具有爆破盘安排的过滤器安排的制作方法

本申请于2015年9月30日作为pct国际专利申请提交并且要求于2014年10月1日提交的美国临时专利申请序列号62/058,245的权益，所述临时申请的全部披露内容通过引用以其全文结合。

本披露涉及过滤。具体地，本披露涉及用于发动机、发电机、或各种工业应用的过滤。

背景技术：

过滤器被用于许多类型的系统(包括例如发动机、发电机、液压式、移动式、以及各种工业应用)以将杂物从用于使系统运行的流体中去除。在使用一段时间以后，过滤器变得堵塞。在一些过滤系统中，当过滤器变得被塞住时，使用旁路阀以允许流体绕开过滤器流动。这些类型的系统的缺点是绕过过滤器的流体没有得到净化，这会对系统部件造成损坏。改进是令人期望的。

技术实现要素：

提供了一种过滤器安排以改进现有技术。

总体上，提供了一种过滤器安排，所述过滤器安排具有第一过滤介质构造，所述第一过滤介质构造具有爆破盘安排，所述爆破盘安排是可触发的，以破裂并且打开穿过所述介质构造的流动路径。

在一些安排中，所述第一过滤介质构造具有内部容积、相反的第一端、和第二端。所述第一端是封闭端。所述爆破盘安排在所述第二端上。所述爆破盘安排封闭所述第二端并且阻挡向所述内部容积的通路。所述爆破盘是可触发的，以破裂并且打开穿过所述第二端并进入所述内部容积的流动路径。

