利用由编码多磁体生成的磁剪切力的过滤器互连制造技术

一种过滤系统互连结构，其具有彼此磁性连通的过滤器歧管和滤筒，使得当滤筒插入歧管贮槽内时，歧管中的闩锁机构和闩锁阻挡结构将滤筒与歧管贮槽固定。磁性连通形成在两个互补的编码磁体之间，当彼此紧密靠近时能够产生磁剪切力。磁剪切力消除了闩锁阻挡结构对闩锁的干扰，从而允许闩锁固定滤筒。过滤器磁体极性转换与歧管磁体极性转换对准，使得当滤筒插入歧管贮槽壳体内时，在磁体之间生成剪切力，从而允许抵抗偏置力致动闩锁阻挡机构，从而径向向内移动，抵抗单独的偏置力。抵抗单独的偏置力。抵抗单独的偏置力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用由编码多磁体生成的磁剪切力的过滤器互连


[0001]本专利技术总体上涉及在滤筒与其对应的歧管之间的互连方案。本专利技术利用包含编码多磁体的相关磁设计，更具体地，磁吸引、排斥或其组合，以生成剪切力。在滤筒插入配套的过滤器歧管时引入磁力，以帮助互连，在特定情况下，将滤筒闩锁在歧管内，在互连时启动或停用闩锁机构、开关或阀，或相对于其它部件接合或脱离接合机构。

技术介绍

[0002]在2010年9月21日授予斯达瑞吉研究有限公司(Cedar Ridge Research LLC)的题为《场发射系统与方法(FIELD EMISSION SYSTEM AND METHOD)》(“'471专利”)的美国专利第7,800,471号中介绍了相关磁体设计。该专利描述了具有电场或磁场源的场发射结构。磁场或电场源的大小、极性和位置经配置以具有符合预定代码的所需相关特性。相关特性对应于特殊的力函数，其中空间力对应于相对对准、分离距离和唯一的空间力函数。
[0003]在2010年10月19日授予斯达瑞吉研究有限公司的题为《与第一部件和第二部件之间的精密附接有关的设备和方法(APPARATUS AND METHODS RELATING TO PRECISION ATTACHMENTS BETWEEN FIRST AND SECOND COMPONENTS》(与'471专利相关的专利)”的美国专利第7,817,006号中，教导了第一部件与第二部件之间的附接方案。通常，第一部件包括第一场发射结构，且第二部件包括第二场发射结构，其中每个场发射结构包括多个磁场发射源(磁阵列)，其位置和极性与对应于场发射结构的预定对准的预定空间力函数相关。当第一场发射结构在第二场发射结构附近时，这些部件适于彼此附接。
[0004]当相关磁体与互补或镜像对应物对准时，组成每个相关磁体的各种磁场发射源将对准，从而产生峰值空间吸引力，而未对准将导致各种磁场发射源基本上相互抵消。空间力(吸引力、排斥力)的大小是两个磁场发射结构的相对对准、磁场强度及其各种极性的函数。
[0005]可以根据代码改变各个磁源的极性，而不需要保持机构来防止磁力“翻转”磁体。作为这种磁作用的说明性示例，图1中描绘了现有技术的设备1000。设备1000包括第一部件1002和第二部件1012。第一部件包括第一场发射结构1004，其包括多个场发射源1006。第二部件包括第二场发射结构1014，其包括多个场发射源1016。当第一场发射结构1004在第二场发射结构1014附近时，即，它们相对于彼此处于预定的对准状态，第一部件和第二部件适于彼此附接。
[0006]第一场发射结构1004可经配置以与第二场发射结构1014相互作用，使得第二部件1012可以被对准以变得附接(吸引)到第一部件1002或未对准以变得从第一部件移除(排斥)。当第一部件1002和第二部件1012各自的第一场发射结构1004和第二场发射结构1014相对于彼此移动而变得未对准时，第一部件1002可以从第二部件1012释放。
