滤芯和过滤器单元的制作方法
【专利摘要】一种滤芯（1），包括过滤介质（11），第一封盖（12）和第二封盖（13），所述封盖以紧密的方式连接在所述过滤介质的轴向末端上，其中至少一个封盖（13）具有锥形部分（131），并在该锥形部分具有至少一个开口（132，133，135）。
【专利说明】滤芯和过滤器单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及滤芯和过滤器单元，具体的，涉及用于过滤气态流体，例如燃料，如用于汽车、卡车、商用车等驾驶应用，或液压应用的压缩天然气(CNG)。
【背景技术】
[0002]众所周知，气态流体的过滤，特别是压缩天然气(CNG)通常通过过滤器获得，该过滤器包括具有筒壳和闭合所述筒壳的开放端的盖子的外壳，所述外壳设置有用于待过滤的流体的入口，和用于所述已过滤的流体的出口，滤芯设计为将所述外壳的内部体积再划分为三个不同的室，其中第一室与该入口连通，第二室与该出口连通，第三室设置在该外壳的大地测量学的底侧，适于收集密度大于该已过滤的流体的分离流体，即在压缩天然气燃料过滤时，为油。
[0003]这样，从该入口流向该过滤器的出口的流体被迫使穿过该过滤介质，该过滤介质将保留可能存在于流体中的杂质，并分离将收集在所述第三室中的流体。
[0004]典型的滤芯包括管状过滤介质，例如深度型介质；和两个封盖，该两个封盖固定至所述过滤介质的相对的两端。
[0005]通常至少一个支撑板设置有中心开口，与所述过滤介质的纵轴对齐，该过滤介质的内部体积设置为通过该孔与待过滤的流体的入口连通，在这种情况下该过滤介质设置为被从内向外的穿过，或者设置为与已过滤的流体的出口连通，在这种情况下该过滤介质设置为被从外向内的穿过。
[0006]通常，该滤芯的底封盖的外径设置为小于该过滤器外壳的外径，使得在该第一或第二室与第三室之间形成环形通道；此外，所述底封盖紧靠在设置在所述外壳底侧的承载翅片上，所述翅片设置为在相对于所述底侧的一段距离处承载该滤芯，所述距离界定了该第三室的体积。
[0007]由于这种结构，从已过滤的流体中分离流体(例如从压缩天然气中分离出的油)，由于其密度大于已过滤的流体，该分离流体向下沉淀，经过该滤芯(即底封盖)和外壳之间的环形通道，并收集在位于底侧的第三室内。
[0008]现有技术表现出一些缺点:首先，该分离流体，例如从压缩天然气中分离出的油滴，可以留下与该底封盖接触，且后者与该介质位于相同的大地测量水平，油可与介质接触,并由经过该介质的流体流动的带动流向出口，从而导致油向相对于过滤介质和流动方向的下游侧流动的危险流动。
[0009]此外，所述过滤器经常受到由于发动机转动引起的震动；由于内部部件的具体尺寸，以及过滤器的内室中的流动速度，在该第三收集室内的分离流体通过该震动和/或内部湍流被带向所述过滤介质。换句话说，分离流体可以向介质再循环，导致油通过流动方向流向出口的危险。
[0010]本实用新型的目的在于通过一个简单、合理、廉价的方案克服上述现有技术中的缺陷。[0011]这些目的通过独立权利要求中所示的本实用新型的特征来实现。从属权利要求描述本实用新型的优选和/或具体地有利方面。
实用新型内容
[0012]具体地，本实用新型提供一种滤芯，包括过滤介质，第一封盖和第二封盖，所述第一封盖和第二封盖以紧密的方式连接在所述过滤介质的轴向末端上，其中，至少一个封盖具有锥形部分，且在该部分上具有至少一个开口。
[0013]由于该方案，分离液体，例如从压缩天然气分离出的油，即使该油与该锥形部分接触，也不会产生由于已过滤的流体流动导致的油朝向过滤器输送的风险，因为该锥形部分与所述过滤媒介处于不同的大地测量水平，特别是在底部水平；换句话说，该封盖的锥形部分避免分离出流体沿着已过滤的流体流动存在，从而流动速度不能将分离流体从该封盖分开。此外，由于至少一个开口设置在所述锥形部分上，分离流体能够通过，例如，用于在底部室中收集。同时，锥形部分与开口的结合产生了该分离流体的迷宫路径，避免了该分离流体从相对于该过滤介质的轴向外侧的锥形部分侧，朝向临近所述过滤介质的锥形部分侧再通过。