所述爆破盘安排可以被构造和安排为响应于测量的物理性质而破裂。所述测量的物理性质例如可以包括压降、时间推移等。

所述爆破盘安排可以被构造和安排为响应于施加到其上的手动力而破裂。

所述爆破盘安排可以被构造和安排为响应于通过事件(例如，压降、时间推移等)自动触发的机械力而破裂。

所述安排可以包括指示器，所述指示器在所述爆破盘安排已经破裂时发出信号。

所述安排可以包括具有第二内部容积的第二过滤介质构造，并且其中，所述第一过滤介质构造可操作地定位在所述第二内部容积内。

所述第二过滤介质构造可以包括相反的第一端和第二端。所述第一端可以是与所述第二内部容积相连通的开口端。所述第二端可以是阻挡向所述第二内部容积的通路的封闭端。

在一些安排中，所述第二过滤介质构造的第二端可以与所述第一过滤介质构造的第二端径向间隔开并且与其相平。

所述第二过滤介质构造的第一端与所述第一过滤介质构造的第一端径向并轴向间隔开。

支撑安排可以被设置在所述第二过滤介质构造与所述第一过滤介质构造之间。

所述支撑安排可以在所述第二过滤介质构造的第一端与所述第一过滤介质构造的第一端之间。

所述爆破盘安排可以被构造和安排为响应于横跨所述第二过滤介质构造的压降而破裂。

所述爆破盘安排可以被构造和安排为响应于施加到其上的手动力而破裂。

在另一个方面中，提供了一种过滤器组件。所述过滤器组件包括壳体以及可操作地安装在所述壳体内、如以上方式中任一项所表征的过滤器安排。

在另一个方面中，提供了一种过滤器系统。所述过滤器系统可以包括利用待过滤的流体的发动机以及可操作地连接至所述发动机以过滤流体的、如上所表征的过滤器组件。

在另一个方面中，提供了一种过滤方法。所述过滤方法包括引导待过滤的流体穿过如以上各种不同表征的过滤器安排的步骤。

所述方法可以包括使所述爆破盘安排破裂以允许流体流动穿过所述第二端、进入所述内部容积、并且然后穿过所述第一过滤介质构造。

在另一个方面中，过滤方法包括引导待过滤的流体穿过外过滤介质构造并且打开爆破盘以允许所述待过滤的流体穿过内过滤介质构造。

所述打开爆破盘的步骤可以包括测量横跨所述外部过滤介质构造的压降，并且当所述压降超过预先确定的量时打开所述爆破盘。

所述打开爆破盘的步骤可以包括手动打开所述爆破盘。

所述方法可以包括：提供具有内部容积、相反的第一端和第二端的外过滤介质构造，其中所述第一端与所述内部容积相连通，并且所述第二端是阻挡向所述内部容积的通路的封闭端；并且提供所述内过滤介质构造，所述内过滤介质构造可操作地定位在所述外过滤介质构造的所述内部容积内；所述内过滤介质构造具有内部容积、第一封闭端、以及由所述爆破盘封闭的第二端，所述爆破盘是可触发的，以破裂并且打开穿过所述内部过滤介质构造的第二端并进入所述内部过滤介质构造的内部容积的流动路径。

在此设想了所述特征的任何组合或子组合。

附图说明

图1是根据本披露的原理构造的过滤器安排的一个实施例的示意性截面视图；

图2是图1的过滤器安排的示意性截面视图并且示出了处于破裂位置的爆破盘安排；

图3是包括可操作地组装在壳体中的图1和图2的过滤器安排的过滤器组件的示意性透视图；

图4是与图1类似的示意性截面视图并且示出了用于打开爆破盘的手动力；并且

图5是利用根据本披露的原理构造的过滤器组件的系统的示意图。

具体实施方式

图1是过滤器安排10的实施例的示意性截面视图。在一个或多个示例实施例中，图1描绘了对通过引用结合于此的美国7,837,754示出的构造的改进。

过滤器安排10包括第一过滤介质构造12。第一过滤介质构造12可以被构造为被安排在管中的介质构造，所述管可以是圆柱形或其他形状的以使其限定内部容积14。在多个优选实现方式中，第一过滤介质构造12将是具有内部容积14的内过滤介质构造13。

第一过滤介质构造12具有相反的第一端和第二端16、17。第一端和第二端16、17之一可以是封闭端，意味着所述封闭端不与内部容积14开放连通。在示出的实例中，第一端16是封闭端。

过滤器安排10包括爆破盘安排20。爆破盘安排20是可触发的，以破裂并且打开通入第一过滤介质构造12的内部容积14的流动路径。

在图1示出的实例中，爆破盘安排20邻近第二端17。如图中所描绘的，爆破盘安排20在第二端17上。爆破盘安排20封闭第二端17并且阻挡向内部容积14的通路。一旦破裂，爆破盘20就打开穿过第二端17并进入内部容积14的流动路径。

在一些实施例中，爆破盘安排20被构造和安排为响应于测量物理性质而破裂。测量的物理性质例如可以是压降。其他的物理性质也是可能的。

在一些实现方式中，爆破盘安排20被构造和安排为响应于施加到其上的手动力而破裂。例如，图4展示了柱塞组件22，所述柱塞组件可以手动致动以便使爆破盘安排20裂开或破裂。

第一过滤介质构造12可以是任何类型的过滤介质。例如，所述介质可以是褶皱介质或深度介质。所述褶皱介质可以是纤维素、合成物或各种共混物。

第一过滤介质构造12的第一端16具有封闭的第一端盖18，所述封闭的第一端盖被紧固到所述第一端上并且阻挡向内部容积14的通路。

仍参照图1，过滤器安排10包括第二过滤介质构造24。第二过滤介质构造24可以呈具有第二内部容积26的管(圆柱形或其他形状)的形式。

由于如图1所描绘的所述第二过滤介质构造与所述第一过滤介质构造12的关系，在示出的安排中，第二过滤介质构造24还可以被称为外过滤介质构造25。例如，如图1所示，第一过滤介质构造12可操作地定位在第二过滤介质构造24的第二内部容积26内。因此，如图1所描绘的，第一过滤介质构造12是内过滤介质构造13，而第二过滤介质构造24是外过滤介质构造25。

