Узел фильтра с блочным устройством сопряжения с предохранительным клапаном
Изобретение предназначено для фильтрования. Узел фильтра содержит вертикальный корпус, имеющий нижнюю часть и крышку, которые вместе образуют внутреннее пространство вертикального корпуса, причем нижняя часть имеет впускной канал для текучей среды, предназначенный для подачи текучей среды в вертикальный корпус, и выпускной канал для текучей среды, предназначенный для выпуска текучей среды из вертикального корпуса; фильтрующий элемент, имеющий наружную часть в сообщении с впускным каналом и внутреннюю часть в сообщении с выпускным каналом, причем нижняя торцевая крышка соединена с выпускным каналом для текучей среды, на верхней торцевой крышке фильтрующего элемента выполнен установочный элемент и через установочный элемент проходит вентиляционный проход, предназначенный для сообщения по текучей среде между внутренней и наружной частями фильтрующего элемента; устройство сопряжения, соединенное с крышкой корпуса. Установочный элемент предназначен для приема в устройстве сопряжения. Устройство сопряжения съемно зацепляется с установочным элементом. Технический результат: обеспечение указания пригодности фильтрующего элемента. 14 з.п. ф-лы, 22 ил.
Перекрестные ссылки на родственные заявки
Настоящая заявка притязает на приоритет, зарезервированный предварительной заявкой на патент США №61/243185, поданной 17 сентября 2009 года. Кроме того, настоящая заявка притязает на приоритет, зарезервированный предварительной заявкой на патент США №61/309171, поданной 1 марта 2010 года.
Область, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к узлам фильтров текучей среды и, в частности, к узлу фильтра текучей среды, имеющему блочное устройство сопряжения между фильтром текучей среды, корпусом и клапаном сброса давления.
Предпосылки изобретения
Хорошо известно использование узлов фильтров текучей среды для фильтрования топлива для двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Эти узлы фильтров текучей среды имеют самые разные ориентации узла фильтра текучей среды. Например, известно использование установленных на боку, направленных вниз и вверх бачков, имеющих бумажные фильтрующие материалы, заключенные в бачок с образованием узла фильтра текучей среды. Что касается узлов фильтров текучей среды, установленных направленными вверх, известные фильтровальные устройства подают топливо в узел фильтра текучей среды посредством насоса. Топливо направляется вниз в нижнюю камеру узла фильтра текучей среды, откуда поток топлива проходит вверх в верхнюю камеру фильтра узла фильтра текучей среды. Затем топливо может содержаться и уплотняться прозрачной крышкой или оболочкой узла фильтра текучей среды для просмотра уровня топлива в верхней камере фильтра. Держатель фильтра отделяет нижнюю камеру от верхней камеры узла фильтра текучей среды.
В камере фильтра узла фильтра текучей среды узел фильтра текучей среды может иметь бачок фильтра с фильтрующим материалом, закрытый сверху и снизу фильтрующего материала торцевыми крышками фильтра. Факультативно, фильтрующий материал может окружать центральную трубку фильтра, обеспечивающую дополнительную опору для фильтрующего материала. Торцевые крышки уплотнены относительно краев фильтрующего материала, чтобы исключить любые возможные пути утечки на торцах бачка фильтра. Фильтрующий материал обычно представляет собой пластмассу, полученную аэродинамическим способом из расплава, или пористый бумажный материал, который может быть гофрированным или концентрически намотанным так, чтобы направлять текучую среду через фильтрующий материал. Фильтрующий материал удаляет из топлива нежелательные загрязняющие вещества, задерживая загрязняющие вещества внутри фильтрующего материала и на нем.
По мере того как текучая среда поступает в камеру фильтра, уровень топлива поднимается, и топливо проходит через фильтрующий материал снаружи вовнутрь. Затем топливо протекает вниз в центральный проход, расположенный вдоль центральной оси банки. Этот центральный проход сообщается с выпуском топлива, через который топливо выходит наружу из узла фильтра текучей среды.
В процессе фильтрования топливо либо втягивается в камеру фильтра за счет разрежения, создаваемого насосом за узлом фильтра текучей среды, либо топливо может вталкиваться в камеру фильтра давлением, создаваемым насосом до узла фильтра текучей среды. По мере того как топливо протекает через фильтрующий материал, грязь и другие загрязняющие вещества размером более пористых отверстий фильтрующего материала захватываются и удерживаются фильтрующим материалом. Эти загрязняющие вещества забивают или засоряют пористые отверстия фильтрующего материала и стесняют или закрывают пути, используемые протекающим топливом. После этого топливо вынуждено искать другие открытые или менее стесненные отверстия для потока, которые имеются выше уровня топлива, и при этом уровню топлива приходится подниматься по высоте фильтрующего материала и искать доступ до чистых участков фильтрующего материала. Этот процесс засорения и подъема продолжается до тех пор, пока фильтрующий материал полностью не погрузится в протекающее топливо.
Даже хотя фильтрующий материал может быть полностью погруженным в протекающую текучую среду, поступающее топливо продолжает проходить через фильтрующий материал. Фильтр необходимо менять только тогда, когда фильтрующий материал сильно засорится. Это являет собой проблему, поскольку чтобы определить, засорился ли фильтрующий материал, пользователь обычно смотрит на высоту топлива в камере фильтра. Если фильтрующий материал полностью погружен в топливо, пользователь обычно считает, что фильтр необходимо менять. Иными словами, этот тип системы может приводить к преждевременной замене фильтра.
Известно, что систему, описанную выше, можно улучшить, предусмотрев разделитель и клапан сброса давления на бачке фильтра. Разделитель соединяется с верхней торцевой крышкой бачка фильтра и намотан вокруг фильтрующего материала. Его функция заключается в том, чтобы делить часть корпуса, прилегающую к фильтрующему материалу, на внутреннюю зону, находящуюся между фильтрующим материалом и разделителем, и наружную зону, находящуюся между разделителем и корпусом. Разделитель позволяет текучей среде во внутренней зоне полностью подняться до того как текучая среда начнет подниматься в наружной зоне. Текучая среда в наружной зоне поднимается, когда текучая среда и/или воздух/пар проходит через клапан сброса давления, когда перепад давления на фильтрующем материале превышает заданную величину. Клапан сброса давления установлен в торцевой крышке бачка фильтра. Хотя эта система обеспечивает более точное указание оставшегося срока службы фильтрующего материала, из-за включения разделителя и клапана сброса давления сложность и стоимость бачка фильтра повышаются по сравнению с прежними конструкциями. Поскольку бачок фильтра обычно заменяется, когда фильтрующий материал засорится, более высокая стоимость бачка фильтра является нежелательным фактором в техническом обслуживании узла фильтра текучей среды.
Кроме того, в описанных выше системах фильтр обычно принято устанавливать на выпускной трубе, выполненной на части основания узла фильтра текучей среды. Фильтр обычно смещают в зацепление с частью основания и выпускной трубой с помощью пружины, зацепляющейся с крышкой узла фильтра текучей среды, а также с верхним торцом бачка фильтра. В этих системах фильтрующий элемент может установиться так, что не будет точно выровнен вдоль оси фильтрующего элемента, определяемой выпускной трубой части основания узла фильтра текучей среды, что приведет к неравномерной доступности фильтрующего материала текучей среде в узле фильтра текучей среды и потенциальному снижению точности визуального указания оставшегося срока службы, обеспечиваемого уровнем текучей среды в узле фильтра текучей среды.
Было бы желательно создать узел фильтра текучей среды, обеспечивающий точное указание оставшейся пригодности фильтрующего материала при одновременном снижении сложности и стоимости замены бачка топливного фильтра. Кроме того, было бы желательно создать узел фильтра текучей среды, обеспечивающий точное аксиальное выравнивание в узле фильтра текучей среды.
