气溶胶分离器组件;部件和方法

文档序号:5148865阅读:261来源:国知局
专利名称:气溶胶分离器组件;部件和方法
技术领域
本发明涉及一种从气流(例如空气流)中分离出作为气溶胶夹带的疏水 性流体(例如油)的系统和方法。此外,该装置还提供了从气流中过滤其他杂质, 例如碳材料。该装置通常用于从发动机系统中过滤曲轴箱通风气体。本发明还提 供了进行分离的方法。
背景技术
某些气流,例如发动机窜漏气体(即,来自柴油发动机的曲轴箱的曲轴 箱通风气体),其中携带有大量的夹带油(液体),作为气溶胶。气溶胶中的大部 分油(液)滴通常的尺寸在0.1-5.0微米内。此外,所述气流还携带有大量的细颗粒杂质,例如碳杂质。所述杂质通 常具有的平均颗粒大小在约0.5-3.0微米的范围内。在一些系统中,希望将所述气体排出到大气。 一般,优选在把所述气体 排出到大气之前,清除其中的大部分气溶胶和/或有机颗粒杂质。在其他情况,希望将空气或气流引导入设备。当是这种情况时,可能希 望在循环期间从气流中分离悬浮的液体和/或颗粒,以便提供如下优点减少对下 游设备的负面影响;改进效率;重新捕获否则损失的油;和/或,保护环境。试图对构造用于各种发动机或设备系统的曲轴箱通风过滤系统(即窜漏 气体过滤系统)进行改进。

发明内容
本文描述并示出了可用于曲轴箱通风系统的组件、部件,和技术及特征。 并没有特定要求,要求系统部件或应用的技术包括本文所述的全部特定特征,以获得本发明的某些优点或有益之处。总体上说,描述了曲轴箱通风过滤组件,包括外壳,限定气流入口、气流出口和液体排出结构;和,可维修的过滤器滤芯,它可取出地设置在外壳的内部中。本文中的术语"可维修的"当在本文中用于指过滤器滤芯时,是指过滤器滤芯可从外壳中取出,以便维护或更换。本文中的术语"可维修的",旨在与"可取出的"或"可取出并可更换的"同义。外壳一般包括外壳底座;和检修盖,它可拆卸地安装在外壳底座上,以便提供进入组件内部的维修口。对于所述的例子,所述盖被螺纹安装到外壳底座上;和,外壳底座上包括气流入口、气流出口和液体排出结构。本文描述了滤芯-至-外壳底座(或外壳底座-至-滤芯)转动对准分度指示结构,保证滤芯只能以单一选定的转动方向定位在底座中。另外,描述了滤芯-至-检修盖部分(或检修盖部分-至-滤芯)转动对准分度指示结构,保证外壳检修盖的一部分只能在组件中相对于滤芯定向为单一选定的转动方向。本文还描述了独特的滤芯结构,包括,除了别的之外,具有流动孔结构通过其中的端部件,和围绕流动孔结构的非圆形突出部分。描述了具有"D"形状的环形突出部分的例子。示出了特定示例,其中"D"形突出部分的与弯曲部分相对的直侧部分包括液体流动孔或间隙结构通过其中。下文将描述外壳、检修盖和过滤器滤芯中的其他有益特征。


图1是根据本发明的曲轴箱通风过滤装置的示意性侧视图。图1A是图1所示曲轴箱通风过滤装置的示意性俯视透视图。图2是图1的曲轴箱通风系统的示意性俯视平面图。图3是大体沿图2的线3-3剖开的示意性剖面图。图3A是图3的一部分的放大局部图。图4是图l-3A所示曲轴箱通风系统的示意性分解透视图。图4A是图4的一部分的放大局部图。图5是图4的曲轴箱通风系统的外壳底座部分的示意性俯视出口侧透视图,示出内部可容纳的可维修过滤器滤芯设置在其内,而检修盖被移去。
图6是图5所示组件的示意性俯视入口侧透视图。
图7是可用于图l-3A的组件中的过滤器滤芯的示意性俯视透视图。
图8是图7所示滤芯的示意性俯视平面图。图9是大体沿图8的线9-9剖开的图7所示滤芯的示意性剖面图。图10是图l-3A所示组件的外壳底座部分的示意性俯视入口侧透视图。图11是图l-4所示过滤器组件的盖组件部件的示意性俯视平面图。图12是大体沿图11的线12-12剖开的图11所示盖组件的示意性剖面图。图13是图11的盖组件的示意性分解俯视透视图。图14是图11的盖组件的示意性仰视分解透视图。图14A是图14所示部件的示意性放大图。图14B是图14A所示部件的一部分的示意性放大局部图。图15是图12的一部分的示意性放大局部图。图16是大体沿图11的线16-16剖开的图11-15所示盖组件的示意性剖面图。图17是包括在图7所示过滤器滤芯中的部件的示意性俯视透视图。
图18是图l-4所示组件的盖部件的示意性第二俯视分解透视图。
图19是沿图11的线19-19剖开的示意性放大剖面图。
图20是图19的一部分的示意性放大局部图。
图21是包括本发明过滤器组件的设备系统的示意图。
具体实施例方式
I.曲轴箱通风(ccv)过滤器组件的特征
A.CCV过滤器组件的一般特征;图l-4图1中的附图标记1总体表示本发明的曲轴箱通风过滤器组件。图1中所示的组件1包括外壳2,它限定外壳内部并包括外壳底座3),上部,或检修(或维修)盖或盖组件4,和内部容纳的可维修的,即可取出并可更换的过滤器滤芯或维修部件(未在图l中示出,但在图7中以附图标记5示出)。—般,外壳2包括气流入口 10,液体排出口 11和气流出口 12。对于图1所示的示例组件1来说,气流入口 10、气流出口 12和液体排出口 11各自设置在外壳底座3上。
在使用中,窜漏气体(曲轴箱通风气体)通过入口 IO被导入组件I。在组件1内,至少部分携带在曲轴箱通风气体中的液体颗粒(液滴)被聚结,并且通常至少在重力影响下通过排出口 ll从组件向外排出。气体被过滤,并且排出气体通过气体出口 12离开组件1。检修或维修盖或盖组件4可从底座3移去。在使用一段时间之后,内部容纳的滤芯5通常需要被维护,例如通过整修或更换。在这种情况下,检修盖4被移去;滤芯5从组件1中取出;并且,安装新的或整修后的滤芯5。本文中,可从外壳2中取出并更换的滤芯5 —般被称为"可维修的"滤芯。在图1A中,以俯视透视图示出了组件l,大体朝向出口侧,即朝向出口12。在图1A中,当盖组件4与底座3螺纹接合时,可以观察到挠性的锁定片或锁定凸缘13安装在底座3上,位于与盖缘14上的一个凹处14a对准和接合的位置。凹处14a具有尖锐的侧边14b。结果,锁定凸缘13和边缘14形成棘齿系统,它在盖组件4在底座3上就位时,能够阻止边缘14以逆时针方式转动(沿图1A的方向看)。这阻止了盖或盖组件4在使用时出现不希望的转动或松动。在图2中,组件l以俯视平面图示出。为方便起见,当盖或盖组件4正确固定至底座3时(图1),盖或盖组件4在与气流入口 IO对准的10x处被标有指示符"IN(入)",而盖或盖组件4在与气流出口 12对准的12x处被标有指示符"OUT(出)"。再次参见图1,在附图标记15处,示出了围绕组件1的外壳底座3设置的安装结构。安装结构15—般包括安装带15a,在使用时,它可从外壳2分离并可用于将外壳2固定至设备。现在关注图3,示出了大体沿图2的线3-3剖开的剖视图。参见图3,曲轴箱通风气体同样通过入口 10进入外壳2,并且过滤后的气流出口由12表示,而液体排出口由ll表示。可以观察到过滤器滤芯5可操作地设置在底座3的内部3i中(即位于外壳2的内部2i中)。仍参见图3,在作业中,在曲轴箱通风气体被引导通过入口 IO之后,气体通过调节阀组件20,并被导入滤芯5,尤其被导入(滤芯5的)开口的内部30,所述内部由介质31环绕。气体随后被导入并通过介质31。在介质31中,至少部分夹带在气流中的液体会聚结并从介质31排出。另外,介质31将捕获由气流携
15带的选定的颗粒材料。过滤后的气流随后在外侧或边缘5x (即介质31的外表面或边缘31o)流出滤芯5并进入环状空间33,已过滤的气流环状空间环绕滤芯5。从环状空间33,已过滤的气体通过经由出口 12从底座3向外导出。已过滤的气体可被排放到大气中,或被导向其它设备,取决于涉及的是开放还是闭合系统。通常系统是闭合的,例如结合图21所表征的系统。—般,调节阀组件20包括由偏置结构22支撑的隔板21。隔板21是柔性的并且被安装以调节气体流过流动孔结构35进入滤芯开口的内部30。偏置结构22通常包括螺旋弹簧23。在图3A中,示出了图3的一部分的放大局部视图。可以看到,隔板21包括滚动膜片21x,它具有外边(bead) 21a固定在盖组件4的部分4a, 4b之间。再次参见图3,在开口的滤芯内部30中,气流被引导通过介质31,从上游表面或边缘31u到下游表面或边缘31d,部分是因为与流动孔结构35相对的开口的滤芯内部30的端部36被端部件37闭合。在所示的例子中,上游表面或边缘31u位于内部30中并限定内部30;而下游表面或边缘31d是介质31的外周表面31o。因此,对于图中所示的组件,介质31的过滤流动是"内向外"。从介质31排出的液体可以从介质31的外表面31o流出。当滤芯5包括所示并如下文所讨论的底部液体排放结构时,液体流还可以直接向下通过介质31的底端39。本文中的术语"直接向下"表示,所指的液体排放可通过端部39流出介质31,而不必须通过表面31d排出。应当指出,介质31 (和滤芯5)的开口内部30包括内支撑结构40,它的形式为其上具有开口的管状栅格。如果需要,滤芯5可以设有外部多孔衬垫(未示出),围绕介质31的外表面31o。参见图3A,在45处示出了外壳密封结构,提供滤芯5和外壳底座3之间的密封。外壳密封结构45分离组件1内的上游(未过滤)和下游(已过滤)区域。对于所示的具体例子,外壳密封结构45包括O形环46,它接合外壳底座3上的上端密封凸缘或密封表面48。具体地讲,对于所示的例子,密封表面48环绕密封件45,并且表面48被设置由密封件45密封接合。因此,对于所示的例子,外壳密封结构45是滤芯5的一端上的外周周向结构,并且它从滤芯5径向向外定向。对于附图所示的具体示例性组件1,表面48的上开口端部48u限定了大体圆形的轮廓。表面48包括底座3上的上部部分、区域、突出部分或凸缘48f。仍参见图3A,对于所示的例子,应当指出密封45和表面48之间的接合是在表面48的一部分,所述部分位于入口 10的最靠下部分IOL之上,即密封45的位置位于入口处10i的底部10L的上方。对于所示的系统,入口 10、调节阀组件20、和滤芯5的内部30都位于密封45和介质31的上游侧。净化气体环状空间33、排出口 11和出口 12都位于外壳密封结构45的下游侧。再次参见图3A,底座3的内部3i部分由下部内壁50限定,所述下部内壁在其上部部分具有表面48。该下部内壁50—般具有圆柱形状,其截面为圆形。壁50和滤芯5的中心轴线在Z处示出。在入口 10处包含在入口气流中的悬浮液体可以开始沿隔板21的外壳表面上游,并且在某些情况下在隔板下方聚结。应当指出,可能发生所述聚结的入口 10的下部10L低于凸缘48f的顶部48u,并且还低于滤芯5的流动孔结构35。为了使入口 10内和区域48f周围的聚结液体到达内部30,聚结液体必须被引向区域48f的顶端48u上方的位置。参见图1,为实现这一目的,入口 10被导入沟或槽结构55(本文中为"气体/液体流动沟结构"),所述结构55至少部分围绕滤芯5延伸。对于所示的例子,槽或沟结构55的一半在图10中以55x示出。部分55x的镜像设置在底座3的相对侧上。