TWI527615B - 過濾器組件及導引流體通過該組件之方法 - Google Patents

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Description

過濾器組件及導引流體通過該組件之方法
本發明大體上係關於過濾器組件及改善通過該組件之流動的方法。更特別地，本發明係關於例如流體過濾器組件，其具有一非平面凸緣用於導引通過該組件之流動。
在此技藝中，所公知的是液壓與氣壓過濾器可以被用來從流體混合物去除微粒、油與水蒸氣。過濾器也可以被用來從呼吸空氣去除氣味。在此技藝中，所公知的是用於食品包裝、藥品實驗室與積體電路製造之壓縮空氣係被處理以去除污染物與水蒸氣。例如，在電路設計中，壓縮空氣不含油與水蒸氣是重要的，因為油與水蒸氣會造成短路。在壓縮空氣用於製造系統中之前，壓縮空氣係被處理以從空氣去除水蒸氣與污染物，其中水蒸氣與污染物可能會破壞最終產物或至少藉由消耗系統的功率與效率而增加了生產成本。
用在各種應用中(譬如處理壓縮空氣)之傳統過濾器係包括兩部件的殼體，包括一過濾器頭部與一長形管狀過濾 器殼體。典型地，一長形管狀構件是可移動地設置在殼體內，管狀構件具有環狀端蓋，環狀端蓋是密封地被接附在環形媒介之每一末端。這些過濾器也包括一轉向器或肘部結構，其可以將流動導引到過濾器內且提供用於將頭部鑄體分離到入口流和出口流內的裝置，其中入口流和出口流分別連接到長形管狀構件之內部和外部。
近來，過濾器已經利用頂蓋來提供轉向器的功能。這些頂蓋具有一截頭的類似漏斗的組態，該類似漏斗的組態係可移動地設置在頭部鑄體之圓柱腔室內。流動係通過過濾器構件，過濾器構件可以由避免不希望的物質流動通過構件進入濾液產物流的媒介或膜構成。因此，流動通過媒介之濾液接著持續通過頭部鑄體內之出口埠。在凝集過濾器(coalescing filters)中，媒介造成特定的冷凝液體成分從氣體產物流凝集且結合被凝集的液滴，而固體微粒是藉由被篩選、壓緊或布朗運動(Brownian motion)所捕獲。
頂蓋之入口側表面的形狀係控制入口流到構件內之流動幾何形態。同樣地，頂蓋之出口側表面係控制出口流。當入口流是直接地衝擊頂蓋之壁部分時，此衝擊造成流體流動中的紊流。所以，流體的動能會被減少，其中該動能係在流體進入過濾器構件時增加流體的速度。這些過濾器已經包括一種頂蓋，該頂蓋具有一平面凸緣段，該平面凸緣段會影響來自頭部鑄體而到過濾器構件之入口流。凸緣係傾向藉由在流體進入過濾器構件時減少流體能量且干擾流體速度來減少紊流之效應。然而，平面凸緣依然會在入口與出口流中造 成紊流。
因此，吾人希望提供一種流體過濾器組件，其具有一具入口側和出口側表面之凸緣，其中該入口側和出口側表面可以使流體之更多層流直接地流入和流出過濾器組件。因為壓降和也因為紊流會造成冷凝的流體再留置於凝集過濾器中，吾人希望減少紊流。
藉由本發明，可以滿足前揭需求到一很大程度，其中一種具有非平面凸緣部分之流體過濾器組件的態樣可以被用來將流動導引通過該組件。本發明之示範性實施例提供了通過一過濾器構件頂蓋之改善流動到一更大程度，其中頂蓋含有「經改良的文氏管(modified venturi)」，其具有大致上對角線的入口，其中入口具有面對製程流入口以改善通過過濾器構件之入至出流動的非平面表面。依此，此新穎的頂蓋允許流入媒介之流動具有更平順的過渡，而造成更低的整體壓力損失。本發明之流體過濾器組件使得一入口連接成為可能，入口連接得以將製程氣體直接地導引到容器內，而不需要使用肘部或轉向器或其他類似的流動限制裝置。
本發明之示範性實施例係關於一種過濾器組件，包含：一過濾器頭部，其具有入口與出口埠；一過濾器構件，其位在一過濾器碗部內，其中一壓力差橫越過濾器構件。在示範性實施例中，可以降低0-10磅/平方吋或更大之壓力差。在示範性實施例中，可以設置一按壓垂片，其係用來維持過 濾器頭部與頂蓋之間的按壓密封。按壓垂片也可以用來將過濾器構件定位。由於製程流在操作期間會被加壓，可以使用一洩孔以在組件處於壓力下欲拆解組件的情況時能夠發出警示哨聲。
過濾器組件可以包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管。組件也可以包括：一底蓋，其將流體密封在過濾器構件內；一頂蓋，其具有一非平面凸緣部分，其中凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓。凸緣部分含有經改良的文氏管以改善通過過濾器組件之入口流與出口流的流動。在示範性實施例中，非平面凸緣係密封地被容納在過濾器頭部內從而使過濾器頭部被分割成入口與出口隔間；其中頂蓋將流體從入口埠導引到過濾器構件內，流體係流動通過過濾媒介阻障物且接著經由出口埠流出組件。
過濾媒介包含下述之至少一者：硼矽酸鹽玻璃纖維、活性碳纖維、聚酯纖維、聚丙烯纖維、尼龍纖維、以及紡結合的棉布或類似媒介。取決於所使用的媒介，可以從流體流中去除液體霧、微粒與/或碳氫蒸氣。在示範性實施例中，過濾器組件也可以包括一排出孔，其位在過濾器碗部的基底，用於排出液體。一漂浮排出元件(其可以包括高密度發泡漂浮體)係接附到過濾器碗部的基底，用以排出逃離排出層流體。