Краткое описание изобретения
Предлагается узел фильтра текучей среды, предназначенный для фильтрования текучей среды. Узел фильтра текучей среды содержит вертикальный корпус, имеющий нижнюю часть и крышку, которые вместе образуют внутреннее пространство вертикального корпуса. Нижняя часть имеет впускной канал для текучей среды, предназначенный для подачи текучей среды в вертикальный корпус, и выпускной канал для текучей среды, предназначенный для выпуска текучей среды из вертикального корпуса. Крышка позволяет видеть уровень текучей среды в вертикальном корпусе. Кроме того, узел фильтра текучей среды содержит фильтрующий элемент. Наружная часть фильтрующего элемента сообщается с впускным каналом для текучей среды, а внутренняя часть фильтрующего элемента сообщается с выпускным каналом для текучей среды. Фильтрующий элемент имеет фильтрующий материал, предназначенный для фильтрования текучей среды при ее прохождении от наружной части фильтрующего элемента к внутренней части фильтрующего элемента. Нижняя торцевая крышка фильтрующего элемента соединяется с выпускным каналом для текучей среды, а верхняя торцевая крышка фильтрующего элемента расположена выше нижней торцевой крышки. На верхней торцевой крышке фильтрующего элемента выполнен установочный элемент, и через установочный элемент проходит вентиляционный проход, предназначенный для сообщения по текучей среде между внутренней частью фильтрующего элемента и наружной частью фильтрующего элемента. Кроме того, узел фильтра текучей среды содержит устройство сопряжения, соединенное с крышкой вертикального корпуса и съемно зацепляющееся с установочным элементом фильтрующего элемента.
Узел фильтра текучей среды может содержать клапан сброса давления, сообщающийся с внутренней и наружной частями фильтрующего элемента, предназначенный для того, чтобы избирательно позволять текучей среде и/или воздуху/пару проходить через вентиляционный проход клапана фильтрующего элемента, когда перепад давления на фильтрующем элементе достигает заданного уровня. Прохождение текучей среды и/или воздуха/пара через клапан сброса давления вызывает повышение уровня текучей среды в вертикальном корпусе. Клапан сброса давления может встраиваться в верхнюю торцевую крышку фильтрующего элемента.
Кроме того, узел фильтра текучей среды может содержать устройство сопряжения, которое содержит корпус устройства сопряжения, имеющий верхнюю внутреннюю часть в сообщении с наружной частью фильтрующего элемента и нижнюю внутреннюю часть в сообщении с внутренней частью фильтрующего элемента, и уплотненный относительно их. Клапан сброса давления находится в сообщении с верхней внутренней частью и нижней внутренней частью корпуса устройства сопряжения, чтобы избирательно позволять текучей среде и/или воздуху/пару проходить через вентиляционный проход клапана фильтрующего элемента, когда перепад давления на фильтрующем элементе достигает заданного уровня, причем прохождение текучей среды и/или воздуха/пара через клапан сброса давления вызывает повышение уровня текучей среды в вертикальном корпусе.
Устройство сопряжения может иметь резьбовое соединение с крышкой вертикального корпуса. Кроме того, устройство сопряжения может содержать верхнюю часть, расположенную, по меньшей мере, частично снаружи крышки вертикального корпуса, чтобы позволять затягивать резьбовое соединение устройства сопряжения с крышкой вертикального корпуса. Устройство сопряжения может дополнительно содержать нижнюю часть, имеющую выполненную на ней резьбовую часть, причем нижняя часть соединена с верхней частью для вращения синхронно с ней, если крутящий момент, приложенный к верхней части, меньше заданного значения крутящего момента, и для проскальзывания относительно верхней части, если крутящий момент, приложенный к верхней части, больше заданного значения крутящего момента.
Устройство сопряжения может зацепляться с установочным элементом фильтрующего элемента для аксиального выравнивания фильтрующего элемента относительно крышки.
Установочный элемент может содержать кольцевую стенку, окружающую вентиляционный проход, причем кольцевая стенка зацепляется с устройством сопряжения для аксиального выравнивания фильтрующего элемента относительно крышки.
Крышка может быть, по меньшей мере, полупрозрачной. Кроме того, крышка может быть прозрачной.
Разделитель может располагаться рядом с наружной частью фильтрующего материала. Разделитель имеет верхний торец, соединенный с верхней торцевой крышкой фильтрующего элемента, и открытый нижний торец, отстоящий в продольном направлении от нижней торцевой крышки фильтрующего элемента. Таким образом, по меньшей мере, часть фильтрующего материала, расположенная прилегающей к нижней крышке, не прилегает непосредственно к разделителю. Разделитель проходит на большую часть расстояния от верхней торцевой крышки до нижней торцевой крышки.
Альтернативно, разделитель может располагаться внутри крышки вертикального корпуса прилегающим к крышке. Разделитель имеет верхний торец, уплотняемый относительно верхней торцевой крышки фильтрующего материала, для образования внутренней части внутреннего пространства вертикального корпуса между разделителем и фильтрующим элементом и наружной части внутреннего пространства вертикального корпуса между разделителем и крышкой. Внутренняя и наружная части внутреннего пространства вертикального корпуса могут быть в сообщении по текучей среде исключительно на нижнем торце разделителя. Кроме того, разделитель может изготавливаться из непрозрачного материала, чтобы блокировать видимость уровня текучей среды во внутренней части внутреннего пространства вертикального корпуса.
Краткое описание графического материала
Описание в настоящем документе ведется со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых подобными позициями обозначены подобные детали на нескольких видах и на которых:
ФИГ.1 представляет собой схематический чертеж, на котором показан узел фильтра текучей среды, имеющий вентиляционную головку со встроенным предохранительным клапаном, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.2 представляет собой вид сбоку, на котором показан топливный фильтр, предназначенный для использования с предлагаемым узлом фильтра текучей среды, показанным на ФИГ.1;
ФИГ.3 представляет собой вид сбоку, на котором показана вентиляционная головка предлагаемого узла фильтра текучей среды, показанного на ФИГ.1;
ФИГ.4 представляет собой разрез узла сброса давления предлагаемого узла фильтра текучей среды, показанного на ФИГ.1;
ФИГ.5 представляет собой схематический чертеж, на котором показан узел фильтра текучей среды, имеющий вентиляционную головку со встроенным предохранительным клапаном, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.6 представляет собой вид сбоку, на котором показан топливный фильтр, предназначенный для использования с предлагаемым узлом фильтра текучей среды, показанным на ФИГ.5;
ФИГ.7 представляет собой вид сбоку узла сброса давления предлагаемого узла фильтра текучей среды, показанного на ФИГ.5;
ФИГ.8 представляет собой схематический чертеж, на котором показан предлагаемый узел фильтра текучей среды, имеющий крышку с выполненным как одно целое разделителем;
ФИГ.9 представляет собой вид сверху разделителя предлагаемого узла фильтра текучей среды, показанного на ФИГ.8;
ФИГ.10 представляет собой схематический чертеж, на котором показан предлагаемый узел фильтра текучей среды, предназначенный для использования с топливным фильтром, имеющим цилиндрический установочный элемент, причем топливный фильтр имеет встроенный предохранительный клапан;
ФИГ.11 представляет собой схематический чертеж, на котором показан предлагаемый узел фильтра текучей среды, предназначенный для использования с топливным фильтром, имеющим цилиндрический установочный элемент, причем узел фильтра текучей среды содержит вентиляционную головку, имеющую встроенный предохранительный клапан;
ФИГ.12 представляет собой разрез, на котором показан предлагаемый узел фильтра текучей среды, имеющий блочное устройство сопряжения фильтра текучей среды;
ФИГ.13 представляет собой вид в перспективном изображении, на котором представлено блочное устройство сопряжения фильтра текучей среды, показанное на ФИГ.12;
ФИГ.14 представляет собой вид в перспективном изображении, на котором представлена вентиляционная головка блочного устройства сопряжения фильтра текучей среды, показанного на ФИГ.12;
ФИГ.15 представляет собой разрез, на котором показана верхняя часть вентиляционной головки, показанной на ФИГ.14;
ФИГ.16 представляет собой разрез, на котором показана нижняя часть вентиляционной головки, показанной на ФИГ.14;
ФИГ.17 представляет собой вид в перспективном изображении, на котором показано стыковое уплотнение блочного устройства сопряжения фильтра текучей среды, показанного на ФИГ.12;
ФИГ.18 представляет собой вид в перспективном изображении, на котором показана часть сопряжения фильтрующего элемента блочного устройства сопряжения фильтра текучей среды, показанного на ФИГ.12;
ФИГ.19 представляет собой вид в перспективном изображении блочного устройства сопряжения фильтра текучей среды в соответствии со вторым вариантом осуществления;
ФИГ.20 представляет собой вид в перспективном изображении, на котором показана часть сопряжения топливного фильтрующего элемента блочного устройства сопряжения фильтра текучей среды, показанного на ФИГ.19;
ФИГ.21 представляет собой разрез, на котором показана вентиляционная головка, имеющая стыковое кольцо, расположенное на аксиальном торце вентиляционной головки; и
ФИГ.22 представляет собой подробный разрез узла фильтра текучей среды, причем уплотнительное кольце углублено относительно крышки узла фильтра текучей среды.
