TW202146097A - 過濾器組裝件及介質 - Google Patents

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Abstract

本揭露內容關於具有濾杯及頭部的過濾器殼體。將濾杯配置成容納濾筒的一部分。濾杯具有圍繞濾杯的邊緣設置的環形凹槽。頭部配置成與濾杯配合。頭部包含入口、出口、及一對桿。入口用於接收至過濾器殼體中的流體流動。出口用於從過濾器殼體釋放流體流動。該對槓桿將濾杯部分地拉引至頭部中。每個桿具有配置成與環形凹槽配合的第一臂、具有軸承表面的第二臂、及設置在第一臂及第二臂之間的樞軸。作用在軸承表面上的力將濾杯狀物推至頭部中以形成密封。

Description

過濾器組裝件及介質
本揭露內容總體上關於濾波器。更具體而言，本揭露內容，舉例而言，與過濾器殼體及/或過濾器介質相關。
在此項領域中已知將過濾器組裝件使用於各種應用中，舉例而言，內燃機、液壓、或氣動系統、及類似物。此等過濾器組裝件可用於過濾燃料系統、潤滑油系統、液壓油系統、空氣、或排氣過濾系統等中的液體及/或氣態流體。有不同類型，諸如罐式過濾器、旋轉式過濾器等，的過濾器。此類過濾器組裝件的定期維護非常重要，因為此等過濾器組裝件中的過濾器元件可能趨於被正在過濾的流體中的雜質所堵塞，且可能需要替換。
壓縮空氣過濾器元件為離散的壓力容器，其含有專用的功能的過濾器元件，此過濾器元件可包含各種等級的微粒、聚結、及蒸汽去除的過濾器元件。此等元件通常被含在一個過濾頭及一個下部過濾器濾杯之中，藉由螺紋交界附接濾碗物以固緊兩個組件。在維護及替換過濾器元件之間，可能需要維護多年濾清器殼體。特別是在較大的單元上，螺紋側面可能會由於咬合的金屬表面的污染物而變成融合在一起，因此需要顯著的扭動載荷以退出螺紋區段。此舉有時會致使擦傷及螺紋損壞，而造成過濾器單元無法維修。
取決於各種因素，可藉由將超過一個的過濾器單元接續放置以過濾流體而改善流體過濾。此外，過濾器單元之內的過濾器介質可取決於這些因素改變。影響過濾器及介質的因素的範例包含流體的種類、待被過濾的預期顆粒加載、流動速率、壓力水平、跨過濾器單元的壓力降公差、製造建議、經驗數據、及類似物。
符合需求者為具有一種過濾器殼體，此過濾器殼體有助於附接至其他過濾器殼體，且有助於便於過濾器介質的檢查及更替換。配置成具有從流動的流體去除顆粒及/或夾帶的液滴的過濾器介質亦為符合需求的，而同時對流體流動提供最小量的阻力。如將在以下所詳細地論述，本發明解決了此等及其他問題。
本揭露內容的實施例有利地提供用於從流體過濾碎屑的過濾系統、過濾器殼體、及過濾器介質。
本揭露內容的實施例涉及具有濾杯及頭部的過濾器殼體。將濾杯配置成容納濾筒的一部分。濾杯具有圍繞濾杯的邊緣設置的環形凹槽。頭部配置成與濾杯配合。頭部包含入口、出口、及一對桿。入口用於接收至過濾器殼體中的流體流動。出口用於從過濾器殼體釋放流體流動。該對槓桿將濾杯部分地拉引至頭部中。每個桿具有配置成與環形凹槽配合的第一臂、具有軸承表面的第二臂、及設置在第一臂及第二臂之間的樞軸。作用在軸承表面上的力將濾杯狀物推至頭部中以形成密封。
另一實施例關於生成聚結過濾器介質以聚結夾帶的油液滴的方法。在此種方法中，將24英寸的聚結過濾器介質卷設置在低壓力電漿系統中。聚結過濾器介質具有40至50英絲的厚度，及＜1.5微米的纖維大小。將低壓電漿系統配置成在208 VAC和5安培的電流下傳遞1000瓦(的功率)。將低壓電漿系統的進給速率配置為每分鐘1米。將經過電漿處理的聚結過濾器介質暴露於250至1000標準立方厘米(「scc」)/分鐘的乾燥碳氟化合物氣體。
另一實施例與過濾器系統相關，包括過濾器殼體包含：濾杯，配置成容納濾筒的一部分，濾杯具有第一端部、第二端部、及界定設置在第一端部處或毗鄰第一端部的軸承表面的凹槽；頭部，配置成與濾杯配合，頭部包含入口，入口接收流至過濾器殼體中的流體流動；及出口，出口從過濾器殼體釋放流體流動；及桿，配置成選擇性地將頭部固緊至濾杯，桿可操作以在鎖定定位及解鎖定位之間移動，在鎖定定位中防止濾杯從頭部移除，及解鎖定位中可從頭部自由移除濾杯。
在一些態樣中，桿包含凸輪表面，當處於鎖定定位時，將凸輪表面配置成接觸濾杯上的凹槽的軸承表面。
在一些態樣中，當處於解鎖定位時，將桿的凸輪表面配置成使凹槽的軸承表面脫離濾杯。
在一些態樣中，圍繞該濾杯的邊緣環形地設置凹槽。