在本發明之示範性實施例中，過濾器組件之入口埠與出口埠大致上彼此同軸，其在加壓氣體的應用中是較佳的。組件也可以包括一壓力計，其具有壓力感應器接附到過 濾器頭部以測量橫越過濾器構件之壓力差。過濾器頭部可以包括感應器埠用以在過濾器頭部內接附壓力感應器。在示範性實施例中，過濾器碗部藉由螺紋連接方式與過濾器頭部連接。過濾器碗部可以包括多個外部肋，其沿著過濾器碗部之外表面延伸，用以改善螺紋連接之手動繃緊和鬆弛。過濾器頭部可以包括一傾斜內表面，用以減少過濾器頭部之體積，其在特定應用中是較佳的。
在本發明之示範性實施例中，過濾器碗部包括多個內部肋，其沿著過濾器碗部之內表面軸向地延伸，用以藉由毛細作用排出逃離排出層之液滴。過濾器碗部可以包括一O形環溝槽，其沿著過濾器碗部之一上部外表面設置，用以在過濾器碗部與過濾器頭部之間形成一加壓連接。O形環密封將螺紋與流體隔離，減少了可能會對螺紋造成的腐蝕效應。此外，過濾器碗部可以包括一擋件，其沿著過濾器碗部之底端內部設置，用以將凝結液體之再留置減到最小。過濾器碗部也可以包括一視窗玻璃，用以觀察流體高度。
在本發明之過濾器組件之一些實施例中，一裝飾性蓋用來與過濾器頭部之頂部外表面配合。當希望使用超過一個過濾設備時，可以使用複數個組接夾件，以將過濾器組件連接到至少一個其他過濾設備。
進一步地，本發明包括一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含：導引一流體到一入口埠內，其中入口埠位於過濾器組件之一過濾器頭部內；利用一頂蓋使流體從入口埠進入一過濾器構件，頂蓋具有一非平面凸緣部分，其 中凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓以減少在過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，非平面凸緣係密封地被容納在過濾器頭部內從而使過濾器頭部被分割成入口與出口隔間；使流體通過過濾器構件之元件，過濾器構件被容納在過濾器碗部內，過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中一壓力差橫越過濾器構件；避免流體從過濾器碗部之底部逃離，其中過濾器碗部具有一底蓋；使流體通過過濾媒介阻障物且接著經由出口埠流出組件；以及利用一漂浮排出元件來控制組件內之流體高度，其中漂浮排出元件接附到過濾器碗部之基底且對準一排出孔。
將流動導引通過一過濾器組件的方法也可以包括測量橫越過濾器構件之壓力差。將流動導引通過一過濾器組件的方法也可以包括藉由利用多個內部肋之毛細作用來排出逃離排出層之液滴，其中此些內部肋係沿著過濾器碗部之內表面軸向地延伸。將流動導引通過一過濾器組件的方法也可以包括利用多個外部肋將過濾器碗部手動地繃緊到過濾器頭部，其中此些外部肋係沿著過濾器碗部之外表面延伸。再者，可以在過濾器碗部與過濾器頭部之間形成一加壓連接。
在根據本發明之將流動導引通過一過濾器組件的方法的示範性實施例中，此方法也可以包括利用一擋件將凝集流體之再留置減到最小，其中擋件位於過濾器碗部之底端內部處。此方法也可以包括利用複數個對準各個過濾器殼體之組接夾件將過濾器組件連接到至少一個其他過濾設備。將流動導引通過一過濾器組件的方法也可以包括利用一或多個按 壓垂片，並且利用按壓垂片將過濾器頭部密封到頂蓋。
在本發明之示範性實施例中，一種過濾器組件係包括：一過濾器頭部裝置，用以包含入口與出口埠；一過濾器構件裝置，用以容納：一過濾媒介裝置以造成流體分離、一排出層裝置以去除凝集流體、與至少一個支撐裝置以支撐過濾媒介裝置；一加壓裝置，用以維持橫越過濾器構件裝置之壓力差；一過濾器碗部裝置，用以容納過濾器構件裝置，其中過濾器碗部裝置接附到過濾器頭部裝置；一底蓋裝置，用以將流體密封在過濾器構件裝置之底部內；一頂蓋裝置，用以將過濾器頭部裝置分割成入口與出口隔間，其中頂蓋裝置包括一非平面凸緣部分，其中凸緣部分具有一實質彎曲之大致S形的截面輪廓，非平面凸緣係密封地被容納在過濾器頭部裝置內，其中頂蓋裝置係將來自入口埠之流體導引到過濾器構件裝置內，流體係流動通過過濾媒介裝置且接著經由出口埠流出組件；以及一排出裝置，用以排出在排出層裝置內凝集之流體。
已經概括地(而非廣泛地)描述了本發明之特定實施例，以為了可以更佳地瞭解詳細說明，並且可以更佳地瞭解本發明對於此技藝之貢獻。當然，下文將敘述本發明之額外的實施例，其形成了隨附申請專利範圍的標的主體。
關於此點，在詳細解釋本發明之至少一實施例之前，應當瞭解，本發明不被受限在下文或圖式公開的元件結構與配置。除了已經描述的實施例以外，本發明得以包含多種實施例，其能夠以各種方式被實現且實施。此外，應當瞭 解，本文使用的詞語與術語以及摘要，皆是為了說明用並且不應被視為限制。
