过滤器组件、过滤器元件和过滤液体的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及过滤器组件、过滤器元件和过滤液体的方法。
【发明内容】
[0002]本发明涉及过滤器组件、过滤器元件和过滤液体的方法。体现本发明的过滤器组件可以包括外壳和全部位于单个外壳中的第一过滤器、第二过滤器和导热型换热器。每个过滤器都可以包括渗透性过滤介质，用于将任何一种不需要的物质从流经过滤介质的未过滤液体中去除。过滤器组件的外壳还可以限定出在外壳中从第一入口延伸到第一出口的第一液体流动路径。第一液体流动路径经过第一过滤器并且沿着换热器的第一侧通过。外壳可以进一步限定出在外壳中从第二入口延伸到第二出口的第二液体流动路径。第二液体流动路径也经过第二过滤器并且沿着换热器的第二侧通过。
[0003]体现本发明的过滤器元件能够可拆卸地安装在过滤器组件的外壳内，并且可以包括具有第一过滤器、第二过滤器和换热器的过滤器结构。每个过滤器都可以具有渗透性过滤介质并且可以具有中空的、大体圆柱形的形状。中空的第一过滤器可以位于中空的第二过滤器内，并且换热器可以位于第一和第二过滤器之间的环形空间内。过滤器结构可以具有相对的第一和第二端，并且第一和第二端盖可以安装到过滤器结构的第一和第二端上。在它们之间，第一和第二端盖可以包括第一、第二和第三开口。第一液体流动路径可在过滤器元件内在第一开口和第二开口之间延伸，并且可以经过第一过滤器的过滤介质并沿着换热器的第一侧通过。第二液体流动路径可在过滤器元件内在第二过滤器的外周边和第三开口之间延伸，并且可以经过第二过滤器的过滤介质并沿着换热器的第二侧通过。
[0004]体现本发明的方法可以包括沿外壳内的第一流动路径引导第一液体和沿外壳内的第二流动路径引导第二液体。沿第一流动路径引导第一液体可以包括:1)使第一液体经过外壳内的第一渗透性过滤介质以从第一液体中去除一种或多种物质；以及2)使第一液体沿着外壳内的导热型换热器的第一侧通过。沿第二流动路径引导第二液体包括:1)使第二液体经过外壳内的第二渗透性过滤介质以从第二液体中去除一种或多种物质；以及2)使第二液体沿着换热器的第二侧通过。体现本发明的方法可以进一步包括通过换热器在第一和第二液体之间传递热。
[0005]体现本发明的过滤器组件、过滤器元件和方法提供了很多重要优点。例如，通过提供用于过滤第一和第二液体的第一和第二过滤器，将不需要的物质从两种液体中彻底地去除，从而留下基本上没有杂质的两种液体。进一步地，通过使第一液体沿着换热器的第一侧通过以及使第二液体沿着换热器的第二侧通过，可以通过导热型换热器在两种液体之间传递热，从而冷却一种液体而加热另一种液体。另外，所有这些功能，即，第一液体的过滤、第二液体的过滤和两种液体之间的热交换都在单个外壳内实现。具有用于第一过滤器、第二过滤器和换热器的单个外壳，而不是为这些零件具有两个或三个分离式外壳，会带来非常紧凑的、节省空间的设计。
[0006]本发明的这些优势在很多应用中都可以具有重大意义。例如，在喷气式发动机领域，发动机燃料可能很凉，尤其是在高海拨处，发动机燃料中的水可能冻结，形成可使供至发动机的燃料流中断的冰粒。另一方面，在发动机中循环的润滑油通常很温暖。通过使例如作为第一液体的发动机燃料和例如作为第二液体的润滑油经过体现本发明的过滤器组件，热可通过换热器从润滑油传递至发动机燃料，由此加热发动机燃料和防止冰粒的形成。同时，发动机燃料和润滑油可通过第一和第二过滤器进行过滤，提供基本上没有杂质的过滤的润滑油和过滤的发动机燃料。所有这些发生在能获得很小空间的喷气式发动机的密闭拥挤边界内的单个紧凑型外壳内。
【附图说明】
[0007]图1是体现本发明的过滤器组件的横截面视图。
[0008]图2是图1的过滤器组件的过滤器结构的透视图。
[0009]图3是图1的过滤器组件的换热器的透视图。
[0010]图4是图1的过滤器元件的端视图，示出了第二端盖。
[0011]图5是体现本发明的另一个过滤器组件的横截面视图。
[0012]图6是图5的过滤器组件的换热器的透视图。
【具体实施方式】