在一些態樣中，凹槽為從濾杯突出的局部直凹槽。
在一些態樣中，將桿配置成在鎖定定位與解鎖定位之間旋轉。
在一些態樣中，可將操縱桿附接至從頭部突出的側翼，其中桿包含孔，將孔配置成接收操縱桿，使得桿可操作以在鎖定與解鎖定位之間圍繞操縱桿旋轉。。
在一些態樣中，將桿朝向頭部的方向向上旋轉大約90度，將桿移動至鎖定定位中。
在一些態樣中，將桿朝向碗狀件的方向向下旋轉大約90度，將桿移動至鎖定定位中。
在一些態樣中，藉由將桿的凸輪表面對凹槽的軸承表面的力的施加，將濾杯狀件推至頭部中以形成密封。
在一些態樣中，在鎖定定位將濾杯從頭部拉開時，桿的凸輪表面與凹槽的軸承表面之間的接觸會變緊。
在一些態樣中，濾杯進一步包括O形圈座，配置成接收彈性體O形圈，以防止在鎖定定位時，在頭部與濾杯狀物之間的流體洩漏。
在一些態樣中，頭部的形狀及濾杯的形狀由45°~75°的橢圓形界定。
在一些態樣中，頭部的形狀及濾杯的形狀由60°的橢圓形界定。
在一些態樣中，入口及出口各包含分別的卡口配件。
在一些態樣中，可將第二過濾器殼體配置成可釋放地接合頭部的出口的卡口配件。
因此，已相當廣義地地概述了本發明的某些實施例，以便可更好地理解本文的實施方式，並可更好地理解本發明對本領域的此貢獻。當然，以下將描述本發明的額外實施例，它們將形成隨附請求項的標的。
在此方面，在詳細說明本發明的至少一個實施例之前，應當瞭解，本發明的應用不限於在下文的描述中闡述或圖式中例示的構造細節及組件的佈置。除了所描述的實施例之外，本發明亦能具有以各種方式實踐及實現的實施例。再者，應當瞭解，本文中所運用的措詞及術語、暨摘要，為出於描述的目的，而不應被認為限制性。
這樣，熟習此項技藝者將理解，本揭露內容所基於的概念可輕易地利用作設計用於實現本發明的數種目的的其他結構、方法、及系統的基礎。因而，重要的是，在不脫離本發明的精神及範圍的前提下，請求項被認為包含如此均等構造。
在下文的實施方式中，參考了附圖，此等附圖形成了本說明書的一部分，並藉由例示的方式圖示可實踐本發明的特定實施例。以足夠的細節描述此等實施例以使熟習此項技藝者能實踐它們，且應當瞭解，可利用其他實施例，並可進行結構性、邏輯性、處理、及電性改變。應當理解，材料或元件佈置的任何列表僅出於範例的目的，絕不意圖旨在窮舉。所描述的處理步驟的進度為範例；然而，除了步驟必要以某些順序發生之外，步驟的序列不限於在本文中闡述的順序，並可以此項領域中已知的方式改變。
本揭露內容的實施例可使用在任何合適的過濾場景中。舉例而言，殼體暨殼體系統及過濾器介質可適用於空氣、水、燃料、油的過濾、及類似物。在特定的範例中，殼體及殼體系統暨過濾器介質可適用於過濾氣動系統中的壓縮空氣。將壓縮空氣過濾器元件利用作單一維護點，意味著僅使用一種類型的過濾器。在許多改善的性能為必要的應用中，將濾波器殼體串在一起為多功能設備。通常，過濾器串將從微粒過濾器開始，然後為聚結器，且最後為蒸汽去除過濾器。每個前述階段都藉由去除會阻礙下游過濾器功能的污染物而延長下游過濾器的使用壽命。當串聯結合的過濾器時需要使用延伸的管道或需要支撐硬體以使用緊固件(螺母、螺栓、及墊圈)或通過專用夾具(即，衛生夾具)的專用的設計將過濾器機械連接時，就會產生問題。
壓縮空氣過濾器元件為離散的壓力容器，其含有專用的功能的過濾器元件，此過濾器元件可包含各種等級的微粒、聚結、及蒸汽去除的過濾器元件。此等元件被含在過濾頭及下部過濾器濾杯之中。通常藉由螺紋界面或使用帶有界面構件的卡口式附接件附接過濾器濾杯，以固緊兩個組件。在維護及替換過濾器元件之間，可能需要維護多年濾清器殼體。特別是在較大的單元上，螺紋側面可能會由於咬合的金屬表面的污染物而變成融合在一起，因此需要顯著的扭動載荷以退出螺紋區段。此舉有時會致使擦傷及螺紋損壞，而造成過濾器單元無法維修。卡口式附接濾杯方法為對螺紋設計的改善，當接合達顯著時間量時，密封件及鎖緊構件亦經受咬合的約束，這需要過度的扭動載荷才能釋放這兩個組件。
本文中所描述的實施例可包含下文的改善之中的一項或更多項：模組化連通性，藉由手工操作且無需工具或硬體的可維護性，橢圓的形狀改善通過過濾器殼體的流體流動，以將跨殼體的壓力降自每平方英寸約3磅(「psi」)(20.6 千克帕斯卡「kPa」)減少至約1.5 psi(10.3 kPa)。