[0014]本实用新型的另一方面在于至少一个封盖包括中空锥形部分。
[0015]该方案使得封盖具有可使该分离流体通过的空间，例如，从压缩天然气分离出的油滴首先通过该锥形部分的开口，然后通过由该锥形部分的中空形状界定的室。
[0016]本实用新型的另一方面在于所述至少一个开口为径向穿过所述锥形部分的壁的型孔。
[0017]该方案为简单合理的方案，可通过简单的型孔保证相对于介质的该锥形部分外侧和与该介质相邻的侧之间的连通。
[0018]本实用新型的另一方面在于提供所述至少一个开口为型孔，该型孔沿着相对于朝向所述滤芯的中心的径向方向倾斜的倾斜方向穿过所述锥形部分的壁。
[0019]该方案使得分离流体的通过具有迷宫效果。开口发展的倾斜可设计为使其与流体的流动方向相反，增加迷宫效果。
[0020]有利地，该锥形部分由多个翅片构成，该多个翅片位于相对于所述滤芯轴线倾斜的位置，彼此间隔一定距离，界定该开口。
[0021]本实用新型的另一方面在于使所述多个翅片沿着所述锥形轮廓的线性发展倾斜，其中该开口与相邻翅片的末端的距离对应。
[0022]由于所述倾斜的翅片，该迷宫效果进一步得到提升，因为已分离流体仅仅在一个切线方向通过由所述翅片界定的开口。
[0023]此外，本实用新型提供一种过滤器单元，包括外壳，该外壳在一个轴向末端封闭，在另一个轴向末端开放，该开放末端由盖子封闭，所述单元还包括滤芯，所述滤芯将由所述外壳和盖子界定的空间划分为与未过滤的流体入口连通的第一室，与已过滤的流体出口连通的第二室，和第三室，在该第三室中收集密度大于所述已过滤的流体的分离流体，所述滤芯包括过滤介质，第一封盖，和第二封盖，所述封盖以紧密的方式连接在所述过滤介质的轴向末端上，其中，至少一个封盖具有锥形部分，且在该锥形部分上具有至少一个开口，该开口将所述第三室与所述第一或第二室连接起来。[0024]该方案使得该分离流体流向该第三室，随后在该室聚集，而不会产生由于施加到过滤器的震动和/或过滤的流体的湍流，使得分离流体向过滤器出口再循环的风险。因此，该锥形部分与位于该部分的至少一个开口的结合确保了该分离流体的迷宫效果，该分离流体不再通过第三室进入第一 /第二室。此外，该分离液体，例如从该压缩天然气中分离出的油滴，即使它与所述锥形部分接触，也不存在由于过滤的流体流动使该油滴朝向过滤器运输的风险，因为所述锥形部分与过滤介质位于不同的大地测量水平，特别地，位于底部水平。
[0025]本实用新型的另一方面在于，所述锥形部分的外径基本对应所述外壳的内径。
[0026]该方案提高所述第三室和第一 /第二室之间的分隔，从而分离流体的唯一可能的通道为设置在所述滤芯封盖的锥形部分上的至少一个开口。
[0027]优选的，在所述锥形部分的外径处设置圆柱形部分。
[0028]在一个优选实施例中，在所述圆柱形部分上设置有密封装置。
[0029]该方案使得在第三室和第一 /第二室之间形成紧密的分隔。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]参考附图，通过以下非限制性的例子的说明，将明白本实用新型的特征和优点:
[0031]图1为本实用新型的滤芯沿着该滤芯界定的轴线的剖视图。
[0032]图2为本实用新型的滤芯的俯视图。
[0033]图3为本实用新型的一个实施例的，图2的放大细节。
[0034]图4为根据本实用新型的一个实施例的，沿着图3的放大细节的B-B轴线的剖视图。
[0035]图5为根据本实用新型的另一个实施例的，沿着图3的放大细节的B-B轴线的剖视图。
[0036]图6为根据本实用新型的另一个实施例的，图2的放大细节。
[0037]图7为根据本实用新型的一个实施例的，沿着图6的放大细节的轴线C-C的剖视图。
[0038]图8为本实用新型的所述过滤器单元沿着由所述单元界定的轴线的剖视图。【具体实施方式】
[0039]如图8所述的过滤器2为用于过滤气态流体的过滤器，例如燃料，如压缩天然气(CNG)，特别是用于柴油发动机的过滤器，特别是用于汽车、卡车、商用车或自我推进的工作车辆中的柴油。