因此，熟習此技藝之人士將可以瞭解，本發明之構想基礎可以作為用於實現本發明一些目的之其他結構、方法與系統之設計基礎。所以，重要的是申請專利範圍被視為包含等效結構，並且其不脫離本發明之精神與範圍。
100‧‧‧過濾器組件
105‧‧‧非平面凸緣部分
105a‧‧‧最頂端
105b‧‧‧最底端
110‧‧‧過濾器構件
112‧‧‧過濾器媒介
115‧‧‧過濾器碗部
117‧‧‧排出層
120‧‧‧過濾器頭部
125‧‧‧入口埠
127‧‧‧內部頂表面
130‧‧‧出口埠
133‧‧‧壓力計
134a‧‧‧壓力感應器
134b‧‧‧埠
135‧‧‧頂蓋
137‧‧‧密封
140‧‧‧支撐管
141‧‧‧漂浮排出部
143‧‧‧漂浮孔
145‧‧‧按壓垂片
150‧‧‧底蓋
150a‧‧‧外唇部
150b‧‧‧內唇部
160‧‧‧洩孔
207‧‧‧溝槽
428‧‧‧傾斜部分
555‧‧‧裝飾性頂蓋
557‧‧‧接取埠
665‧‧‧內部肋
670‧‧‧擋件
675‧‧‧排出孔
680‧‧‧外部肋
683‧‧‧O形環溝槽
684‧‧‧視窗玻璃
785‧‧‧組接夾件
787‧‧‧側面
790‧‧‧對準垂片
795‧‧‧索引鍵
797‧‧‧孔
第1圖為根據本發明一實施例之具有非平面凸緣之過濾器組件的截面圖。
第2圖為第1圖過濾器組件之內部元件的放大圖。
第3A圖為第1圖過濾器組件的平面圖。
第3B圖為第1圖過濾器組件不含有差壓壓力計的平面圖。
第4A圖為過濾器組件之過濾器頭部的俯視圖。
第4B圖為過濾器組件之過濾器頭部的仰視圖。
第5圖為第1圖過濾器組件之裝飾性頂蓋的立體圖。
第6A圖為第1圖過濾器組件之過濾器碗部之部分剖視圖。
第6B圖為第1圖過濾器組件之過濾器碗部之外部的前視圖。
第6C圖為第1圖過濾器組件之過濾器碗部之內部的俯視圖。
第7圖為第1圖過濾器組件之立體圖，其中該過濾 器組件具有多個接附到入口埠與出口埠的組接夾件。
本發明之各種實施例提供了一種流體過濾器組件，其具有一非平面凸緣部分用於將流動直接地導引到組件內而不需要使用肘部或類似的流動限制裝置。在一些配置中，本發明可以被用在例如壓縮空氣或氣體系統。然而，應當瞭解，本發明不被限制在其用於壓縮空氣系統之應用，本發明可以具有用於其他使用過濾器組件之流體操作系統之應用，其中該過濾器組件具有含入口埠和出口埠兩者的頭部。本發明之實施例將藉由參照圖式來進一步地被敘述，其中同樣的元件符號係指相同的元件。
第1圖為根據本發明一實施例之過濾器組件100的截面圖。在本發明之示範性實施例中，過濾器組件100具有一非平面凸緣部分105。過濾器組件100之示範性實施例包括一過濾器碗部115、一錐形過濾器頭部120、一頂蓋135(其具有一非平面凸緣部分105)、一底蓋150與一過濾器構件110，過濾器構件110包括一被多個支撐管140圍繞的過濾器媒介112以及一排出層117，排出層117是過濾器構件110的最外層。此外，可以接附一漂浮排出部141(其具有一密閉的室剛性發泡漂浮體)到碗部115的底部以調整過濾器內的流體水平。漂浮排出部141包括一漂浮孔143，漂浮孔143可以根據漂浮體在碗部115之底部的水平來開啟和關閉(下文將進一步討論)。
過濾器碗部115可以被螺紋化成具有一錐形過濾器頭部120，頭部120包括螺紋化入口埠125與螺紋化出口埠130。入口埠125與出口埠130分別大致上彼此同軸，如第1圖所示，以為了能輕易地組裝到一壓縮空氣或氣體系統內。這是因為壓縮空氣系統中常使用多個過濾器組件100，並且當入口埠125與出口埠130共用同樣的中心線時，將多個組件100串連地連接是較為容易的。因此，不需要肘部或轉向器來連接此多個過濾器組件100，並且因而從製造角度觀之，將串連連接之組件進行配管會更容易且成本更低。
在本發明之示範性實施例中，入口埠125與出口埠130之間存在壓力差。在示範性實施例中，壓力差可以是0-10psi(磅/平方吋)或更大。過濾器組件100也可以包括壓力感應器134a，壓力感應器134a設置在入口埠125與出口埠130，用以藉由壓力計133來測量橫越過濾器構件110之壓力差。入口處之壓力是高於出口處之壓力，因此流體是被壓力差驅動以流動穿過過濾器組件100。由於製程流在操作期間會被加壓，可以使用一洩孔160以在組件100處於壓力下欲拆解組件100的情況時能夠發出警示哨聲。
在本發明之示範性實施例中，組件100包括頂蓋135，頂蓋135具有類似漏斗的組態以用於將流動導引到過濾器構件110內。頂蓋135大致上為喇叭形，其允許流入媒介112之流動具有平順的過渡，使得在入口流與出口流之間的整體壓力損失是較小的。頂蓋135之頂表面具有一彎曲的唇部，其被描述成非平面的凸緣部分105。非平面的凸緣部分105 含有「經改良的文氏管(modified venturi)」，其具有大致上對角線的入口，其中該入口面對製程流入口以改善通過過濾器構件110之入至出流動。非平面的凸緣部分105大致上為S形或其形狀類似雙彎曲線，其中非平面的凸緣部分105的最頂端105a與最底端105b係實質上垂直過濾器頭部120之內側壁，並且因此與內側壁形成了密封。