圖1為根據本揭露內容的實施例的過濾器系統的立體視圖。如圖1中所圖示，過濾器系統10包含過濾器單元或過濾器殼體12。過濾器殼體12包含頭部14及被配置成容納濾筒18的濾杯16。頭部14包含桿20，將桿20配置成與設置在濾杯中的環形凹槽22接合。將桿20進一步配置成提供抓握表面以向使用者提供機械優勢，以便濾杯16可被緊緊地拉至頭部14中用於密封佈置。將桿20進一步配置成提供抓握表面以向使用者提供機械優勢，以便濾杯16可從頭部14撤回，以便可維護過濾器殼體12並在適當的情況下替換濾筒18。
頭部14包含入口24及出口26。將入口24配置成允許至過濾器殼體12中的流體流動。入口24可具有卡口式配件及國家管道螺紋「NPT」配件中的一者或兩者。舉例而言，如圖示，入口24包含具有四耳卡口式配件的外凸台及具有NPT配件的內孔。以此方式，可經由NPT配件將入口24固緊至供應管道，或固緊定至另一過濾器殼體12的出口26、或具有匹配的卡口式配件的其他裝置。類似地，出口26可具有卡口式配件及NPT配件中的一者或兩者，以固緊至管道或另一過濾器殼體12的入口24。
圖2為根據本揭露內容的實施例的配合在一起的兩個過濾器頭部的立體視圖。如圖2中所圖示，頭部14可彼此固緊。以此方式，過濾系統10可進行一系列過濾操作。舉例而言，第一過濾器殼體12可包含配置成從流體流中過濾顆粒的第一濾筒18、第二過濾器殼體12可包含配置成從流體流中聚結夾帶的液滴的第二濾筒18、及第三過濾器殼體12可包含配置成從流體流中過濾蒸汽的第三濾筒18。
圖3為根據本揭露內容的實施例的過濾器濾杯16的立體視圖。如圖3中所圖示，濾杯16包含環形凹槽22，以接收圖1中所圖示的桿20。此外，濾杯16可包含O形圈環座23。在一些實施例中，濾杯16可為橢圓的而非圓柱的。在特定範例中，濾杯16可藉由30°的橢圓形界定。
圖4為通過過濾器殼體12的平面的截面視圖，圖示根據本揭露內容的實施例，將濾杯16固緊至頭部14的桿20。如圖4中所圖示，與藉由使用者接合的臂相比較，接合環形凹槽22的臂相對地短，這為使用者提供對應的機械優勢以安置及固緊濾杯16，暨當從頭部14移除濾杯16時提供對應的機械性優勢。
圖5為截面視圖A-A，圖示根據本揭露內容的實施例，進入第一過濾器殼體12的流體流，被過濾並流動至第二過濾器殼體12中。如圖5中所圖示，第一過濾器殼體12直接連接至第二過濾器殼體12。亦在圖5中所圖示，頭部14包含具有擋板入口32的擋板30，以允許至頭部14內的流體流動。舉例而言，藉由O形圈環將擋板30密封至濾筒的頂部邊緣。以此方式，進入第一過濾器殼體的流體經由入口24進入頭部14，且接著向下流動至濾筒18中，在此處，當流體通過過濾器介質時被過濾。接著，過濾後的流體沿著濾杯16的內側向上往回流動，並流動出出口26，在第二過濾器殼體12中重複此程序。如本文中所描述，取決於構成濾筒的過濾器介質的類型，優先從流體流去除不同的污染物。
圖6為截面視圖A-A，圖示根據本揭露內容的實施例，通過過濾器殼體12的流體壓力。如圖6中所圖示，流動至頭部14內的流體撞擊擋板30，且接著向下並分散通過濾筒。重要的是，與進入入口24的流體的壓力相比較，離開出口26的流體的壓力下降很少。在所圖示的範例中，從入口24到出口26的壓力改變(「ΔP」)約為300Pa。與傳統過濾器殼體相比較，此相對小的ΔP可至少部分地由於殼體12的橢圓的形狀改善通過過濾器殼體的流體流。
圖7為截面視圖A-A，圖示根據本揭露內容的實施例，通過過濾器殼體的流體速度。再次如圖7中所圖示，流動至頭部14內的流體撞擊擋板30，且接著向下分散並通過濾筒。重要的是，與進入入口24的流體的速度相比較，離開出口26的流體的速度減少很少。
圖8為截面視圖A-A，圖示根據本揭露內容的實施例，通過過濾器殼體12的流線流體速度。如圖8中所圖示，流動至頭部14內的流體撞擊擋板30，且接著向下並流動通過濾筒。沿著濾杯狀部16向上流動並在出口26下方流動的流體順暢地通過出口26向上流動出，而沿著濾杯16流動並在入口下方流動的流體圍繞過濾器殼體12被引導至濾筒18的外側並且朝向出口26流動。重要的是，將通過殼體12並離開出口26的流體流動組織成少量或沒有湍流。與傳統過濾器殼體相比較，此相對順暢的流體流動可至少部分地由於殼體12的橢圓的形狀，改善通過過濾器殼體的流體流動。
圖9為根據本揭露內容的實施例，通過過濾器殼體12的流線流體速度的截面視圖B-B。如圖9中所圖示，流動至頭部14內的流體撞擊擋板30，且接著向下並流動通過濾筒。將流體圖示成在擋板30外側向上並圍繞頭部14流動，且接著順暢地流動通過出出口26。重要的是，將通過殼體12並離開出口26的流體流動組織成少量或沒有湍流。與傳統過濾器殼體相比較，此相對順暢的流體流動可至少部分地由於殼體12的橢圓的形狀，改善通過過濾器殼體的流體流動。