槽的一半55x部分围绕滤芯5和凸缘48f从入口 IO延伸,并且包括限定的内部槽或流动通道,它具有向上的斜坡或斜坡部分55z。空气流可以沿斜坡部分55z的内侧推动汇集的聚结的液体,直到到达密封表面48和滤芯5的孔结构35上方的位置。从那里,液体可以排放到滤芯5上,并且进入孔结构35。—般,槽或沟结构55部分限定在上凸缘48f (图3A)的一部分和外壳底座3的上部部分3u的外周的一部分之间。现在参见图4,示出了组件l的俯视分解出口端透视图。参见图4,外壳底座3的上部部分3u限定上部开口的检修孔57,它具有(外部)螺纹安装结构58,检修盖组件4可借由所述螺纹安装结构58通过螺纹接合固定到上部部分3u。对于所示的例子,检修孔57上的上部部分3u限定大体圆形的形状。应当指出,图3A的凸缘48f的圆形形状和密封表面48与凸缘57的部分3u的圆形 形状并不是同轴或同心对准的。也就是说,外壳底座3的两个部分3u, 48f各自限 定圆形轮廓,但是它们不是同轴或同心的;即,它们是偏心设置的。第一是凸缘 48f或密封表面48 (其形成外壳底座3的底部部分3b的上部部分48u),而第二是 凸缘57,它是外壳底座3的上部部分3u的一部分。参见图4,在55y处可以看到图1中与侧面55x相对的槽结构55的一侧。 可以看到,它包括内部向上斜坡部分55r,它朝向顶点区域55a。相对的侧面55x, 经由斜坡55z,见图1,也会引导液体上到顶点区域55a。 一般而言,因此,至少 部分围绕外壳底座3和滤芯5延伸的槽结构55包括斜坡结构(在本例中由斜坡部 分55z, 55r形成),它引导液体到达槽结构55的顶点或上部区域55a。通过结合图1及图4的讨论,可以理解,经由入口 IO进入外壳底座l(即 进入入口端10i的内部2i)的曲轴箱通风气体进入槽结构55,所述槽结构向上引 导一些空气和聚结的液体,这是由于斜坡结构55r, 55z经由两个侧面55x, 55y盘 绕向底座3的上部或顶点部分55a。具体地讲,每个侧面55x, 55y各自包括向上 的斜坡部分或斜坡55z, 55r,这将有助于引导在区域55中聚结的任何液滴在空气 流的作用下朝向顶点区域55a,区域57的内部。液体可以从顶点55a流过区域48 的端部48u,到滤芯5之上并进入孔结构35。在图4A中,示出了图4的一部分的放大局部视图。在图4A的可视部分 中,可以很容易看到前面两段所表征的选定特征。回到图4,可以观察到与组件1有关的一些额外特征。可以看到安装结构 15具有安装凸缘部分15b,和环绕底座3的中心带部分15a。安装凸缘部分15b包 括孔15c通过其中,螺栓或其它连接件可以通过所述孔延伸以固定安装环带15, 并因此将组件1固定至设备以供使用。仍参见图4,可以看到与外壳底座3接合的中心环带15a的径向内边缘 15x具有锯齿状的或脊状的内表面。在图3中,位于安装结构15下方的底座3上 的突出部分3p的大小适合与脊15x接合,以阻止安装结构15相对于外壳底座3 转动滑动。因此,安装结构15可以设置在外壳底座3上适当的、选定的转动位置, 以便安装到组件1最终要安装到的设备上。安装结构15在底座3上的这种转动定 位可作为预先步骤进行,以便于安装。示出了夹具15z将环带15闭合。
作为一个例子,在组件l的制造过程中,安装结构15可以被适当地转动 定位于外壳底座3上,用于特定安装。该部分可随后与适当定位的安装结构15 — 起被运输,并因此被安装组件接纳,便于安装。参见图3A,应当指出,边缘57的内表面区域59是密封表面,对于密封 结构60,在所示的例子中密封结构60包括设置在盖组件4上的O形环61。因此, 当盖组件4被螺旋就位在螺纹58上时,O形环密封61接合并密封抵靠表面部分 59,所述表面部分59位于与螺纹58相对的边缘57的另一侧。仍参见图3A,应当指出,轴线Z表示滤芯5和外壳底座3的下部3d的 内表面3x的大致中心线。不过,轴线Z并不是螺纹区域58,凸缘57,密封表面 59和盖或盖组件4的外周的中心线。另外,如上文所述,这反映了凸缘57(即外 壳底座3的上部3u)并不与外壳底座3的下部3d同心或同轴对准。 一般而言,外 壳底座3包括上部3u和下部3d。两个部分3u, 3d—般各自限定内部和外部的圆 形轮廓。不过,区域3u, 3d的圆形部分不是同心对准的。而是,它们偏心设置在 外壳底座3中。参见图4A,注意滤芯5的选定特征。具体地讲,介质31包括第一上端 31u。上端31u止于相邻的端部件70,所述端部件70形成滤芯5上的第一、使用 中在上部的端部件。本文中的术语"上部"表示当滤芯5被安装以供使用时,端部件 70通常向上。端部件70包括中央孔结构35,它延伸通过端部件70,与滤芯5的开口 内部30流动相通,见图3A。端部件70包括第一外表面70s,它位于与介质31相对的端部件70的一上端部件70包括多个其它特征,这些特征包括外圆周缘71,它具有槽
71a支撑外周的外壳密封结构45 (在所示的例子中包括0形环46)。如同结合图3
所述,O形环46设置使得当滤芯5完全安装在底座3中时,密封结构45沿底座3
的(下部3d的)内部在位于入口 10的最下部10L上方的位置处与密封表面48接 合。图4A中,滤芯5的端部件70还包括其上的中央突出部分38。当滤芯5 被安装时,中央突出部分38—般突出离开介质包31并且朝向盖组件4。并没有特别要求突出部分38平行于滤芯5的中心轴线(Z,图3A)延伸。不过,通常延伸 的方向会与轴线Z平行或几乎平行(但例如有一拔模角度)。在一些情况,突出部 分38可以被表征为"轴向突出部分",该术语是指突出部分一般沿轴线Z的方向。 术语"轴向突出部分"并不表示特定需要使突出部分的方向精确平行于轴线z。突出部分38设置围绕孔结构35 (见图3),并且与端部件70的外周(例 如缘71)向内间隔。关于突出部分38"围绕"孔结构35延伸的表述,并不表示突出 部分38必然连续地和完全地围绕孔结构35延伸。不过,通常突出结构38会围绕 孔结构35的至少大部分(通常至少80%,并且有时至少90%)连续地延伸。凸缘 38中包括间隙75。间隙75完全延伸穿过凸缘38。间隙75是流动间隙结构,用于 到达端部件70的表面70s的液体。所述液体由于间隙75的结果,可以流过凸缘 38进入孔结构35,并因此进入滤芯内部30和介质31。液体可以到达表面70s,例 如,在通过外壳底座3d的上部3u聚结后,并随后在气流压力作用下行进通过斜 坡结构55r, 55z直到到达顶点55a。液体随后可以从顶点区域55a向下排放到表面 70s上,并随后通过间隙结构75穿过孔结构35并进入滤芯5的内部30。应当指出,对于所示的例子,凸缘38限定了非圆形的外周轮廓。非圆形 的外周轮廓会在下文结合其它附图进一步讨论。 一般,非圆形外周有利于与组件l 的其它特征的转动对准。仍参见图4A,底座3包括两个转动间隔的、向上突出的滤芯定位突出部 分、凸缘或耳部80。定位突出部分80可以大体彼此相同。定位突出部分80绕滤 芯5的部分径向间隔。 一般,定位突出部分80在中心部位上的间隔角度,在绕滤 芯5的一个径向方向(在本例子中为穿过入口 10i的方向)上的角度大于绕底座3 的第二径向方向(在本例子中为穿过出口 12上方的方向)上的角度。这也可以由 图5看到。(本文中的"中心部位"表示,径向间隔始于从一个突出部分的径向中心 延伸到另一个突出部分的径向中心。)仍参见图4A,滤芯定位突出部分80用于帮助将滤芯5正确、转动地定 位在底座3中。具体地讲,图4A的滤芯5的端部件70包括间隔的、向外突出的 径向突出部分85, 86;和,间隔的定位肩部88, 89。突出部分85和定位肩部88 间隔以在其间限定第一间隙或容纳部90;而突出部分86和定位肩部89间隔以在 其间限定第二间隙或容纳部。
当滤芯5完全地插入底座3时,滤芯定位突出部分80中的一个,即突出 部分80a会伸入突出部分85和肩部88之间的容纳部90;而另一个突出部分80b 会伸入突出部分86和肩部89之间的容纳部91。容纳部或间隙90, 91沿至少一个 径向方向在中心部位上间隔一距离,该距离对应小于180。的一角度。容纳部或间 隙90, 91通常大小适合正好匹配(带有少许间隙)突出部分80a, 80b。绕缘57 的耳部80a, 80b的非对称(转动)定位将确保只有一个转动定位允许滤芯5完全 套入底座3内。该转动定向在图5示出。—般而言,参见图4,组件1包括滤芯-至-外壳底座(或外壳底座-至-滤 芯)转动对准分度指示(indexing)结构93,它被构造和设置以保证滤芯5只能以 单一选定的转动方向可操作地设置在外壳底座3 (或外壳2)中。对于所示的具体 组件1,滤芯-至-外壳底座转动对准分度指示结构93包括突出部分/容纳部结构, 它包括外壳底座3上的突出结构(例如突出部分80a, 80b),可由滤芯5上的容纳 部结构(在所示的例子中为容纳部90, 91)接合。突出部分80和容纳部90, 91 的位置设置使得滤芯5只能以绕图3的轴线Z的一个选定的转动方向安装在外壳 底座3中。图10中,可以观察到取出滤芯5后的底座3。可以看到定位突出部分80a, 80b。还可以看到槽部分55x, 55y,具有向上的斜坡55z, 55r朝向顶点区域55a 延伸。在图5和6中,示出了移去盖组件4的组件1,但是滤芯5完全地插入外 壳底座3中。在这些附图中,可以看到滤芯5相对于外壳底座3仅具有一个转动 方向(绕轴线Z,见图3),其中滤芯5在该定向上可以完全(可操作地)插入。仍参见图5,端部件70还包括从其突出的手柄结构95。所示的手柄结构 95是周向手柄结构95b,它位于端部件70的外圆(周)部分,尤其在缘71的部 分上。手柄95包括手柄梁95a,并且还限定了中央手柄孔96,它突出穿过手柄95 并位于梁95a下方、介于梁95和端部件70的其余部分之间。对于所示的例子, 滤芯5通过与定位突出部分80接合而被转动分度(indexed),使得孔96径向对准 入口 IO和孔10i并在它们上方突出。此外,孔96对准并面对突出部分38的直的 侧面部分,这将在下文中讨论。所示的示例性梁95a是弓形的,部分围绕中央孔 结构35延伸。弓形延伸部分的角度AR (见图8)通常至少为30°,经常为40°或
21更大。手柄结构95在本文中通常被称为"外周"或"周向"结构,或类似术语,这 是因为手柄结构95在端盖70的外周区域处固定至滤芯5。对于所示的例子,手柄结构95是"不可折叠的(non-collapsible)"。也就 是说,手柄95保持直立,即,在滤芯5安装在外壳底座3的过程中不会翻折或折 叠。本文中的术语"不可折叠的"并不表示手柄95不能因为施加足够的压力受破坏 而折叠。而是表示手柄结构95在正常使用中保持单一定向,并且不会在正常使用 或操作过程中翻折或折叠。示出了手柄孔96设置与孔10i径向对准。这有利于空气从入口 10流过 端部件70到达孔35,以便流入滤芯内部30。手柄孔96还提供了具有手柄梁95a 的方便结构,用于在安装和维修过程中抓握。因此,梁95a和手柄孔96通常大小 适于容纳伸过孔96的维修操作人员手的部分,以便于抓握滤芯5。仍参见图5,缘71的突出部分从表面70s轴向向外(在使用中向上)(即, 沿远离介质31的方向,见图3),为到达表面70s的液体提供边缘包容结构 (containment),有利于液体流过间隙75进入孔结构35和滤芯内部30。在图6中,示出了图5所示部分组件的另一视图,其相对于图5的视角 作了转动,以便于观察识别特征。