第二过滤介质构造24可以是任何类型的介质。例如，所述第二过滤介质构造可以是褶皱介质、或可以是深度介质或者其他类型。所述介质可以由纤维素、合成介质或其共混物制成。

第二过滤介质构造24与第一过滤介质构造12的相对效率可以是相同的、或它们可以不同。在一些安排中，第一过滤介质构造12的效率将比第二过滤介质构造24的效率更低效。

第二过滤介质构造包括相反的第一端和第二端28、29。第一端28是与第二内部容积26开放连通的开口端。第二端29是阻挡向第二内部容积26的通路的封闭端。

在图1的示例实施例中，第一端28具有被紧固到第一端28的第一端盖32。第一端盖32限定开口34，所述开口与第二内部容积26相连通。

在过滤器安排10在向前流动(从外到内的)操作中工作的多个实例中，开口34用作经过滤流体的出口36。

第二过滤介质构造24的第二端29具有被紧固到其上的第二端盖38。第二端盖38封闭第二端29并且阻挡向第二内部容积26的通路。

在图1示出的实例中，第二端盖38还可以被紧固到第一过滤介质构造12的第二端17。

在一个或多个示例实施例中，第二端盖38具有仅通向第一过滤介质构造12的内部容积14的开口40。此开口40被爆破盘安排20阻挡或封闭。

在图1的实施例中，过滤器安排10展示了第二过滤介质构造24是如何与第一过滤介质构造12径向间隔开以使得在其间存在径向间隙42。

在一些实施例中，在第一过滤介质构造12与第二过滤介质构造24之间的径向间隙42在其间具有支撑安排44。通过引用结合于此的美国7,837,754中描述了可用支撑安排的实例。例如，支撑安排44可以是弹簧46。可替代地，支撑安排44可以是角板安排48。在示出的实例中，使用了弹簧46和角板安排48。在其他实施例中，支撑安排44将只包括弹簧46或只包括角板安排48，而非两者都包括。在又进一步的安排中，过滤器安排10根本不包括支撑安排44。也就是说，支撑安排44是任选特征。

在这个说明性实例中，第二过滤介质构造的第二端29与第一过滤介质构造的第二端17径向间隔开并且与其相平。当以此方式安排时，可以使用第二端盖38来紧固针对第一过滤介质构造12和第二过滤介质构造24两者的介质构造。

在这个示例实施例中，第二过滤介质构造的第一端28与第一过滤介质构造的第一端16径向并且任选地轴向间隔开。任选的支撑安排44可以被放置在第二过滤介质构造的第一端28与第一过滤介质构造的第一端16之间。例如，角板安排48可以被示出为任选地在第一过滤介质构造12的第一端盖18与第二过滤介质构造24的第一端盖32之间延伸并且与其相连接。

过滤器安排10的其他任选特征包括第二过滤介质安排24的内衬50以支撑介质构造24。当被使用时，内衬50在第一端盖32与第二端盖38之间延伸。

第一过滤介质构造12可以包括任选的外衬52。当被使用时，外衬52在第二端盖38与第一过滤介质构造12的第一端盖18之间延伸。

流体流动穿过由图1示出的箭头所展示的过滤器安排10。待过滤的流体将从第二过滤介质构造24之外的容积进入过滤器安排10，所述第二过滤介质构造是外部过滤介质构造25。待过滤的流体将流动穿过在第二过滤介质构造24中的介质，所述介质将去除至少一些颗粒。流体将流动到位于第二内部容积26中的经过滤流体容积56中、并且然后通过流动穿过开口34离开过滤器安排10，所述开口作为经过滤流体出口36工作。最初，当爆破盘安排20没有破裂时，将不存在穿过第一过滤介质构造12的流动。

图2展示了当爆破盘安排20已经破裂时穿过过滤器安排10的流动。待过滤的流体将进入第二过滤介质构造24并且将流动穿过在第二端盖38中的开口40并进入第一过滤介质构造12的内部容积14。也就是说，穿过第一过滤介质构造12的流动平行于穿过第二过滤介质构造24的流动。穿过第一过滤介质构造12和第二过滤介质构造24的每一者的流动速率将取决于横跨各自的压降(阻力)。从那里，流体将流动穿过第一过滤介质构造12的介质，颗粒将在该处被去除。经过滤的流体然后将流动到经过滤流体容积56中，所述经过滤流体容积是第二过滤介质构造24的内部容积26。然后，经过滤的流体将通过穿过开口34流经经过滤流体出口36而离开过滤器安排。