[0007]通常，两个或更多个场发射结构倾向于对准的精度随着每个场发射结构中不同场发射源的数量N的增加而增加，包括对于给定的表面积A。换言之，可以通过增加形成两个场发射结构的场发射源的数量N来提高对准精度。更具体地，可以通过增加包括在给定表面积A内的场发射源的数量N来提高对准精度。
[0008]在2011年2月22日授予斯达瑞吉研究有限公司的题为《相关磁联接装置和使用相关联接装置的方法(CORRELATED MAGNETIC COUPLING DEVICE AND METHOD FOR USING THE CORRELATED COUPLING DEVICE)》的美国专利第7,893,803号中，教导了一种使用上述相关磁体附接方案的压缩气体系统部件联接装置。
[0009]图2中示出了这种联接装置的说明性示例，其描绘了具有凹形元件1202和凸形元件1204的快速连接空气软管接头1200。
[0010]凹形元件1202包括第一磁场发射结构1218。凸形元件1204包括第二磁场发射结构1222。这两种磁场发射结构通常都是平面的，并符合相同的编码，但彼此互为镜像。连接器部件1202、1204的可操作联接和密封是以足够的力来实现的，以便于它们之间的基本上气密的密封。
[0011]通过分离附接的第一场发射结构1218和第二场发射结构1222实现凸形元件1204从凹形元件1202的移除或分离。当凸形元件相对于凹形元件旋转时，凸形元件被释放，这又使第一磁场发射结构和第二磁场发射结构未对准。
[0012]当常规磁体紧密靠近时，它们根据其相邻面的极性在它们之间产生力，这个力通常垂直于磁体的面。如果常规磁体偏移，则也会有朝向对准位置的剪切力，该剪切力通常比保持力小。然而，多极(编码多磁体)磁体是不同的。当多极磁体偏移时，吸引力和排斥力在极性转换时结合在一起以部分地抵消法向力，同时建立了更强的剪切力。
[0013]图3A和3B描绘了这些力的简化图示，其中箭头表示施加在顶部磁体上的力的方向。在常规设置中，偏移减小了吸引力而不会产生显著的剪切力。这些力主要垂直于磁体面，如图3A所示。如图3B的交替多极磁体设计所示，极性转换处的吸引力和排斥力的结合减少了保持力，并产生了剪切力。
[0014]在2012年10月2日授予相关磁学研究有限公司(Correlated Magnets Research LLC)的题为《用于分离相关磁性结构的系统(system for detachment of correlated magnetic structures)》的美国专利第8,279,032号(“'032专利”)中，教导了一种用于分离相关磁性结构的系统，其使用如上所述的多极多磁体剪切力方案。
[0015]在'032专利的图45(在本文中表示为图4)中示出了说明性示例，其描绘了用于旨在产生两个磁性结构4402a、4402b的理想运动行为的多磁体的互补代码4502a、4502b。
[0016]为了实现所需的运动和剪切力要求，设计了互补码4502a、4502b，其包括用于实现理想运动行为的第一部分4504a、4504b和用于根据需要增加剪切力以满足所需剪切力要求的第二部分4506a、4506b。然后使用这两个代码对磁性结构对进行磁编程。
[0017]现有技术的过滤器互连存在许多技术障碍，特别是在安装方面，以及在过滤介质已达到其使用寿命时滤筒的拆卸和更换方面。此类技术障碍包括提供有效的闩锁和解锁机构，以在安装之后将手动插入的滤筒保持在配套的歧管中，同时包括诸如开关致动的阀机构之类的机构，以在拆卸滤筒进行更换时防止水流。其它技术障碍包括采用有效的认证和/或防伪手段，以确保只能安装指定的滤筒。
[0018]因此，需要一种改进的过滤器互连，其克服了这些技术障碍，而不会大幅增加制造的成本和复杂性。