Подробное описание вариантов осуществления
Далее со ссылками на чертежи приводится подробное описание настоящего изобретения на примере предпочтительного варианта осуществления.
На ФИГ.1-4 показан предлагаемый узел фильтра текучей среды 10. Узел фильтра текучей среды 10 содержит фильтр текучей среды 12, имеющий фильтрующий элемент 14, предназначенный для фильтрования и обработки текучих сред, включая без ограничения дизельное топливо, бензин, масло, воду, воздух и антифриз. Узел фильтра текучей среды 10 содержит практически цилиндрический вертикальный корпус 2, соединенный с частью основания 3, который заключает в себе внутреннее пространство 4 узла фильтра текучей среды 10. Предпочтительно, корпус 2 ориентирован вертикально. Узел фильтра текучей среды 10 предназначен для приема фильтра текучей среды 12 во внутреннем пространстве 4. Кроме того, узел фильтра текучей среды 10 имеет устройство сброса давления 50 отдельно от фильтра текучей среды 12, которое открывается, когда перепад давления на фильтрующем элементе 14 достигает предопределенного уровня, тем самым позволяя жидкости и/или воздуху/пару проходить через устройство сброса давления 50 и позволяя подниматься уровню текучей среды в узле фильтра текучей среды 10. Устройство сброса давления 50 действует как устройство сопряжения между фильтром текучей среды 12 и корпусом 2. Поскольку устройство сброса давления 50 является отдельным от фильтра текучей среды 12 узла фильтра текучей среды 10, стоимость замены засоренного фильтра текучей среды 12 существенно снижается по сравнению с фильтром текучей среды, имеющим встроенный клапан сброса давления.
Вертикальный корпус 2 узла фильтра текучей среды 10 обычно изготавливается из прозрачного или полупрозрачного материала, чтобы уровень текучей среды во внутреннем пространстве 4 вертикального корпуса 2 можно было видеть снаружи узла фильтра текучей среды 10. Вертикальный корпус 2 является пустотелым и обычно цилиндрическим, имеющим боковые стенки 7 и практически полусферическую куполообразную верхнюю часть 8. Через практически полусферическую куполообразную верхнюю часть 8 выполнено резьбовое отверстие 9, и в резьбовое отверстие 9 вкручивается вентиляционная крышка 44 с дополняющей резьбой, предназначенная для уравновешивания давления воздуха во внутреннем пространстве 4 узла фильтра 10 с атмосферным давлением для облегчения установки и снятия вертикального корпуса 2 на части основания 3 и с нее. Резьбовое отверстие 9 практически соосно с продольной осью вертикального корпуса 2. Для уплотнения резьбовой вентиляционной крышки 44 относительно вертикального корпуса 2 резьбовую вентиляционную крышку 44 опоясывает уплотнительное кольцо 43, расположенное между резьбовой вентиляционной крышкой 44 и полусферической куполообразной верхней частью 8 вертикального корпуса 2.
В части основания 3 выполнен впускной канал 5 для текучей среды, предназначенный для подачи текучей среды в замкнутое внутреннее пространство 4 для контакта текучей среды с фильтрующим элементом 14 фильтра текучей среды 12. Выпускной канал 6 для текучей среды содержит подобный трубке элемент, образованный у центра части основания 3 так, что выпускной канал 6 для текучей среды может проходить в фильтр текучей среды 10, чтобы принимать и направлять отфильтрованную текучую среду наружу из узла фильтра текучей среды 10. Выше узел фильтра текучей среды 10 описывается как узел фильтра текучей среды 10 типа «снаружи вовнутрь», в котором текучая среда фильтруется, перемещаясь снаружи фильтра текучей среды 12 вовнутрь фильтра текучей среды 12. Однако следует понимать, что узел фильтра текучей среды 10 мог бы использоваться и в процессе фильтрования, в котором текучая среда фильтруется по принципу «изнутри наружу», по которому текучая среда фильтруется, перемещаясь изнутри фильтра текучей среды 12 наружу фильтра текучей среды 12; в этом случае впускной канал 5 для текучей среды и выпускной канал 6 для текучей среды меняются ролями.
Для того чтобы отфильтровывать загрязняющие вещества из текучей среды, фильтр текучей среды 12 содержит фильтрующий элемент 14. Фильтрующий элемент 14 изготовлен из пористого, проницаемого для текучей среды материала, предназначенного для улавливания загрязняющих веществ. Как пример, фильтрующий элемент 14 может быть изготовлен из полученной аэродинамическим способом из расплава пластмассы или бумажного материала. Фильтрующий элемент 14 окружает центральную трубку 16 фильтра и закрыт верхней и нижней торцевыми крышками 18, 20 соответственно. Следует, однако, отметить, что центральная трубка 16 фильтра является факультативной, что ее можно было бы упустить. Верхняя и нижняя торцевые крышки 18, 20 уплотнены относительно краев фильтрующего элемента 14, чтобы исключить любые возможные пути утечки на торцах фильтрующего элемента 14. На нижней торцевой крышке 20 фильтрующего элемента 14 предусмотрено гибкое уплотнение 22, предназначенное для создания уплотнения между выпускным каналом 6 для текучей среды и нижней торцевой крышкой 20 фильтрующего элемента 14 и обеспечения того, что неотфильтрованная текучая среда не попадет в выпускной канал 6 для текучей среды и не вытечет через него. Фильтрующий элемент 14 предпочтительно является гофрированным или концентрически намотанным, но может и размещаться любым из способов, известных специалисту, знакомому с конструкцией фильтров, так чтобы направлять текучую среду через фильтрующий элемент 14. Кроме того, фильтрующий элемент 14 может изготавливаться из водоотталкивающего фильтрующего материала, чтобы отфильтровывать воду из текучей среды.
Для того чтобы соединить фильтр текучей среды 10 с устройством сброса давления 50, в верхней торцевой крышки 18 фильтра текучей среды 12 выполнено вертикальное выпускное отверстие 26. Выпускное отверстие 26 обычно проходит вдоль продольной оси фильтра текучей среды 12 и окружено практически кольцевым желобком 28, выполненным на верхней торцевой крышке 18. Для того чтобы обеспечить сообщение по текучей среде между внутренним сердечником 24 фильтра текучей среды 10 и устройством сброса давления 50, проход 30 проходит через выпускное отверстие 26 так, что давление воздуха/пара на каждом конце выпускного отверстия 26 уравновешено.
Фильтр текучей среды 12 может содержать не проницаемый для текучей среды разделитель 32, разделяющий внутреннее пространство 4 вертикального корпуса 2 между фильтрующим элементом 12 и боковой стенкой 7 вертикального корпуса 2. Разделитель 32 имеет верхнюю часть 34, которая как одно целое или герметично соединена с верхней торцевой крышкой 18 фильтра текучей среды 12. Разделитель 32 является практически цилиндрическим, так что нижняя часть 36 разделителя 32 проходит вниз практически параллельно фильтрующему элементу 14. Следует, однако, отметить, что настоящее изобретение не ограничивается цилиндрическим разделителем 32; разделитель 32 может также иметь практически усеченно-коническую форму, при которой разделитель 32 сужается наружу от фильтрующего элемента 14 так, что нижняя часть 36 разделителя 32 отстоит от фильтрующего элемента 14. В обоих вариантах осуществления разделитель 32 по существу разделяет внутреннее пространство 4 вертикального корпуса 2 на внутреннюю часть 38 и наружную часть 40. Внутренняя часть 38 представляет собой пространство, заключенное между наружной или неотфильтрованной стороной фильтрующего элемента 14 и внутренней поверхностью разделителя 32. Наружная часть 40 представляет собой пространство, заключенное между наружной поверхностью разделителя 32 и внутренней поверхностью боковой стенки 7 вертикального корпуса 2. Внутренняя и наружная части 38, 40 остаются в сообщении по текучей среде в нижней части вертикального корпуса 2.
