过滤器外壳的制作方法

专利名称：过滤器外壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有歧管和滤杯的过滤器外壳，其中一个螺环被设置在所述歧管和滤杯之间，用于将滤杯紧固到歧管上。更具体地说，本发明涉及一种过滤器滤杯和歧管，其中螺环被保持在一个相对于滤杯或歧管固定的位置，用于使滤杯和歧管彼此在一起或分离。
在这种类型的设备中，外壳由两部分组成，一歧管和一滤杯。至少歧管通常与液体流相连并通常被支撑或固定在合适的位置。第一种过滤模式设计将所有连接都设置在模块的同一端。在这种类型的模块中，进料和渗透口通常水平朝向地位于模块的上端或“头”部的两个相反侧面上。由于它们的形状，这些模块具有T型结构。T型结构有利于将头部连接到包含滤杯和位于滤杯内部的过滤器心子的过滤器模块的其它部分上。当流体仅通过歧管进入或离开并相应地通过形成在滤杯上的一单独开口离开或进入时，这种设备通常被称作“线性”外壳(由于流体沿直线流过该设备的一端(要么是歧管或是滤杯)并从设备的另一端流出)。
在这些实施例中，通过一螺环，滤杯被可拆卸地连接到歧管上，该螺环的螺纹和歧管上的螺纹匹配。通过螺环简单地将滤杯和歧管连接在一起。一个或多个过滤器心子被固定在滤杯内。为了更换过滤器心子，只要拧松螺环，从歧管上拉出滤杯，将心子取出，用一个新的心子更换它，并将滤杯重新连接到歧管上，然后紧固螺环使它位于合适的位置以保持两个元件之间的连接。
这种设计产生几个问题。首先，滤杯和歧管之间的连接必须是液体密封的。通常在滤杯和歧管之间和/或心子和歧管之间使用多个0形环。当形成紧固密封时，在使用期间密封变得有些固定(或粘附在一起)，当一个人试图更换失去效能的过滤器时，很难破坏该密封。
其次，这些系统中的大多数垂直向下悬挂，在拆卸和重新连接滤杯和歧管时，需要两只手。
即使滤杯和歧管可以轻易地被分开，但是不用任何物品支撑滤杯，就意味着滤杯可以轻易地落下，或者使滤杯破裂或者使其内的物品溢出，在多种情况下，特别是在半导体工业，被溢出的材料是危险的材料。
需要一种克服以上所有这些缺点的设备，本发明提供了这样一种设备。
本发明的目的是提供一种过滤器外壳，它包含歧管、滤杯和螺环，该螺环相对于滤杯或歧管被保持在一个固定位置，并被用于使滤杯和歧管连接在一起或彼此分开。
本发明的另一个目的是提供一种包含歧管和滤杯的过滤器外壳，歧管上具有形成在其外表面上的螺纹，滤杯具有一环，在该环的内表面上具有螺纹，该螺纹和歧管上的螺纹匹配，该环被固定在滤杯上，从而保持在环的垂直轴线上的一个相对固定的位置。
本发明的另一个目的是提供一种包含歧管和滤杯的过滤器外壳，滤杯上具有形成在其外表面上的螺纹，歧管具有一环，在该环的内表面上具有螺纹，该螺纹和滤杯上的螺纹匹配，环被固定在歧管上，从而保持在歧管的垂直轴线上的一个相对固定的位置。
本发明的另一个目的是提供一种过滤器外壳，它包含歧管、滤杯和螺环，该螺环被保持在相对于滤杯或歧管固定的位置上，并被用于使滤杯和歧管连接在一起或彼此分开。利用键槽和形成在环的内表面上的键，将环固定在滤杯上，所述键被安装在滤杯的键槽内。
本发明的另一个目的是提供一种过滤器外壳，它包含歧管、滤杯和螺环，该螺环被保持在相对于滤杯或歧管固定的位置上，并被用于使滤杯和歧管连接在一起或彼此分开。利用键槽和形成在环的内表面上的键，将环固定在歧管上，所述键被安装在歧管的键槽内。
本发明的另一个目的是提供一种过滤器外壳，它包含歧管、滤杯和螺环，该螺环被保持在相对于滤杯或歧管固定的位置上，并被用于使滤杯和歧管连接在一起或彼此分开。利用形成在滤杯或歧管外表面上的位于环下方的脊，将环固定在滤杯或歧管上。
本发明的另一个目的是提供一种过滤器外壳，它包含歧管、滤杯和螺环，该螺环被保持在相对于滤杯或歧管固定的位置上，并被用于使滤杯和歧管连接在一起或彼此分开。随着螺环沿适当方向的转动，螺环使滤杯和歧管连接在一起和彼此分开。