[0019]本专利技术使上述多极多磁体技术适用于滤筒和对应歧管的互连结构的不同方案，以解决现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于过滤系统的滤筒，所述滤筒包括：壳体，所述壳体具有主体、顶表面、底表面、轴向长度和内腔；与所述内腔流体连通的入口端口和出口端口；从所述壳体主体径向地向外延伸的突起，所述突起附接到所述壳体主体或与所述壳体主体成一体并且邻近所述底表面；以及磁性结构，所述磁性结构位于所述壳体主体上或所述壳体主体内并具有径向地面向外的表面；其中所述磁性结构包括具有多个场发射源的磁体，所述场发射源的位置和极性与对应于所述场发射源的预定对准的预定空间力函数相关。2.一种经配置以容纳滤筒的过滤器歧管，所述过滤器歧管包括：入口和出口流体端口；贮槽，所述贮槽具有用于容纳配套滤筒的内腔；以及闩锁壳体，所述闩锁壳体包括闩锁和闩锁阻挡机构或保持器，其中所述闩锁阻挡机构包括位于其中的磁性结构和阻挡臂，所述磁性结构包括具有多个场发射源的磁体，所述场发射源的位置和极性与对应于所述场发射源的预定对准的预定空间力函数相关，所述闩锁阻挡机构在第一方向上可移动地响应于当互补或成对的第二磁性结构在大致平行于所述第一方向的方向上移动时并且在定位成紧邻所述磁性结构时生成的磁剪切力；所述闩锁具有允许所述闩锁在第一弹性偏置机构的作用下径向地向内枢转的枢转轴线；所述闩锁阻挡机构与所述闩锁可滑动地连通并且在向所述闩锁阻挡机构或保持器施加力的第二弹性偏置机构的作用下朝向所述闩锁偏置，所述第二弹性偏置机构力大致平行于所述贮槽中心轴线，使得除非受到所述磁剪切力的作用，否则所述闩锁阻挡机构阻挡所述闩锁径向地向内枢转。3.根据权利要求2所述的过滤器歧管，其中所述闩锁进一步包括凹口或底座，用于在所述配套滤筒插入所述贮槽内腔内时容纳所述配合滤筒的至少一部分并将所述配套滤筒保持在安装位置。4.根据权利要求2所述的过滤器歧管，进一步包括与所述闩锁滑动连通的释放杆或按钮，所述释放杆具有释放杆臂，使得在致动所述释放杆时，所述释放杆臂使所述闩锁远离所述贮槽内腔径向向外枢转。5.一种过滤系统，包括：具有入口和出口流体端口的过滤器歧管、具有用于容纳配套滤筒的内腔的贮槽，以及包括闩锁和闩锁阻挡机构或保持器的闩锁壳体，其中所述闩锁阻挡机构包括位于其中的第一磁性结构，所述闩锁阻挡机构在第一方向上可移动地响应于当互补或成对的第二磁性结构在大致平行于所述第一方向的方向上移动时以及在定位成紧邻所述第一磁性结构时生成的磁剪切力；以及所述滤筒包括：壳体，所述壳体具有主体、顶表面、底表面、轴向长度和内腔；与所述内腔流体连通的入口端口和出口端口；
从所述壳体主体径向地向外延伸的突起，所述突起附接到所述壳体主体或与所述壳体主体成一体并且邻近所述底表面；以及所述互补或成对的第二磁性结构位于所述壳体主体上或所述壳体主体内并且具有径向地面向外的表面；其中，在将所述滤筒附接到所述过滤器歧管时，所述第一磁性结构和所述第二磁性结构在所述第一方向上彼此紧密靠近在一起，使得生成所述磁剪切力，所述磁剪切力使所述闩锁阻挡机构远离所述闩锁移动，从而允许所述闩锁径向向内枢转，与所述滤筒突起接触，从而将所述滤筒固定到所述歧管。6.根据权利要求5所述的过滤系统，其中所述第一磁性结构和所述第二磁性结构各自包括具有多个磁场发射源的磁体，所述磁场发射源的位置和极性与对应于所述磁场发射源的预定对准的预定空间力函数相关。7.根据权利要求5所述的过滤系统，其中所述闩锁在弹性偏置力的作用下朝向所述贮槽径向向内枢转。8.根据权利要求7所述的过滤系统，其中所述闩锁阻挡机构包括阻挡臂，用于在所述滤筒未插入或仅部分地插入所述贮槽内时抵抗所述弹性偏置力保持所述闩锁。9.根据权利要求5所述的过滤系统，其中所述闩锁包括凹口或底座，用于在所述闩锁径向向内枢转时容纳所述滤筒突起。10.根据权利要求5所述的过滤系统，其中所述歧管闩锁壳体包括释放杆，所述释放杆具有与所述闩锁可滑动地连通的释放杆臂，使得在致动所述释放杆时，所述释放杆臂使所述闩锁远离所述滤筒突起径向向外枢转，以便移除滤筒。11.