圖10為根據本揭露內容的實施例，隨著時間流逝跨過採用不同類型的過濾器介質的濾筒18的壓力降的曲線圖。如本文中所描述，濾筒18利用任何合適的過濾器介質，並可基於被過濾的流體、被過濾的碎屑、流動速率、及類似者選擇過濾器介質。一個特定的過濾器任務為將夾帶的油液滴捕獲並聚結在空氣流動中。
壓縮空氣的淨化對於清潔環境及工業、食品及飲料、及製藥的處理為必要的。空氣壓縮機從來自旋轉部分或管道系統中固有的固體污染物的碎屑生成由潤滑油及其他微粒組成的霧劑。油霧劑最難以去除，因為它們可能為亞微米大小的液滴形式，需要非常細的纖維才能攫取。
在常見的應用中，壓縮機下游的壓縮空氣採用一系列的過濾器處理，此等過濾器可從微粒過濾器開始，然後為聚結器，且在一些情況下為吸附式過濾器以去除油蒸汽。聚結過濾器的工作原理為將亞微米的液滴攫取至細纖維上，並與其他進入的液滴合併，直到液珠大到足以克服油與纖維之間的界面張力。當液珠的質量增加時，它會脫離纖維，並經由重力及毛細作用力沉降至垂直纖維氈的底部。接著，將收集的油從氈子排至集液池或油回收迴路中。
在許多應用中，當液滴累積在垂直氈的上部分中時，將大的毛孔排出層應用於纖維氈的下游側以支持油的收集及排出。改善的需要為基於油霧劑顆粒與纖維氈的相互作用及聚結過濾器性能。當庫存油收集在氈中時，毛孔開口變得被相同的油阻塞，從而增加對空氣流的限制。阻塞的氈致使(a)維持規定的空氣流所需能源的成本增加，及(b)隨著更多的毛孔被阻塞，局部空氣速度增加，這可能致使攫取的液滴脫離纖維表面並變成重新夾帶在空氣流中。將本文中所描述的過濾器介質配置成使液珠成長的量最小化以加速從纖維氈的排出，而留下更少的阻塞毛孔以減少限制的空氣流並使夾帶最小化。
以最小限度地阻塞從纖維氈排出油以供改善聚結器性能為目的，有兩種思路。一種為藉由對纖維施加油排斥劑表面處理且有時稱作「疏油」表面，且另一種為通過油吸收劑表面處理或施加「親油」表面處理。
傳統聚結纖維氈係由玻璃纖維製造，此玻璃纖維在1/8“至2”厚度範圍的深層氈中利用2至10微米之間直徑的纖維。儘管市場上有表面處理劑，包含碳氟化合物及二聚體和其他單體一起。擠壓成形的玻璃纖維的表面光滑，具有高表面能量，這使黏合專 用的塗層變得困難，且通常為暫時的，由於流侵蝕而磨損。碳氟化合物為首選的處理方法，且對C8鏈最有效。不幸的是，由於對健康的影響，碳鏈不得大於監管機構允許的C6，禁止使用C8碳。針對油，C6鏈碳氟化合物不如排斥劑有效。
C6鏈狀碳氟化合物在聚結過濾器的本揭露內容中不那麼有效，聚結過濾器介質包含表面低壓電漿活化處理。表面活化通常意指使纖維表面變粗糙，而沿著表面創建奈米級分裂。藉由在緊鄰電漿暴露的下游使用C6碳氟化合物氣體暴露施加疏油處理。此外，聚結過濾器介質包含自40英絲至50英絲範圍之間的厚度但具有在＜1.5微米的範圍內的纖維大小的聚結氈，而提供大毛孔體積，以供攫取低空氣流動限制採用細纖維以捕獲亞微米顆粒。
疏油處理如下進行。將Aurora R2R(卷對卷)低壓力電漿系統配置成在208 VAC及5安培的電流下傳遞1000瓦(的功率)。通過電漿處理以1米/分鐘的進給速度將24英寸的聚結過濾器介質卷(40至50英絲厚，纖維大小1＜1.5微米)進料，且接著經受250至1000標準立方厘米(秒)/分鐘的(scc)乾燥碳氟化合物氣體處理。
使用一系列具有降低表面張力的試劑對聚結過濾器介質進行潤濕性測試，以衡量處理的潤濕性。使用專門用於此用途的標準3M®試劑盒進行潤濕性(測試)。通過進行一系列具有變化電漿能量的試驗獲得高排斥性(低潤濕性)值。
製造並在100小時的間隔內測試一系列聚結的濾筒18，且此等測試的結果如圖10中所圖示。如圖10中所圖示，與根據本發明的實施例的聚結過濾器介質一起，跨濾筒18的壓力降小於與傳統過濾器介質一起使用時(的壓力降)。儘管沒有比未處理的纖維網明顯著更快地發生排出的起始，但歸因於隨著時間流逝之油的收集的壓力上升曲線比未處理的纖維網更平坦。這表示，一旦開始濕潤，確實以比未處理的纖維網更快的速率發生排出，而延長聚結器的使用壽命，超過競爭對手的性能。