图6显示了本发明另一个实施例的横截面视图；图7显示了本发明另一个实施例的横截面视图；
在这个实施例中显示了过滤器外壳1。外壳1是U型线设计，虽然本发明也适用于直列式设计(inline design)和其它外壳设计。外壳1包括第一元件2和第二元件3。螺环4被充分固定在第一元件2上。螺环4上的螺纹5和形成在第二元件3上的相应的螺纹6匹配。
在

图1所示的实施例中，第一元件2是一滤杯，第二元件3是一歧管。由于螺环4被充分固定在它的相对于第一元件在此情况下就是滤杯2的位置，也就是不能沿滤杯2的长度方向移动。当螺纹5和第二元件在此情况下就是歧管上的螺纹6啮合，并且螺纹5、6被拉在一起时，环4携带或驱动第一元件或滤杯2与第二元件或歧管3接触。相反，当环4转动，从而使螺纹5、6分开时，第一元件或滤杯2和第二元件或歧管3分开。
用于将螺环4固定到两个元件中的一个元件上的设备可以有很多种。如图1所示，利用形成在螺环4上的键7将螺环4固定在第一元件2上在这个实施例中也就是滤杯上，该键和形成在滤杯2上的键槽8匹配并被保持在该键槽内。如图所示，在螺环4外表面的一部分上具有有滚花9。滚花或类似的向环提供简单的防滑表面的装置的使用是众所周知的，可以在本发明中被使用。此外，使环外表面上具有突耳或使所述外表面是锥形表面，可以使操作者能够使用扳手或别的设备，用于使螺环相对于另一个带螺纹的元件运动。在本发明优选实施例中，不一定非要使用扳手或其它设备移动螺环，不使用上述工具的方案也在本发明的保护范围内。
在这个实施例中，如图所示，螺环4被固定在滤杯2中，如图2所示，螺环4也可以被固定在歧管上(在图2中使用和图1相同的附图标记)。环4被连接到歧管3上，而不是图1的滤杯2上。键槽8被形成在歧管3的表面上，环4的键7被保持在该键槽内。环4上的螺纹5和歧管3上的螺纹6啮合，使歧管3和滤杯2结合在一起或彼此分开。
另一种方案是，利用不同类型的保持装置，环可以被保持在任一个元件上。在图3所示的实施例中显示了一个或多个脊10。此时，一个倾斜的脊被形成在要和环12相连的元件的表面11上。在此情况下，环12被连接和充分固定在外壳14的歧管13上。外壳的另一元件是滤杯11。在此情况下，环12由塑料制成，并被压配或嵌在脊10上，然后被保持在相对于滤杯11的长度而充分固定的位置上。在此情况下，在歧管内也形成键槽17，帮助将环保持在合适的位置上。这种键槽并不是必需的，只要在邻近包含脊10的元件的末端的表面上具有一直径比脊的直径大的部分就行。对于这种特性的示例，可以参考图7内的凸缘44。从图7中可以看到，该凸缘邻近其上形成有脊的元件的末端，所述凸缘的直径比脊的直径大。环12上的螺纹15和滤杯11上的螺纹16匹配，随着环的转动，它们被连接到一起或彼此分开(根据螺纹之间的相对运动)。
也可以使用其它实施例。例如歧管将被安装的支架或表面可以具有一部位，该部位在环上方延伸，因此当歧管被紧固在适当位置时，使环和歧管相连。对于本领域普通技术人员来说，其它类似的实施例是显而易见的。
在图4所示实施例中，在这个实施例中再次被显示为倾斜脊的脊10被形成在滤杯11上而没有被形成歧管13上。一个脊或多个脊保持环12相对于滤杯11的位置，环12的螺纹15和歧管13的螺纹18匹配，以驱动滤杯11和歧管13彼此相对运动。
在图5所示实施例中，开口环20被保持在用于开口环20的凹槽21内，因而将螺环22固定在所希望的元件上，在这个实施例中将螺环22固定在滤杯23上。环22的螺纹24和歧管26的螺纹25匹配。
在图6所示实施例中，使用位于歧管32上的凹槽31内的开口环30来保持螺环33。螺环33的螺纹34和滤杯36的螺纹35匹配，根据螺环33的转动方向，驱动滤杯接近和远离歧管。
