用于分离流体的过滤器元件和过滤器组件制造技术

过滤器元件可以包括第一端盖，所述第一端盖包括端盖障壁，所述端盖障壁包括内端盖孔隙和端盖流动通道，所述端盖流动通道配置成在过滤器元件的内部和过滤器元件的外部之间提供流动连通。过滤器元件还可以包括第一管状构件，所述第一管状构件具有第一端，第一端耦接至第一端盖，以在内端盖孔隙和第一管状构件的第二端之间提供流动连通。过滤器元件可以进一步包括围绕第一管状构件延伸的第一过滤介质、耦接至第一管状构件的第二端的中间障壁，以及具有与第一过滤介质不同的过滤特性的第二过滤介质。第一过滤介质和第二过滤介质中的一个可以包括聚结型介质，其配置成促进第一流体与第二流体的分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及过滤器元件和过滤器组件，并且更具体涉及用于分离流体的过滤器元件和过滤器组件。
技术介绍
使用无杂质燃料(杂质在燃料到达发动机的燃烧室之前已被移除)的发动机(包括压缩点火式发动机、火花点火式发动机、汽油发动机、气体燃料驱动发动机和其他内燃机)可更有效地操作。特别地，燃料杂质若不移除的话，可导致发动机操作不良，和/或可增加发动机部件(例如，诸如，燃料系统部件)的磨损率。有效地移除压缩点火式发动机的燃料系统中的杂质尤为重要。在一些压缩点火式发动机中，空气在燃烧室中压缩，由此增加空气的温度和压力，使得在燃料提供至燃烧室时，燃料和空气混合物开始燃烧。如果水和/或其它杂质(诸如，微粒)未从燃料中移除，则杂质可干扰和/或损坏，例如，燃料喷射器，其中燃料喷射器可具有按照严格的公差和形状制造的用于提高燃烧效率和/或减少不合要求的废气排放的孔口。此外，燃料系统中存在的水可对发动机造成很大的损坏，和/或腐蚀喷射系统。燃料过滤系统用于移除燃料中的杂质。例如，一些常规的燃料系统可包括移除水和大微粒物质的燃料过滤器以及移除很大一部分剩余微粒物质(例如，小杂质)的燃料过滤器，诸如细小的微粒物质。然而，在某些情况下，将水从燃料中分离出来特别困难。例如，如果水在燃料中乳化，则将其从燃料中分离出来可能相对更加困难。此外，对于某些类型的燃料，例如，诸如，具有生物组分的燃料，将水与燃料分离可能相对更加困难。因此，提供将水与燃料分离的更好能力给过滤器元件和/或过滤器组件可能是可取的。此外，当杂质积累在过滤器组件中时，为了恢复过滤器组件的效率，将杂质从过滤器元件移除或更换过滤器组件的过滤器元件是可取的。过滤器元件从过滤器组件的移除可导致过滤的流体系统中的空隙。因此，在将清洗干净的过滤器元件或新的过滤器元件组装到过滤器组件后，通过将来自于流体系统的流体的一部分添加至更新后的过滤器组件来准备好更新后过滤器组件是可取的。然而，如果从流体系统获得未过滤流体并将其添加至过滤器组件，则未过滤流体必须以所添加的流体在返回至流体系统之前由过滤器组件过滤的方式添加至过滤器组件。因此，提供一种确保添加用于准备好过滤器组件的流体在被抽回流体系统之前获得过滤的过滤器元件是可取的。授予Janik等人的于1992年1月28日公布的美国专利第5,084,170号(’170专利)描述了提供所需过滤的尝试。具体而言，’170专利公开了一种燃料过滤器组件，其具有安装有一次性过滤器元件筒的基座。所述筒包括双级过滤器系统，其中燃料轴向流向用于移除微粒物质和聚结水滴的一级过滤器元件，并轴向流向作为水障壁的二级过滤器级。过滤后的燃料轴向流动并从基座中的出口通道流出。水可收集在集水槽中。虽然’170专利的燃料过滤器旨在将水与燃料分离，但是在燃料乳化或包括生物组分的情况下其可能不能提供充分的分离。因此，可能无法提供所需的燃料过滤水平。此外，’170专利的燃料过滤器并未解决与过滤器元件筒在所述筒维修或更换期间的做好准备相关联的潜在缺点。本文所公开的过滤器元件和过滤器组件可旨在减轻或克服上述潜在缺点中的一个或多个。
技术实现思路