Для того чтобы закрепить фильтр текучей среды 10 относительно части основания 3, работающая на сжатие пружина 42 в верхней части вертикального корпуса 2 воздействует на фильтр текучей среды 12, чтобы поддерживать фильтр текучей среды 12 плотно соединенным с частью основания 3. Пружина 42 сидит на заплечике 11, образованном на внутренней части вертикального корпуса 2 вокруг резьбового отверстия 9. Противоположным концом пружина 42 посажена в кольцевой желобок 28, образованный на верхней торцевой крышке 18 фильтра текучей среды 12. Кольцевой желобок 28 предназначен для поддерживания вертикального аксиального выравнивания фильтра текучей среды 12 в вертикальном корпусе 2, но может быть и упущен.
Как лучше всего видно на ФИГ.3 и 4, устройство сброса давления 50 содержит корпус 52, имеющий верхний конец 54 и нижний конец 56. На верхнем конце 54 корпуса 52 предусмотрена соединительная конструкция, такая, как круговой выступ или несколько пальцев 58, для зацепления с канавкой 46 или подобным элементом, предусмотренным на вентиляционной крышке 44 для соединения корпуса 52 устройства сброса давления 50 с вентиляционной крышкой 44. Понятно, что корпус 52 можно было бы соединить с вентиляционной крышкой 44 и другими средствами, такими как клеи или ультразвуковая сварка; в таком случае пальцы 58 и канавка 46 не понадобились бы. Кроме того, корпус 52 мог бы выполняться как одно целое с вентиляционной крышкой 44.
Для того чтобы соединить корпус 52 с фильтром текучей среды 12, через корпус 52 на его нижнем конце 56 выполнен проход 55 сопряжения с фильтром. В проходе 55 сопряжения с фильтром может быть предусмотрено уплотнительное средство, например прокладка 57, для обеспечения уплотненного соединения устройства сброса давления 50 с фильтром текучей среды 12. Прокладка 57 является кольцевой, поэтому может окружать выпускное отверстие 26 фильтра текучей среды 12 и может быть практически трубчатой, иметь С-образное поперечное сечение или иметь иную конфигурацию для обеспечения уплотнения относительно выпускного отверстия 26, как видно на ФИГ.1 и 4.
Корпус 52 имеет полую внутреннюю часть 59, 60, разделенную на две части разделительной пластиной 62. В частности, разделительная пластина 62 делит полую внутреннюю часть 59, 60 корпуса 52 на верхнюю внутреннюю часть 59 и нижнюю внутреннюю часть 60. Через разделительную пластину 62 проходит отверстие 64, предназначенное для сообщения по текучей среде между верхней внутренней частью 59 и нижней внутренней частью 60. Верхняя внутренняя часть 59 находится в сообщении по текучей среде с внутренним пространством 4 вертикального корпуса 2 узла фильтра текучей среды 10 посредством вентиляционных отверстий 66, проходящих через корпус 52 у верхнего конца 54 корпуса 52. Нижняя внутренняя часть 60 находится в сообщении по текучей среде с внутренним сердечником 24 фильтра текучей среды 12 через проход 55 сопряжения с фильтром.
Для того чтобы избирательно устанавливать сообщение по текучей среде между верхней и нижней внутренними частями 59, 60 корпуса 52, в отверстии 64, проходящем через разделительную пластину 62, расположен нормально закрытый, чувствительный к давлению клапан 68, который может быть уплотнен и в отдельном отверстии. Давление воздуха/пара, действующее на верхнюю сторону 70 клапана 68, - это давление воздуха/пара во внутреннем пространстве 4 узла фильтра текучей среды 10, а давление, действующее на нижнюю сторону 72 клапана 68, - это давление во внутреннем сердечнике 24 фильтра текучей среды 12. Когда перепад давления на клапане 68 достигает заданной величины, клапан 68 перемещается из закрытого положения в открытое. Клапан 68 открывается путем отхода, по меньшей мере, от части отверстия 64. Когда клапан 68 находится в открытом положении, газы, пары и/или жидкости могут проходить через отверстие 64 из верхней внутренней части 59 в нижнюю внутреннюю часть 60 корпуса 52 устройства сброса давления 50.
Узел фильтра текучей среды 10 на ФИГ.1 предназначен для использования вместе с пружиной 42, смещающей фильтр текучей среды 12 вниз на выпускной канал 6 для текучей среды так, что фильтр текучей среды 12 зацепляется с частью основания 3. Любое изменение вертикального положения фильтра текучей среды 12 относительно устройства сброса давления 50 воспринимается длиной выпускного отверстия 26 фильтра текучей среды 12 в том, что степень вхождения выпускного отверстия 26 в проход 55 сопряжения с фильтром и прокладку 57 может варьировать в соответствии с вертикальным положением фильтра текучей среды 12 относительно устройства сброса давления 50. Следует, однако, понимать, что пружину 42 можно было бы упустить.
При работе текучая среда поступает во впускной канал 5 для текучей среды узла фильтра текучей среды 10 на ФИГ.1 и скапливается во внутреннем пространстве 4, образуемом частью основания 3 и вертикальным корпусом 2 узла фильтра текучей среды 10. Путем использования разделителя 32 и устройства сброса давления 50 уровень текучей среды можно заставить подниматься приблизительно пропорционально скорости засорения фильтрующего элемента 14. Это дает точное визуальное указание оставшегося срока службы фильтрующего элемента 14.
Когда уровень текучей среды приближается к нижней части 36 разделителя 32, текучая среда продолжает подниматься в зоне между фильтрующим элементом 14 и внутренней поверхностью разделителя 32, которая (зона) была ранее определена как внутренняя часть 38 внутреннего пространства 4 вертикального корпуса 2. Однако текучая среда вначале не поднимается между наружной поверхностью разделителя 30 и боковой стенкой 7 вертикального корпуса 2, что было ранее определено как наружная часть 40 внутреннего пространства 4 вертикального корпуса 2. Это объясняется тем, что захваченный воздух/пар препятствует подъему текучей среды в наружной части 40 внутреннего пространства 4 вертикального корпуса 2.
Что касается внутренней части 38 вертикального корпуса 2, текучая среда и воздух/пар перемещаются через фильтрующий элемент 14 фильтра текучей среды 12 обычным образом. По мере того как фильтрующий элемент 14 забивается, уровень текучей среды продолжает повышаться между фильтрующим элементом 14 и внутренней поверхностью разделителя 32. Это продолжается, пока текучая среда не поднимется до полной или почти полной высоты фильтрующего элемента 14, как уже описывалось. После того как это случится, при увеличении засорения фильтрующего элемента 14 перепад давления на фильтрующем элементе 14 начинает увеличиваться. При достижении этим перепадом давления заданного уровня чувствительный к давлению клапан 68 устройства сброса давления 50 может открыться, чтобы позволить пару/воздуху протекать через чувствительный к давлению клапан 68. Таким образом, когда перепад давления на фильтрующем элементе 14 превышает заданный уровень перепада давления, устройство сброса давления 50 становится предпочтительным путем потока, поскольку его перепад давления является фиксированным. Как пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, заданный перепад давления мог бы быть заданным перепадом давления в пределах 3-6" рт.ст. Поскольку воздух/пар является ближайшим к устройству сброса давления 50, воздух/пар вначале протекает через чувствительный к давлению клапан 68 устройства сброса давления 50. По мере того как уровень текучей среды в наружной части 40 внутреннего пространства 4 вертикального корпуса 2 начинает повышаться, этот уровень текучей среды дает оператору визуальное указание относительно того, когда фильтрующий элемент 14 должен быть заменен. Если пользователь видит, что уровень текучей среды в наружной части 40 вертикального корпуса 2 поднялся до верха фильтра текучей среды 12, пользователь знает, что фильтр текучей среды 12 надо заменить. После того как уровень текучей среды поднимется выше вентиляционных отверстий 66 устройства сброса давления 50, текучая среда может протекать и через чувствительный к давлению клапан 68 вместе с воздухом/паром. Опять-таки, если не использовать чувствительный к давлению клапан 68, встроенный в фильтр текучей среды 12, стоимость замены фильтра текучей среды 12 снижается, поскольку не требуется менять чувствительный к давлению клапан 68.
