过滤器元件以及用于检修过滤器系统的方法技术方案

一种用于过滤流体的过滤器元件包括过滤介质包，所述过滤介质包具有用于接收未过滤的流体的轴向入口侧以及形成所述过滤介质包的径向边界的周向侧。所述过滤介质包被配置用于插入到过滤器系统的壳体中，以便用所述壳体的外侧壁封闭或部分地封闭所述过滤介质包的所述周向侧。所述过滤器元件包括桥式密封件布置，所述桥式密封件布置具有：第一套环形部分，所述第一套环形部分包括第一周向密封表面，所述第一周向密封表面密封地联接到所述过滤介质包的所述周向侧或密封地联接到所述轴向入口侧的边界；以及第二套环形部分，所述第二套环形部分包括第二周向密封表面，所述第二周向密封表面被配置用于环绕所述壳体的所述外侧壁并与其密封地协作。壁并与其密封地协作。壁并与其密封地协作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过滤器元件以及用于检修过滤器系统的方法
[0001]本申请于2020年1月8日作为PCT国际专利申请提交并且要求于2019年1月8日提交的欧洲专利申请号19150836.5的优先权，所述欧洲专利申请的全部披露内容通过援引以其全文并入。


[0002]本披露内容涉及一种过滤器元件。更具体地，本披露内容涉及一种可以插入到过滤器系统的壳体中并且可以被移除以进行检修的过滤器元件。本披露内容还涉及一种用于检修过滤器系统的方法。

技术介绍

[0003]用于过滤流体的过滤器元件(也称为过滤器滤芯)被用于广泛多种过滤应用。流体可以是液体或气体，例如空气。
[0004]实际上，在许多情况下，期望从流体流中过滤出污染物材料。例如，流向机动车辆或者发电设备、施工设备或其他设备的发动机的空气流、流向燃气涡轮机系统的气体流以及流向各种燃烧炉的空气流中都携带颗粒污染物。对于此类系统而言优选的是从流体中移除或至少减少污染物材料。
[0005]过滤器元件可以被构造为能按规律的时间间隔或者在过滤性能降至低于临界阈值水平时从过滤器系统的壳体移除并更换的元件。
[0006]一般地，过滤器元件包括过滤介质包，该过滤介质包包含过滤介质。过滤介质(也称为过滤器主体)在流体流过过滤介质时去除污染物材料。常用且可商购的过滤介质是例如褶皱式介质或带槽纹介质。带槽纹介质也被称为Z型介质。
[0007]在美国专利US7,396,376中描述了包含带槽纹介质的过滤介质包的示例。过滤介质包一般包括形成过滤介质包的径向边界的周向侧。过滤介质包的周向侧可以根据过滤介质包的整体形状而具有各种形状。如果过滤介质包具有例如圆柱形状，那么过滤介质包的周向侧对应于圆柱的外侧。
[0008]过滤介质包的形状和大小还根据过滤介质包要与其装配的对应壳体进行设计。
[0009]为了过滤器元件的适当操作，过滤介质包必须适当地密封到过滤介质包插入其中的壳体。已经提出用于过滤器元件的各种类型的密封件。
[0010]用于过滤器元件的密封件类型的第一示例是所谓的倒置径向密封件，也被称为向外指向的径向密封件，其例如由聚氨酯(PU)制成且围绕过滤介质包(例如，包含堆叠或缠绕的带槽纹介质的包)径向地定位。密封件一般由密封框架支撑以向密封件提供强度并且补偿过滤介质包的不规则形状。为了使用包括倒置径向密封件的空气过滤器元件，过滤器装置的壳体设有内径向壁部分，该内径向壁部分被设定尺寸以使得当过滤器元件插入壳体中时，倒置径向密封件的径向边缘对壳体的内径向壁部分进行压缩并且由此与其形成密封接触。在例如美国专利US7,396,376中披露了外径向密封件的示例。
[0011]用于过滤器元件的密封件类型的第二示例例如与圆柱形过滤介质包(例如，包含
褶皱式介质的包)结合使用的向内指向的径向密封件。向内指向的径向密封件例如在形成过滤介质包的圆柱的中空部分中径向地定位。为了使用这些类型的向内指向的径向密封件，过滤器系统的壳体包括管状元件，该管状元件被设定尺寸以使得当过滤器元件插入壳体中时，向内指向的径向密封件的径向边缘被压缩以与位于壳体内部的管状元件的外表面形成密封接触。
[0012]本领域已知的过滤器元件的缺点是需要以高精度制造密封件，例如，如上面讨论的倒置径向密封件或向内指向的径向密封件。类似地，需要以高精度且一般根据密封件的尺寸来制造过滤器系统的壳体并且特别是密封件进行接触的向内指向的径向表面(即，密封表面)。实际上，密封件在壳体内的不完美配合可能会导致流体泄漏。此外，对于过滤器系统是用于机动车辆(诸如像农业车辆或卡车)的空气过滤器系统的应用，过滤器密封件需要是稳固的，因为它们可能会暴露于强烈的振动。
[0013]作为施加严格工程公差的结果，过滤器元件和相关联的壳体的制造过程是昂贵且耗时的。

技术实现思路

[0014]本披露内容的目标是提供一种用于过滤流体的过滤器元件，该过滤器元件是稳固的并且能够以成本有效的方式制造。