在一系列的100小時暴露測試期間，觀察到與傳統過濾器介質相比較，根據本發明實施例的聚結過濾器介質的性能出乎意料的改善。使用攫取過濾器系統在測試元件的下游收集殘留油，即，將任何夾帶的油霧收集在高效率黏合片上，並量測與空氣流體積成比例的油收集量。根據產業及產物標準，容許某些水平的油穿透，並從傳統過濾器介質氈上看到非常低水平的油穿透。然而，在根據本發明的實施例處理的聚結過濾器介質上，在吾等的攫取過濾器系統中沒有收集到下游油。儘管沒有一個過濾器的效率達到100％，但可能已穿透過濾器元件的油量卻低於檢測方法的水平。
圖11為根據本發明的另一個實施例，過濾器系統100的立體視圖。如圖11中所圖示，過濾器系統100包含第一過濾器殼體120，此第一過濾器殼體具有頭部140及濾杯160，將濾杯配置成容納諸如前文所描述的濾筒18的濾筒。頭部140可由壓鑄鋁形成，並包含在頭部的開口端部142處或附近的一對桿200。將一對桿200配置成將頭部140可釋放地固緊至濾杯160。濾杯160包含一對局部直線凹槽220，在濾杯的開口端部162處或附近將直凹槽設置於濾杯160的外部表面上或從濾杯160的外部表面突出。當組裝時，頭部140的開口端部142接收濾杯160的開口端部162。在濾杯的開口端部162處或附近，亦可將環形O形圈座230配備在濾杯160的外部表面上。將O形圈環座230配置成接收彈性體O形圈環280或其他彈性體墊圈，以便創造不透流體的密封，以防止殼體120之內的流體在頭部與濾杯之間洩漏。進一步地，頭部140的每個桿200配置成可釋放地接合設置在濾杯160的外部表面上或從濾杯160的外部表面突出的相應的局部直凹槽220，以便選擇性地將頭部鎖定及解鎖至濾杯，如將在下方進一步詳細討論述。
如圖12及圖13中所描繪，過濾器殼體120處於將頭部140固緊至濾杯160的鎖定配置。特別地，每個桿200可旋轉地耦合至頭部140，使得當濾杯160的開口端部162插至頭部140的開口端部142內時，桿200可向上旋轉至第一定位，在此第一定位中，桿朝向頭部方向施壓，以在頭部與濾杯間呈現鎖定配置。在一些實作中，每個桿200包含孔202，將孔202配置成接收附接至從頭部140橫向地突出的側翼部分144的操縱桿142，使得桿可操作以圍繞該操縱桿旋轉在該鎖定與該解鎖定位之間選擇性地移動。在一些實作中，桿200可具有抓握部分，諸如帶紋理的表面，以輔助使用者抓握及操縱桿。
當桿200朝向頭部140向上旋轉以呈現鎖定配置時，桿的凸起狀凸輪表面204被推動成與局部直凹槽220的對應的凹入狀軸承表面224接觸，如圖13中所圖示。結果為，當將桿200緊壓頭部140的一側時，桿200的凸輪表面204對應地緊緊地施壓在濾杯上的局部直凹槽220的軸承表面224上，因而在鎖定配置中將頭部牢固地夾緊至濾杯。在操作期間，通過濾器殼體的流體流通常在大約100psi的壓力下操作，然而，在此種鎖定配置中，過濾器殼體120能處理超過1000psi的流體流，而不會致使桿200的凸輪表面204從局部直凹槽220的軸承表面224脫離。此外，濾杯160上的突出的局部直凹槽220允許桿200直接壓至軸承表面224內，這消除多餘的應力不致散佈至濾杯的周邊周圍。
桿200的凸輪表面204進一步可操作以向使用者提供機械優勢，以便當桿朝向頭部向上旋轉以實現鎖定配置時，濾杯160可被緊緊地拉至頭部140中以供密封佈置。桿200的凸輪表面204亦可操作以向使用者提供機械優勢，以便若在鎖定結構中將濾杯160從頭部140拉出或推開，則每個桿200對應地再次更被拉緊以抵靠頭部140，因而確保桿140的鎖定配置不會意外地從對應的局部直凹槽220脫離。
在一些實作中，排出閥可配備在濾杯160的底部部分內側。濾杯的底部部分可包含可可移除蓋，以便進入排出閥供維護。根據一些態樣，蓋及濾杯的底部部分可包含互補的卡口式鎖定，其允許使用者容易且快速地將蓋從濾杯分離，以便能夠進入濾杯底部部分內側的排出閥以便在排出閥變為堵塞時可將其清除。一旦清潔閥排出口，互補的卡口式鎖定類似地允許蓋至濾杯的底部部分的快速和容易附接。例如，蓋上的如此卡口式鎖定可沿著第一方向扭轉以將蓋從濾杯解鎖。蓋上的卡口式鎖定可沿著第二方向扭轉，以將蓋鎖回至濾杯。在圖18中圖示具有帶有可移除蓋166的濾杯160的過濾器殼體120的範例。