B.其它关于滤芯5的特征,图7-9和17在图7中,提供了滤芯5的俯视透视图。图8提供了俯视平面图而图9 是剖面图。在图17中,示出了滤芯5的一部件,这将在下文中加以讨论。首先参见图7,滤芯5以透视图的形式示出,可以观察到端部件70,该 视图朝向表面70s。表面70s有时会被称为位于外缘71和突出部分38之间的端部 件70的"凹入表面部分"。从图7可以看到,相对于端部件70,位于滤芯5的介质包31(与端部31u) 相对的端部31d包括第二端部件100。当滤芯5安装以供使用时,第二端部件IOO 是下端部件或底端部件。端部件100对于所示的例子包括多个间隔的外周突出部 分101。现在关注图17,它示出了滤芯支撑件110。滤芯支撑件110大体包括端部件70,内支撑40和端部件100,对于所示的例子它们彼此形成为一体。对于通 常的应用,滤芯支撑件110包括单个一体的塑料模制件。为了形成滤芯5,图7的 介质31 —般围绕支撑40安装,在端部件IOO, 70之间延伸,以形成介质包31。 作为一个例子,介质115 (图7)可以围绕支撑40巻绕。如前文所述,可以在介 质115周围设有外衬垫。仍参见图17,可以看到端部件100包括中央区域37,它在图7所得到 的滤芯5中闭合开口内部30的下端;周向间隔的突出部分101,和中间闭合的区 域118。突出部分101间限定间隔的排放口 101o。在图7所示滤芯5上的排放口 101o与介质包31的底端31d的部分对准。这使得来自介质包31的液体部分通过 排放口 101o直接向下从端部31d排出,其中所述排放口 101o靠近介质包31的外 周部分310,即,靠近外表面5x,见图3。这为滤芯7形成了底部排放结构。—般而言,滤芯17包括底端部件100,在使用中,其上包括底部排放结 构。底部排放结构包括孔、凹口、或其它特征,允许介质包31的液体沿向下的方 向从介质包31排放,而无需液体流出介质31的表面310 (即,由滤芯5的外表面 5x流出)。可以预见,在通常的应用中,液体既通过外边缘5x排放又通过液体排 放结构(在本例子中由排放口 101o表示)直接向下排出。因此,滤芯17可以被表征为具有孔结构,与介质31的底端"直接排放重 叠(direct drain overlap)"。本文中术语"直接排放重叠"表示,排放孔开口或排放 孔101o与介质31的底端39对准,从而使液体可以直接从介质31通过排放口 lOlo 排出,而无需必然通过介质31的外表面310。在通常作业中,液体会同时直接向 下通过液体排放结构流出和从介质包31的外表面31o向外流出,以便具有从介质 31的良好液体排放流动。从介质31的良好液体排放流动有利于组件l的操作,这是因为液体的排 放对于滤芯5的整体作业是重要的。底部排放结构的结合使得液体既从介质包31 的底部又从外表面31o流出,有利于良好的排放。用于曲轴箱通风过滤器的底部排放结构总体披露于申请日为2005年10 月28日的美国临时申请60/731,287和申请日为2006年10月27日的PCT申请US 06/41738中,上述文献的每一篇在此都被结合入本文作为参考。再次参见图17,应当指出,端部件100的区域37在使用中相对于端部件100的其余部分在管状物40内和滤芯开口内部30内向上突出。现在关注图8,示出了滤芯5的俯视平面图。参见图8,可以看到突出部 分38是非圆形的,并且大体具有弯曲的侧面部分125和相对的直侧面部分126。 突出部分38还包括在侧面部分125, 126之间延伸的相对的直的过渡区域或部分 127, 128。因此,另外,突出部分38优选不是圆形的,而是非圆形并且具有绕轴 线Z的旋转不对称的形状。本文中的术语"旋转不对称"表示,当绕中心轴线Z转 动时,突出部分38只有在一个旋转方向,即360。旋转后,与其自身完全对准。 [102]对于所示的例子,间隙75通过直的侧面部分126的一部分。 [103]所示的具体凸缘38具有D-形状;g卩,D-形状的内轮廓和外周。在所示 的具体例子中,直的侧面126定向朝向手柄95和手柄孔%,并且包括间隙75通 过其中。—般而言,突出部分38的外周形状可以具有多种形式,优选没有一种形 式是径向对称的。这同样表示,为了与自身重合并且定义相同的外周,突出部分 38需要绕中心轴线Z (图3)旋转完整的360。。所选的"D"形状是多种可能形状中 的一种。"D"形状还具有美观的外观,以及与众不同的标识,表示本申请的受让人, "Donaldson"公司。仍参见图8,在滤芯5的内部30中,邻近孔结构35并从其向下突出的是 间隔的肋突出部分130,每个肋突出部分130从内支撑40的其余部分大体径向向 内。参见图9,可以看到,这些肋突出部分130在端部件70和相对的端部件100 之间以连续延伸的方式大体向内突出,尽管在某些情况其它替换形式(例如不连 续的延伸)也是可行的。仍参见图8和9,另外,滤芯5,尤其是支撑件110,还包括双肋结构140, 它包括一对间隔的肋141, 142,设置从间隙75的相对侧位置由端部件70向下悬 挂延伸到端部件100。双肋结构140的肋130,和肋130会强化中央支撑区域140,并有利于检 修盖组件4的一部分相对于滤芯5和外壳底座3的旋转分度。
C.图11-16的检修盖组件4参见图11,提供了检修盖组件4的俯视平面图。参见图13,示出了盖组件4的分解俯视透视图,表示盖组件4包括上部或盖部件150,调节阀组件隔板 21,螺旋弹簧23,和下部篮状结构151。还可以观察到0形环61。参见图16,以剖视图示出了盖或盖组件4。所示的盖或盖组件4包括盖 部件150固定至下部篮状结构151,其间设置有隔板21。具体地讲,隔板21包括 外周边21a,它固定在盖部件150的一部分和下部篮状结构151的一部分之间。具 体地讲,外周边21a设置在下部篮状结构151的边槽151t上。仍参见图16,示出了 O形环61设置围绕下部篮状部件151的一部分, 用于在盖或盖组件4的螺纹58x被螺纹连接到底座3的螺纹58上时,密封抵靠表 面59,见图3A。在图18中可以看出,盖部件150包括一组件,该组件包括边缘150a和 盖子件或盖150b。为了组装盖组件4,盖子件150b通过搭扣配合突出部或钩150c 伸过孔15d来压抵外缘150a。参见图19,示出了沿图11的线19-19剖开的剖视图,其中在组装过程中, 搭扣配合钩150c会伸过孔150d,以便与下部篮状组件151的一部分、尤其是上缘 151a的一部分接合。这种接合的结果是,在盖150b和外缘150a之间没有干涉连 接。此外,在外缘150a和篮状结构151之间没有干涉连接。因此,外缘150d可 以独立于盖150b和下部篮状件15转动。—般而言,检修盖组件4包括搭扣配合突出结构,用于将盖子件150b固 定到篮状件151。在所示的例子中,搭扣配合突出结构包括盖子件150b上的多个 搭扣配合突出部150c。参见图I8,钩150c大体设置与外缘部分151r以如下方式接合g卩,钩 150c设置在不同凸缘151f的相对侧上。凸缘151f会阻止盖子件150b相对于下部 篮状件151的转动。参见图19,隔板21的外边21a在部件150b上的突出部分150e和下部篮 状件151上的容纳槽151t之间固定就位。这种方式的隔板21的设置,是通过使偏 置件22 (即,螺旋弹簧23)固定在围绕隔板21中心的向下突出部分21d的位置 和下部篮状件151的中心件161中的弹簧容纳架160来实现的。总体来说,参见图18,提供了盖子件-至-篮状件(或篮状件-至-盖子件) 旋转对准分度指示结构,以便在盖150b和下部篮状结构151之间提供选定的、分度的旋转接合。如上文所述,例如在所示的组件l中,盖子件-至-篮状件旋转对准 分度指示结构部分包括搭扣配合钩150c,它与外缘151r的部分接合,使得凸缘151f 设置在选定的钩151c之间,以阻止盖150b相对于下部篮状件151的转动。此夕卜,在图18中,可以看到下部篮状件151包括向上突出的容纳部162, 163。容纳部162, 163旋转间隔,但在较短径向方向的中心上间隔开的量小于180°。 也就是说,它们旋转地、不对称地设置在部件151上。现在参见图14,示出了盖组件4的分解的仰视透视图,可以看到盖子件 150b包括从其沿朝向篮状件151的方向突出的一对间隔的突出部分164, 165。突 出部分164, 165沿较短方向在中心径向间隔的间距小于180。; gp,突出部分164, 165非径向对称地在盖150b上间隔。突出部分164, 165之间的中心径向间隔与图 18的容纳部162, 163之间的间隔相同。当盖组件4完全组装时,突出部分164, 165分别伸入容纳部162, 163并被它们接纳。突出部分164, 165和容纳部162, 163之间的接合有助于在底座150b和篮状结构162, 163之间形成保持的旋转对准。 此外,由突出部分164, 165和容纳部162, 163表示的突出部分/容纳部结构在组 装过程中提供了方便的对准,以确保盖150b相对于下部篮状件151适当对准。更一般说来,盖组件4包括盖子件-至-篮状件(或篮状件-至-盖子件)旋 转对准分度指示结构,它包括突出部分/容纳部结构。突出部分/容纳部结构包括盖 150b和篮状件151之一上的第一突出件;和盖150b和篮状件151中另一个上的第 二容纳件。对于所述的例子,突出件在盖150b上,并且包括搭扣配合钩150c以 及第一和第二突出件164, 165;而容纳件设置在篮状件151上,它包括在外缘151r 下的空间,凸缘151f以及第一和第二容纳部162, 163。突出部分/容纳部结构用于 提供盖子件-至-篮状件旋转对准分度指示结构,该结构确保盖子件150b只能以单 一选定的旋转方向设置与篮状件151接合,并且保持在该选定的旋转方向。仍参见图14,篮状件151包括外环部分170。外缘部分170上包括外缘 151r (图13)和容纳部162, 163。在图14A中,示出了篮状件151的放大图,其 在使用中朝向向下一侧。在图14B中,示出了图14A的一部分的放大局部图。外环部分170 (图14A)上包括槽容纳部175, 176和177。槽容纳部175 径向设置在槽容纳部176, 177之间。槽容纳部175的大小和方向适于当盖子4被 适当地设置在外壳底座3上并且滤芯5就位时,在其内容纳向上突出的手柄95。容纳部176, 177设置在盖组件4定位在底座5上并且滤芯5就位期间,在其内容 纳各个耳部突出部分80。仍参见图14A,下部篮状件151包括外环170和中心件161。外环170 限定中央孔170a。中心件161通过间隔的腿部181固定至外缘170 (在使用中从 孔170a向下悬挂)。