在本發明之示範性實施例中，藉由將頂蓋135沿著非平面凸緣部分105與過濾器頭部120之內壁緊密配合，一密封137被形成在頂蓋135與過濾器頭部120之間，如第1圖所示。故，所有的製程流被向下驅動到構件110內。在本發明之示範性實施例中，過濾器組件100也包括一底蓋150用於將流體密封在過濾器構件110內，藉此迫使所有進入過濾器構件110之流體能夠從內部向外通過過濾器媒介112。
在本發明之示範性實施例中，密封137可以藉由一按壓垂片145來被形成，其中該按壓垂片145位在頂蓋135之底部。按壓垂片145具有兩目的，即維持在密封137上之適當擠壓(壓力)以及亦確保在組裝過濾器組件100期間將過濾器構件110適當地定位。在本發明之示範性實施例中，按壓垂片145可以設置在出口埠130下方。按壓垂片145可以在非平面凸緣部分105之最頂端105a與最底端105b施加一擠壓作用到頂蓋135。在一些實施例中，由於按壓垂片145因為壓力差被向下推，按壓垂片145可以變為座落成抵靠過濾器碗部115。
按壓垂片145經安裝使其圍住過濾器構件110的每 一元件的頂部，如第1圖所示，以確保入口流流動進入過濾器構件110並且通過媒介112流出。按壓垂片145將過濾器構件110定位，以確保用於密封過濾器組件100內之過濾器構件110所需施加的力。為避免構件110向下滑動且破壞加壓密封，過濾器一旦經組裝，按壓垂片145即被定位以恰好座落於碗部115之頂邊緣上方。在本發明之其他實施例中，過濾器組件100可包括多於一個的按壓垂片145。
第2圖提供第1圖過濾器組件之內部元件的放大圖。這些內部元件包括頂蓋135、底蓋150、以及過濾器構件110之個別元件。除了按壓垂片145，頂蓋135可以具有一用於O形環(未示出)之溝槽207，其中該O形環也被用來輔助維持住密封137，如第2圖所示。此O形環密封係將用於將過濾器頭部120接附到碗部115之螺紋與流體隔離，減少了可能會對螺紋造成的腐蝕效應。
底蓋150被用來避免流體流動通過過濾器構件110而沒有通過媒介112，底蓋150也具有一外唇部150a與一內唇部150b，外唇部150a係與排出層117緊密嵌合以形成密封，內唇部150b之大小可以內嵌在過濾器媒介112的內表面中。底蓋150係有效地結實(隔離)流體在過濾器構件110內，從而使所有進入過濾器組件100之流體會徑向通過過濾器媒介112，或在粒狀之媒介床的情況中，底蓋150可以開啟而允許通過該床的軸向流動。底蓋150可以利用環氧樹脂黏著劑或氨基甲酸酯樹脂黏著劑來黏附到排出層117以密封。
在本發明之示範性實施例中，過濾器構件110被容 納在過濾器碗部115內，過濾器碗部115內含有過濾器媒介112(其被多孔的、開孔的、穿孔的金屬支撐管140所圍繞)、頂蓋135與底蓋150。過濾器可以包括一個、兩個或更多個多孔的、開孔的、穿孔的支撐管140，該些支撐管140是被設計用來支撐過濾器媒介112之內部與/或外部表面而不會阻礙通過過濾器構件110之流動，同時能夠剛性地將頂蓋連接到底蓋。在示範性實施例中，過濾器構件110包括兩個支撐管，如第2圖所示。支撐管140可以由金屬或塑膠製成，或者也可以使用適於支撐過濾器媒介112之或金屬網。
在本發明之示範性實施例中，過濾器媒介112可以是圓柱形的纏繞與/或皺褶媒介，或者是一粒狀的媒介床。過濾器媒介可以由硼矽酸鹽玻璃與/或各重碳氫化合物基材料所製成，取決於希望的過濾。一種通用的媒介是由硼矽酸鹽玻璃製成，該硼矽酸鹽玻璃係被厭水與/或厭油物質處理以有助於污染物的凝集和微粒的捕獲。在本發明之示範性實施例中，可以添加一些不同的硼矽酸鹽玻璃或奈米纖維等級，其可在流體通過媒介112時使流體在入口流中凝集，也可以漸進地去除入口流中固體微粒。
在本發明之示範性實施例中，除了或取代凝集媒介，媒介112中可以使用活性碳以為了從流體流中去除污染物(譬如有機蒸氣與氣味)。添加活性碳可以應用在例如用於純化呼吸空氣的系統中。
由於皺褶會增加媒介112的表面積且允許更均勻的空氣流動通過媒介112，可以添加紡結合的聚酯與尼龍棉布 (spun bonded polyester and nylon scrims)，以有助於皺褶製程且維持媒介112之皺褶間的分離。在本發明之示範性實施例中，媒介可以至少包含：硼矽酸鹽玻璃纖維、活性碳纖維、聚酯纖維、聚丙烯纖維、尼龍纖維、紡結合的棉布、與/或類似的媒介。
第3A圖提供了第1圖過濾器組件的平面圖，第3B圖提供了第1圖過濾器組件不含有差壓壓力計的平面圖。在示範性實施例中，差壓壓力計133(第3A與7圖顯示較為清楚)可以測量橫越過濾器構件110之壓力差。壓力計133之感應器134a經由埠134b接附到過濾器頭部120(第3A與3B圖顯示較為清楚)。整體壓力差會驅動進入組件100而通過過濾器構件110之流體，從入口埠125最後流出出口埠130。埠134b可以被螺紋化，以為了連接壓力計133與感應器134a。一用於連接多個組接夾件的O形環344(未示於第3A與3B圖)可以設置在入口埠125與出口埠130。組接夾件是被用來接附多個過濾器組件100，如以下所討論。