[0015]本披露内容的实施例的又一目标在于，过滤器元件可以与过滤器系统的壳体一起使用，其中可以放松关于与过滤器元件的密封件界面连接(interfacing)的壳体的密封表面的工程公差。
[0016]根据本披露内容的一方面，提供了一种用于过滤流体的过滤器元件，该过滤器元件包括过滤介质包，该过滤介质包沿着纵向轴线从第一端延伸到第二端，并且具有在第一端处的用于接收未过滤的流体的轴向入口侧以及形成过滤介质包的径向边界的周向侧。该过滤介质包被配置用于插入到壳体中，以便用壳体的外侧壁封闭或部分地封闭该过滤介质包的周向侧。
[0017]根据本披露内容的过滤器元件包括桥式密封件布置，该桥式密封件布置用于密封地桥接过滤介质包的径向边界与壳体的外侧壁之间的间隙。该桥式密封件布置具有第一套环形部分和与该第一套环形部分联接的第二套环形部分，并且其中该第一套环形部分包括第一周向密封表面，该第一周向密封表面密封地联接到过滤介质包的周向侧或密封地联接到轴向入口侧的边界，并且其中该第二套环形部分包括第二周向密封表面，该第二周向密封表面被配置用于环绕壳体的外侧壁并与其密封地协作。
[0018]本披露内容不限于特定的流体。优选地，流体是气体，诸如像空气。本披露内容也不限于特定的过滤介质。例如，根据本披露内容的过滤器元件包括过滤介质包，该过滤介质包包含过滤介质，诸如带槽纹过滤介质或褶皱式过滤介质或者任何其他适合于过滤流体的过滤介质。过滤介质包可以具有各种形状并且本披露内容不限于任何特定形状，实际上，过滤介质包的周向侧与垂直于纵向轴线的平面之间的截面可以例如具有圆形、卵形、椭圆形、圆角正方形、长圆形或任何其他形状的形状。
[0019]有利地，通过提供具有第一套环形部分和第二套环形部分的桥式密封件布置，在过滤器元件与壳体之间维持一定程度的断开联接。以此方式，过滤器元件可以在壳体内移
动/振动，而没有产生任何泄漏的风险，从而使过滤器元件更稳固。
[0020]有利地，通过将第一套环形部分的第一周向密封表面密封地联接到过滤介质包的周向侧或联接到轴向入口侧的边界，不需要提供密封件支撑框架或者像本领域已知的过滤器密封件的情况那样提供联接元件。因此，根据本披露内容的过滤器元件可以装配到具有减小的内径的壳体中，从而允许将过滤器系统的壳体制作得更紧凑。
[0021]有利地，通过提供包括被配置用于环绕壳体的外侧壁并与其密封地协作的第二周向密封表面的第二套环形部分，制造壳体所需的精度较低，特别地，可以放松相对于壳体的密封表面的公差。以此方式，可以使用更便宜的工具进行制造，因为翘曲对壳体的塑料壁的影响被减小。
[0022]本披露内容的方面的又一优点在于，利用包括桥式密封件布置的过滤器元件，远程的密封表面(即，第二套环形部分的第二周向密封表面)在壳体的外侧壁处进行密封。有利地，这个外侧壁可以具有不规则形状，例如液滴形状或可以由第二套环形部分的第二周向密封表面设定轮廓的任何其他形状。
[0023]在实施例中，桥式密封件布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于过滤流体的过滤器元件(100)，包括过滤介质包(10)，所述过滤介质包沿着纵向轴线(Z)从第一端(z1)延伸到第二端(z2)并且具有：在所述第一端(z1)处的轴向入口侧(7)，所述轴向入口侧用于接收未过滤的流体，以及周向侧(6)，所述周向侧形成所述过滤介质包的径向边界；并且其中，所述过滤介质包(10)被配置用于插入到壳体(50)中，以便用所述壳体(50)的外侧壁(51)封闭或部分地封闭所述过滤介质包(10)的所述周向侧(6)；其特征在于，所述过滤器元件(100)包括桥式密封件布置(20)，所述桥式密封件布置用于密封地桥接所述过滤介质包的所述径向边界与所述壳体的所述外侧壁之间的间隙，所述桥式密封件布置(20)具有：第一套环形部分(20a)，所述第一套环形部分包括第一周向密封表面(41)，所述第一周向密封表面密封地联接到所述过滤介质包(10)的所述周向侧(6)或密封地联接到所述轴向入口侧(7)的边界；以及第二套环形部分(20b)，所述第二套环形部分与所述第一套环形部分(20a)联接，并且其中所述第二套环形部分(20b)包括第二周向密封表面(42)，所述第二周向密封表面被配置用于环绕所述壳体的所述外侧壁(51)并与其密封地协作。2.根据权利要求1所述的过滤器元件(100)，其中，所述过滤介质包(10)包含过滤介质(5)，诸如带槽纹过滤介质或褶皱式过滤介质或者任何其他适合于过滤所述流体的过滤介质。3.根据权利要求1或权利要求2所述的过滤器元件(100)，其中，所述桥式密封件布置(20)包括弹性且可拉伸的带(45)，并且其中所述第一套环形部分(20a)和所述第二套环形部分(20b)分别对应于所述弹性且可拉伸的带(45)的下部部分和上部部分。