每个腿部181为大体U形,具有中央顶点181v,它在盖组件 4安装到外壳底座3上时向下。对于选定的组件,腿部181的数量是可以选择的。 通常,至少会有三个腿部181,不超过九个腿部181。对于所示的例子,它具有七 个均匀间隔的腿部181。参见图3A,腿部181的中央顶点181v定向向下,以便接合组件l的端 盖70的表面部分70s。腿部181之间的间隔有利于空气和液体流向滤芯5的内部 30。再次参见图14A,中心件161包括外缘突出部分190和中央悬挂管状件 191。外缘突出部分190与中央悬挂管状件191间隔,以限定其间的槽192。现在参见图14B (图14和14A的一部分的放大局部视图),并且尤其是 外缘突出部分190。突出部分190具有非圆形的形状。突出部分190的形状应当匹 配图7和8的突出部分38的形状(除尺寸之外)。因此,对于所示的例子,突出 部分190为具有直侧面195和相对的弯曲侧面196的D形。对于所示的例子,突 出部分190还具有一对相对的直段197, 198,在侧面195, 196之间延伸。更一般地讲,突出部分190优选限定外周形状,它必须绕中心轴线Z(见 图3)旋转360° (—整圈),以便与其自身重新对准(重叠)。选定的D形是为了 匹配突出部分38。通常,突出部分38, 190中的一个会大于突出部分190, 38中 的另一个,以便一个可以套在另一个内。对于图3所示的例子,盖组件4设置在底座3上,并且安装有滤芯5,部 件70上的突出部分38容纳在其内突出的突出部分190并且还环绕突出部分190。 这在图3A示出。优选地,在突出部分38的内表面38i (图7)与突出部分190的 外表面1900 (图14)之间有表面-表面接合。这种滑动配合会阻止两个部件(38, 190)之间的气体流动。优选地,流入滤芯5的内部30的气体通过空气经过凸缘 38和突出部分190进入。这有利于调节阀组件20的作业。沿突出部分38的底端138b (图3A)和突出部分190的顶端190t的间隙应当足以允许某些液体流过间隙75,进入安装了滤芯的内部30。所述液体的流动 间隙一般不足以大到允许气体流动,从而使调节阀组件20不能工作。通常,在该区域的间隙或余隙为至少0.3mm是足够的。通常间隙或余隙 为约lmm-5mm,例如2-5 mm。在图3A中,位于30g处的该间隙在较短或较小 侧上,但通常会更大。换句话说,通常突出部分190比突出部分30a足够更短,使得突出部分 190伸入突出部分30a —短距离,在端部突出部分l卯和突出部分30a的底端之间、 靠近孔结构35留有至少0.3 mm的间隙,该间隙通常为至少1 mm并且经常在2-5 mm的范围内,例如4mm。再次参见图14B,中心件191大体为管状,具有圆形的外周。部件191 上包括间隙200。间隙200的大小适于在盖组件4被安装到外壳底座3上,并且其 内容纳有滤芯5时,将双肋140 (包括肋141, 142,见图8)容纳在其内。所述接 合的结果是,间隙200会与间隙75对准,使得液体从表面70s流入孔35和滤芯5 的内部30 (图3)。除间隙200之外,图14B的部件191包括间隔的容纳部或槽201。当盖 组件4设置在外壳底座3上,并安装有滤芯时,容纳部201设置与图8的肋130 对准并容纳肋130。仍参见图14B,部件191上的孔205允许气流进入介质31。沿着部件191 的内部,设有支撑架210,以便容纳螺旋弹簧23。通过上文可以理解,组件1被设置成底座3、滤芯5、篮状件151和盖150b 的单一限定的旋转对准。当正确组装时,盖150b会被定向为标识10x, gp"IN"(入) 与入口10对准,见图2;而标识12x, g卩"OUT"(出)(见图2)与出口12对准。 由于突出部分164, 165,容纳部162, 163,咬合突出部分150c和凸缘151t提供 了分度指示,篮状件151在组件1内会有同步旋转定向。所述定向为容纳部175 容纳手柄95,容纳部177, 176容纳耳部80,和D形凸缘190容纳在滤芯的突出 部分38内并且优选与突出部分38侧表面(气流抑制)接合。(由于容纳部90, 91 与耳部80之间的接合,滤芯5可旋转固定。)—般,盖部件4不能下压形成固定接合,除非中央突出件191上的容纳 部200与间隙75和双肋结构140对准。[136]现在参见图12,示出了沿图11的线12-12剖开的剖视图。在图12中, 可以看到组件4的截面视图,中心件191与D形突出部分190间隔并且间隔的腿 部181定向使顶点181v向下,如同在组装过程中通常的情况。在图15中,示出了图4的一部分的放大局部视图。在这里,可以看到搭 扣配合突出部分150c延伸穿过孔150d以接合篮状件151的一部分。可以理解, 边缘150a可以相对于盖150b和篮状件151旋转。在图13中,示出了盖组件4的局部分解图,其示出了盖部件150 (组装 后的),篮状件151,以及盖部件150和篮状件151之间的隔板121。图20是图19的一部分的放大局部视图。可以看到盖组件4的特征。
D.示例性尺寸;材料。在图l-20所示的例子中,提供了示例性的尺寸,以便进一步理解本发明。 在附图中,所表示的尺寸如下在图1中,AA422.3 mm;AB=15.5mm;AC=19.0mm; AD=19.0mm; AE=42mm;AF=164.7mm;AG=12.3mm;AH=93.6mm^Q, AI=142mm。 在图2中,BA=168mm; BB=64mm; BC=126.4mm;禾口, BD=171 mm。在图3中, CA=164.7mm; CB=120mm;禾口, CC=135.5mm。在图8中,DA=86.1mm直径。 在图9中,EA=42.1mm; EB=15.2mm; EC=124.5mm;禾口, ED=73.7mm。其他尺 寸可根据比例获得,除了如上文所表征的,在图3A中,所示的突出部分190比通 常和优选的方式更进一步地伸入突出部分30a,突出部分190的顶端和突出部分 38的底部之间会留有通常至少lmm的间隙,所述间隙通常为至少2mm,并且例 如约4mm 。当然,根据当前的原则也可以采用其它的尺寸。多种材料可用于结构材料,并且通常是可以选择的。通常,对于外壳底座3,可以选择塑料,例如玻璃充填的(33%)尼龙 66或类似材料。对于盖组件4、盖子件150a和篮状件151,通常会包括模制塑料, 例如尼龙66,玻璃充填的(33%)。外缘件150b会通常包括乙縮醛。在滤芯5内,支撑件110通常会包括模制塑料,例如可以采用玻璃充填 的(33%)尼龙66或类似材料。安装结构15通常会包括玻璃充填的(33%)尼龙 66。[145]介质或介质包31将在下文的第III部分中描述。
II. 示例性的系统,图21现在参见图21,它示出了示例性的系统,该系统包括根据本发明的过滤 装置l。参见图21,系统250包括发动机251。示意性地示出了过滤器组件l定向 以接纳来自发动机251的曲轴箱通风气流。示出了自过滤器组件1的排出气体252 最终被导向涡轮(turbo) 254的入口 253。在图21中,示出了空气滤清器装置260, 它使巳过滤的大气流向发动机251的涡轮254。当然,如果需要,排出气体252可以被导向其它地方,例如进入空气滤 清器260。—般,所示的系统250是"闭合的",因为已过滤的来自过滤装置1的排 出气体没有直接被排向大气,而是循环回流入总体由270表示的发动机进气口。尽管未示出,通常系统250会包括压力释放阀组件,确保如果过滤装置1 或过滤装置下游的设备被阻塞以至于压力(如果不排放的话)积聚到不希望的水 平,来自发动机251的曲轴箱通风气流被排放到大气中。
III. 可用的介质 A. —般特征可根据使用情况选择用于介质包的适当介质。总体来说,可根据以下方 面选择具有适当特性的介质液体的聚结和排放;和,过滤从中通过的气体中的 颗粒。介质包的介质可采用多层介质。示例性可用介质披露于申请日为2005年10 月28日的美国临时申请序列号60/731,287;申请日为2006年10月27日的PCT 申请pct/us2006/041738;申请日为2006年2月22日的美国临时申请60/656,806; 和
公开日为2006年8月31日的pct公开号wo 06/91594,以及
公开日为2006年 10月19日的PCT公开号WO 2006/084282,上述每一篇文献都在此被结合入本文 作为参考。—种示例可用的介质披露于申请h为2005年2月22日的美国临时申请 60/656,806中,该文献在此被结合入本文作为参考。另一种示例介质披露于
公开日为2005年9月9日的PCT公开号WO 05/083,240中,并且在此被结合入本文作为 参考。第三种示例介质披露于申请日为2005年2月4日的美国临时申请60/650,051 中,其在此被结合入本文作为参考。下面的描述是申请日为2005年2月4日的美 国临时申请60/650,051中的示例介质。该介质通常是湿法成形介质,它采用湿法工艺以片状形式形成,并随后 被设置在过滤器滤芯上/中。通常湿法成形介质片材至少被用作以多层形式层叠的 介质级。如上文所述,通过首先施用一层或多层第一类型的湿法成形介质并随后 施用一层或多层不同的第二类型的介质(通常是湿法成形介质),在介质级可以具 有形成梯度的多层。通常,当具有梯度时,所述梯度涉及使用两种或多种介质类 型,所述介质类型至少根据效率的不同进行选择。在这里,区分用于形成介质级的介质片材的定义和整个介质级本身的定 义是重要的。本文中的术语"湿法成形片材","介质片材"及其变化形式,用于表示 片材材料,所述片材材料用于形成过滤器的介质延伸部分,而不是过滤器中总介 质延伸部分的整体定义。这通过下面的描述将变得更显而易见。本文主要涉及类型的介质延伸部分,至少被用于聚结/排放,尽管它们通 常还具有去除颗粒的功能,并因此包括整个介质级的一部分,它能够提供聚结/排 放并具有除去固体颗粒的希望的去除效率。尽管其它形式是可行的,用于形成CCV (曲轴箱通风)过滤器中进行聚 结/排放的介质延伸部分的示例介质成分通常如下
1. 尽管对于不同的应用可以采用其它替换方式,通常它具有的形式为计算出 的孔径尺寸(X-Y方向)为至少IO微米,通常至少12微米。孔径尺寸通常不大 于60微米,例如在12-50微米的范围内,通常15-45微米。
2. 它通常形成为具有的DOPE。/。效率(在10.5fpm下,对于0.3微颗粒)在 3-18%的范围内,通常5-15%。
3. 根据本文的总体描述,它通常包括基于片材内纤维材料总重量的至少30% (按重量计),通常至少40% (按重量计),经常至少45% (按重量计)并且常常
介于45-70% (按重量计)范围内的双组分(粘合)纤维材料。
4. 它通常包括基于片材内纤维材料总重量的30-70% (通常30-55%)(按重量计)的第二纤维材料,该第二纤维材料具有的平均最大截面尺寸(如果是圆形 则为平均直径)为至少1微米,例如在l-20微米的范围内。在一些情况,它会是 8-15微米。平均长度通常为l-20mm,通常l-10mm。该第二纤维材料可以是纤维 的混合物。通常采用聚酯和/或玻璃纤维,尽管其它替换材料也是可行的。