在本發明之示範性實施例中，過濾器頭部120之頂部外表面具有傾斜的圓柱形組態，該組態具有對角線的內部頂表面127，如第1、3A與4A圖所示。內部頂表面127是傾斜的，以為了將過濾器頭部120的體積減到最小，其在一些特定應用中是所希望的。第4A圖提供過濾器組件100之過濾器頭部120的俯視圖，並且第4B圖提供過濾器組件100之過濾器頭部120的仰視圖。在使用過濾器組件的示範性方法中，流體在入口埠125處進入過濾器頭部120。過濾器頭部120 之頂部內表面具有一傾斜部分428，該傾斜部分428係傾斜以配合入口埠125，如第4B圖所示。流體經由出口埠130流出過濾器頭部120。熟悉此技藝之人士可以瞭解，本發明之過濾器頭部120對於其簡單性是新穎的，這是因為不需要使用一轉向器元件來將流動導引進入與流出過濾器組件110。
在示範性實施例中，可以設置一裝飾性頂蓋555(如第5圖所示)來配合過濾器頭部120之傾斜頂表面125。頂蓋555包括接取埠557，其用於經由過濾器頭部120將感應器134a連接到差壓壓力計133。頂蓋555可以由塑膠、金屬或任何其他適當材料製成。在示範性實施例中，頂蓋是由塑膠製成。
參照第6A-6C圖，其提供過濾器碗部115之各種視圖。本發明之另一發明特徵係在於，在示範性實施例中，過濾器碗部115包含多個淺的內部肋665，該些內部肋665沿著過濾器碗部115之內表面軸向地延伸(如第6A與6C圖所示)，以為了藉由毛細作用來排出逃離排出層117之液滴。例如，內部肋665係作為排出液滴的毛細管，其中在排出層117內之油量累積時該些液滴係形成在過濾器碗部115之內壁上。因此，透過毛細作用及重力，內部肋665可以迫使該些液滴持續向下流動到漂浮排出部141且維持凝集的油不再留置在出口流中。在本發明之示範性實施例中，可以設置多個外部肋680在過濾器碗部115之外表面上，以有助於例如當過濾器媒介112需要被更換時利用手來拆解過濾器殼體。
在本發明之示範性實施例中，可以沿著過濾器碗部 115之底端內部分設置一擋件670，用於加強死空氣空間以避免凝集的流體再留置到產物氣流內。擋件670可以藉由將空氣循環減到最小來達成此目的，其中該空氣循環會造成更多紊流空氣而將不希望的凝集液體帶回產物氣流內。擋件670也確保了過濾器構件110被維持在構件110中之正確位置。在其他示範性實施例中，底蓋150可以設置在擋件670上。
在本發明之示範性實施例中，過濾器碗部115也可以包括一排出孔675以將流體經由漂浮排出部141從過濾器組件100排出，其中該漂浮排出部141係接附到過濾器碗部115之底部。漂浮排出部141可以具有一嵌合作用，以為了非常可靠的開啟/關閉特徵而確保沒有產物流會從出口流流失。此外，可以設置一視窗玻璃684(未示出)在靠近碗部115之底部處，以觀察漂浮排出部141內之流體高度。
在本發明之示範性實施例中，可以設置另一O形環(未示出)或類似的密封機構以達到過濾器碗部115與過濾器頭部120之間的加壓連接。O形環密封也可以具有避免污染物抵達連接螺紋、將腐蝕最小化、以及在螺紋中磨損的效果。可以設置一O形環溝槽683在過濾器碗部115之頂部，該O形環溝槽683是用於容納O形環，如第6B圖所示。
在本發明之示範性實施例中，被污染的流體係經由入口埠125進入過濾器組件100之過濾器頭部120。過濾器頂蓋135將來自入口埠125之流體沿著其喇叭形結構內表面導引，並且進入過濾器構件110。接著，入口流徑向地流動通過圓柱形的纏繞或皺褶媒介112，或者流體軸向地流動通過微粒 形式之媒介床112。然後，產物出口氣流向上流動通過過濾器構件110與殼體115間的環狀空間，其係被頂蓋135之底部平順地導引且經由出口埠130流出過濾器組件100。
在一些應用中，媒介112會影響入口流中可冷凝之碳氫化合物與氣味的吸附。在凝集過濾器中，排出層117具有促進重力使得冷凝流體降落到漂浮排出部117(而非流到出口氣流內)的效果。排出層117可以由似開放殼發泡或針點毛氈之聚酯(open shell foam or needle point felt like polyester)或任何其他適於吸附凝集流體的材料製成。
冷凝流體應該在液體到達過濾器構件110之高度前被排出過濾器組件100。當需要排出時，漂浮排出部141係上升，以允許液體排出組件100。漂浮排出部141之機構係操作成作為一嵌合閥(其在一些實施例中是有磁性的)，其被高密度發泡漂浮體141控制。當流體高度升高到特定高度而使漂浮體141上升時，閥係打開以允許液體排出，並且接著在任何產物氣體逃離過濾器組件100之前關閉。在示範性實施例中，漂浮排出部141可以具有一具O形環密封之銅桿，以連接到過濾器碗部115內。
