Фильтрующий элемент и фильтрующее устройство
Изобретение относится к фильтрам для двигателей внутреннего сгорания, способным с большей эффективностью работать на топливе, из которого удалены загрязняющие вещества до момента его поступления в систему впрыска или камеру сгорания. Фильтрующий элемент 16 для фильтрующего устройства 10 содержит трубчатый элемент 26, простирающийся вдоль продольной оси между первым торцом 28 и вторым торцом 30 и образующий внутреннее пространство 32; удерживающий элемент 34, соединенный с первым торцом 28 трубчатого элемента 26, причем удерживающий элемент 34 способен соединяться с первым корпусом 14; элемент 36 седла клапана в указанном внутреннем пространстве 32, образованный трубчатым элементом 26 и расположенный между первым торцом 28 и вторым торцом 30 трубчатого элемента 26, причем элемент 36 седла клапана содержит проем 38 седла клапана, способный обеспечивать сообщение по текучей среде между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и вторым торцом 30 трубчатого элемента 26, а проем 38 седла клапана способен обеспечивать уплотнение по текучей среде с тарельчатым клапаном 40; первую торцевую крышку 42, соединенную с первым торцом 28 трубчатого элемента 26, причем первая торцевая крышка 42 имеет отверстие 44 первой торцевой крышки, способное обеспечить сообщение по текучей среде через первый торец 28 трубчатого элемента 26; вторую торцевую крышку 46, соединенную со вторым торцом 30 трубчатого элемента 26, причем вторая торцевая крышка 46 имеет отверстие 48 второй торцевой крышки, способное обеспечить сообщение по текучей среде между указанным внутренним пространством 32 трубчатого элемента 26 и вторым корпусом 18; и фильтрационный материал 50 вокруг трубчатого элемента 26 и между первой и второй торцевыми крышками 42, 46, способный улавливать загрязняющие вещества из текучей среды, причем вторая торцевая крышка 46 способна обеспечивать уплотнение 76 по текучей среде между фильтрующим элементом 16 и дренажным каналом 24 во втором корпусе 18, так что при отделении фильтрующего элемента 16 от второго корпуса 18 текучая среда из фильтрующего элемента 16 перетекает в дренажный канал 24. Конструкция фильтрующего устройства уменьшает вероятность розлива при замене или очистке фильтрационного материала. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к фильтрующему элементу, а в частности к фильтрующему элементу для фильтрующего устройства.
Предпосылки создания изобретения
Двигатели, включая дизельные двигатели, двигатели с искровым зажиганием, бензиновые двигатели, двигатели, работающие на газообразном топливе, и другие двигатели внутреннего сгорания, способны работать более эффективно и с большим сроком службы на топливе, из которого удалены загрязняющие вещества. Кроме того, двигатели способны работать с большей эффективностью на топливе, из которого удалены загрязняющие вещества до момента его поступления в систему впрыска или камеру сгорания. С этой целью двигатели оснащаются одной или несколькими системами фильтрации текучей среды для удаления загрязняющих веществ из масла и/или топлива.
Фильтрующие устройства обычно содержат фильтрующий элемент с фильтрационным материалом для удаления загрязняющих веществ из текучей среды. Фильтрационный материал со временем способен оказывать сильное сопротивление потоку текучей среды через фильтрационный материал, поскольку захватываемые загрязняющие вещества накапливаются на поверхности или внутри фильтрационного материала. Это приводит к необходимости замены или очистки фильтрационного материала для восстановления эффективности фильтрующего устройства. Кроме того, прежде замены или очистки фильтрационного материала, представляется желательной способность фильтрующего устройство продолжать циркуляцию текучей среды в системе с текучей средой, чтобы двигатель мог работать некоторое время.
При удалении фильтрационного материала обычных фильтрующих устройств для его замены или очистки само действие по удалению из системы с текучей средой фильтрующего элемента, фильтрационного материала и любых связанных с ними деталей способно привести к утечке текучей среды. Например, для некоторых фильтрующих устройств требуется осуществлять слив из корпуса фильтра при удалении фильтрующего элемента. При недостаточной осторожности специалистов по техническому обслуживанию, осуществляющих слив текучей среды в соответствующие емкости, возможен ее розлив. В частности, если системы с текучей средой содержат нефтепродукты, например, масло или топливо, то крайне нежелательно подвергать окружающую среду их воздействию. Кроме того, замена или очистка фильтрующего элемента может оказаться особенно неприятной для специалистов по техническому обслуживанию при вытекании текучей среды из фильтрующего устройства на их руки и одежду. В этой связи представляется желательным создание фильтрующего устройства, которое уменьшает вероятность розлива при замене или очистке фильтрационного материала.