5.通常并优选地,纤维片材(和所形成的介质延伸部分)除了包含在双组分 纤维内的粘合剂材料之外,不包括添加的粘合剂。如果存在添加的树脂或粘合剂, 优选它的存在量不大于总纤维重量的约7% (按重量计),并且更优选不大于总纤 维重量的3% (按重量计)。按照本文提供的一般定义的介质,包括双组分(粘合)纤维和其它纤维 的混合,可用作总体如上文所述的曲轴箱通风过滤器中的介质级的任一层(在有 些情况下可以是所有层)。当以这种方式使用时,它通常被放置在多个层中,尽管 其它替换形式也是可行的。可以根据层的数量和每个层的效率来计算总体效率。 例如,对于包括两层湿法成形介质且每层介质具有12%的效率的介质级来说,在 10.5英尺/分钟(3.2m/min)下对于0.3微米的DOPE颗粒的效率为22.6%,即12% 十.12x.88。通常在最终的介质级中会使用足够的介质片材,以便使介质级的总体效 率为至少85%,通常90%或更大。在某些情况,优选具有的效率在95%或更高。 在本文中,术语"最终的介质级"是指通过缠绕或巻绕介质片材所形成的级。
B.优选的计算出的孔径尺寸介质延伸部分执行两个重要的功能
1. 它为需过滤的曲轴箱通风气体中携带的油颗粒提供一些聚结和排放;和
2. 它提供选择性过滤气流中的其它颗粒。
一般,如果孔径尺寸过低
a. 已聚结的油颗粒通过重力向下通过(并从)介质排放可能会困难或缓慢, 这导致油再次夹带在气流中的增加;和
b. 向曲轴箱气流通过介质施加了不可接受程度的限制。 一般,如果孔隙度过高
a.油颗粒不易收集和聚结;和b.对于介质包,需要大量的层并因此介质厚度大,以便获得可接受的总体效 率水平。已经发现,对于曲轴箱通风过滤器,用于形成介质延伸部分的介质的计 算出的孔径尺寸介于12-50微米的范围内一般是可用的。通常孔径尺寸在15-45微 米的范围内。本文中所用的术语X-Y孔径尺寸及其变化形式,是指过滤介质中纤维之 间的理论距离。X-Y是指表面方向相对于Z方向,其中Z方向是介质厚度。计算 假设介质中的所有纤维均排列平行于介质的表面,等间距,并且当沿垂直于纤维 长度的截面观察时布置为正方形。X-Y孔径尺寸是正方形的相对角上纤维表面之 间的距离。如果介质由不同直径的纤维构成,则纤维的f平均值用作直径。W平 均值是直径平方的平均值的平方根。已经发现,在一些情况,当所讨论的介质级在曲轴箱通风过滤器中的总 垂直高度小于7英寸(178mm)时,所计算的孔径尺寸在优选范围的较高端,通 常30-50微米是有益的;并且,当过滤器滤芯的高度在较大端,通常7-12英寸 (178-305mm)时,孔径尺寸在较小端,约15-30微米,有时是有利的。 一个原因 是,较高的过滤器级在聚结过程中具有较高的液压头,它可以在排放过程中迫使 己聚结的液体流在重力作用下向下通过较小的孔。当然,较小的孔能得到更高的 效率和更少的层数。当然,在通常的作业中,其中相同的介质级被构造用于多种过滤器尺寸, 通常对于初步分离中用于聚结/排放的至少部分湿法成形介质,平均孔径尺寸为大 约30-50微米是有利的。
C. 密实度密实度是由纤维占据的介质的体积率。它是每单位质量的纤维体积除以 每单位质量的介质体积的比率。通常优选用于本发明的介质延伸部分的材料,在0.125psi (磅/平方英寸) (8.6 milliards)下具有的百分比密实度为小于10%,并通常小于8%,例如6-7%。
D. 在10.5 ft/min下对于0.3微米颗粒的优选DOPE效率所述的优选效率对用于产生曲轴箱通风过滤器的介质层或片材是理想的。该要求表示通常需要许多层湿法成形介质,以便产生整体上理想的介质级效 率,该效率通常至少为85%,或经常卯%或更高,在某些情况下为95%或更高。在任一给定层中设有相对低的效率的原因是,它有利于聚结和排放及整 体功能。—般,DOPE效率是0.3微米DOPE颗粒(dactyl phthalate,邻苯二甲酸二 辛酯)在10 fpm下挑战介质的分级效率。TSAR型3160 Bench (TSAR公司,圣
保罗,明尼苏达州)可用于评价该特性。DOPE的模型分散颗粒在挑战介质之前被 设定大小和中和。
E.介质成分
1.双组分纤维成分如上所述,优选介质的纤维成分包括30-70% (按重量计)的双组分(粘 合)纤维材料。在介质中使用双组分纤维的主要优点是,在有效利用纤维尺寸的 同时保持相对低的密实度。通过双组分纤维,可以实现上述目的,同时还能够实 现足够高的介质强度,以便处理在曲轴箱通风过滤器中的安装。另外,双组分纤 维是粘合纤维。双组分纤维一般包括两种聚合物成分形成在一起,作为纤维。可以使用 不同组合的聚合物用于双组分纤维,但重要的是第一种聚合物成分的熔融温度低 于第二种聚合物成分的熔化温度并且通常低于205'C。此外,双组分纤维与其它纤 维一体混合并且均匀分散,以形成湿法成形介质。双组分纤维的第一聚合物成分 的熔化必须使双组分纤维能够形成粘性骨架结构,该骨架结构一旦冷却后,捕获 并粘合许多其它纤维,以及其它双组分纤维。尽管其它方案是可行的,通常双组分纤维会形成为壳核(sheathcore)形, 其中壳包括较低熔点的聚合物而核形成较高的熔点。在壳-核结构中,低熔点(例如,约80-205'C)热塑性塑料通常围绕较高 熔点(例如,约120-260'C)材料的纤维挤压成形。在使用中,双组分纤维通常具 有的平均最大截面尺寸(如果是圆形则为平均纤维直径)为约5-50毫米,经常为 约10-20毫米,并且通常在纤维形式中一般具有的平均长度为至少lmm,并且不 大于30mm,经常不大于20mm,通常l-10mm。本文中的术语"最大"是指纤维的最厚截面尺寸。所述纤维可由多种热塑性材料制成,包括聚烯烃(例如聚乙烯,聚丙 烯),聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二酯,PCT),尼龙包括尼 龙6,尼龙6,6,尼龙6,12等。任何具有适当熔点的热塑性塑料可用于双组分纤维 的低熔点成份,而较高熔点的聚合物可用于纤维的较高熔点的"核"部分。所述纤维 的截面结构可以是"并排"或"壳-核"结构或具有相同热粘合功能的其它结构。也可 以使用叶状纤维,其中顶端具有较低熔点的聚合物。双组分纤维的价值在于,较 低分子量的树脂可以在片材、介质或过滤器形成条件下熔化,以便粘合存在于片 材、介质、或过滤器制造材料中的双组分纤维和其它纤维,使其成为机械稳定的 片材、介质或过滤器。通常,双组分(核/壳或皮,和并排)纤维的聚合物由不同的热塑性材料 构成,例如,聚烯烃/聚酯(壳/核)双组分纤维,其中聚烯烃,例如聚乙烯壳在低 于核,例如聚酯的温度下熔化。通常的热塑性聚合物包括聚烯烃,例如聚乙烯, 聚丙烯,聚丁烯,及其共聚物,聚四氟乙烯,聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯, 聚乙酸乙烯酯,聚氯乙烯-乙酸乙烯酯,聚乙烯醇縮丁醛,丙烯酸树脂,例如聚丙 烯酸酯,和聚甲基丙烯酸,聚甲基丙烯酸甲酯,聚酰胺,即尼龙,聚氯乙烯,聚 偏二氯乙烯,聚苯乙烯,聚乙烯醇,聚氨酯,纤维素树脂,即硝酸纤维素,醋酸 纤维素,醋酸-丁酸纤维素,乙基纤维素等,任意上述材料的共聚物,例如,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,乙烯-丙烯酸共聚物,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,克拉通 (Kraton)橡胶和类似物。在本发明中尤其优选的是被称为271P的双组分纤维, 可从DuPont购得。其它纤维包括FIT201, Kuraray N720和Nichimen 4080及类似 材料。所有这些证明了壳聚合物一旦在完成第一次熔化后的交联特征。这对于液 体应用是重要的,其中应用温度通常在壳熔化温度之上。如果壳没有完全结晶化, 则壳聚合物会在应用中再次熔化并且涂敷或损坏下游设备和部件。用于在CCV介质中形成湿法成形介质片材的可用双组分(粘合)纤维的 例子是Dupont聚酯双组分271P,通常被切成约6 mm的长度。
2.第二纤维材料双组分纤维为曲轴箱通风过滤介质提供基质。另外的纤维或第二纤维,充分填充基质,以便提供聚结和效率的理想特性。第二纤维可以是聚合物纤维,玻璃纤维,金属纤维,陶瓷纤维或任何这 些的混合物。通常使用玻璃纤维,聚合物纤维或混合物。可用于本发明过滤介质的玻璃纤维包括下述名称的玻璃类型A, C, D, E, Zero Boron E, ECR, AR, R, S, S-2, N,和类似物,并且一般通过用于制造 强化纤维的拉伸工艺或用于制造隔热纤维的纺丝工艺可制成纤维的任何玻璃。本发明的无纺介质可以包含由大量亲水的、疏水的、亲油的和疏油的纤 维制成的第二纤维。这些纤维与玻璃纤维和双组分纤维结合以形成机械稳定但强 固的、可渗透的过滤介质,所述介质能够承受流体材料穿过形成的机械应力并且 能够在使用中保持颗粒的装载。第二纤维通常是单组分纤维,其平均最大截面尺 寸(如果是圆形的则为直径)可以在约O.l或以上的范围内,通常为1微米或更大, 经常为8-15微米,并且可由多种材料制成,所述材料包括天然形成的棉花,亚 麻,羊毛,各种纤维素和蛋白质天然纤维,合成纤维包括人造纤维、丙烯酸纤维、 芳香族聚醯胺纤维(aramide)、尼龙、聚烯烃、聚酯纤维。 一种类型的第二纤维是 粘合纤维,它与其它成分结合以将材料粘合成片材。另一种类型的第二纤维是结 构纤维,它与其它成分结合以增强材料在干和湿条件下的拉伸和爆破强度。此外, 粘合纤维可以包括由诸如聚氯乙烯、聚乙烯醇的聚合物制成的纤维。第二纤维还 可以包括无机纤维,例如碳/石墨纤维,金属纤维,陶瓷纤维和它们的组合物。第二热塑性纤维包括但不限于聚酯纤维,聚酰胺纤维,聚丙烯纤维, 共聚醚酯纤维,聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,聚对苯二甲酸丁二酯纤维,聚醚酮 酮(PEKK)纤维,聚醚醚酮(PEEK)纤维,液晶聚合物(LCP)纤维,及其混 合物。聚酰胺纤维包括但不限于尼龙6, 66, 11, 12, 612,和高温"尼龙"(例 如尼龙46)包括纤维素纤维、多乙酸乙烯酯,聚乙烯醇纤维(包括不同水解的聚 乙烯醇,例如88。/。水解的,95%水解的,98%水解的和99.5%水解的聚合物)、棉、 粘胶人造丝、热塑性塑料,例如聚酯、聚丙烯、聚乙烯等,聚乙酸乙烯酯,聚丙 醇酸,和其它常用的纤维类型。可以采用纤维的混合物,以获得某种希望的效率和其他参数。本发明的片材介质通常利用造纸工艺制成。所述湿法成形工艺尤其有用 并且很多纤维成分被设计用于水分散(aqueous dispersion)工艺。不过,本发明的介质可由气流成网(干法)工艺制成,所述工艺采用适用于气流成网工艺的类似 成分。用于湿法成形片材制造的机器包括手覆(hand laid)片材设备,佛式长网 (Fourdrinier)造纸机,圆柱(cylindrical)造纸机,斜网(inclined)造纸机,混合 (combinaticm)造纸机和其它机器,所述机器可以接受适当的混合纸,形成浆料成分 层,除去流体水成分以形成湿纸片材。通常混合包含材料的纤维桨以形成相对均 匀的纤维浆。纤维浆随后被施以湿法造纸工艺。 一旦所述浆形成为湿法成形片材, 所述湿法成形片材可以随后被干燥、固化或以其它方式处理,以形成干的可渗透 的但是真正的片材、介质或过滤器。对于商用规模的工艺来说,本发明的双组分 层一般通过使用造纸类型的机器进行加工,所述机器例如商用的佛式长网造纸机 (Fourdrinier),圆网造纸机(wire cylinder),真空圆网造纸机(Stevens Former), Roto Former造纸机,Inver Former造纸机,Venti Former造纸机,和斜网Delta Former 造纸机。优选地,采用斜网Delta Former造纸机。例如,本发明的双组分层可通过 形成纸浆和玻璃纤维浆并且使所述浆在搅拌槽中结合来制备。在所述工艺中所用 的水量可根据所用设备的尺寸而变化。所述浆料可被送入传统的流浆箱中,在这 里它被脱水并且沉积到移动的金属丝网筛上,在这里它通过抽吸或真空脱水以形 成无纺双组分网。双组分纤维中的粘合剂在使所述层经过加热步骤时被激活。如果需要, 所形成的材料可以随后被收集成大巻。