根据第一方面，具有纵向轴线的过滤器元件可包括具有端盖障壁的第一端盖。端盖障壁可包括被配置成在过滤器元件的内部与过滤器元件的外部之间提供流动连通的内端盖孔隙，以及被配置成在过滤器元件的内部与过滤器元件的外部之间提供流动连通的端盖流动通道。过滤器元件还可包括第一管状构件，第一管状构件具有第一端，第一端耦接至第一端盖，以在内端盖孔隙与第一管状构件的第二端之间提供流动连通。第一管状构件可包括内管状元件，其包括管状元件第一端并沿纵向轴线延伸至管状元件第二端。管状元件第一端可耦接至第一端盖，并可被配置成在内端盖孔隙与管状元件第二端之间提供流动连通。第一管状构件还可包括外管状元件，其耦接至管状元件第二端并沿内管状元件共同延伸以形成内管状元件与外管状元件之间的空间。外管状元件可包括第一管状元件孔隙。过滤器元件可进一步包括围绕外管状元件延伸的第一过滤介质、耦接至第一管状构件的第二端并包括中间障壁孔隙的中间障壁，以及具有与第一过滤介质的过滤特性不同的过滤特性的第二过滤介质。第二过滤介质可包括内部通道，其可耦接至与第一过滤介质相对的中间障壁，而且还可与内管状元件流动连通。过滤器元件还可包括第二端盖，其在与中间障壁相对的端部处连接至第二过滤介质。第一过滤介质和第二过滤介质中的一个可包括聚结型介质，其被配置成在包括第一流体和第二流体的流体通过第一过滤介质和第二过滤介质中的一个时促进第一流体与第二流体的分离，其中第二流体具有不同于第一流体的特性。根据另一方面，具有纵向轴线的过滤器元件可以包括具有端盖障壁的第一端盖。端盖障壁可以包括被配置为在过滤器元件的内部与过滤器元件的外部之间提供流动连通的内端盖孔隙，以及被配置为在过滤器元件的内部与过滤器元件的外部之间提供流动连通的端盖流动通道。过滤器元件可以进一步包括第一管状构件，其具有第一端，第一端耦接至第一端盖以在内端盖孔隙与第一管状构件的第二端之间提供流动连通。第一管状构件可以包括内管状元件，其包括管状元件第一端并且沿纵向轴线延伸至管状元件第二端。管状元件第一端可以耦接至第一端盖并且可以被配置为在内端盖孔隙与管状元件第二端之间提供流动连通。第一管状构件还可以包括外管状元件，其耦接至管状元件第二端并且沿内管状元件共同延伸以形成内管状元件与外管状元件之间的空间。外管状元件可以包括第一管状元件孔隙。过滤器元件可以进一步包括围绕外管状元件延伸的第一过滤介质，以及耦接至第一管状构件的第二端并且包括中间障壁孔隙的中间障壁。过滤器元件还可以包括具有不同于第一过滤介质的过滤特性的过滤特性的第二过滤介质。第二过滤介质可以包括内部通道、可以耦接至与第一过滤介质相对的中间障壁，并且可以与内管状元件流动连通。过滤器元件可以进一步包括在与中间障壁相对的端部处耦接至第二过滤介质的第二端盖。第一过滤介质和第二过滤介质中的一个可以包括聚结类型的介质，其被配置为当包括第一流体和具有不同于第一流体的特性的第二流体的流体通过第一过滤介质和第二过滤介质中的一个时促进第一流体与第二流体的分离。第一流体可以是水，而第二流体可以是燃料。根据另一个方面，过滤器组件可以包括过滤罐和接纳在过滤罐中的过滤器元件。过滤器元件可以具有纵向轴线并且可以包括具有端盖障壁的第一端盖。端盖障壁可以包括被配置为在过滤器元件的内部与过滤器元件的外部之间提供流动连通的内端盖孔隙，以及被配置为在过滤器元件的内部与过滤器元件的外部之间提供流动连通的端盖流动通道。过滤器元件还可以包括第一管状构件，其具有第一端，第一端耦接至第一端盖以在内端盖孔隙与第一管状构件的第二端之间提供流动连通。第一管状构件可以包括内管状元件，其包括管状元件第一端并且沿纵向轴线延伸至管状元件第二端。管状元件第一端可以耦接至第一端盖并且可以被配置为在内端盖孔隙与管状元件第二端之间提供流动连通。第一管状构件还可以包括外管状元件，其耦接至管状元件第二端并且沿内管状元件共同延伸以形成内管状元件与外管状元件之间的空间。外管状元件可以包括第一管状元件孔隙。