轉向圖14及圖15，亦將可旋轉地附接至頭部140的桿200進一步配置成使濾杯上的對應的局部直凹槽220脫離，以便過濾器殼體120可呈現解鎖配置。一旦解鎖後，可將濾杯從頭部撤回，以便維護過濾器殼體並替換濾筒。特別地，當桿200圍繞操縱桿142朝向遠離頭部140的方向向下旋轉時，桿的凸起狀凸輪表面204對應地旋轉而與從濾杯160突出的局部直凹槽220的凹入狀軸承表面224脫離接觸，因而致使過濾器殼體呈現解鎖配置。在此解鎖配置中，桿200不接觸局部直凹槽220的軸承表面224，因此允許將濾杯160容易且快速地從頭部140拉出。據此，藉由將每個桿手柄200旋轉大約90°而使濾杯160與頭部140脫離，因而釋放過濾器濾杯。重新安裝時，將濾杯向上推至頭部內，直到每個圓角凹槽220與桿上的對應凸輪表面224對齊。接著藉由將桿向後旋轉大約90°至向上定位，而將濾杯固緊至頭部。
參照圖16，頭部140包含用於流體流動的入口240及出口260。具體而言，將入口240配置成允許流體流動至過濾器殼體120中，而將出口260配置成允許流體流出過濾器殼體120。將彈性體O形圈環280或其他彈性體墊圈接收在O形圈座230中，以形成不透流體的密封以防止流體從過濾器殼體洩漏出來。入口240可具有卡口式配件242及入口螺紋管道配件244中的一個或兩個，諸如國家管道螺紋(NPT)。類似地，出口260可具有卡口式配件262及出口螺紋管道配件264中之一者或兩者，諸如NPT。
在一些實作中，卡口式配件可包含一個或更多個耳件。舉例而言，入口240可包含四耳卡口式配件242及具有入口螺紋管道配件244的內孔243。以此方式，可經由管道配件244將入口240固緊至供應管道，或採用匹配的卡口式配件固緊至另一個過濾器殼體120或其他裝置的出口260。類似地，出口260可具有包含配置成與另一過濾器殼體的入口的對應卡口式配件接合的四耳卡口式配件262，及具有用於固緊至螺紋管道的出口螺紋管道配件264的內孔263。在一些實作中，在入口240處的卡口式配件242可為母配件，而在出口260處的卡口式配件262可為公配件。在其他實作中，在入口240處的卡口式配件242可為公接頭，而在出口260處的卡口式配件262可為母配件。
此外，如圖16中所圖示，頭部140包含從頭部的內部頂部表面突出的擋板300。在操作中，流體通過入口240流動至過濾器殼體120中，且接著流動通過設置在殼體之內的濾筒，因而在通過出口260離開殼體之前過濾流體。換言之，進入過濾器殼體的流體經由入口240至頭部140中，且接著向下流動至濾筒中，在此處當流體通過過濾器介質時被過濾。接著，已過濾的流體沿著濾杯160的內側向上往回流動，並流出出口260。如前文所描述，取決於構成濾筒的過濾器介質的類型，優先從流體流去除不同的污染物。流動至頭部140中的流體撞擊擋板300且接著向下分散並通過濾筒。
在一些實作中，可提供如圖19及20中所圖示的濾筒轉接器188以將濾筒180固緊至過濾器頭部之內。例如，轉接器可包含雙O形圈密封件，將雙O形圈密封件配置成裝配至過濾頭內並接合過濾頭部。可提供其他類型的轉接器，尤其是包含具有凹槽、卡扣指狀件、或不同形狀的橢圓形的那些轉接器。特別地，將雙O形圈密封件配置成裝配在濾筒的頂部上並在濾波器濾頭部的內側，即在頭部內側的空腔中，形成干涉配合。
在一些實作中，頭部、濾杯、及濾筒可為圓柱形狀的。在其他實作中，諸如圖14至17中所圖示的過濾器殼體，頭部140、濾杯160、及濾筒可為橢圓的形狀的。特別地，此等組件可被成塑形為具有恆定比值的60°橢圓(其中，橢圓的短軸與長軸的比值等於60°的正弦)。在一些實作中，頭部、濾杯、及濾筒的橢圓的形狀可在45°至75°的範圍內，並優選為60°。由於橢圓的形狀的濾波器殼體的長軸的細長狀尺寸，在入口與出口之間的流體流的壓力降被最小化。此外，橢圓的形狀亦致使通過過濾器殼體的更好流動分配，因而允許濾筒的過濾器介質的改善利用率以攫取污染物。通常，流動通過包含多個毛孔的過濾器介質的流體變為層流的，此乃因通過織物/紡織物的流體將流體流劃分成介質的細毛孔。接著，當流體離開過濾器介質時，它重新結合併並變為更加湍急。過濾器殼體120的橢圓的形狀的組件致使通過其中並從出口260離開的流體流動組織成成少量或沒有湍流，因而得到順暢的流動。此外，橢圓的形狀的過濾器殼體亦有助於保持在入口處的流體速度與在出口處的流體速度大大約相同。