3.纤维的表面处理纤维的表面特征的改动,增大接触角,可以增强过滤介质的排放能力并 因此增强所形成的过滤元件的排放能力(相对于压降和质量效率)。 一种改变纤维 表面的方法是施加表面处理材料,例如含有氟化物(flourochemical)或硅酮的材 料,通常高达介质的5% (按重量计)。表面处理剂可以在纤维的制造过程中,介质的制造过程中,或在介质制 造的后处理工艺之后,或在提供介质包之后施加。可以采用多种处理材料,例如 可增加接触角的含有氟化物或硅酮的化学物。 一个例子是DuPontZonylTM含氟化 学物,例如#7040或#8195。
rv. —般意见和评论[187]这里,描述了可用于曲轴箱通风过滤的多种技术,特征和部件。没有特 别要求所涉及的装置或技术使用所表征的所有特征和技术,以便获得本发明的教 导的某些优点。—方面,本发明涉及提供一种过滤器滤芯,用于从气流中分离疏水气溶
胶相,并且过滤气流。所述过滤器滤芯一般包括介质包和邻近介质包的第一端部 件。所述介质包包括过滤介质,它环绕开口内部并且包括第一和第二相对端。第 一端部件设置邻近介质包的第一端,并且具有第一外表面,所述第一外表面位于
第一端部件与介质包相对的一侧。第一端部件上包括周向外壳密封结构,例如o
形环密封。第一端部件包括中心流动孔结构伸出通过其中,与介质包的开口内部 流体相通。第一端部件还包括非圆形突出部分,它环绕中心流动孔结构。非圆形 突出部分设置从第一端部件与介质包相对的一侧突出。延伸的方向因此大体沿与 介质包轴向相对的方向。本文中的术语"轴向相对",表示大体沿与介质包延伸通过 开口内部的中心轴线的方向相同的方向,但是为远离介质包的方向。当说到部件 沿"与介质包轴向相对"的方向延伸时,它并不表示非圆形突出部分必然精确平行于 介质包的中心轴线延伸。非圆形突出部分向内与端部件的外周或外周边缘间隔。—般,"非圆形突出部分"一般具有径向不对称的形状。本文中的术语"径 向不对称"及其变化形式表示,如果绕中心轴旋转,突出部分形状是这样的,即只 能在完全(即,360°)旋转之后才能与其自身对准。通常,非圆形突出部分包括外周,它具有第一直侧部分和相对的弯曲侧 部分。示出了一个例子,其中非圆形突出部分包括D形外周。通常,非圆形突出部分是非连续的并且包括液体排出间隙结构延伸通过 其侧壁。在所示的例子中,排出间隙结构包括在非圆形突出部分的第一直侧部分 上的间隙,与弯曲侧部分相对。根据本文所述的原则,滤芯可以包括手柄件,它设置在第一端部件上并 且沿远离介质包的方向突出。手柄件通常为不可折叠的,即不会在使用中翻折或 折叠,而是保持从第一端部件上突出。突出的方向大体轴向远离介质包,当然这 并不意味着延伸必须精确平行于中心轴线。
〖194]手柄件包括梁部分,在其下方形成手柄开口,它允许人手的一部分通过手柄件,在梁部分下方,介于梁部分和第一端部件的相邻部分之间(即,梁部分 和介质包之间)。手柄件通常是周向手柄件,设置邻近第一端部件的外周。通常,当存在D形或其它具有直侧部分的非圆形突出部分时,手柄件被 定向使手柄开口对准并朝向非圆形突出部分的第一直侧部分。在通常的结构中,第一端部件包括外周缘突出部分,它沿远离介质包的 方向延伸。外周缘突出部分环绕第一端部件的凹入表面部分;所述凹入表面部分 在外周缘突出部分与环绕中心流动孔结构的非圆形部分之间延伸。
"97]外周缘突出部分通常包括其上带有0形环定位槽的外表面;和,滤芯包 括安装在定位槽中的O形环,作为外壳密封结构。通常,第一端部件上包括滤芯-至-外壳底座(或外壳底座-至-滤芯)可旋 转对准分度指示结构的一部分。该部分包括第一径向突出部分,与定位肩部间隔, 以在其间限定第一定位间隙或容纳空间。通常的滤芯-至-外壳底座(或外壳底座-至-滤芯)旋转对准分度指示结构 包括一对定位间隙或容纳空间(容纳部),各自由径向突出部分和定位肩部限定。 定位间隙或容纳部通常在中心部位径向间隔小于180。的径向量。此外,通常用于 限定定位间隙(容纳部)的径向突出部分包括一对突出部分,其在中心部位间隔 的最小径向量小于180°。滤芯通常包括第二端部件,它设置与第一端部件间隔,第一和第二端部 件之间设置有介质包。第二端部件和第一端部件通常设置在中央管状介质支撑的 相对端上,所述介质支撑延伸通过介质包的开口内部。第一端部件,第二端部件 和管状支撑可以包括一体模制的支撑件(例如塑料件)的部分。第二端部件可包括闭合的中央孔,它重叠于并闭合介质包的开口内部的 的端部;和,外周部分,它包括多个间隔的突出部分和间隔的突出部分之间的多 个排放区域。排放区域设置在靠近第二端部件的位置至少部分与介质包的端部直 接排放重叠。这在使用中为滤芯提供了底部排放结构。另外,根据本发明,提供了曲轴箱通风过滤器组件。该组件可以包括前 述所表征的滤芯。—般而言,曲轴箱通风过滤器组件包括限定内部的外壳,它包括外壳底 座和可移去的检修盖。外壳一般包括气流入口结构,气流出口结构和排放结构。入口结构,出口结构和排放结构中的每一个可以设置在外壳底座上。外壳还包括第一旋转分度指示对准结构。第一旋转对准分度指示结构一 般包括滤芯-至-外壳底座(或外壳底座-至-滤芯)旋转对准分度指示结构。当存在滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构时,外壳底座包括旋转分 度指示对准结构的第一部件,而可维修的过滤器滤芯包括旋转分度指示对准结构 的第二部件。这两个部件被定向成只有当滤芯以单一选定的旋转方向在外壳底座 内并相对于外壳底座时,才能够彼此接合,使得滤芯只能以选定的旋转方向安装。作为一个例子,滤芯可以包括介质包和邻近介质包的第一端的第一端部 件。第一端部件可以包括周向外壳密封结构,它密封至外壳底座的一部分,和滤 芯-至-外壳底座旋转分度指示结构的部件,它用于与外壳底座上的滤芯-至-外壳底 座旋转分度指示结构的第二部件接合。此外,该结构应当这样,使得在安装时, 需要滤芯相对于外壳底座向单一选定的旋转方向。本发明还描述了滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构的例子,它包括 至少第一突出部(tab),并且通常是一对突出部,位于外壳底座上;和,至少一个 容纳空间,并且通常是两个容纳空间,形成在过滤器滤芯的第一端部件上,每个 容纳空间被设置成只有当滤芯相对于外壳底座为选定的单一旋转方向时,将外壳 底座上的单个突出部分容纳在其内。通常,突出部和容纳空间的构造是这样的,即滤芯不能完全套在外壳底 座内,除非两者之间实现单一选定的旋转定向。—般而言,所述的曲轴箱通风过滤器组件包括检修盖,它包括第二 (检 修盖部分-至-滤芯或滤芯-至-检修盖部分)旋转对准分度指示对准结构的第一部件。 当存在滤芯-至-检修盖部分旋转对准分度指示对准结构时,检修盖包括第一部件而 滤芯包括第二部件,所述第一和第二部件只有在检修盖部分对过滤器滤芯实现单 一选定的旋转定向时才能接合。在一个例子中,第一部件包括检修盖上的非圆形 突出部分,而第二部件包括在滤芯的第一端部件上的非圆形突出部分;所述两个 非圆形突出部分只能以单一旋转定向接合。在所述的例子中,每个非圆形突出部 分具有"D"形外周轮廓,包括第一直侧面和第二相对的弯曲侧面。在通常的结构中, 滤芯上的非圆形突出部分大小适合容纳在其内突出的检修盖上的非圆形突出部 分。[210]通常,滤芯上的非圆形突出部分包括通过其中的液体流动间隙结构,并 且被定向为环绕第一端部件上的开口孔。在所示的例子中,提供了滤芯上的非圆形突出部分与检修盖上的非圆形 突出部分之间的表面-与-表面接触,以阻止其间的空气流动。 一般而言,表面-与-表面接触提供了气流抑制结构,它在作业中阻止滤芯上的突出部分和检修盖上的 突出部分之间的气体流动。在所述的示例结构中,检修盖包括盖组件,其内具有调节阀组件,它定 向调节气体流入第一端部件的中心流动孔。所示的检修盖组件包括盖子件和下部 篮状件。调节阀组件包括滚动隔膜(隔板),作为阀部件,设置在下部篮状件和盖 子件之间。对于所述的例子,检修盖组件的盖部件包括外缘件和盖子件,外缘件具 有从中穿过的中心孔,而盖子件包括搭扣配合突出结构,它在检修盖组件组装时, 突出穿过外缘件的中心孔并与下部篮状件形成搭扣配合接合。当组装后,对于所 示的例子,外缘件通常相对于间隙件和下部篮状件可旋转。在本文所述的示例结构中,检修盖组件上包括第三(盖子件-至-篮状件或 篮状件-至-盖子件)旋转对准分度指示结构。该结构在组装检修盖组件时,提供盖 子件和下部篮状件之间的仅有的单一选定的旋转对准。所示的该滤芯旋转对准分 度指示结构包括例如突出部分/容纳部结构,该突出部分/容纳部结构包括至少一 个,并且通常多于一个盖子件上的突出部分,该突出部分只有在组装过程中当盖 子件与下部篮状件以单一选定的旋转定向正确地旋转对准时,才能与下部篮状件 上的容纳部(通常多个容纳部)可接合。对于所示的例子,盖子件-至-篮状件旋转对准分度指示结构包括盖子件 上的搭扣配合突出部分,可与其上具有凸缘的篮状件的外缘端部分相接合,所述 凸缘定向在选定的搭扣配合突出部分之间;和,盖子件上的一对突出部分,容纳 在下部篮状件上的一对圆柱形容纳部内。替换结构也是可行的。本文还表征了提供了一种曲轴箱通风过滤器组件,包括限定内部的外 壳,它具有外壳底座和可移去的检修盖,所述外壳底座包括气流入口,气流出口 和液体排放出口;所述检修盖上包括旋转分度指示结构的第一部件,该结构包括 滤芯-至-检修盖部分(或检修盖部分-至-滤芯)旋转对准分度指示结构。[217]组件内通常会包括可维修的过滤器滤芯,具有介质包和第一端部件。第 一端部件包括滤芯-至-检修盖部分旋转对准分度指示结构的第二部件,要求检修盖 的选定部分相对于设置以供使用的整个组件的滤芯成单一选定的旋转定向。作为 例子,检修盖上的D形突出部分设置成与滤芯上的D形突出部分接合的部分,以