过滤器元件可以进一步包括围绕外管状元件延伸的第一过滤介质，以及耦接至第一管状构件的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有纵向轴线的过滤器元件，所述过滤器元件包括：第一端盖，其包括端盖障壁，所述端盖障壁包括：内端盖孔隙，其配置成在所述过滤器元件的内部和所述过滤器元件的外部之间提供流动连通；以及端盖流动通道，其配置成在所述过滤器元件的内部和所述过滤器元件的外部之间提供流动连通；第一管状构件，其具有第一端，所述第一端耦接至所述第一端盖，以在所述内端盖孔隙与所述第一管状构件的第二端之间提供流动连通，其中所述第一管状构件包括：内管状元件，其包括管状元件第一端并沿所述纵向轴线延伸至管状元件第二端，所述管状元件第一端耦接至所述第一端盖并配置成在所述内端盖孔隙和所述管状元件第二端之间提供流动连通；以及外管状元件，其耦接至所述管状元件第二端并沿所述内管状元件共同延伸，以在所述内管状元件和所述外管状元件之间形成空间，所述外管状元件包括第一管状元件孔隙；第一过滤介质，其围绕所述外管状元件延伸；中间障壁，其耦接至所述第一管状构件的所述第二端，并包括中间障壁孔隙；第二过滤介质，其具有与所述第一过滤介质的过滤特性不同的过滤特性，所述第二过滤介质包括内部通道并耦接至与所述第一过滤介质相对的所述中间障壁，并与所述内管状元件流动连通；以及第二端盖，其在与所述中间障壁相对的端部处耦接至所述第二过滤介质；其中，所述第一过滤介质和所述第二过滤介质中的一个包括聚结型介质，其被配置为当包括第一流体和具有与所述第一流体不同的特性的第二流体的流体通过所述第一过滤介质和所述第二过滤介质中的一个时促进所述第一流体与所述第二流体的分离。...

【技术特征摘要】
2015.09.22 US 14/8610121.一种具有纵向轴线的过滤器元件，所述过滤器元件包括：第一端盖，其包括端盖障壁，所述端盖障壁包括：内端盖孔隙，其配置成在所述过滤器元件的内部和所述过滤器元件的外部之间提供流动连通；以及端盖流动通道，其配置成在所述过滤器元件的内部和所述过滤器元件的外部之间提供流动连通；第一管状构件，其具有第一端，所述第一端耦接至所述第一端盖，以在所述内端盖孔隙与所述第一管状构件的第二端之间提供流动连通，其中所述第一管状构件包括：内管状元件，其包括管状元件第一端并沿所述纵向轴线延伸至管状元件第二端，所述管状元件第一端耦接至所述第一端盖并配置成在所述内端盖孔隙和所述管状元件第二端之间提供流动连通；以及外管状元件，其耦接至所述管状元件第二端并沿所述内管状元件共同延伸，以在所述内管状元件和所述外管状元件之间形成空间，所述外管状元件包括第一管状元件孔隙；第一过滤介质，其围绕所述外管状元件延伸；中间障壁，其耦接至所述第一管状构件的所述第二端，并包括中间障壁孔隙；第二过滤介质，其具有与所述第一过滤介质的过滤特性不同的过滤特性，所述第二过滤介质包括内部通道并耦接至与所述第一过滤介质相对的所述中间障壁，并与所述内管状元件流动连通；以及第二端盖，其在与所述中间障壁相对的端部处耦接至所述第二过滤介质；其中，所述第一过滤介质和所述第二过滤介质中的一个包括聚结型介质，其被配置为当包括第一流体和具有与所述第一流体不同的特性的第二流体的流体通过所述第一过滤介质和所述第二过滤介质中的一个时促进所述第一流体与所述第二流体的分离。2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中所述第二过滤介质包括聚结型介质。3.根据权利要求2所述的过滤器元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·里斯，B·A·莫里斯，M·A·约翰逊，B·J·萨顿，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US