В патенте США № 8 157 107 B2 ("патент ’107"), выданном Вейндорфу 17 апреля 2012 г., описан фильтр, соединенный с крышкой. В частности, в патенте ’107 описывается жидкостный фильтр, имеющий корпус фильтра с дренажным каналом. Фильтрующий элемент, содержащий фильтрационный материал, расположен в корпусе фильтра. Крышка фильтра присоединяется к корпусу фильтра. Крышка фильтра имеет байпасный клапан фильтра для обхода фильтрующего элемента при слишком большой потере давления, возникающей при прохождении жидкой средой фильтрационного материала фильтрующего элемента. Для соединения фильтрующего элемента с крышкой фильтра на крышке фильтра выполнен первый байонетный разъем, а на фильтрующем элементе выполнен второй байонетный разъем. На фильтрующем элементе выполнено двойное концентрическое уплотнение для перекрытия дренажного канала.
Хотя жидкостный фильтр из ’107 патента предназначен для облегчения рассоединения фильтрующего элемента с крышкой фильтра недорогим и простым способом, он все еще не способен решить одну или несколько из изложенных выше возможных проблем. Например, двойное концентрическое уплотнение из ’107 патента достаточно сложно и относительно затратно при производстве. Кроме того, компоновка жидкостного фильтра из ’107 патента способна привести к нежелательным разливам при удалении фильтрующего элемента из корпуса фильтра.
Фильтрующий элемент и фильтрующее устройство, описываемые ниже, направлены на преодоление одной или нескольких проблем, изложенных выше.
Краткое изложение существа изобретения
В соответствии с первым вариантом осуществления, фильтрующий элемент для фильтрующего устройства содержит трубчатый элемент, простирающийся в продольном направлении между первым торцом и вторым торцом и образующий внутреннее пространство. Фильтрующий элемент далее содержит удерживающий элемент, связанный с первым торцом трубчатого элемента, причем удерживающий элемент способен соединяться с первым корпусом. Фильтрующий элемент также содержит элемент седла клапана в указанном внутреннем пространстве, образованный трубчатым элементом и расположенный между первым торцом и вторым торцом трубчатого элемента. Элемент седла клапана содержит проем седла клапана, способный обеспечивать сообщение по текучей среде между первым торцом трубчатого элемента и вторым торцом трубчатого элемента, а проем седла клапана способен обеспечивать уплотнение по текучей среде с тарельчатым клапаном. Фильтрующий элемент дополнительно содержит первую торцевую крышку, соединенную с первым торцом трубчатого элемента, причем первая торцевая крышка имеет отверстие первой торцевой крышки, способное обеспечить сообщение по текучей среде через первый торец трубчатого элемента. Фильтрующий элемент дополнительно содержит вторую торцевую крышку, соединенную со вторым торцом трубчатого элемента, причем вторая торцевая крышка имеет отверстие второй торцевой крышки, способное обеспечить сообщение по текучей среде между указанным внутренним пространством трубчатого элемента и вторым корпусом. Фильтрующий элемент также содержит фильтрационный материал вокруг трубчатого элемента и между первой и второй торцевыми крышками, фильтрационный материал, способный улавливать загрязняющие вещества в текучей среде. Вторая торцевая крышка способна обеспечивать уплотнение по текучей среде между фильтрующим элементом и дренажным каналом во втором корпусе, так что при отделении фильтрующего элемента от второго корпуса текучая среда из фильтрующего элемента перетекает в дренажный канал.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления, фильтрующее устройство содержит первый корпус, соединяемый с фильтрующим элементом. Фильтрующее устройство также содержит второй корпус, включающий входное отверстие, выходное отверстие и дренажный канал, причем входное отверстие, выходное отверстие и дренажный канал способны обеспечивать сообщение по текучей среде между фильтрующим устройством и системой с текучей средой. Фильтрующее устройство дополнительно включает фильтрующий элемент, соединенный с первым корпусом и вмещаемый во второй корпус. Фильтрующий элемент включает: трубчатый элемент, простирающийся вдоль продольной оси между первым торцом и вторым торцом и образующий внутреннее пространство; и удерживающий элемент, связанный с первым торцом трубчатого элемента, причем удерживающий элемент соединяется с первым корпусом. Фильтрующий элемент также содержит элемент седла клапана в указанном внутреннем пространстве, образованный трубчатым элементом и расположенный между первым торцом и вторым торцом трубчатого элемента. Элемент седла клапана содержит проем седла клапана, способный обеспечивать сообщение по текучей среде между первым торцом трубчатого элемента и вторым торцом трубчатого элемента. Проем седла клапана способен обеспечивать уплотнение по текучей среде с тарельчатым клапаном. Фильтрующий элемент также содержит: первую торцевую крышку, соединенную с первым торцом трубчатого элемента, причем первая торцевая крышка имеет отверстие первой торцевой крышки, способное обеспечивать сообщение по текучей среде через первый торец трубчатого элемента. Фильтрующий элемент дополнительно содержит вторую торцевую крышку, соединенную со вторым торцом трубчатого элемента, причем вторая торцевая крышка имеет отверстие второй торцевой крышки, способное обеспечивать сообщение по текучей среде между указанным внутренним пространством трубчатого элемента и вторым корпусом. Фильтрующий элемент также содержит фильтрационный материал вокруг трубчатого элемента и между первой и второй торцевыми крышками, фильтрационный материал, способный улавливать загрязняющие вещества в текучей среде. Вторая торцевая крышка способна обеспечивать уплотнение по текучей среде между фильтрующим элементом и дренажным каналом во втором корпусе, так что при отделении фильтрующего элемента от второго корпуса текучая среда из фильтрующего элемента перетекает в дренажный канал.