[0040]该过滤器2包括外壳，该外壳由形状如烧杯的筒壳3和设计为封闭该筒壳3的开放端的上部盖子4来界定。
[0041]该过滤器2包括用于待过滤的气体的入口导管41，和用于已过滤的气体的出口导管42，排出导管8，该排出导管8用于被聚集在所述第三室7中的油，如下所述。所述入口导管41和出口导管42设置在盖子4上。
[0042]如图1至8所示，在由该过滤器外壳界定的内部空间中，设置有滤芯I，所述滤芯包括过滤介质11，该过滤介质11可以是打褶介质或深度型介质；上部封盖12和底部封盖13，所述封盖通过常规技术，如胶水、红外焊接等方式紧密地连接至所述过滤介质。
[0043]所述滤芯I将所述过滤器外壳的内部容积分成第一室5，由该过滤介质11的内部空间和封盖12、13界定；和第二室6，设置在该外壳和该过滤介质之间的容积内；第三室7，设置在该过滤器的底侧，并通过如下所述的滤芯底部封盖13与该第二室6连通。
[0044]该上部封盖12具有中心孔和领部，该领部适合以密封的方式将中央件设置在盖子上，从而紧密地将该第一室5和第二室6分隔开。
[0045]因此，该第一室5通过该领部的内部空间和所述导管之间的连接，与该入口导管41连接。因此，该第二室6与该出口导管42连接。所述室5，6被设置在该滤芯上部封盖上的领部紧密的分隔开。
[0046]该底部封盖13包括中空锥形部分131，相对于该过滤介质11向外延伸。优选地，但不限于，该锥形部分131在该过滤介质的完全的轴向外侧。在该锥形部分上，几个开口穿过该部分的厚度。
[0047]由于这种结构，在该第三室7内收集分离的油，该油从该第二室6经孔132进入该第三室7，即使该分离的油滴与该锥形部分壁接触，也不会被已过滤的气体流动带向出口，因为该锥形部分131在相对于该介质11的底部空间延伸，即在气体流动之外。
[0048]众所周知，该油滴可通过已知技术，通过介质11来分离。例如,介质11可以包括疏油介质，其可阻止油滴存在于气流中。或者，该介质11可以是凝聚型，效果包括结合小液滴形成大的液滴，从而得到的液滴将由于其自身重力而向下落。
[0049]此外，由于这种结构，一旦油滴到达该第三室，可防止由于例如施加至该过滤器的震动，和/或在该过滤器内部可能发生的气体湍流导致的油重新流回第二室。这是有可能的，因为该部分131的锥形形状和设置在该部分上的开口 132确保了迷宫效果。
[0050]在图2中，特别是图3至7中，展示了该锥形部分结构及用于提高该底部封盖13的迷宫效果的开口的几个优选实施例。
[0051]具体的，在图3和4中，展示了本实用新型的第一实施例，其中该型孔132径向穿过该锥形部分131的壁。这是比较简单的结构，利用常用的开口穿过壁。但是，由于该锥形结构131和设置在其中的开口 132的结合保证了迷宫效果。
[0052]对于旨在应用为各种开口的型孔，可以具有各种形状，例如圆形(孔)，椭圆形，矩形，和不规则的形状。
[0053]在图3和5中，展示了本实用新型的第二实施例，其中该开口以倾斜于朝向该圆形部分的中心的径向方向的Y方向穿过该锥形部分的壁。由于这种结构，通过倾斜方向提高了迷宫效果，在该倾斜方向油不得不遵从从第三至第二室的顺序，反之亦然。
[0054]在图6和7中，展示了本实用新型的第三实施例。在该实施例中，几个翅片134设置在该底部封盖13上，所述翅片134相对于该滤芯轴线倾斜，界定了锥形部分131。所述翅片134彼此间隔开，界定开口 135。
[0055]在图7所示的优选实施例中，每个翅片134沿着锥形部分131Z的线性发展倾斜，翅片134的末端与相邻翅片的末端重叠，由于所述末端之间存在距离，得到开口 135。该实施例增加了该锥形部分的迷宫效果，由于相对于该锥形部分的强制性的切线防线，油不得不到达并通过该开口。
[0056]优选的，该锥形部分131的外径与该外壳3的内径对应，提高了该第二室6和第三室7之间的分隔，强制该分离流体完全通过设置在该锥形部分131上的开口 132、133、135。