如前文所描述，可連接兩個或更多個過濾器殼體以形成一連串的過濾器殼體的鏈，以允許增加的流體過濾。舉例而言，圖17圖示兩個直接連接在一起的過濾器頭部140a、140b。應當理解，在過濾操作期間，相應過濾器濾杯將被附接並鎖定至每個過濾器頭部。在圖17中所描繪的範例中，將第一過濾器頭部140的公出口的卡口式配件262a配置成與第二過濾器頭140b的母入口的互補卡口式配件242b可釋放地接合。根據一些態樣，可在出口的公卡口式接頭的凹槽的座部分中配備面密封O形圈，以便在接合期間當公配件的一面觸碰另一過濾器頭部的母卡口式配件的相對面時，O形密封圈會變為被壓縮，以防止連接的過濾器殼體內之間洩漏。長時間將的卡口式的過濾器殼體彼此附接(的方法)改善過濾器殼體在一起的密封性。
因此，當將相應的濾杯附接至每個頭部時，進入第一過濾器殼體的流體經由入口進入至頭部140中，且接著向下流動至濾筒中，在此處流體通過過濾器介質時被過濾。接著，已過濾的流體沿著濾杯的內側向上往回流動，並流出出口，在此處在第二個過濾器殼體中重複程序。以此方式，過濾器系統可進行一系列接續的過濾操作。在一些實作中，三個分離的過濾器殼體可配對地連接以形成過濾器殼體的鏈，其中第一過濾器殼體包含配置成從流體流過濾顆粒的第一濾筒、第二過濾器殼體包含配置成從流體流凝結夾帶的液滴的第二濾筒、及第三過濾器殼體包含配置成從流體流過濾蒸汽的第三濾筒。
儘管已根據可能被認為是以特定態樣的方面描述過濾器組件，但本發明不限於所揭露內容的態樣。本發明的許多特徵及優點由詳細說明書為顯而易見的，且因此，隨附請求項旨在涵蓋落入本發明的真實精神及範圍內的本發明的所有此等特徵及優點。進一步地，將本揭露內容限制成所例示及描述的確切構造及操作為不符合需求的，且據此，在本揭露內容的範圍內，可訴諸所有合適的改進及均等物。因而，本揭露內容應被認為是例示性性的而非限制性的。這樣，本揭露內容旨在涵蓋包含在請求項的精神及範圍內的各種改進及類似佈置，應當對其進行最廣泛的解讀以便涵蓋所有此等改進及類似結構。
10,100:過濾器系統 12:過濾器殼體 14,140:頭部 16,160:濾杯 18,180:濾筒 20:桿 22:凹槽 23:O形圈環座 24:入口 26,260:出口 30,300:擋板 32:擋板入口 120:第一過濾器殼體 140a,140b:過濾器頭部 142,162:開口端部 144:側翼部分 166:蓋 188:濾筒轉接器 200:一對桿 202:孔 204:凸輪表面 220:局部直線凹槽 224:凹入狀軸承表面 242,242a,262,262a:卡口式配件 244:入口螺紋管道配件 263:內孔 264:出口螺紋管道配件 280:彈性體O形圈環
本揭露內容的上述及其他特徵及優點，藉由參考結合附圖對本揭露內容的各種實施例的下文的描述，本揭露內容及其實現方式將變得更加顯而易見，並將更好地瞭解本揭露內容本身。
圖1為根據本揭露內容的實施例的過濾器系統的立體視圖。
圖2為根據本揭露內容的實施例的配合在一起的兩個過濾器頭部的立體視圖。
圖3為根據本揭露內容的實施例的過濾器濾杯的立體視圖。
圖4為通過過濾器殼體的平面的截面視圖，圖示根據本揭露內容的實施例，將將濾杯固緊至頭部的桿。
圖5為沿著圖1的線A-A截取的截面視圖，圖示根據本揭露內容的實施例，進入第一過濾器殼體，被過濾並流至第二過濾器殼體中的流體的流動。
圖6為沿著圖1的線A-A截取的截面視圖，圖示根據本揭露內容的實施例，通過過濾器殼體的流體壓力。
圖7為沿著圖1的線A-A截取的截面視圖，圖示根據本揭露內容的實施例，通過過濾器殼體的流體速度。
圖8為沿著圖1的線A-A截取的截面視圖，圖示根據本揭露內容的實施例，通過過濾器殼體的流線流體速度。
圖9為沿著圖1的線B -B截取的截面視圖，圖示根據本揭露內容的實施例，通過過濾器殼體的流線流體速度。
圖10為根據本揭露內容的實施例，隨著時間流逝之跨濾筒的壓力降的曲線圖。
圖11為根據本揭露內容的另一實施例，過濾器系統的分解立體視圖。
圖12為處於鎖定配置的圖11中所圖示的過濾器系統的立體視圖。
圖13為圖示處於鎖定配置的過濾器系統，沿著圖12的線C-C截取的截面視圖。
圖14為處於解鎖配置的圖11中所圖示的過濾器系統的局部前視圖。
圖15為圖14中所圖示的過濾器系統的截面視圖。
圖16為圖11中所圖示的過濾器系統的局部側視截面視圖。
圖17為根據本揭露內容的另一實施例的配合在一起的兩個過濾器頭部的立體視圖。
圖18為具有可移除蓋的過濾器殼體的截面視圖。
圖19為根據本揭露內容的濾筒的實作的立體視圖。
圖20為根據本揭露內容的用於濾筒的過濾器轉接器的側視圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