在特定應用中，吾人希望使用超過一個之串聯的過濾器組件來達到需要的過濾程度。過濾器組件110可以經由組接夾件785連接到第二個組件，其中該些組接夾件785係連接到入口埠125與出口埠130，如第7圖所示。組接夾件785也可以具有錐形側面787以將每一過濾器組件100之凸緣105「擠壓」在一起。過濾器頭部120包括一O形環溝槽344 以提供一O形環(未示出)的空間，其中該O形環係在入口埠125與出口埠130之間形成一密封。在這些實施例中，入口埠125與出口埠130可以具有對準垂片790用於促進組接夾件785到過濾器頭部120的連接。組接夾件785具有一對應的索引鍵795，其用於與對準垂片790配合。組接夾件也可以包括多個用於托架固定件(未示出)的孔797，其中該些托架固定件是被用來將組件100裝設在壁上。
應當瞭解，雖然本發明之過濾器組件100係被描述成通過圓柱形過濾器媒介之入至出流動，過濾器組件100也可以在一些應用中被反轉而使用出至入流動且因為非平面凸緣105而具有類似的壓力損失和改善的效能。例如，出至入流動在尤其高塵粒負載容量的應用中是合適的，因而結塊的污質可以降落到碗部115的底部。
參照詳細說明，本發明之許多特徵與優點係為明顯，並且因此隨附申請專利範圍是意圖涵蓋落入本發明精神和範圍內之所有這樣的本發明之特徵與優點。此外，由於熟悉此技藝之人士可以輕易進行各種變化與變更，本發明不被受限在所繪示和敘述的精確結構與操作，本發明包括所有落入本發明範圍內之合適的變化與均等物。
105‧‧‧非平面凸緣部分
110‧‧‧過濾器構件
112‧‧‧過濾器媒介
117‧‧‧排出層
135‧‧‧頂蓋
140‧‧‧支撐管
145‧‧‧按壓垂片
150‧‧‧底蓋
150a‧‧‧外唇部
150b‧‧‧內唇部
207‧‧‧溝槽

Claims (14)

  1. 一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含導引一流體之流動到一入口埠內，該入口埠位於該過濾器組件之一過濾器頭部內，其中該過濾器頭部包括一傾斜的內部頂表面用以減少該過濾器頭部之體積；利用一頂蓋使該流體從該入口埠進入一過濾器構件，該頂蓋具有一非平面凸緣部分，其中該凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓以減少在該過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，該非平面凸緣係密封地被容納在該過濾器頭部內從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口隔間；使該流體通過該過濾器構件之元件，該過濾器構件被容納在該過濾器碗部內，該過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中有一壓力差橫越該過濾器構件；避免該流體從該過濾器碗部之底部逃離，其中該過濾器碗部具有一底蓋；使該流體通過該過濾媒介阻障物且接著經由該出口埠流出該組件；以及利用一漂浮排出部來控制該組件內之流體高度，該漂浮排出部接附到該過濾器碗部之基底且對準一排出孔。
  2. 一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含導引一流體之流動到一入口埠內，該入口埠位於該過濾器組件之一過濾器頭部內； 利用一頂蓋使該流體從該入口埠進入一過濾器構件，該頂蓋具有一非平面凸緣部分，其中該凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓以減少在該過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，該非平面凸緣係密封地被容納在該過濾器頭部內從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口隔間；使該流體通過該過濾器構件之元件，該過濾器構件被容納在該過濾器碗部內，該過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中有一壓力差橫越該過濾器構件；避免該流體從該過濾器碗部之底部逃離，其中該過濾器碗部具有一底蓋；使該流體通過該過濾媒介阻障物且接著經由該出口埠流出該組件；利用一漂浮排出部來控制該組件內之流體高度，該漂浮排出部接附到該過濾器碗部之基底且對準一排出孔；以及利用多個外部肋將該過濾器碗部手動地繃緊到該過濾器頭部，該些外部肋係沿著該過濾器碗部之外表面延伸，其中該過濾器碗部藉由螺紋連接方式與該過濾器頭部連接。