На ФИГ.5-7 показан второй вариант осуществления узла фильтра текучей среды 10, который содержит альтернативное устройство сброса давления 150. Устройство сброса давления 150 подобно устройству сброса давления 50, описанному со ссылками на ФИГ.1, за исключением отмеченного ниже. Для того чтобы устройство сброса давления 150 могло принудительно подавать фильтр текучей среды 10 в зацепление с частью основания 3 узла фильтра текучей среды 10, длина корпуса 152 устройства сброса давления 150 выбирается такой, чтобы полностью занимать вертикальное пространство между вентиляционной крышкой 44 и верхней торцевой крышкой 18 фильтра текучей среды 12, когда фильтр текучей среды 12 прочно посажен на нижнюю часть 3. Чтобы обеспечить уплотнение между корпусом 152 устройства сброса давления 150 и фильтрующим элементом 12, на нижнем конце 156 корпуса 152 предусмотрено кольцевое торцевое уплотнение 157, которое проходит в проход 155 сопряжения с фильтром корпуса 152. Кольцевое торцевое уплотнение 157 предназначено для приема в кольцевом желобке 28, проходящем вокруг выпускного отверстия 26 фильтра текучей среды 12, так, что кольцевое торцевое уплотнение 157 герметично сопрягается с торцевой крышкой фильтра текучей среды 12. Следует отметить, что вариант осуществления, показанный на ФИГ.5-7, не требует работающей на сжатие пружины, чтобы принудительно подавать фильтр текучей среды 12 в зацепление с частью основания 3.
Работа варианта осуществления узла фильтра текучей среды 10 на ФИГ.5 идентична работе узла фильтра текучей среды 10 на ФИГ.1.
На ФИГ.8 показан третий вариант осуществления узла фильтра текучей среды 10, в котором узел фильтра текучей среды 200, имеющий разделитель 232, соединен с его вертикальным корпусом 202 или выполнен как одно целое с ним. Узел фильтра текучей среды 200 может использоваться вместе с устройством сброса давления 50, показанным на ФИГ.1, устройством сброса давления 150, показанным на ФИГ.5, или с устройством сброса давления 50, предусмотренным как часть фильтра текучей среды 12.
Как лучше всего видно на ФИГ.8 и 9, разделитель 232 является практически цилиндрическим по форме, имеющим боковую стенку 242, создающую практически трубчатую форму для разделителя 232 ниже аксиальной торцевой крышки 244 разделителя 232. Через аксиальную торцевую крышку 244 выполнено центральное отверстие 246. Отверстие 246 окружает кольцевое уплотнительное кольцо 248, расположенное на внутренней стороне разделителя 232, чтобы создавать уплотнение между разделителем 232 и фильтром текучей среды 12. По окружности вокруг боковых стенок 242 и аксиальной торцевой крышки 244 разделителя 232 расположены несколько ребер 250, предназначенных для усиления разделителя 232 и отнесения боковых стенок 242 от вертикального корпуса 202. Ребра 250 могут зацепляться с вертикальным корпусом 202 фрикционной посадкой. Разделитель 232 может привариваться к вертикальному корпусу 202 ультразвуковой сваркой, например, рядом с центральным отверстием 246. Альтернативно, разделитель 232 мог бы изготавливаться как одно целое с вертикальным корпусом 202. Вертикальный корпус 202 и разделитель 232 могут изготавливаться из пластмассы.
Разделитель 232 делит внутреннее пространство 4 в вертикальном корпусе 202 на внутреннюю часть 238, расположенную между разделителем 232 и фильтром текучей среды 12, и наружную часть 240, расположенную между вертикальным корпусом 202 и разделителем 232. Внутренняя часть 238 и наружная часть 240 пребывают в сообщении по текучей среде у нижнего края боковой стенки 242 разделителя 232. Уплотнение 248 предотвращает сообщение по текучей среде между внутренней частью 238 и наружной частью 240 вверху разделителя 232. Предпочтительно, разделитель 232 является непрозрачным, в то время как, по меньшей мере, часть вертикального корпуса 202 является прозрачной или полупрозрачной. При этом уровень текучей среды в наружной части 240 внутреннего пространства является видимым снаружи узла фильтра текучей среды 200, в то время как уровень текучей среды во внутренней части 238 остается невидимым.
Работа разделителя 232 при фильтровании текучей среды является такой, как описана в связи с разделителем 32 узла фильтра текучей среды 10 на ФИГ.1.
На ФИГ.10 показан узел фильтра текучей среды 310 в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения. Узел фильтра текучей среды 310 содержит фильтр текучей среды 312, имеющий практически цилиндрический установочный элемент 314 и выполненный как одно целое чувствительный к давлению клапан 316, предусмотренный на цилиндрическом установочном элементе 314 или внутри него. Кроме того, узел фильтра текучей среды 310 содержит соединительную конструкцию 350, соединенную с вентиляционной крышкой 44 или выполненную как одно целое с ней, являющуюся такой, как описанная в связи с вариантом осуществления на ФИГ.1, для использования с вертикальным корпусом 2 (показанным на ФИГ.1) узла фильтра текучей среды 310. Соединительная конструкция 350 является зацепляющейся с цилиндрическим установочным элементом 314 фильтра текучей среды 312, чтобы стабилизировать фильтр текучей среды 312 в аксиальном направлении в вертикальном корпусе 2.
Цилиндрический установочный элемент 314 фильтра текучей среды 312 расположен вдоль продольной оси фильтра текучей среды 312 и проходит вверх от верхней торцевой крышки 318 фильтра текучей среды 312. На верхней торцевой крышке 318 вокруг цилиндрического установочного элемента 314 может выполняться дугообразный, практически кольцевой желобок 320. Цилиндрический установочный элемент 314 проходит от дугообразного желобка 320 или от верхней торцевой крышки 318 к верхней аксиальной стенке 322 цилиндрического установочного элемента 314. Для того чтобы позволить воздуху/пару и/или текучим средам пройти вовнутрь фильтра текучей среды 312, через аксиальную торцевую стенку 322 цилиндрического установочного элемента 314 выполнено отверстие 324, которое может располагаться вдоль продольной оси фильтра текучей среды 312.
Для того чтобы регулировать прохождением воздуха/пара и/или текучих сред в фильтр текучей среды 312 через отверстие 324 в цилиндрическом установочном элементе 314, в отверстии 324 или в отдельном отверстии рядом с отверстием 324 установлен чувствительный к давлению клапан 316, предназначенный для того, чтобы избирательно устанавливать или предотвращать сообщение по текучей среде во внутреннюю часть фильтра текучей среды 312 через отверстие 324. Работа чувствительного к давлению клапана 316 идентична работе, описанной для чувствительного к давлению клапана 68 варианта осуществления на ФИГ.1. В частности, чувствительный к давлению клапан 316 позволяет воздуху/пару и/или текучим средам проходить через отверстие 324 при заданном или более высоком давлении. Хотя настоящее изобретение идеально подходит к случаю, когда чувствительный к давлению клапан 316 изготовлен из чувствительного к давлению резинового клапанного элемента, чувствительный к давлению клапан 316 может предусматриваться в виде любой конструкции клапана, которая может выполнять эту функцию, включая контрольные шаровые клапаны или материалы с ограниченной фильтрующей способностью, предотвращающие при давлении ниже заданного прохождение воздуха/пара и/или текучих сред.