便具有单一旋转定向。在一个例子中,检修盖部分上的D形突出部分与滤芯上的D形突出部分 接合的方式为在两者之间提供气流抑制作用,这通常通过表面-与-表面接触实现。在本发明的另一方面,提供了一种曲轴箱通风过滤器组件,它包括限定 内部并且包括外壳底座和可移去的检修盖的外壳。外壳底座包括气流入口,气流 出口和液体流出口 。外壳底座还包括具有第一圆形内部截面的下部圆柱形部分和 具有第二圆形内部截面的上部圆柱形部分。第一圆形内部截面与第二内部截面偏 心对准。通常,下部圆柱形部分包括具有第一密封表面的上部突出部分,而上部 圆柱形部分包括螺纹外表面和相对的第二内密封表面。检修盖可移去地螺纹连接 到上部圆柱形部分,密封件设置在检修盖的部分与第二相对的内密封表面之间。 外壳限定了气体/液体流动沟结构,从靠近入口位置至少部分围绕外壳底座延伸, 所述气体/液体流动沟结构设置在下部圆柱形部分的上凸缘和上部圆柱形部分之 间。气体/液体流动沟结构包括向上的斜坡部分。在该组件中,用于从气流中分离疏水性液体气溶胶相的可维修过滤器滤 芯被完美地设置在外壳内部。滤芯包括介质包,所述介质包包括过滤介质,它环 绕开口的过滤器内部,并且包括第一和第二相对的介质端和邻近介质包的第一端 的第一端部件,该第一端部件包括位于其上的周向密封结构和通过其中的中心流 动孔结构。周向外壳密封结构密封至外壳的第一密封表面。在通常的实施例中,过滤器滤芯包括第二端部件,它设置与第一端部件 间隔,两者之间设置有介质包。第二端部件包括外周部分,它包括多个排放区域, 每个排放区域至少部分在邻近第二端部件的位置与介质和介质包的端部直接排放 重叠。根据本发明的另一方面,提供了一种曲轴箱通风过滤器组件,它包括限 定了内部并且包括外壳底座和可移去的检修盖的外壳。外壳底座包括气流入口, 气流出口和液体排放出口。外壳底座包括上螺纹端。检修盖包括盖组件,所述盖
4组件上具有调节阀组件,所述调节阀组件定向调节气体流入安装好的滤芯的第一 端部件的中心流动孔。所述检修盖组件包括盖部件和下部篮状件。当盖部件固定 至下部篮状件时,调节阀组件包括设置在盖部件和下部篮状件之间的隔板。在所述的例子中,盖部件包括外缘件和盖子件。外缘件包括通过其中的 中心孔,而盖子件包括搭扣配合突出结构,它突出穿过中心孔和外缘件并且与下 部篮状件搭扣接合。在该结构中,外缘件通常相对于盖子件和下部篮状件可旋转。通常,用于从气流中分离疏水性液体气溶胶相的可维修过滤器滤芯可操 作地设置在外壳内部中。所述滤芯包括介质包,所述介质包包括过滤介质,环绕 开口的过滤器内部,包括第一和第二相对的介质端和邻近介质包的第一端的第一 端部件,该第一端部件包括位于其上的周向外壳密封结构和通过其中的中心流动 孔结构。中心流动孔结构与开口的过滤器内部流体相通。周向外壳密封结构密封 至外壳底座的一部分。
权利要求
1、一种用于从气流中分离疏水性液体气溶胶相并且用于过滤气流的过滤器滤芯;所述过滤器滤芯包括(a)介质包,所述介质包包括过滤介质,它环绕开口内部并且包括第一和第二相对端;(b)邻近介质包的第一端的第一端部件;所述第一端部件具有第一外端表面,位于第一端部件的与介质包相对的一侧;(i)第一端部件上包括周向外壳密封结构;(ii)第一端部件包括伸出通过其中的中心流动孔结构,与介质包的开口内部相通;和(iii)第一端部件包括非圆形突出部分,设置围绕中心流动孔结构并且沿轴向相对于介质包的方向从第一端部件突出;所述非圆形突出部分设置与第一端部件的外周间隔。
2、 根据权利要求1所述的过滤器滤芯,其中(a)非圆形突出部分是不连续的并且包括通过其中的液体排出间隙结构。
3、 根据权利要求1和2中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中(a)非圆形突出部分限定具有第一直侧部分和相对的弯曲侧部分的外周。
4、 根据权利要求3所述的过滤器滤芯,其中(a)排出间隙结构包括第一直侧部分上的间隙。
5、 根据权利要求l-4中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中 (a)非圆形突出部分限定了D形的外周。
6、 根据权利要求1-5中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中 (a)周向外壳密封包括O形环。
7、 根据权利要求1-6中任一权利要求所述的过滤器滤芯,包括(a)手柄件,设置在第一端部件上并且沿远离介质包的方向突出;(i)所述手柄件是不可折叠的并且包括手柄梁部分,在它下面形成手 柄开口,所述手柄开口位于手柄梁部分和第一端部件的相邻部分之间;所述手柄开口的大小适合允许人手的至少一部分伸过其中。
8、 根据权利要求7所述的过滤器滤芯,其中(a)所述手柄件包括周向手柄件,它设置邻近第一端部件的外周。
9、 根据权利要求7和8中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中(a)周向手柄件径向设置使手柄开口对准并且朝向非圆形突出部分的第一直侧面。
10、 根据权利要求l-9中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中(a)第一端部件包括外周外缘突出部分,它沿远离介质包的方向延伸;(i)所述外周外缘突出部分环绕第一端部件的凹入表面部分;所述凹入表面部分在外周外缘突出部分和非圆形突出部分之间延伸。
11、 根据权利要求10所述的过滤器滤芯,其中(a)所述外周外缘突出部分包括其上带有O形环定位槽的外表面。
12、 根据权利要求l-ll中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中(a)所述第一端部件包括滤芯-至-外壳旋转对准分度指示结构的第一部件,它包括第一径向突出部分,与第一定位肩部间隔,以在两者之间限定第一定位容纳间隙。
13、 根据权利要求12所述的过滤器滤芯,其中(a)所述滤芯-至-外壳旋转对准分度指示结构的第一部件包括第二径向突出部分,与第二定位肩部间隔,以在两者之间限定第二定位容纳间隙;(i)第一和第二定位间隙在中心部位径向间隔的最小径向量为小于180°。
14、 根据权利要求1-13中任一权利要求所述的过滤器滤芯,包括(a)第二端部件,它设置与第一端部件间隔,在第二端部件和第一端部件之间设置有介质包。
15、 根据权利要求14所述的过滤器滤芯,其中(a)第二端部件和第一端部件设置在延伸通过介质包的开口内部的中央管状介质支撑的相对端。
16、 根据权利要求15所述的过滤器滤芯,其中(a)所述第一端部件、第二端部件和管状介质支撑是单个一体模制的支撑件的部分。
17、 根据权利要求15和16中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中(a)所述第二端部件包括(i)闭合的中央部分,它重叠并且闭合介质包的开口内部的一端部;和,(ii)外周部分,它包括多个间隔的突出部分和位于间隔的突出部分之间的多个排放区域;每个排放区域在靠近第二端部件的位置至少部分与介质包中介质的一端部成直接排放重叠。
18、 根据权利要求17所述的过滤器滤芯,其中(a) 所述第二端部件的闭合的中央部分设置伸入介质包的开口内部的端部;和,(b) 所述第二端部件包括闭合的过渡部分,它位于闭合的中央部分和外周部分之间。
19、 一种曲轴箱通风过滤器组件,包括(a) 外壳,它限定内部并且包括外壳底座和可移去的检修盖;(i) 所述外壳限定气流入口,气流出口和液体排放出口;和(ii) 所述外壳底座上包括滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构的第一部件;和(b) 用于从气流中分离疏水性液体气溶胶相的可维修过滤器滤芯;所述过滤器滤芯可操作地设置在外壳内部中并且包括(i) 介质包,它包括过滤介质,环绕开口的过滤器内部并且包括第一和第二相对的介质端;(ii) 外壳密封结构;(A)所述外壳密封结构密封至外壳底座的一部分;(iii) 第一端部件,它靠近介质包的第一端,所述第一端部件包括通过其中的中心流动孔,与开口的过滤器内部流动相通;和(iv)滤芯,其上包括滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构的第二部件,定向与外壳底座上的滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构的第一部件接合,以便要求当滤芯可操作地设置在外壳底座中时,滤芯在外壳底座中处于选定的单一旋转定向。
20、 根据权利要求19所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a) 所述滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构的密封件设置在第一端部件上;禾口,(b) 所述外壳密封结构是设置在第一端部件上的周向外壳结构。
21、 根据权利要求20所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a) 滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构的第一部件包括位于外壳底座上的第一突出部和,(b) 滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构的第二部件包括第一容纳空间,它限定在第一径向突出部分和第一肩部之间,定位在过滤器滤芯的第一端部件上。
22、 根据权利要求21所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a) 滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构的第一部件包括外壳底座上的第一和第二间隔的突出部;和(b) 滤芯-至-外壳底座旋转对准分度指示结构的第二部件包括第一和第二间隔的容纳空间;(i) 第一容纳空间限定在第一径向突出部分和第一肩部之间,定位在滤芯的第一端部件上;和(ii) 第二容纳空间定向位于第二径向突出部分和第二肩部之间,定位在滤芯的第一端部件上;(A)所述第一和第二容纳空间在中央部位径向间隔的径向间距为小于180° 。
23、 根据权利要求19-22中任一权利要求所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a)检修盖上包 滤芯-至-检修盖部分旋转对准分度指示结构的第一部件;禾口,(b)所述过滤器滤芯上包括滤芯-至-检修盖部分旋转对准分度指示结构的第二部件;(i)滤芯-至-检修盖部分旋转对准分度指示结构的第一和第二部件可接合,以便在过滤器滤芯和检修盖的部分之间提供选定的单一旋转对准。