10:過濾器系統
12:過濾器殼體
14:頭部
16:濾杯
18:濾筒
20:桿
22:凹槽
24:入口
26:出口

Claims (20)

  1. 一種過濾器系統，包括： 一過濾器殼體包含： 一濾杯，配置成容納一濾筒的一部分，該濾杯具有一第一端部、一第二端部、及界定設置在該第一端部處或毗鄰該第一端部的一軸承表面的一凹槽； 一頭部，配置成與該濾杯配合，該頭部包含一入口，該入口接收至該過濾器殼體中的流體流動；一及出口，該出口從該過濾器殼體釋放該流體流體流動；及 一桿，配置成選擇性地將該頭部固緊至該濾杯，該桿可操作以在一鎖定定位及一解鎖定位之間移動，在該鎖定定位中防止該濾杯從該頭部移除，及在該解鎖定位中可從該頭部自由移除該濾杯。
  2. 如請求項1所述之過濾器系統，其中該桿包含一凸輪表面，當處於該鎖定定位時，該凸輪表面配置成接觸該濾杯上的該凹槽的該軸承表面。
  3. 如請求項2所述之過濾器系統，其中當處於該解鎖定位時，該桿的該凸輪表面配置成使該凹槽的該軸承表面脫離該濾杯。
  4. 如請求項3所述之過濾器系統，其中圍繞該濾杯的一邊緣環形地設置該凹槽。
  5. 如請求項3所述之過濾器系統，其中，該凹槽為從該濾杯突出的一局部直凹槽。
  6. 如請求項3所述之過濾器系統，其中該桿配置成在該鎖定定位與該解鎖定位之間旋轉。
  7. 如請求項6所述之過濾器系統，進一步包括一操縱桿，附接至從該頭部突出的一側翼，其中該桿包含一孔，該孔配置成接收該操縱桿，使得該桿可操作以在該鎖定與該解鎖定位之間圍繞該操縱桿旋轉。
  8. 如請求項6所述之過濾器系統，其中將該桿朝向該頭部的一方向向上旋轉大約90度，將該桿移動至該鎖定定位中。
  9. 如請求項6所述之過濾器系統，其中將該桿朝向該濾杯的一方向向下旋轉大約90度，將該桿移動至該鎖定定位中。
  10. 如請求項3所述之過濾器系統，其中藉由該桿的該凸輪表向該凹槽的該軸承表面的一力的一施加，將該濾杯狀件推至該頭部中以形成一密封。
  11. 如請求項3所述之過濾器系統，其中在該鎖定定位將該濾杯從該頭部拉開時，該桿的該凸輪表面與該凹槽的該軸承表面之間的接觸會變緊。
  12. 如請求項1所述之過濾器系統，其中該濾杯進一步包括一O形圈座，配置成接收一彈性體O形圈，以防止在該鎖定定位時，在該頭部與該濾杯狀物之間的流體洩漏。
  13. 如請求項1所述之過濾器系統，其中該頭部的該形狀及該濾杯的該形狀由45°~75°的一橢圓形界定。
  14. 如請求項1所述之過濾器系統，其中該頭部的該形狀及該濾杯的該形狀由45°~60°的一橢圓形界定。
  15. 如請求項1所述之過濾器系統，其中該入口及該出口各包含分別的一卡口配件。
  16. 如請求項15所述之過濾器系統，進一步包括一第二過濾器殼體，該第二過濾器殼體配置成可釋放地接合該頭部的該出口的該卡口配件。
  17. 一過濾器殼體，包括： 一濾杯，配置成容納該濾筒的一部分，該濾杯具有圍繞該濾杯的一邊緣設置的一環形凹槽；及 一頭部，配置成與該濾杯配合，該頭部包含： 一入口，用於接收至該過濾器殼體中的一流體流動； 一出口，以釋放來自該過濾器殼體的該流體流動；及 將該濾杯部分地拉引入該頭部的一對桿，該對桿中的每個桿具有一第一臂，該第一臂配置成與該環形凹槽配合；一第二臂，該第二臂具有一軸承表面、及設置在該第一臂與該第二臂之間的一樞軸，其中作用在該軸承表面上的一力將該濾杯狀物推至該頭部中以形成一密封。
  18. 如請求項17所述之過濾器殼體，其中該入口及該出口為一卡口式配件，配置成便於使該過濾器殼體與該第二過濾器殼體配合。
  19. 如請求項17所述之過濾器殼體，其中該過濾器殼體由30°的一橢圓形界定。
  20. 一種生成一聚結過濾介質以聚結一夾帶的一油液滴的方法，該方法包括以下步驟： 在一低壓力電漿系統中設置一卷24英寸的一聚結過濾介質，該聚結過濾介質具有40~50英絲的一厚度及＜1.5微米的一纖維大小； 配置該低壓電漿系統，以在208 VAC和5安培的電流下傳遞1000瓦(的功率)； 將一進給速率配置成每分鐘1米；及 將經過該電漿處理的聚結過濾器介質暴露於250至1000標準立方厘米(「scc」)/分鐘的乾燥碳氟化合物氣體。
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