Соединительная конструкция 350 узла фильтра текучей среды 310 является практически цилиндрической конструкцией с открытым торцом, имеющей внутренний диаметр, соответствующий наружному диаметру цилиндрического установочного элемента 314 фильтра текучей среды 312. В частности, соединительная конструкция 350 имеет цилиндрическую стенку 352, соединенную или образующую одно целое с вентиляционной головкой 44. Цилиндрическая стенка 352 имеет открытый торец 354, противоположный вентиляционной головке 44. Через цилиндрическую стенку 352 соединительной конструкции 350 рядом с вентиляционной головкой 44 выполнены вентиляционные проходы 356, обеспечивающие сообщение по текучей среде между внутренней частью вертикального корпуса 2 и внутренним пространством 358, образованным внутри цилиндрической стенки 352. Когда соединительная конструкция 350 посажена на цилиндрический установочный элемент 314, внутреннее пространство 358 пребывает в сообщении по текучей среде с чувствительным к давлению клапаном 316.
Для того чтобы соединить и уплотнить соединительную конструкцию 350 относительно цилиндрического установочного элемента 314 фильтра текучей среды 312, на цилиндрической стенке 352 соединительной конструкции 350 предусмотрен уплотнительный элемент 360. Уплотнительный элемент 360 может изготавливаться из любого подходящего прокладочного материала, такого как резина. Уплотнительный элемент 360 может располагаться на цилиндрической стенке 352 на ее открытом торце 354 и/или на внутренней поверхности 362 цилиндрической стенки 352.
Работа узла фильтра текучей среды 310 является такой, как описана для узла фильтра текучей среды 10 на ФИГ.1.
Как показано на ФИГ.11, узел фильтра текучей среды 410 в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения содержит фильтр текучей среды 412, имеющий цилиндрический установочный элемент 414, предназначенный для зацепления с соединительной конструкцией 450, имеющей расположенный в ней чувствительный к давлению клапан 468. Фильтр текучей среды 412 и цилиндрический установочный элемент 414 идентичны фильтру текучей среды 312 и цилиндрическому установочному элементу 314, описанным для варианта осуществления на ФИГ.10, за исключением того, что фильтр текучей среды 412 не имеет расположенного в нем чувствительного к давлению клапана.
Соединительная конструкция 450 подобна соединительной конструкции 350, описанной для варианта осуществления на ФИГ.10, и, таким образом, имеет цилиндрическую стенку 452, имеющую открытый торец 454 и вентиляционные проходы 456. Однако соединительная конструкция 450 отличается от показанной и описанной для варианта осуществления на ФИГ.10 включением в нее чувствительного к давлению клапана 468.
Для того чтобы предусмотреть чувствительный к давлению клапан 468 в соединительной конструкции 450, в соединительной конструкции 450 расположен разделитель 464, представляющий собой дископодобный элемент, ориентированный практически перпендикулярно продольной оси соединительной конструкции 450. Соответственно, разделитель 464 вместе с цилиндрической стенкой 452 соединительной конструкции 450 образуют верхнее внутреннее пространство 466 и нижнее внутреннее пространство 467 соединительной конструкции 450. Верхнее внутреннее пространство 466 соединительной конструкции 450 находится в сообщении по текучей среде с вентиляционными проходами 456. Нижнее внутреннее пространство 467 соединительной конструкции 450 прилегает к открытому торцу 454, образованному цилиндрической стенкой 452 соединительной конструкции 450, так что нижнее внутреннее пространство 467 соединительной конструкции 450 находится в сообщении по текучей среде с отверстием 424, выполненным через аксиальную торцевую стенку 422 цилиндрического установочного элемента 414 фильтра текучей среды 412. Таким образом, воздух/пар и/или текучие среды могут через отверстие 424 поступать из нижнего внутреннего пространства 467 соединительной конструкции 450 во внутреннюю часть фильтра текучей среды 412.
Для того чтобы избирательно устанавливать или предотвращать сообщение по текучей среде между верхним внутренним пространством 466 и нижним внутренним пространством 467 соединительной конструкции 450, через разделитель 464 выполнено отверстие 470, и в отверстии 470 или в дополнительном отверстии расположен чувствительный к давлению клапан 468. Чувствительный к давлению клапан 468 соединительной конструкции 450 идентичен по конструкции и функции чувствительному к давлению клапану 68, описанному для варианта осуществления на ФИГ.1. Соответственно, при заданном или более высоком давлении воздух/пар и/или текучие среды могут проходить через чувствительный к давлению клапан 468.
Работа узла фильтра текучей среды 410 является такой, как описана для узла фильтра текучей среды 10 на ФИГ.1-4.
На ФИГ.12-13 показан узел фильтра текучей среды 510, имеющий блочное устройство сопряжения фильтра текучей среды. Узел фильтра текучей среды 510 содержит фильтр текучей среды 512, имеющий практически цилиндрический установочный элемент 514, выполненный на верхней торцевой крышке 518 фильтра текучей среды 512. На цилиндрическом установочном элементе 514 или внутри него предусмотрен выполненный как одно целое чувствительный к давлению клапан 516. Кроме того, узел фильтра текучей среды 510 содержит соединительную конструкцию 550, соединенную или выполненную как одно целое с вентиляционной крышкой 540. Вентиляционная крышка 540 имеет резьбовое соединение с резьбовым отверстием 9 вертикального корпуса 2, являющегося таким, как описанный для варианта осуществления на ФИГ.1. Соединительная конструкция 550 является зацепляющейся с цилиндрическим установочным элементом 514 фильтра текучей среды 512, чтобы стабилизировать фильтр текучей среды 512 в вертикальном корпусе 2.
Как показано на ФИГ.14, вентиляционная крышка 540 имеет верхнюю часть 560 и нижнюю часть 570. Верхняя часть 560 вентиляционной головки 540 имеет фигурную наружную периферию 562, зацепляющуюся с пальцами пользователя, чтобы позволить пользователю затягивать и ослаблять вентиляционную головку 540, поворачивая вентиляционную головку 540 относительно корпуса 2 узла фильтра 510. Нижняя часть 570 вентиляционной головки 540 является практически цилиндрической и содержит на своей наружной периферии резьбовую часть 571. Резьбовая часть 571 нижней части 570 вентиляционной головки 540 зацепляется с резьбовым отверстием 9 корпуса 2, чтобы закрепить вентиляционную головку 540 относительно корпуса 2. В нижней полости 572 нижней части 570 вентиляционной головки 540, образованной противоположно верхней части 560 вентиляционной головки 540, может располагаться стыковое кольцо 580. Нижняя полость 572 и стыковое кольцо 580 являются частями соединительной конструкции 550, как будет подробнее объяснено ниже.
Верхняя часть вентиляционной головки 540 содержит аксиальную торцевую стенку 564, ограниченную фигурной наружной периферией 562, как видно на ФИГ.15. От аксиальной торцевой стенки 564 кольцевой группой вокруг продольной оси 561 верхней части 560 проходят вниз несколько крючковидных держателей 566. Каждый из крючковидных держателей 566 находится на некотором расстоянии вовнутрь от фигурной наружной периферии 562 верхней части 560 вентиляционной головки 540. Держатели 566 обладают некоторой упругостью относительно аксиальной торцевой стенки 564. Внутри от крючковидных держателей 566 вниз от аксиальной торцевой стенки 564 проходят пара дугообразных пальцев 568, которые также обладают некоторой упругостью относительно аксиальной стенки 564. Пальцы 568 расположены противоположно друг другу, и пружина 565 (ФИГ.12) может вставляться между пальцами 568, чтобы смещать пальцы 568 друг от друга. На наружных поверхностях пальцев 568 выполнены несколько проходящих в продольном направлении треугольных выступов 569. Треугольные выступы 569 могут быть асимметричными, и при этом треугольные выступы 569 могут действовать как односторонние кулачковые элементы, как будет подробно объяснено ниже.
Нижняя часть 570 вентиляционной головки 540 является практически цилиндрической и имеет нижнюю полость 572, а также верхнюю полость 574, как видно на ФИГ.16. На наружной периферии нижней части 570 выше резьбовой части 571 выполнена кольцевая канавка 575. Кольцевая канавка 575 зацепляется с пальцами 566 верхней части 560 вентиляционной головки 540, чтобы с возможностью высвобождения крепить верхнюю часть 560 относительно нижней части 570. Зацепление между кольцевой канавкой 572 и пальцами 566 не оказывает сопротивления вращению верхней части 560 относительно нижней части 570.