  3. 一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含導引一流體之流動到一入口埠內，該入口埠位於該過濾器組件之一過濾器頭部內；利用一頂蓋使該流體從該入口埠進入一過濾器構件，該頂蓋具有一非平面凸緣部分，其中該凸緣部分具有實質彎曲 之大致S形的截面輪廓以減少在該過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，該非平面凸緣係密封地被容納在該過濾器頭部內從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口隔間；使該流體通過該過濾器構件之元件，該過濾器構件被容納在該過濾器碗部內，該過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中有一壓力差橫越該過濾器構件；避免該流體從該過濾器碗部之底部逃離，其中該過濾器碗部具有一底蓋；使該流體通過該過濾媒介阻障物且接著經由該出口埠流出該組件；以及利用一漂浮排出部來控制該組件內之流體高度，該漂浮排出部接附到該過濾器碗部之基底且對準一排出孔，其中該過濾器碗部包括一視窗玻璃用以觀察凝集流體的高度。
  4. 一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含導引一流體之流動到一入口埠內，該入口埠位於該過濾器組件之一過濾器頭部內；利用一頂蓋使該流體從該入口埠進入一過濾器構件，該頂蓋具有一非平面凸緣部分，其中該凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓以減少在該過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，該非平面凸緣係密封地被容納在該過濾器頭部內從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口隔間； 使該流體通過該過濾器構件之元件，該過濾器構件被容納在該過濾器碗部內，該過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中有一壓力差橫越該過濾器構件；避免該流體從該過濾器碗部之底部逃離，其中該過濾器碗部具有一底蓋；使該流體通過該過濾媒介阻障物且接著經由該出口埠流出該組件；以及利用一漂浮排出部來控制該組件內之流體高度，該漂浮排出部接附到該過濾器碗部之基底且對準一排出孔，其中設置一裝飾性蓋用以與該過濾器頭部之頂部外表面配合。
  5. 一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含導引一流體之流動到一入口埠內，該入口埠位於該過濾器組件之一過濾器頭部內；利用一頂蓋使該流體從該入口埠進入一過濾器構件，該頂蓋具有一非平面凸緣部分，其中該凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓以減少在該過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，該非平面凸緣係密封地被容納在該過濾器頭部內從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口隔間；使該流體通過該過濾器構件之元件，該過濾器構件被容納在該過濾器碗部內，該過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中有一壓力差橫越該過濾器構件； 避免該流體從該過濾器碗部之底部逃離，其中該過濾器碗部具有一底蓋；使該流體通過該過濾媒介阻障物且接著經由該出口埠流出該組件；以及利用一漂浮排出部來控制該組件內之流體高度，該漂浮排出部接附到該過濾器碗部之基底且對準一排出孔，其中該漂浮排出部包括一高密度發泡漂浮體。
  6. 一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含導引一流體之流動到一入口埠內，該入口埠位於該過濾器組件之一過濾器頭部內；利用一頂蓋使該流體從該入口埠進入一過濾器構件，該頂蓋具有一非平面凸緣部分，其中該凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓以減少在該過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，該非平面凸緣係密封地被容納在該過濾器頭部內從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口隔間；使該流體通過該過濾器構件之元件，該過濾器構件被容納在該過濾器碗部內，該過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中有一壓力差橫越該過濾器構件；避免該流體從該過濾器碗部之底部逃離，其中該過濾器碗部具有一底蓋；使該流體通過該過濾媒介阻障物且接著經由該出口埠流出該組件；以及 利用一漂浮排出部來控制該組件內之流體高度，該漂浮排出部接附到該過濾器碗部之基底且對準一排出孔，其中由於該頂蓋之結構而減少該壓力差。