[0013]体现本发明的过滤器组件能够以各种各样的方式构造。图1中示出了体现本发明的过滤器组件10的许多不同例子中的一个。整体上，过滤器组件10可以包括中心纵向轴线A、外壳11、第一过滤器12、第二过滤器13和位于外壳11中的换热器14。外壳11可以包括第一入口 15和第一出口 16，并且可以在外壳11内限定出第一液体流动路径，该第一液体流动路径延伸穿过第一过滤器12并且沿着换热器14的第一侧15延伸。外壳11还可以包括第二入口 20和第二出口 16，并且可以在外壳11内限定出第二液体流动路径，该第二液体流动路径延伸穿过第二过滤器13并且沿着换热器14的第二侧15延伸。第一液体可沿第一液体流动路径进行引导，而第二液体可沿第二液体流动路径进行引导，第一和第二液体流动路径在外壳11内相互隔离。当液体流过相应的过滤器时，一种或多种不需要的物质可以通过过滤器11、12从各种液体中去除，留下基本上没有杂质的液体，并且热可通过换热器在液体之间进行传递，完全在单个外壳11内冷却一种液体并加热另一种液体。
[0014]外壳11可以以许多方式中的任何一种方式构造，并且可以具有各种各样的规则的和不规则的形状。外壳可由任意数量的不可渗透的材料制成，包括聚合物材料和诸如不锈钢的金属材料，这些材料能够承受包括操作温度和操作压力的工作参数。对于某些实施例，过滤器组件可以是一次性过滤器组件并且外壳可以是永久闭合的，不可去除地(irremovably)包含第一过滤器、第二过滤器和位于外壳内的换热器。一旦过滤器变得严重污染而需要更换，那么整个过滤器组件就可以被移除并且可以安装新的过滤器组件。
[0015]对于众多实施例，外壳是可再次使用的并且可由至少两部分形成，这些部分以任何一种方式可拆卸地彼此连接。例如，这些部分互相夹紧或者螺纹连接于彼此以形成外壳。第一过滤器、第二过滤器和/或换热器可以位于外壳内的各种位置处，全部都在一个部分中，或者第一过滤器、第二过滤器和换热器中的一个或多个位于一个部分中而其他部件位于其它部分中。一旦过滤器变得严重污染而需要更换，各部分就可以彼此分开，受到污染的过滤器可从外壳内移出，干净的或者新的过滤器可以安装在外壳内，并且各部分可以再次彼此附接。
[0016]外壳的可拆卸地附接的各部分可以各种方式形成，例如包括构造为可拆卸地附接到容器端部的覆盖件或者构造为以彼此夹紧的至少两部分形成的容器。在图示实施例中，外壳11可被配置为头部22和例如通过密封螺纹连接而可拆卸地附接到头部22的碗部23。例如，碗部23可以具有大体圆柱形结构，包括封闭端和螺纹开口端。头部22可以具有螺纹套圈18，并且碗部23的螺纹开口端可以螺纹连接到头部22的套圈18。外壳的第一入口、第一出口、第二入口和第二出口可以以各种方式分布在头部和碗部之间。例如，在图示实施例中，第一入口 15可以位于碗部23内，而第一出口 16、第二入口 20和第二出口 21可以位于头部22内。在其他实施例中，所有入口和出口可以都位于头部中。可替换地，碗部可以包括多于一个的入口或出口。虽然入口和出口可位于碗部和/或头部的各个位置，但是在图示实施例中，第一入口 15可以在碗部23的封闭端大体位于中心附近。碗部23的封闭端可以包括轴向向外伸出的配合件19，并且第一入口 15可以延伸穿过配合件19。第一出口16可以大体位于头部22的底部的中心附近，并且第二入口 20和第二出口 21可以位于头部22的相对侧上。在其他实施例中，第一入口和第一出口和/或第二入口和第二出口可以不同地设置，例如可以是反向的。
[0017]第一过滤器、第二过滤器和换热器可以以各种方式安装在外壳内。例如，每个均是可单独地移除和安装的部件，以便例如允许每个过滤器在被污染时单独地更换。然而，对许多实施例来说，至少一个第一过滤器和第二过滤器或者第一过滤器、第二过滤器和换热器中的全部三个可以是能够安装在外壳内的单个过滤器元件的整体部分。当第一过滤器和/或第二过滤器变得严重污染而需要更换时，整个过滤器元件，例如包括第一过滤器、第二过滤器和换热器，可从外壳中移出并更换为新的或者干净的过滤器元件。
[0018]体现本发明的过滤器元件可以各种各样的方式形成。图1中示出了体现本发明的过滤器元件24的许多不同实施例中的一个实施例。总体上，过滤器元件24可以包括具有相对端部的过滤器结构25以及连接到过滤器结构25的端部上的第一和第二端盖26，27。如图2所示，过滤器结构25可以包括:第一过滤器12，例如作为内部过滤器；第二过滤器13，例如作为外部过滤器；和设置在第一和第二过滤器12，13之间的导热型换热器14。
[0019]每个过滤器可以以各