Внутри верхней полости 574 нижней части 570 на нижней части 570 выполнены несколько выступов 576, расположенных вокруг внутренней стороны верхней полости 574. Выступы 576 проходят аксиально и зацепляются с треугольными сторонами 569 верхней части 560. Зацепление треугольных сторон 569 верхней части 560 с выступами 576 нижней части 570 служит для ограничения вращения верхней части 560 относительно нижней части 570. Из-за асимметричности треугольных сторон 569 зацепление треугольных сторон 569 с выступами 576 в первом направлении служит для вращения верхней части 560 и нижней части 570 в унисон независимо от прикладываемого крутящего момента. Во втором направлении треугольные стороны 569 наклонены так, что зацепление выступов 576 с треугольными сторонами 569 будет смещать пальцы 568 верхней части 560 слегка вовнутрь, чтобы позволять треугольным сторонам 569 проворачиваться по выступам 576, если крутящий момент, приложенный к вентиляционной головке 540, превышает заданную величину. Величина крутящего момента, требуемая, чтобы позволить верхней части 560 вентиляционной головки 540 поворачиваться относительно нижней части 570, определяется жесткостью пружины 565, оказывающей сопротивление изгибу пальцев 568 в сторону друг друга, а также силой, необходимой для изгиба самих пальцев 568.
Для того чтобы создать компенсатор наложения (суммирования) допусков между вентиляционной головкой 540 и фильтром текучей среды 512, в нижней полости 572 нижней части 570 вентиляционной головки 540 расположено стыковое кольцо 580. В частности, стыковое кольцо 580 посажено на заплечик 578, выполненный на нижней части 570 вентиляционной головки 540 внутри нижней полости 572. Как показано на ФИГ.17, стыковое кольцо 580 является круглым, но содержит несколько проходящих в радиальном направлении проходов 582, которые в радиальном направлении проходят через стыковое кольцо 580 полностью, но в аксиальном направлении проходят через стыковое кольцо 580 приблизительно наполовину, так что на одном аксиальном торце стыкового кольца 580 проходы 582 открыты.
Как показано на ФИГ.18, вдоль продольной оси фильтра текучей среды 512 расположен практически цилиндрический установочный элемент 514 фильтра текучей среды 512, проходящий вверх от верхней торцевой крышки 518 фильтра текучей среды 512. На верхней торцевой крышке 518 вокруг цилиндрического установочного элемента 514 может выполняться желобок 520, опоясывающий цилиндрический установочный элемент 514. От желобка 520 до верхней аксиальной стенки 522 цилиндрического установочного элемента 514 проходит радиальная стенка 521. Для того чтобы позволить воздуху/пару и/или текучим средам проходить во внутреннюю часть фильтра текучей среды 512, вокруг радиальной стенки 521 цилиндрического установочного элемента 514 выполнены несколько проходящих в аксиальном направлении желобков 525. Относительные отметки высоты желобка 520, верхней торцевой стенки 522 практически цилиндрического установочного элемента и номинальная отметка остальной части верхней торцевой крышки 518 обеспечивает улавливание, по меньшей мере, части осадка, который может присутствовать в текучей среде, в желобке 520. В частности, желобок 520 расположен на отметке, которая ниже остальной части верхней торцевой крышки 518. Верхняя торцевая стенка 522 расположена на отметке, которая выше как верхней торцевой крышки 518, так и желобка 520. Таким образом, если текучая среда переливается по верхней торцевой крышке, она обязательно попадает в желобок 520, прежде чем пройдет через желобки 525 на радиальной стенке 521 и мимо чувствительного к давлению клапана 516, как будет объяснено далее. Пока текучая среда находится в желобке 520, осадок под действием силы тяжести остается в желобке 520.
Чувствительный к давлению клапан 516 посажен в отверстии 517, выполненном через верхнюю торцевую стенку 522 цилиндрического установочного элемента 514. Отверстие 517 и чувствительный к давлению клапан 516 окружены парой дугообразных стенок 523, проходящих вверх от верхней торцевой стенки 522. Дугообразные стенки 523 расположены напротив друг друга и разнесены друг от друга парой промежутков 526. Дугообразные стенки 523 проходят вверх от аксиальной торцевой стенки 522 цилиндрического установочного элемента 514 на высоту, которая больше высоты, на которую чувствительный к давлению клапан 516 проходит наружу от аксиальной торцевой стенки 522 цилиндрического установочного элемента 514. Соответственно, дугообразные стенки 523 обеспечивают защиту чувствительному к давлению клапану 516 до и после установки, а поток текучей среды проходит через промежутки 526.
Чувствительный к давлению клапан 516 предназначен для избирательного установления или предотвращения сообщения по текучей среде во внутреннюю часть фильтра текучей среды 512 через отверстие 517. Работа чувствительного к давлению клапана 516 идентична работе, описанной в связи с чувствительным к давлению клапаном 68 варианта осуществления, описанного со ссылками на ФИГ.1.
При работе фильтр текучей среды 512 расположен внутри вертикального корпуса 2, и вентиляционная головка 540 имеет резьбовое соединение с вертикальным корпусом 2 путем зацепления резьбового отверстия 9 вертикального корпуса 2 с резьбовой частью 571 нижней части 570 вентиляционной головки 540. При зацеплении вентиляционной головки 540 с вертикальным корпусом 2 практически цилиндрический установочный элемент 514 фильтра текучей среды 512 входит в нижнюю полость 572 нижней части 570 вентиляционной головки 540. После того как вентиляционная головка 540 полностью садится в фильтр текучей среды 512, радиальная стенка 521 практически цилиндрического установочного элемента 514 зацепляется с нижней частью 570 вентиляционной головки 540, и дугообразные стенки 523 проходят рядом с заплечиком 578 в нижней полости 572 нижней части 570 вентиляционной головки 540. После этого стыковое кольцо 580 зацепляется как с аксиальной торцевой стенкой 522 практически цилиндрического установочного элемента 514 фильтра текучей среды 512, так и заплечиком 578 нижней части 570 вентиляционной головки 540. Это зацепление создает частичное уплотнение между соединительной конструкцией 550 вентиляционной головки 540 и практически цилиндрическим установочным элементом 514. После полной посадки в фильтр текучей среды 512 аксиально проходящие желобки 525 практически цилиндрического установочного элемента 514 совпадают с радиально проходящими проходами 582 в стыковом кольце 580.
После того как вентиляционная головка 540 полностью посажена на фильтр текучей среды 512, пользователь может начать фильтрование текучей среды. После того как фильтр текучей среды 512 значительно засорится, в желобок 520, проходящий вокруг практически цилиндрического установочного элемента 514, поступает воздух/пар/текучая среда, которая проходит через аксиально проходящие желобки 525 на радиальной стенке 521, по мере того как уровень текучей среды поднимается, пока текучая среда не пройдет через радиально проходящие проходы 582 стыкового кольца 580, а затем через промежутки 526 между дугообразными стенками 523. Затем при превышении заданного давления текучая среда проходит через чувствительный к давлению клапан 516 и в фильтр текучей среды 512.
На ФИГ.19-20 показан узел фильтра текучей среды 610, имеющий альтернативное блочное устройство сопряжения фильтра текучей среды для использования с вентиляционной крышкой 540. Узел фильтра текучей среды 610 идентичен узлу фильтра текучей среды 510 за исключением того, что фильтр текучей среды 612 узла фильтра текучей среды 510 содержит практически цилиндрический установочный элемент 614, имеющий практически плоскую аксиальную торцевую стенку 622. Дугообразные стенки 523, описанные для варианта осуществления с фильтром текучей среды 512, упущены. Таким образом, чувствительный к давлению клапан 616, посаженный в отверстии 617, является единственным элементом, проходящим наружу от аксиальной торцевой стенки 622 цилиндрического установочного элемента 614.
Работа узла фильтра текучей среды 610 является такой, как описана для узла фильтра текучей среды 510, за исключением того, что текучей среде не нужно проходить через промежутки 526 между аксиальными стенками 523 из-за отсутствия аксиальных стенок 523.
