[发明专利]过滤器设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张于2005年2月22日提出申请的美国临时专利申请第60/655,178号的利益，该申请在此整体并入本文供参考。

技术领域

本发明大致涉及过滤和分离液体，更具体地，涉及用于发动机的燃料供给或用于发动机的润滑系统的类型的过滤器设备。

背景技术

必须从供给到发动机的燃料中去除颗粒物质和水，以便发动机适当地操作并具有长使用寿命。因此，用于发动机的燃料供给系统典型地包括在将燃料供给到发动机之前用于从燃料中去除颗粒物质的燃料过滤器。这种过滤器设备有时还包括用于从燃料中去除水、预热燃料、以及用于喷射抗凝冻或润滑的添加剂的装置。这种过滤器设备还可以包括其它装置，例如，恒温器、压力传感器或水传感器。过滤器可能还需要执行额外的功能，以中和燃料中的酸或氧化剂。此外，过滤器设备可以用于发动机的润滑系统。

这种过滤器典型地包括用于截留介质中的颗粒物质的过滤元件。元件被构成为使得当其由于颗粒物质变得堵塞时可以定期移除或更换。为了允许用于移除或更换元件，元件经常安装在过滤器壳体的内部，过滤器壳体进而连接到具有适于连接引导流体流进或离开过滤器设备的流体线路的入口和出口的过滤器基座。

理想的是过滤器设备和元件被构成为方便过滤器的使用。还理想的是以使只有适合的元件可以插入基座和壳体的方式构成元件和设备，以在使用期间排除错误。特别是在遇到运土和农机设备类型的恶劣或多尘的环境中使用的过滤器中，更理想的是过滤器设备包括在更换过滤元件时用于排除污垢或灰尘进入系统的特征。

为了方便起见，并为了保护环境，理想的是过滤器包括用于在元件更换之前从过滤器排出流体的装置，并防止在更换过滤元件时流体从燃料系统泄漏。还理想的是过滤元件由可烧毁或可重复利用的材料制作，且多数过滤器设备可以只通过更换元件重新使用。

还理想的是过滤器设备包括用于帮助更换过滤元件的内置特征，优选不需要工具，而且过滤器设备提供令人愉悦的优美外观。

先前的过滤器设备在提供这种需求、所需的特征和功能性方面很少能满足。因此，理想的是提供一种以更好地实现一个或多个上述的需求的方式用于过滤流体的改进的设备和方法，具体地，用于过滤供给到发动机的燃料或润滑剂的设备和方法。

发明内容

本发明提供一种用于过滤流体的改进的方法和设备，具体地，用于过滤供给到发动机的燃料或润滑剂的设备和方法。

在本发明的一种形式中，过滤元件包括一个设置在另一个的内部的大体呈管状的内部及外部介质填料(media pack)，所述内部及外部介质填料环绕或沿轴线设置，内部和外部介质填料中的每一个的一端都以限定在内部和外部介质填料之间的流体流动空间的方式连接到元件的端盖，其中所述流体流动空间用于容纳被平行引导通过内部和外部介质填料的流体流。元件可以包括带键的轴向凸出部，所述轴向凸出部用于接合过滤器基座的对应带键元件，用于保证过滤元件为用于该过滤器基座的合适元件。对于特定的用户、指定制造商的特定机器型号、或只希望保证安装特定的过滤元件的结构的其它目的，通过改变在过滤元件和过滤器基座上的对应键的结构，可以产生用于不同的过滤器结构的各种配合的过滤元件和基座的组合。

过滤元件的带键的轴向凸出部可以为过滤元件的端盖的一部分。在元件在连接到基座之前首先安装到过滤器壳体内的情况下，带键的轴向凸出部也可以为壳体的一部分。

在本发明的一种形式中，带键的轴向凸出部接合过滤器基座中的流量控制阀。当元件不在适当的位置处时，流量控制阀可以包括用于将流量控制阀推动到阻止流体进入元件或从基座泄漏的位置的扭转弹簧。根据本发明，过滤器设备还可以以使当带键的轴向凸出部与流量控制阀接合后元件必须在基座中旋转的方式构成，以便完成元件与过滤器基座的操作连接，使得将过滤元件旋转成适当排列的步骤同时将流量控制阀从关闭位置旋转到允许燃料流入元件的打开位置。

根据本发明，过滤元件或壳体的带键的轴向凸出部还可以作为过滤器设备的锁紧机构的一部分使用，用于在操作期间消除诸如振动的力所造成的元件或壳体与过滤器基座的分离。流量控制阀还可以为锁紧机构的一部分。可以设置流体排出阀设备，使得流体可以在元件更换之前从过滤器设备排出。流体排出阀设备可以构成为锁紧机构的一部分。在本发明的一种形式中，作为锁紧机构的一部分，除非流体排出阀设备首先放置在排出位置，否则流体排出阀设备可选择地接合流量控制阀，用于消除流量控制阀的旋转，从而通过带键的轴向凸出部的操作也消除过滤元件的旋转。