  7. 一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含導引一流體之流動到一入口埠內，該入口埠位於該過濾器組件之一過濾器頭部內，其中該過濾器組件包含一洩孔，設置該洩孔用以在該組件處於壓力下欲拆解該組件時，發出一警示訊號哨聲；利用一頂蓋使該流體從該入口埠進入一過濾器構件，該頂蓋具有一非平面凸緣部分，其中該凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓以減少在該過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，該非平面凸緣係密封地被容納在該過濾器頭部內從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口隔間；使該流體通過該過濾器構件之元件，該過濾器構件被容納在該過濾器碗部內，該過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中有一壓力差橫越該過濾器構件；避免該流體從該過濾器碗部之底部逃離，其中該過濾器碗部具有一底蓋；使該流體通過該過濾媒介阻障物且接著經由該出口埠流出該組件；以及利用一漂浮排出部來控制該組件內之流體高度，該漂浮排出部接附到該過濾器碗部之基底且對準一排出孔。
  8. 一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含導引一流體之流動到一入口埠內，該入口埠位於該過濾器組件之一過濾器頭部內；利用一頂蓋使該流體從該入口埠進入一過濾器構件，該頂蓋具有一非平面凸緣部分，其中該凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓以減少在該過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，該非平面凸緣係密封地被容納在該過濾器頭部內從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口隔間，以及其中該凸緣部分併入一經改良的文氏管(modified venturi)；使該流體通過該過濾器構件之元件，該過濾器構件被容納在該過濾器碗部內，該過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中有一壓力差橫越該過濾器構件；避免該流體從該過濾器碗部之底部逃離，其中該過濾器碗部具有一底蓋；使該流體通過該過濾媒介阻障物且接著經由該出口埠流出該組件；以及利用一漂浮排出部來控制該組件內之流體高度，該漂浮排出部接附到該過濾器碗部之基底且對準一排出孔。
  9. 一種將流動導引通過一過濾器組件的方法，包含導引一流體之流動到一入口埠內，該入口埠位於該過濾器組件之一過濾器頭部內； 利用一頂蓋使該流體從該入口埠進入一過濾器構件，該頂蓋具有一非平面凸緣部分，其中該凸緣部分具有實質彎曲之大致S形的截面輪廓以減少在該過濾器頭部之入口與出口處的壓力損失，該非平面凸緣係密封地被容納在該過濾器頭部內從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口隔間；使該流體通過該過濾器構件之元件，該過濾器構件被容納在該過濾器碗部內，該過濾器構件包括一過濾媒介阻障物、一排出層與至少一個支撐管，其中有一壓力差橫越該過濾器構件，以及其中該過濾媒介包括下述之至少一者：硼矽酸鹽玻璃纖維、活性碳纖維、粒狀活性碳顆粒、聚酯纖維、聚丙烯纖維、尼龍纖維、以及紡結合的棉布；避免該流體從該過濾器碗部之底部逃離，其中該過濾器碗部具有一底蓋；使該流體通過該過濾媒介阻障物且接著經由該出口埠流出該組件；以及利用一漂浮排出部來控制該組件內之流體高度，該漂浮排出部接附到該過濾器碗部之基底且對準一排出孔。
  10. 一種過濾器組件的頂蓋，包含一漏斗外形的主體，以將流動導引到該過濾器組件的一過濾器構件內；以及一頂表面，包含具有一大致S形截面輪廓的一非平面凸緣部份。
  11. 如請求項10所述之過濾器組件的頂蓋，其中該非平面凸緣部份配置在該過濾器組件的一過濾器頭部內，從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口部分。
  12. 一種過濾器組件的更換部分，包含一頂蓋，用於過渡流體進入該過濾器組件，該頂蓋的一頂表面包含具有一大致S形截面輪廓的一非平面凸緣部份；一過濾器構件，包含一過濾媒介；以及一底蓋，設置以禁止該流體流動通過該過濾器構件，而使該流體不被過濾。
  13. 如請求項12所述之過濾器組件的更換部分，其中該非平面凸緣部份配置在該過濾器組件的一過濾器頭部內，從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口部分。
  14. 一種過濾器，包含一頂蓋，具有一實質彎曲之非平面凸緣部份，該非平面凸緣部份密封地容納在一過濾器組件的一過濾器頭部內，從而使該過濾器頭部被分割成入口與出口部分，以及該非平面凸緣部份具有一大致S形的截面輪廓。
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