В одном альтернативном варианте осуществления, как показано на ФИГ.21, узел фильтра текучей среды 510 на ФИГ.12 может быть предусмотрен с вентиляционной головкой 740, в которой стыковое кольцо 780 расположено в канавке 742, находящейся на аксиальном торце 744 вентиляционной головки 740. Стыковое кольцо 780 содержит радиально проходящие проходы 782 и по конструкции и функции подобно стыковому кольцу 580. При установке вентиляционной головки 740 на фильтр текучей среды 512 канавка 742 располагается напротив желобка 520 фильтра текучей среды 512, и при этом стыковое кольцо 780 зацепляется с вентиляционной головкой 740 и торцевой крышкой 518 фильтра текучей среды 512. Как объяснялось для стыкового кольца 580, текучая среда может протекать в чувствительный к давлению клапан 518 по радиально проходящим проходам 582, и, таким образом, работа происходит, как описано для узла фильтра текучей среды 510. Естественно, вентиляционная головка 740 могла бы использоваться и в сочетании с узлом фильтра текучей среды 610 на ФИГ.19.
В еще одном альтернативном варианте осуществления, как показано на ФИГ.22, узел фильтра текучей среды 810 содержит вертикальный корпус 802, имеющий выточку 812. Выточка 812 выполнена на сферической куполообразной верхней части 808 вертикального корпуса 802 рядом и соосно с резьбовым отверстием 809, выполненным через практически полусферическую куполообразную верхнюю часть 808. Вентиляционная крышка 840 узла фильтра текучей среды 810 содержит уплотнительное кольцо 842, посаженное в кольцевую канавку 844. Кольцевая канавка 844 выполнена выше резьбовой части 846 вентиляционной крышки 840 и ниже головочной части 848 вентиляционной крышки 840. При установке вентиляционной крышки 840 на вертикальный корпус 802 уплотнительное кольцо располагается в выточке 812 и в зацеплении с вертикальным корпусом 802. Конструкция вертикального корпуса 802 и вентиляционной крышки 840 может использоваться в любом из предыдущих вариантов осуществления, и работа происходит, как описано для этих вариантов осуществления.
Хотя изобретение описано на примере того, что в настоящее время считается наиболее целесообразным и предпочтительным вариантом осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления, а напротив, охватывает различные модификации и эквивалентные устройства в пределах сущности и объема прилагаемой формулы изобретение, причем объему должна даваться самая широкая интерпретация для охвата всех этих модификаций и эквивалентных устройств, насколько это допустимо по действующему законодательству.
1. Узел фильтра текучей среды, предназначенный для фильтрования текучей среды, содержащий
вертикальный корпус, имеющий нижнюю часть и крышку, которые вместе образуют внутреннее пространство вертикального корпуса, причем нижняя часть имеет впускной канал для текучей среды, предназначенный для подачи текучей среды в вертикальный корпус, и выпускной канал для текучей среды, предназначенный для выпуска текучей среды из вертикального корпуса, а крышка позволяет видеть уровень текучей среды в вертикальном корпусе;
фильтрующий элемент, имеющий наружную часть в сообщении с впускным каналом для текучей среды и внутреннюю часть в сообщении с выпускным каналом для текучей среды, причем фильтрующий элемент имеет фильтрующий материал, предназначенный для фильтрования текучей среды при ее прохождении от наружной части фильтрующего элемента к внутренней части фильтрующего элемента, причем нижняя торцевая крышка соединена с выпускным каналом для текучей среды, верхняя торцевая крышка фильтрующего элемента расположена выше нижней торцевой крышки, на верхней торцевой крышке фильтрующего элемента выполнен установочный элемент, и через установочный элемент проходит вентиляционный проход, предназначенный для сообщения по текучей среде между внутренней частью фильтрующего элемента и наружной частью фильтрующего элемента; и
устройство сопряжения, соединенное с крышкой вертикального корпуса, при этом установочный элемент фильтрующего элемента предназначен для приема в устройстве сопряжения, а устройство сопряжения съемно зацепляется с установочным элементом фильтрующего элемента.
2. Узел фильтра текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит
клапан сброса давления, сообщающийся с внутренней и наружной частями фильтрующего элемента, предназначенный для того, чтобы избирательно позволять текучей среде и/или воздуху/пару проходить через вентиляционный проход клапана фильтрующего элемента, когда перепад давления на фильтрующем элементе достигает заданного уровня, причем прохождение текучей среды и/или воздуха/пара через клапан сброса давления вызывает повышение уровня текучей среды в вертикальном корпусе.
3. Узел фильтра текучей среды по п. 2, отличающийся тем, что клапан сброса давления встроен в верхнюю торцевую крышку фильтрующего элемента.
4. Узел фильтра текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит
устройство сопряжения, содержащее корпус устройства сопряжения, имеющий верхнюю внутреннюю часть в сообщении с наружной частью фильтрующего элемента и нижнюю внутреннюю часть, находящуюся в сообщении с внутренней частью фильтрующего элемента и уплотненную относительно фильтрующего элемента; и
клапан сброса давления в сообщении с верхней внутренней частью и нижней внутренней частью корпуса устройства сопряжения, чтобы избирательно позволять текучей среде и/или воздуху/пару проходить через вентиляционный проход клапана фильтрующего элемента, когда перепад давления на фильтрующем элементе достигает заданного уровня, причем прохождение текучей среды и/или воздуха/пара через клапан сброса давления вызывает повышение уровня текучей среды в вертикальном корпусе.
5. Узел фильтра текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит
устройство сопряжения, имеющее резьбовое соединение относительно крышки вертикального корпуса.
6. Узел фильтра текучей среды по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно содержит
устройство сопряжения, содержащее верхнюю часть, расположенную, по меньшей мере, частично снаружи крышки вертикального корпуса, чтобы позволить затягивание резьбового соединения устройства сопряжения относительно крышки вертикального корпуса.
7. Узел фильтра текучей среды по п. 6, отличающийся тем, что дополнительно содержит
устройство сопряжения, содержащее нижнюю часть, имеющее выполненное на ней резьбовое соединение, причем нижняя часть соединена с верхней частью для вращения синхронно с ней, если крутящий момент, приложенный к верхней части, меньше заданного значения крутящего момента, и для проскальзывания относительно верхней части, если крутящий момент, приложенный к верхней части, больше заданного значения крутящего момента.
8. Узел фильтра текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит
устройство сопряжения, зацепляющееся с установочным элементом фильтрующего элемента для аксиального выравнивания фильтрующего элемента относительно крышки.
9. Узел фильтра текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит
установочный элемент, содержащий кольцевую стенку, окружающую вентиляционный проход, причем кольцевая стенка выполнена с возможностью зацепления с устройством сопряжения для аксиального выравнивания фильтрующего элемента относительно крышки.
10. Узел фильтра текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что крышка является, по меньшей мере, полупрозрачной.
11. Узел фильтра текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что крышка является прозрачной.
12. Узел фильтра текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит
разделитель, расположенный рядом с наружной частью фильтрующего материала, причем разделитель имеет верхний торец, соединенный с верхней торцевой крышкой фильтрующего элемента, и открытый нижний торец, отстоящий в продольном направлении от нижней торцевой крышки фильтрующего элемента так, что, по меньшей мере, часть фильтрующего материала, расположенная прилегающей к нижней крышке, не прилегает непосредственно к разделителю, и разделитель проходит на большую часть расстояния от верхней торцевой крышки до нижней торцевой крышки.
13. Узел фильтра текучей среды по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит
разделитель, расположенный внутри крышки вертикального корпуса прилегающим к крышке, причем разделитель имеет верхний торец, уплотняемый относительно верхней торцевой крышки фильтрующего материала, для образования внутренней части внутреннего пространства вертикального корпуса между разделителем и фильтрующим элементом и наружной части внутреннего пространства вертикального корпуса между разделителем и крышкой.
14. Узел фильтра текучей среды по п. 13, отличающийся тем, что внутренняя и наружная части внутреннего пространства вертикального корпуса сообщаются по текучей среде исключительно на нижнем торце разделителя.
15. Узел фильтра текучей среды по п. 13, отличающийся тем, что разделитель изготовлен из непрозрачного материала, чтобы блокировать видимость уровня текучей среды во внутренней части внутреннего пространства вертикального корпуса.