一种互连滤筒和配套过滤器歧管的方法，包括：将所述滤筒插入所述配套过滤器歧管的贮槽中，所述滤筒包括壳体，所述壳体具有主体、底表面、从所述壳体主体径向地向外延伸的突起，所述突起附接到所述壳体主体或与所述壳体主体成一体并且邻近所述底表面，以及位于所述壳体主体上或所述壳体主体内并且具有径向地面向外的表面的第一磁性结构，所述第一磁性结构包括具有多个场发射源的磁体，所述场发射源的位置和极性与对应于所述场发射源的预定对准的预定空间力函数相关；在第一方向上移动所述过滤器歧管贮槽内的所述滤筒；将所述第一磁性结构的多个场发射源与设置在所述过滤器歧管的闩锁阻挡机构或保持器内的互补或成对的第二磁性结构的多个磁场发射源对准，使得生成磁剪切力，所述闩锁阻挡机构与具有枢转轴线的闩锁可滑动地连通，所述枢转轴线允许所述闩锁在第一弹性偏置机构的作用下径向向内枢转，并且所述闩锁阻挡机构在向所述闩锁阻挡机构或保持器施加力的所述第二弹性偏置机构的作用下朝向所述闩锁偏置，所述第二弹性偏置机构力大致平行于所述贮槽中心轴线；响应于所述磁剪切力远离所述闩锁移动所述闩锁阻挡机构；以及使所述闩锁径向向内枢转以接触所述滤筒突起，从而将所述滤筒固定到所述歧管。12.根据权利要求11所述的方法，包括移除所述滤筒，所述方法包括：致动与所述闩锁可滑动地连通的释放杆或按钮，所述释放杆具有释放杆臂，所述释放杆臂用于在致动所述释放杆或按钮时抵靠所述第一弹性偏置机构使所述闩锁远离所述贮
槽径向向外枢转；以及从所述过滤器歧管抽出所述滤筒。13.一种经配置以容纳滤筒的过滤器歧管，所述过滤器歧管包括：入口和出口流体端口；贮槽，所述贮槽具有用于容纳配套滤筒的内腔；以及闩锁壳体，所述闩锁壳体包括相对于所述贮槽的中心轴线在径向方向上可移动的闩锁以及在大致垂直于所述径向方向的方向上可移动的闩锁阻挡机构或保持器，其中所述闩锁阻挡机构包括位于其中的第一磁性结构，所述第一磁性结构包括具有多个场发射源的磁体，所述场发射源的位置和极性与对应于所述场发射源的预定对准的预定空间力函数相关，所述闩锁阻挡机构在第一方向上可移动地响应于当互补或成对的第二磁性结构在大致垂直于所述第一方向的方向上移动时并且在定位成紧邻所述第一磁性结构时生成的磁剪切力；所述闩锁在第一弹性偏置机构的作用下可径向向内移动；所述闩锁阻挡机构与所述闩锁可滑动地连通并且在向所述闩锁阻挡机构或保持器施加力的第二弹性偏置机构的作用下朝向所述闩锁移动，所述第二弹性偏置机构力大致垂直于所述贮槽中心轴线，使得除非受到所述剪切磁力的作用，否则所述闩锁阻挡机构阻挡所述闩锁径向地向内移动。14.根据权利要求13所述的过滤器岐管，其中所述闩锁进一步包括闩锁臂，所述闩锁臂用于在插入所述贮槽内腔内时接触所述配套滤筒的至少一部分，并将所述配套滤筒保持在安装位置。15.根据权利要求14所述的过滤器岐管，其中所述闩锁阻挡机构包括狭槽或孔，在所述闩锁阻挡机构响应所述磁剪切力在所述第一方向上移动时，所述狭槽或孔允许所述闩锁臂通过其中径向向内地朝向所述贮槽中心轴线突出。16.根据权利要求13所述的过滤器歧管，进一步包括与所述闩锁可滑动地连通的释放杆或按钮，所述释放杆具有释放杆臂，使得在致动所述释放杆时，所述释放杆臂使所述闩锁远离所述贮槽内腔径向向外平移。17.一种过滤系统，包括：具有入口和出口流体端口的过滤器歧管、具有用于容纳配套滤筒的内腔的贮槽，以及闩锁壳体，所述闩锁壳体包括可相对于所述贮槽的中心轴线在径向方向上移动的闩锁和可在大致垂直于所述径向方向的方向上移动的闩锁阻挡机构或保持器，其中所述闩锁阻挡机构包括位于其中的第一磁性结构，所述第一磁性结构包括具有多个场发射源的磁体，所述场发射源的位置和极性与对应于所述场发射源的预定对准的预定空间力函数相关，所述闩锁阻挡机构在第一方向上可移动地响应于当互补或成对的第二磁性结构在大致垂直于所述第一方向的方向上移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：KX技术有限公司，
类型：发明
国别省市：