[0057]这种强制的改进可通过在该底封盖的自由末端设置圆柱形部分136来获得。由于该圆柱形部分外径和该外壳内径之间小的公差，可提高所述室的分隔。根据本实用新型的另一个优选实施例，由底封盖13赋予的分隔可以是紧密型的，通过将已知的密封装置(SP垫圈，可变形唇等)设置在例如所述圆柱形部分上来实现。
[0058]在工作时，未过滤气体通过该入口导管41进入，并进入该第一室5，穿过该滤芯的过滤介质11。在通过过程中，该介质将未过滤气体流中存在的固体颗粒留下，将气体从该颗粒中净化出。此外，该介质通过疏油屏障或聚集效应将油滴从该气体中分离出。得到的分离的液滴存在于该第二室6中，由于其重量向下朝向该滤芯底封盖13的锥形部分131沉淀。然后没有固体颗粒和油滴的已过滤的气体从该出口管道42排出。
[0059]关于分离的油滴，一旦它们与该锥形部分接触，它们不会被已过滤的气体带走，由于该锥形部分131相对于该过滤介质11的底部位置。随后该油滴通过该开口 132，然后它们被收集在该第三室7，位于该筒壳3的底侧。在过滤器震动或由于特定情况引起的特定的气体湍流的情况下，通过该锥形部分131和开口 132、133、135的迷宫效果，可以防止油从第三室7进入该第二室6，如上面所述的设置，和图3至7所示。
[0060]可以对本实用新型进行各种变更或改进，这些都将落入本实用新型的范围。
[0061 ] 此外，所有的细节可由其他技术上等同的元件替换。
[0062]在实践中，在不脱离以下权利要求的保护范围的前提下，使用的所有的材料，以及形状和尺寸，可根据需要进行改变。
【权利要求】
1.一种滤芯(I),包括过滤介质(11)，第一封盖(12)和第二封盖(13),所述第一封盖和第二封盖以紧密的方式连接在所述过滤介质的轴向末端上，其特征在于，至少一个封盖(13)具有锥形部分(131)，且在该部分上具有至少一个开口(132，133，135)。
2.根据权利要求1所述的滤芯(1)，其特征在于，所述至少一个封盖(13)包括中空的锥形部分(131)。
3.根据权利要求1所述的滤芯(I)，其特征在于，所述至少一个开口( 132，133)为径向通过所述锥形部分的壁的型孔。
4.根据权利要求1所述的滤芯(I)，其特征在于，所述至少一个开口(133)为型孔，该型孔沿着相对于朝向所述滤芯的中心的径向方向倾斜的倾斜方向(Y)穿过所述锥形部分的壁。
5.根据权利要求1所述的滤芯(I)，其特征在于所述锥形部分(131)由多个翅片(134)组成，该多个翅片位于相对于所述滤芯轴线倾斜的倾斜方向，彼此保持一段距离，以界定所述开口(135)。
6.根据权利要求5所述的滤芯(1)，其特征在于所述多个翅片(134)沿着锥形轮廓(Z)的线性发展倾斜，其中所述开口( 135)与相邻翅片(134)末端之间的距离对应。
7.—种过滤器单兀(2),包括外壳(3),该外壳(3)在一个轴向末端封闭，在另一个轴向末端开放，该开放末端由盖子(4)封闭，所述单元还包括滤芯(1)，所述滤芯将由所述外壳(3)和盖子(4)界定的空间划分为与未过滤的流体入口(41)连通的第一室(5)，与已过滤的流体出口(42)连通的第二室(6)，和第三室(7)，在该第三室(7)中收集密度大于所述已过滤的流体的分离流体，所述滤芯(I)包括过滤介质(11)，第一封盖(12)，和第二封盖(13)，所述封盖以紧密的方式连接在所述过滤介质的轴向末端上，其特征在于，至少一个封盖(13)具有锥形部分(131 )，且在该锥形部分上具有至少一个开口( 132，133，135)，该开口将所述第三室(7)与所述第一或第二室连接起来。
8.根据权利要求7所述的过滤器单元(2)，其特征在于，所述锥形部分的外径基本对应所述外壳(3)的内径。
9.根据权利要求7所述的过滤器单元(2)，其特征在于，在所述锥形部分(131)的外径处设置有圆柱形部分(136)。
10.根据权利要求9所述的过滤器单元(2)，其特征在于在所述圆柱形部分(136)上设置有密封装置。
【文档编号】B01D46/24GK203648298SQ201320720273
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】乔基奥·基隆迪 申请人:上海索菲玛汽车滤清器有限公司