤器单元1上，即通过设置在盖3上的凹腔和/或法兰711而组装时，该封闭器717（在下游室对侧）和上游室5之间具有流体连接；由于该构造，上游室的压力推动该封闭器的上侧，而弹簧716和下游室6的压力（在油流动期间，由于过滤器介质的压力差，下游室的压力总是小于上游室的压力）推动该封闭器的相反侧；弹簧717的尺寸使得，当上游室和下游室之间的压力差dp1达到或超过阈值，压力使封闭器移动以抵抗弹簧力，使所述封闭器能从阀座718上移开，从而允许上游室和下游室之间的流体相通。

压力差dp1的阈值的已知值在1至5巴（bar）之间，特别是约2巴、5巴。

所示的第一旁通阀可以具有若干不同的等效构造；例如，阀主体可以直接设置在所述过滤器盖上；可选地，该第一旁通阀可以设置在滤芯上，使得当替换滤芯时，也更换所述第一旁通阀。

根据本发明，该过滤器单元1上设有第二旁通阀8；如图1所示，并且更特别地如图2所示，所述第二旁通阀8设置在过滤器罐壳2上。

在所示的优选实施例中，该过滤器罐壳包括孔14，孔14在由罐壳和滤芯限定的上游室5的一侧开放，并且在所述罐壳的外侧上的另一侧开放；该另一侧由拧紧的塞子83封闭；所述孔14由垂直孔15穿过，垂直孔15的一个末端在排放通道13上开放，并且另一末端在罐壳的外侧上的开放；所述另一末端由帽状件151紧密地封闭，帽状件通过已知技术，即，胶合、捻缝、焊接等等组装。因此，两个孔14,15由塞子83和帽状件151在过滤器罐壳2的外侧封闭，但同时创建了上游室5和排放通道13之间的连接。

该孔14包括三个部分，其中一个部分具有第一直径141，一个中间部分具有第二直径142，而另一部分具有第三直径143；该第一直径大于第二直径，而第二直径大于第三直径；这些不同的直径部分形成第一和第二直径部分之间的第一肩部144，以及第二和第三直径部分之间的第二肩部145；在中间部分设有套管85，所述套管的外直径与所述中间部分的直径142对应，并且其长度使得，当所述套管紧靠第二肩部145时，相反末端851与第一肩部144对齐；所述相反末端充当阀座851；所述套管可以由塑料、橡胶、金属或另外的材料制成。

封闭器82被弹簧81推向套管85，因此，该封闭器82包括具有斜面821的第一封闭端，斜面821与套管85的末端851接触；封闭器82的开放末端设置在该封闭末端的对侧，该封闭器具有孔822，孔822的内径和长度用于容纳弹簧81；所述孔822与轴向小孔823同心并且连接至轴向小孔823，轴向小孔823在一个轴向末端封闭，并且与垂直孔824连接，垂直孔824穿过封闭器82的两径向对侧。如上解释，弹簧81的一个轴向末端上插入封闭器82的孔822内；弹簧81的另一末端插入轴向凹腔831内，轴向凹腔831设置在塞子83上，在面向孔14的轴向末端。

在上游室和排放通道之间的压力差dp2相当于第二阈值时，封闭器82从阀座851移开之后，所述第二旁通阀8开放。

在本发明的优选实施例中，用于打开第二旁通阀8的第二阈值dp2大于用于打开第一旁通阀7的第一阈值dp1。

根据本发明的可选实施例，可以省略套管85，并且第一肩部144的尺寸使其能充当阀座。

使用时，未过滤的油通过入口11进入过滤器单元1，并且进入上游室5；由于第一旁通阀7的中间部分712上的垫圈对滤芯上封盖42的孔421的密封作用，以及由于设置在下封盖43的第一部分432上的垫圈对罐壳第一校准孔21的密封作用，油必须穿过过滤介质41，使所过滤介质41阻挡了污染物颗粒；因而，已经通过过滤介质14的油被净化，进入下游室6，之后经由出口12从过滤单元1中流出。

在上游室5的压力增加的情况下，例如由于过滤介质堵塞，上游室和下游室之间的压力差dp1增加；如果所述压力差达到阈值，则带来的对第一旁通阀7的封闭器717的压力（在室5上）导致所述封闭器从其座718移开，并且来自上游室5的油直接流入下游室6，而不穿过该过滤介质14。