图7显示了本发明另一种实施例，并清楚地说明了术语“充分固定”的含义。在这个实施例中，环41被安装在滤杯42上并利用脊43将环41保持在滤杯上。在这个实施例中，该脊43是一个围绕滤杯42侧壁的外表面某一部位的圆环。滤杯42也具有从滤杯42侧壁外表面的上部向外延伸的凸缘44。螺环41的螺纹45和歧管47的螺纹46匹配。
如图所示，沿滤杯42的侧壁长度方向，凸缘44和脊43之间具有充实的空间，在这个实施例中也显示，环41处于相对于滤杯42的充分固定的位置。术语“充分固定”意味着，用这种方式将螺环保持在外壳的一个元件上，即它沿该元件的长度方向所能移动的距离小于该长度的50％。最好允许螺环相对于该元件的长度方向所能移动的距离小于该长度的25％。
换言之，螺环相对于该元件长度的移动距离应该至少是用于螺环和第二元件之间的螺纹转动的部位，利用螺环螺纹所导致的驱动力而使该元件运动。最好运动长度是有限的，因此，在螺环螺纹处于驱动两个元件接近或分开的适当的位置之前，螺环的螺纹将开始逆着其它元件的长度转动预定距离(按照制造者的希望)。利用这种方式，交错地将负载施加在螺环上，令它的使用更容易、快捷和简单。
另一种方案是，可以使用其它设备，例如管箍、突耳等将螺环保持在所希望的相对于它要被安装在其上的某个元件的充分固定的位置。用于将螺环保持在相对于它要被附着在其上的某个元件的充分固定的位置的设备并不受局限，只要它允许两个元件准确地彼此相对运动，以形成液密性的密封，同时允许螺环用这种方式被保持，即它肯定能驱动两个元件用某种方式按照希望的那样接近和分开就行。
最好本发明的外壳结合一体的过滤器/滤杯装置一起使用，例如申请日为1998年10月9日尚未授权的美国专利申请60/103,646所介绍的那样，本发明结合了上述申请的内容。在这个实施例中，过滤器心子被保持在滤杯内并和它一起运动。在一个实施例中，滤杯和过滤器心子被形成为一个一次性使用的整体元件。在另一个实施例中，利用心子上的扭曲或卡口类型的法兰，心子被保存在滤杯的内表面，所述心子在位于滤杯内侧壁上的狭槽内转动。也介绍了在位于滤杯内侧壁上的狭槽内滑动并被保持在该狭槽内的诸如凸缘或销钉等其它连接装置的使用。无论所使用的装置类型，与本发明有关的装置提供一种极有价值的装置，它能够限制歧管下方的移动滤杯和心子所需的空间，并使操作者能够轻易地连接歧管和滤杯或轻易地将滤杯从歧管上拆卸下。在现有技术的装置设计中，操作者必须首先从歧管上拆卸下滤杯，然后从歧管中取出心子。这意味着操作者需要留出比滤杯长度稍大的空间，以便移走装置并更换心子。这浪费了过滤器装置内的宝贵的空间。另外，通过本发明的充分固定位置的环，操作者能够容易地连接滤杯和歧管或轻易地将滤杯从歧管上拆卸下，并能用一只手操作，经常不必使用任何扳手，而在现有技术中，经常需要使用所述扳手，以便松动歧管上的滤杯。
过滤器心子内所使用的过滤介质可以是在该领域中所公用的任何种类介质。通常，介质包括但并不局限于平片膜、螺旋形平片膜、纵向开槽平片膜、螺旋形纵向开槽平片膜、空心纤维隔膜、诸如螺旋形连续纤维深型过滤器介质的深型过滤器介质、烧结金属过滤介质、陶瓷介质、包含诸如树脂或陶瓷空心颗粒或具有用于从附着在它们的表面上的流体中移走所选择材料的配合体的隔膜等活性获取材料的微粒型介质以及离子交换介质，诸如阴离子交换树脂、阳离子交换树脂或这两种树脂中的一种树脂或两者的混合物并入隔膜结构。
这种介质可以由通常在过滤中所使用的任何材料形成，例如纸；诸如再生纤维素硝化纤维、玻璃纤维和织物等其他纤维素材料；诸如不锈钢、镍、铬和上述金属的合金和混合物的金属；陶瓷；塑料，最好是热塑性材料，例如聚烯烃，它包括超高分子重量聚乙烯的聚乙烯、聚丙烯等等；聚烯烃的均聚物、共聚物或三元共聚物；PVDF、PTFE树脂、PFA和其它氟化树脂，特别是高氟热塑性树脂；PVC；尼龙；聚酰胺；聚砜；改进的聚砜，例如聚醚砜、聚芳砜或聚苯撑砜；聚酰亚胺；聚碳酸酯；PET等等。