在一些实施例中，爆破盘安排20被构造和安排为响应于横跨第二过滤介质构造24的压降而破裂。也就是说，当第二过滤介质构造24开始堵塞时，压降将升高。压力指示器将检测压降的升高。一旦超过预先确定的压降量，爆破盘安排20将被触发以破裂或打开以打开穿过第一过滤介质构造12的附加流体路径。

可替代地，如以上提及的，爆破盘安排20可以任选地具有响应于手动力而破裂的方式，例如图4的柱塞组件22。

可替代地，爆破盘安排20可以被构造和安排为响应于通过事件(例如，压降、时间推移等)触发的机械力而破裂。

在优选实现方式中，过滤器安排10将包括指示器58(图4)，所述指示器将在爆破盘安排20已经破裂时发出信号。指示器58将与操作在其中使用过滤器安排10的设备的人员通信，以告知操作者到了更换过滤器安排10的时间。

过滤器安排可以是过滤器组件60的一部分。图3中示出了一个示例过滤器组件60。过滤器安排10可以被可操作地安装在壳体62内并且与过滤器盖64连接。对于过滤器组件60，待过滤的流体穿过入口66进入过滤器盖64。然后，流体流动进入未过滤流体容积68，所述未过滤流体容积是在壳体62的内表面70与第二过滤介质构造24的外周边之间的容积。流体从未过滤流体容积68流动穿过第二过滤介质构造24并进入经过滤流体容积56。从那里，流体流动穿过经过滤流体出口36并且然后穿过出口72离开过滤器盖64。当爆破盘安排20破裂时，流体从未过滤流体容积68流动穿过开口40并进入内部容积14。从那里，流体流动穿过第一过滤介质构造12并进入经过滤流体容积56。流体还可以流动穿过第二过滤介质构造24。流体然后从经过滤流体容积56流动穿过经过滤流体出口36并且然后穿过出口72离开过滤器盖64。

过滤器组件60可以是过滤器系统74的一部分。过滤器系统74(图5)可以包括发动机76。发动机76将利用待过滤的流体。这些流体可以是气体或液体。例如，这些流体可以是燃料或油。过滤器组件60将可操作地连接到发动机76以过滤流体。

过滤方法通常可以包括将待过滤的流体引导穿过外过滤介质构造，例如，外过滤介质构造25。所述方法还包括打开爆破盘(例如以20示出的安排)以允许待过滤的流体穿过内过滤介质构造，例如，内过滤介质构造13。

打开爆破盘的步骤可以包括测量横跨外过滤介质构造25的压降，并且当压降超过预先确定的量时打开爆破盘。

打开爆破盘的步骤可以包括手动打开爆破盘。在一个或多个示例方法中，手动打开爆破盘的步骤可以包括使用柱塞组件，例如，柱塞组件22。

当爆破盘安排20破裂时，内过滤介质构造13变得可用作为过滤器。因此，可以理解的是，内过滤介质构造13作为储备介质来工作，当横跨外过滤介质构造25的压降超过预先确定的量时，所述储备介质变得可用。指示器58可以被用于警告操作者到了更换过滤器的时间。

在一些示例系统中，爆破盘安排20将与柴油燃料一起工作。在一侧，爆破盘安排20暴露于在大气压下的燃料。在另一侧，爆破盘安排20暴露于在升至约1bar的真空下的燃料。在一个或多个示例实现方式中，爆破盘安排20在大于0.5bar的压力下破裂；例如，所述爆破盘安排可以在大于0.6bar的压力下破裂、并且包括在约0.7bar的压力下破裂。破裂面积可以是约0.5平方英寸，包含在约7平方英寸的总面积内。

以上呈现了实例原理。利用这些原理的任何组合可以产生许多实施例。