如果上游室5的压力增加直到上游室和排放通道之间的压力差dp2达到第二阈值，则带来的对第二旁通阀8的封闭器82的压力（在室5上）导致所述封闭器从其座851移开，并且来自上游室5的油可以直接流入排放通道13；由于设置在封闭器上的垂直孔824的存在，油部分地穿过所述垂直孔，因此油快速到达该排放通道。

如果第二阈值大于第一阈值，则会出现：即使第一旁通阀已经是打开的，上游室的压力仍持续增加，当达到第二阈值，第二旁通阀也打开，从而使得油经由排放通道排出，直到上游室的压力恢复至低值；换句话说，根据所述实施例，第二旁通阀8充当安全阀，预防上游室出现危险的压力值，从而防止部件破裂和/或油泄漏。

在过滤介质14堵塞的情况下，操作者将盖3从罐壳2拧开；在拧开期间，所述盖带动所述滤芯，并且设置在第一部分432上的O形环从第一校准孔21解开，从而通过油从上游室5流入排放通道而排空上游室5；继续拧开盖3，设置在第二部分433上的O形环也从第二校准孔22解开，使得下游室6与排放通道13连接，并且使已过滤油从下游室排放至排放通道13；由于这种构造，不会产生来自上游室5与出口12的油混合的风险。一旦盖3从罐壳2移开，则滤芯42可以从所述盖3卸下（通过解除所述部件之间的连接，所述连接未展示在图1-2中），并且新的滤芯可以组装在所述盖上，所述盖可以重新组装在过滤器罐壳上。

本发明可以有各种修改和变型，所有修改和变型皆属于本发明的范畴。

此外，所有细节可被更换成其他在技术上等效的元件。

在实践中，所有使用的材料以及形状和可能的尺寸，可以根据需要改变，这不脱离权利要求的保护范围。

Claims (10)

1. 一种液体过滤器，其包括壳体和一个滤芯（4），所述壳体具有罐壳（2），所述罐壳带有由盖（3）封闭的开口，所述壳体包括至少一个流体入口（11）、一个流体出口（12）和一个排放通道（13），所述滤芯（4）将所述壳体的内部空间划分为与入口（11）相通的上游室（5）和与出口（12）相通的下游室（6），所述上游室（5）和所述下游室（6）在滤芯抽出期间与排放通道(13)相通，所述液体过滤器进一步包括第一旁通阀（7），如果所述上游室（5）和所述下游室（6）之间的压力差dp1达到或超过第一阈值，则所述第一旁通阀连接所述上游室（5）和所述下游室（6），其特征在于，所述液体过滤器设有第二旁通阀（8），如果所述上游室（5）和所述排放通道（13）之间的压力差dp2达到或超过第二阈值，则所述第二旁通阀连接所述上游室(5)和所述排放通道(13)。

2. 根据权利要求1所述的液体过滤器（1），其特征在于，所述第二阈值大于所述第一阈值。

3. 根据权利要求1所述的液体过滤器（1），其特征在于，所述第一旁通阀（7）设置在所述滤芯（4）上。

4. 根据权利要求1所述的液体过滤器（1），其特征在于，所述第一旁通阀（7）与所述盖（3）连接。

5. 根据权利要求1所述的液体过滤器（1），其特征在于，所述第二旁通阀（8）设置在所述罐壳（2）上。

6. 根据权利要求5所述的液体过滤器（1），其特征在于，所述罐壳设有孔（14），所述孔（14）与所述上游室（5）和所述排放通道（13）相通，所述孔设有阀座（851）、弹簧装置（81）和封闭器（82），所述封闭器（82）被所述弹簧装置推向所述阀座（851）。

7. 根据权利要求6所述的液体过滤器（1），其特征在于，设置在所述罐壳（2）上的所述孔（14）包括至少一个较大直径（141）部分和一个较小直径（142）部分，所述阀座（851）设置在所述较大直径（141）部分和所述较小直径（142）部分之间，并且所述封闭器（82）和所述弹簧装置（81）设置在所述更大的直径（141）部分上。

8. 根据权利要求7所述的液体过滤器（1），其特征在于，在较小直径（142）部分上设有套管（85），所述封闭器（82）邻接的所述套管的轴向末端充当阀座（851）。

9. 根据权利要求6所述的液体过滤器（1），其特征在于，设置在所述罐壳上的所述孔（14）由塞子（83）封闭，所述弹簧装置（81）设置在所述塞子（83）和所述封闭器（82）之间。

10. 根据权利要求9所述的液体过滤器（1），其特征在于，所述塞子（83）包括位于面向所述孔的轴向末端上的轴向凹腔（831），所述轴向凹腔用于与所述弹簧装置（81）相关联。