24、 根据权利要求23所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a) 滤芯-至-检修盖部分旋转对准分度指示结构的第一部件包括检修盖的一部分上的第一非圆形突出部分;禾口,(b) 第二旋转对准分度指示结构的第二部件包括滤芯的第一端部件上的第二非圆形突出部分,所述第二非圆形突出部分沿轴向远离介质包的方向突出并且围绕第一端部件的中心流动孔延伸;(i)第一和第二非圆形的突出部分只能以单一选定的旋转定向接合。
25、 根据权利要求24所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a)第一和第二非圆形的突出部分各自具有D形外周,所述D形外周具有第一直侧面和相对的弯曲侧面。
26、 根据权利要求25所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a)滤芯上的第二非圆形突出部分的大小适合容纳在其内突出的检修盖部分上的第一非圆形突出部分,其中第一和第二突出部分彼此形成抑制气流的接合。
27、 根据权利要求25和26中任一权利要求所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a)第二非圆形突出部分包括突出通过其中的液体流动间隙结构。
28、 根据权利要求19-27中任一权利要求所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a)检修盖包括盖组件,所述盖组件包括其上的调节阀组件,所述调节阀组件定向调节气流进入第一端部件的中心流动孔。
29、 根据权利要求28所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a) 检修盖组件包括盖部件和下部篮状件;和(b) 所述调节阀组件包括隔板;(i)所述检修盖组件的盖部件固定至下部篮状件,两者之间固定有 隔板的一部分。
30、 根据权利要求29所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中 (a)所述检修盖组件的盖部件包括外缘件和盖子件;(i) 外缘件包括通过其中的中心孔;和,(ii) 盖子件包括搭扣配合突出结构,它伸过外缘件上的中心孔并且与下部篮状件形成搭扣配合接合;所述外缘件相对于盖子件和 下部篮状件可旋转。
31、 根据权利要求30所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a)所述检修盖组件上包括盖子件-至-篮状件旋转对准分度指示结构,它被构造和设置成在盖子件和下部篮状件之间形成只有单一选定的旋转 对准。
32、 根据权利要求31所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a)盖子件-至-篮状件旋转对准分度指示结构包括突出部分/接收部结构, 它包括盖子件上的突出结构,只有当盖子件和下部篮状件在单一选定 的旋转定向上旋转对准时,才能与下部篮状件上的容纳部结构接合。
33、 一种曲轴箱通风过滤器组件,包括(a) 外壳,它限定内部并且包括外壳底座和可移去的检修盖;(0 所述外壳包括气流入口,气流出口和液体排放出口;和 (ii)所述检修盖上包括滤芯-至-检修盖部分旋转分度指示结构的第 一部件;(b) 用于从气流中分离疏水性液体气溶胶相的可维修过滤器滤芯;所述过 滤器滤芯可操作地设置在外壳内部中并且包括(i)介质包,所述介质包包括过滤介质,它环绕开口的过滤器内部 并且包括第一和第二相对的介质端;禾口,(ii)邻近介质包的第一端的第一端部件,它包括位于其上的周向密 封结构和通过其中的中心流动孔结构;(A) 周向外壳密封结构密封至外壳底座的一部分;和(B) 第一端部件上包括滤芯-至-检修盖部分旋转对准分度指示 结构的第二部件,它定向与滤芯-至-检修盖部分旋转对准 分度指示结构的第一部件接合,以便将过滤器滤芯和检修 盖的选定部分定位为彼此成单一选定的旋转对准。
34、 根据权利要求33所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a) 滤芯-至-检修盖部分旋转对准分度指示结构的第一部件包括检修盖的 一部分上的D形突出部分;和,(b) 滤芯-至-检修盖旋转对准分度指示结构的第二部件包括D形突出部分,它设置在过滤器滤芯的第一端部件上,围绕中心流动孔。
35、 根据权利要求34所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中 (a)过滤器滤芯的第一端部件上的D形突出部分包括通过其中的液体流动 孔结构。
36、 根据权利要求34和35中任一权利要求所述的曲轴箱通风过滤器组件, 其中(a)第一端部件上的D形突出部分的大小适合容纳在其内突出的检修盖的 一部分上的D形突出部分。
37、 根据权利要求36所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a)在第一端部件上的D形突出部分以抑制气流的方式与检修盖部分上的 D形突出部分接合。
38、 一种曲轴箱通风过滤器组件,包括(a)外壳,它限定内部并且包括外壳底座和可移去的检修盖;(i)外壳底座包括气流入口,气流出口和液体流动出口;所述外壳 底座还包括(A)具有第一圆形内部截面的下部圆柱形部分;和(B) 具有第二圆形内部截面的上部圆柱形部分;(C) 第一圆形内部截面与第二内部截面偏心对准;(D) 下部圆柱形部分包括带有第一内密封表面的上部突出部 分;(E) 上部圆柱形部分包括螺纹外表面和相对的内密封表面;(F) 检修盖可移去地螺纹连接到上部圆柱形部分,其中密封件 设置在检修盖的一部分和第二内密封表面之间;禾口,(G) 外壳限定气体/液体流动沟结构,它从靠近入口的位置至少 部分围绕外壳底座延伸;所述气体/液体流动沟结构设置在 下部圆柱形部分的上凸缘和上部圆柱形部分之间;气体/ 液体流动沟结构包括向上的斜坡部分;和(b)用于从气流中分离疏水性液体气溶胶相的可维修过滤器滤芯;所述过 滤器滤芯可操作地设置在外壳内并且包括(i) 介质包,所述介质包包括过滤介质,它环绕开口的过滤器内部 并且包括第一和第二相对的介质端;和(ii) 第一端部件,它邻近介质包的第一端,所述第一端部件包括位 于其上的周向密封结构和通过其中的中心流动孔结构;(A)周向外壳密封结构密封至第一内密封表面。
39、 根据权利要求38所述的曲轴箱通风过滤器组件,其中(a)过滤器滤芯包括第二端部件,它设置与第一端部件间隔,第二端部件 和第一端部件之间设置有介质包;(i)第二端部件包括外周部分,它包括多个排放区域;每个排放区 域在靠近第二端部件的位置至少部分与介质包中介质的一端成 直接排放重叠。
40、 一种曲轴箱通风过滤器组件,包括(a)外壳,它限定内部并且包括外壳底座和可移去的检修盖;(i) 所述外壳底座包括气流入口,气流出口和液体排放出口;(ii) 所述外壳底座包括上部螺纹端;(iii)所述检修盖包括盖组件,所述盖组件上具有调节阀组件,它定 向调节气流进入安装后的滤芯的第一端部件的中心流动孔;(A) 所述检修盖组件包括盖部件和下部篮状件;(B) 所述调节阀组件包括隔板;所述盖部件固定至下部篮状 件,在盖部件和下部篮状件之间固定有隔板的一部分;和(C) 所述盖部件包括外缘件和盖子件;(1) 所述外缘件包括通过其中的中心孔;和(2) 所述盖子件包括搭扣配合突出结构,它伸过外缘件 上的中心孔并且与下部篮状件形成搭扣配合接合; 外缘件相对于盖子件和下部篮状件可旋转;和(b)用于从气流中分离疏水性液体气溶胶相的可维修过滤器滤芯;所述过 滤器滤芯可操作地设置在外壳内部中并且包括(i) 介质包,所述介质包包括过滤介质,所述过滤介质环绕开口的 过滤器内部并且包括第一和第二相对的介质端;和(ii) 第一端部件,它邻近介质包的第一端,所述第一端部件包括位 于其上的周向外壳密封结构和通过其中的中心流动孔,其中所 述中心流动孔与开口的过滤器内部流动相通;所述周向外壳密 封结构密封至外壳底座的一部分。
41、 一种用于从气流中分离疏水性气溶胶相并且用于过滤所述气流的过滤器 滤芯,所述过滤器滤芯包括-(a) 介质包,所述介质包包括过滤介质,所述过滤介质环绕开口内部并且 包括第一和第二相对端;(b) 滤芯支撑件,它包括第一和第二端部件和内部支撑;(i) 所述介质包设置在滤筒支撑件上,位于第一和第二端部件之间, 其中内部支撑延伸通过介质包的开口内部;(ii) 所述第一和第二端部件和内部支撑彼此形成为一体;和(iii) 所述第一端部件包括通过其中的中心孔;(c) 所述滤芯支撑件包括手柄件,它设置在第一端部件上并且沿远离介质 包的方向突出;(i)所述手柄件是不可折叠的并且包括手柄梁部分,在所述手柄梁 部分下方形成手柄开口,它位于手柄梁部分与第一端部件的相 邻部分之间;和 (d)径向向外的密封件。
42、 根据权利要求41所述的过滤器滤芯,其中(a)所述手柄梁部分是弓形的,部分围绕中心孔延伸。
43、 根据权利要求41所述的过滤器滤芯,其中(a)所述手柄梁部分延伸过至少3(T的弓形延伸部。
44、 根据权利要求41-43中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中 (a)所述手柄件是周向手柄件,它设置靠近第一端部件的外周。
45、 根据权利要求41-44中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中 (a)所述密封件包括O形环。
46、 根据权利要求41-45中任一权利要求所述的过滤器滤芯,其中(a)所述第二端部件上包括多个排放区域,与靠近第二端部件的介质包中 介质的一端成直接排放重叠。
47、 一种曲轴箱通风过滤器组件,包括(a) 外壳,它限定内部并且包括可移去的检修盖;(i)所述外壳限定气流入口,气流出口和液体排放出口;禾口(b) 根据权利要求41所述的可维修过滤器滤芯可操作地设置在所述内部 中。
全文摘要
本发明披露了一种用于从气流中分离疏水性液体气溶胶相的过滤器滤芯,例如作为曲轴箱通风过滤器。所述滤芯包括介质包,所述介质包包括环绕开口内部的过滤介质和第一端部件。描述了第一端部件上所包括的不同结构。一个例子是D形突出部分。还描述了包括所述过滤器滤芯的组件,和组件的外壳部件的特定特征。本发明还描述了组装和使用的方法。
文档编号F01M13/00GK101678262SQ200880016176
公开日2010年3月24日 申请日期2008年3月19日 优先权日2007年3月20日
发明者B·A·黑米什, D·E·阿达梅克, T·J·伦德格润, W·莫塞 申请人:唐纳森公司
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