最后，在所有实施例中，滤杯和歧管可以由塑料制成，最好由热塑性塑料制成，所述热塑性塑料包括聚烯烃，例如包括超高分子重量聚乙烯的聚乙烯、聚丙烯；聚烯烃的共聚物或三元共聚物；尼龙；四氟乙烯树脂、PFA、PVDF、ECTFE和其它氟化树脂，特别是高氟热塑性树脂；聚碳酸酯；金属茂衍生聚合物、聚砜；改进的聚砜，例如聚醚砜、聚芳砜或聚苯撑砜；任何玻璃或其它强化塑料；或滤杯和歧管由金属制成，例如不锈钢、铝、铜、青铜、黄铜、镍、铬或钛或上述金属的合金或混合物。
权利要求
1.一种过滤器外壳，它包括第一和第二元件，以及一个相对于第一元件而被保持在一充分固定位置上的螺环，所述第二元件上具有能够和螺环上的螺纹相匹配的螺纹，螺环被用于使第一和第二元件连接在一起或彼此分开。
2.一种包含歧管和滤杯的过滤器外壳，所述歧管上具有形成在其外表面上的螺纹，所述滤杯具有一环，在该环的内表面上具有螺纹，该螺纹和歧管上的螺纹匹配，该环被固定在滤杯上，从而保持在环的垂直轴线上的充分固定的位置。
3.一种包含歧管和滤杯的过滤器外壳，滤杯上具有形成在其外表面上的螺纹，歧管具有一环，在该环的内表面上具有螺纹，该螺纹和滤杯上的螺纹匹配，该环被固定在歧管上，从而保持在歧管的垂直轴线上的充分固定的位置。
4.一种根据权利要求1或2所述外壳，其特征在于利用键槽和形成在环的内表面上的键，将环固定在滤杯上，所述键被安装在滤杯的键槽内。
5.一种根据权利要求1或3所述外壳，其特征在于利用键槽和形成在环的内表面上的键，将环固定在歧管上，所述键被安装在歧管的键槽内。
6.一种根据权利要求1或2所述外壳，其特征在于利用形成在滤杯外表面上的位于环下方的脊，将环固定在滤杯上。
7.一种根据权利要求1或3所述外壳，其特征在于利用形成在歧管外表面上的位于环上方的脊，将环固定在歧管上。
8.一种根据权利要求1、2或3所述外壳，其特征在于利用被固定在与环相连的元件表面上的开口环，将环固定。
9.一种根据权利要求1、2或3所述外壳，其特征在于随着螺纹在适当方向相对于其上具有螺纹的元件的螺纹而转动，环使滤杯和歧管连接在一起和彼此分开。
10.一种根据权利要求1、2或3所述外壳，其特征在于所述外壳、环和歧管由从一组包含金属和塑料的材料中所选择的材料制成。
11.一种根据权利要求1、2或3所述外壳，其特征在于所述外壳、环和歧管由一组金属中的一种金属制成，该组金属包含不锈钢、铝、铜、青铜、黄铜、铬、钛、上述金属的合金和混合物。
12.一种根据权利要求1、2或3所述外壳，其特征在于 所述外壳、环和歧管由一组塑料中的一种塑料制成，该组塑料包括聚四氟乙烯树脂、PFA、PVDF、ECTFE、氟化聚合物和氟化共聚物、高氟热塑性聚合物和高氟热塑性共聚物、聚烯烃均聚物、聚烯烃共聚物和聚烯烃三元共聚物、超高分子重量聚乙烯、金属茂衍生公聚物、PVC、尼龙、聚砜、聚醚砜、聚芳砜、聚苯撑砜、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺和它们的混合物。
全文摘要
介绍一种由歧管和滤杯组成的过滤器外壳。根据需要,在相对于滤杯或歧管的位置上被充分固定的螺环被用于使歧管和滤杯结合在一起或彼此分开,从而当它们在一起时,在两个元件之间形成一种紧固的、液密性的密封。在一个示例中,利用滤杯外表面上的键槽内的键保持螺环。螺环的螺纹和歧管上的螺纹匹配。当螺环被键/键槽相对地固定在滤杯上,并且螺环转动以与歧管上的匹配螺纹啮合或脱离啮合时,螺环相对于歧管而驱动滤杯。键/键槽也可以被形成在歧管上。另外,也可以使用其它保持装置例如脊、凸缘或开口环,以替代键/键槽装置。
文档编号B01D27/08GK1379696SQ00814229
公开日2002年11月13日 申请日期2000年10月4日 优先权日1999年10月14日
发明者拉尔夫·斯坦科夫斯基 申请人:迈克里斯公司