4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述桥式密封件布置(20)被配置用于在围绕所述壳体的所述外侧壁(51)定位时使所述第二套环形部分(20b)弹性地变形，以便形成相反径向力来将所述第二周向密封表面(42)压到所述壳体的所述外侧壁(51)上。5.根据权利要求1至3中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述桥式密封件布置(20)被配置用于相对于所述第一套环形部分(20a)将所述第二套环形部分(20b)从未密封位置移动到密封位置，反之亦然。6.根据权利要求5所述的过滤器元件(100)，其中，所述桥式密封件布置(20)被配置用于在从所述未密封位置移动到所述密封位置时拉伸和/或挠曲所述第二套环形部分(20b)，从而在处于所述密封位置时使所述第二套环形部分(20b)弹性地变形，以便形成径向相反力来将所述第二周向密封表面(42)压到所述壳体的所述外侧壁(51)上。7.根据权利要求5或权利要求6所述的过滤器元件(100)，其中，所述桥式密封件布置(20)被配置为使得当所述第二套环形部分(20b)分别定位在所述未密封位置和所述密封位置时，所述第二周向密封表面(42)形成径向面向外的周向表面和径向面向内的周向表面。8.根据权利要求5至7中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述桥式密封件布置(20)包括一条或多条预先确定的折叠线(20g)，所述一条或多条预先确定的折叠线被配置用于促进所述第二套环形部分(20b)在所述密封位置与所述未密封位置之间的移动。9.根据权利要求2至8中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述带槽纹过滤介质
(5)包括带槽纹过滤材料的卷绕层，并且其中所述卷绕式带槽纹过滤介质的外层的外表面形成所述过滤介质包(10)的所述周向侧(6)。10.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述第二套环形部分(20b)包括密封肋(21)，并且其中所述径向密封肋(21)的径向表面形成所述第二周向密封表面(42)。11.根据权利要求1至9中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述第二套环形部分(20b)包括向内突起部分(20f)，所述向内突起部分被配置用于与所述壳体的所述外侧壁(51)的凹陷部分(51b)配合和/或密封地协作。12.根据权利要求5至9中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述第二套环形部分(20b)包括接合区段(20h)，所述接合区段被配置用于与所述壳体的所述外侧壁(51)的匹配区段(51c，51d)接合，以便在处于所述密封位置时将所述第二套环形部分(20b)保持在适当位置。13.根据权利要求2至12中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述过滤介质包(10)包括支撑壳(9)，所述支撑壳包围所述过滤介质(5)或包围所述过滤介质(5)的部分，并且其中所述支撑壳(9)的外表面形成所述过滤介质包(10)的所述周向侧(6)。14.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述第一套环形部分(20a)由以下项中的任一者的材料制成：弹性体，诸如合成橡胶或天然橡胶；热塑性弹性体；热固性弹性体；热塑性硫化橡胶；乙烯丙烯二烯单体橡胶；聚合物，诸如聚氨酯；金属；塑料；或者任何这些材料的组合。15.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述第二套环形部分(20b)由以下项中的任一者制成或部分地制成：弹性体，诸如合成橡胶或天然橡胶；热塑性弹性体；热固性弹性体；热塑性硫化橡胶；乙烯丙烯二烯单体橡胶；聚合物，诸如聚氨酯；或者这些材料中的任一者的组合。16.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述第一套环形部分(20a)和所述第二套环形部分(20b)形成由单一材料、优选地弹性体制成的联接的主体。17.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，胶或任何其他粘合剂手段将所述第一周向密封表面(41)联接到所述周向侧(6)或联接到所述轴向入口侧(7)的所述边界。18.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述桥式密封件布置(20)包括桥接部分(20c)，所述桥接部分将所述第二套环形部分(20b)与所述第一套环形部分(20a)联接，优选地，所述桥接部分(20c)由以下项中的任一者制成或部分地制成：弹性体，诸如合成橡胶或天然橡胶；热塑性弹性体；热固性弹性体；热塑性硫化橡胶；乙烯丙烯二烯单体橡胶；聚合物，诸如聚氨酯；或者这些材料中的任一者的组合。19.根据权利要求5至18中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，当从所述未密封位置移动到所述密封位置时，所述第二周向密封表面(42)的周长从第一值C
外
增加到第二值C
内
，其中优选地更优选地20.根据权利要求5至19中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述桥式密封件布置(20)包括刚性引导元件(22)，所述刚性引导元件附接到所述第二套环形部分(20b)以促进
所述第二套环形部分在所述密封位置与所述未密封位置之间的移动。21.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，包括固定手段，诸如固定夹具(24)，所述固定手段围绕所述第二套环形部分(20b)定位，并且其中，所述固定手段被配置用于将所述第二周向密封表面(42)压到所述壳体的所述外侧壁(51)上。22.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述过滤介质包(10)的所述周向侧(6)与垂直于所述纵向轴线Z的平面之间的截面具有圆形、卵形、椭圆形或圆角正方形的形状。23.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述过滤介质包(10)具有在所述第二端z2处的用于输出过滤后的流体的轴向出口侧(8)，或者替代性地，其中所述过滤介质包(10)具有位于所述过滤介质包10的所述第二端z2处的闭合的凸缘(14)，并且所述周向侧(6)被配置用于输出过滤后的流体。24.一种过滤器系统(200)，包括：根据前述权利要求中任一项所述的过滤器元件(100)；以及壳体(50)，所述壳体包括封闭或部分地封闭所述过滤介质包(10)的所述周向侧(6)的外侧壁(51)；其中，所述第二周向密封表面(42)环绕所述壳体的所述外侧壁(51)并与其密封地协作。25.根据权利要求24所述的过滤器系统(200)，其中，所述壳体的所述外侧壁(51)适于与所述第二周向密封表面(42)协作。26.根据权利要求24或权利要求25所述的过滤器系统(200)，包括预滤器(75)，所述预滤器用于对进入所述过滤介质包(10)之前的未过滤的流体进行预滤，并且其中，所述预滤器(75)可移除地联接到所述壳体(50)，并且其中所述第二套环形部分(20b)包括被配置用于与所述预滤器(75)的内表面协作的第三周向密封表面(43)。27.一种过滤器系统(200)，包括：根据权利要求1至23中任一项所述的过滤器元件(100)，其中，所述桥式密封件布置(20)包括联接到所述第二套环形部分(20b)的一个或多个手柄(20e)；以及壳体(50)，所述壳体包括封闭或部分地封闭所述过滤介质包(10)的所述周向侧的外侧壁(51)，并且其中向所述壳体的所述外侧壁(51)设置一个或多个突起元件(56)；并且其中所述第二周向密封表面(42)环绕所述壳体的所述外侧壁(51)并与其密封地协作，并且其中所述一个或多个手柄(20e)中的每一个联接到对应的突起元件(56)以将所述桥式密封件布置(20)保持在适当位置。28.根据权利要求27所述的过滤器系统(200)，包括一个或多个闩锁(80)，所述一个或多个闩锁用于将预滤器(75)或过滤器盖锁到所述壳体(50)，并且其中，所述一个或多个闩锁(80)中的每一个与所述桥式密封件布置(20)的所述一个或多个手柄(20e)中的对应手柄联接。29.根据权利要求24至27中任一项所述的过滤器系统(200)，进一步包括过滤器盖，所述过滤器盖用于例如保护所述过滤介质包的所述轴向入口侧的至少部分，并且其中，所述过滤器盖包括周向盖部分，所述周向盖部分围绕所述第二套环形部分(20b)定位并且被配置用于将所述第二周向密封表面(42)压到所述壳体的所述外侧壁(51)上。
30.一种根据权利要求1至23中任一项所述的过滤器元件(100)的用途，用于密封地桥接所述过滤介质包(10)的所述径向...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：唐纳森公司，
类型：发明
国别省市：