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления, фильтрующее устройство содержит: первый корпус, соединяемый с фильтрующим элементом; второй корпус, включающий входное отверстие, выходное отверстие и дренажный канал, причем входное отверстие, выходное отверстие и дренажный канал способны обеспечивать сообщение по текучей среде между фильтрующим устройством и системой с текучей средой; и фильтрующий элемент, соединенный с первым корпусом и вмещаемый во второй корпус. Фильтрующий элемент содержит: трубчатый элемент, простирающийся вдоль продольной оси между первым торцом и вторым торцом и образующий внутреннее пространство; удерживающий элемент, связанный с первым торцом трубчатого элемента; удерживающий элемент, соединяемый с первым корпусом; элемент седла клапана в указанном внутреннем пространстве, образованный трубчатым элементом и расположенный между первым торцом и вторым торцом трубчатого элемента; элемент седла клапана, имеющий проем седла клапана, способный обеспечивать сообщение по текучей среде между первым торцом трубчатого элемента и вторым торцом трубчатого элемента; проем седла клапана способный обеспечивать уплотнение по текучей среде с тарельчатым клапаном. Фильтрующий элемент также содержит: первую торцевую крышку, соединенную с первым торцом трубчатого элемента; первую торцевую крышку, имеющую отверстие первой торцевой крышки, способное обеспечивать сообщение по текучей среде через первый торец трубчатого элемента; вторую торцевую крышку, соединенную со вторым торцом трубчатого элемента; вторую торцевую крышку имеющую отверстие второй торцевой крышки, способное обеспечивать сообщение по текучей среде между указанным внутренним пространством трубчатого элемента и вторым корпусом; и фильтрационный материал вокруг трубчатого элемента и между первой и второй торцевыми крышками; фильтрационный материал, способный улавливать загрязняющие вещества в текучей среде. Фильтрующее устройство также содержит: соединительную муфту, способную соединять фильтрующий элемент с первым корпусом; соединительную муфту способную соединять фильтрующий элемент с первым корпусом с помощью удерживающего элемента; соединительную муфту и удерживающий элемент выполненные таким образом, что первый корпус отсоединяется от фильтрующего элемента в результате вращения соединительной муфты и удерживающего элемента относительно друг друга менее чем на полный оборот.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид в перспективе примера осуществления фильтрующего устройства.
На фиг. 2 представлен вид в перспективе части примера осуществления, изображенного на фиг. 1.
На фиг. 3 представлен вид в разрезе сбоку примера осуществления фильтрующего устройства.
На фиг. 4 представлен вид в разрезе сбоку примера осуществления, показанного на фиг. 3, где одна часть фильтрующего устройства отделена от другой части фильтрующего устройства.
На фиг. 5 представлен вид в разрезе сбоку одного из участков, изображенных на фиг. 4.
На фиг. 6 представлен детальный вид в разрезе сбоку участка примерного фильтрующего устройства, изображенного на фиг. 3-5.
На фиг. 7 представлен вид в перспективе примера осуществления части примерного фильтрующего устройства, изображенного на фиг. 3-5.
На фиг. 8 представлен вид в перспективе разреза части примерного фильтрующего устройства, изображенного на фиг. 3-5.
На фиг. 9 представлен детальный вид в перспективе разреза части примерного фильтрующего устройства, изображенного на фиг. 3-5.
На фиг. 10 представлен вид в перспективе разреза примера осуществления фильтрующего устройства.
На фиг. 11 представлен вид в перспективе разреза примера осуществления фильтрующего устройства, где одна часть фильтрующего устройства отделена от другой части фильтрующего устройства.
На фиг. 12 представлен вид в перспективе разреза примера осуществления фильтрующего элемента.
На фиг. 13 представлен детальный вид в перспективе разреза части примерного фильтрующего устройства, изображенного на фиг. 11 и 12.
На фиг. 14 представлен вид в перспективе сверху примера осуществления фильтрующего элемента.
На фиг. 15 представлен вид в перспективе снизу примера осуществления фильтрующего элемента.
Подробное описание изобретения
На фиг. 1-15 представлен пример осуществления фильтрующего устройства 10 и его деталей. Фильтрующее устройство 10 может использоваться для фильтрования текучих сред, например, топлива, смазочных материалов, охлаждающих жидкостей и рабочей жидкости в машине. Например, фильтрующее устройство 10 может использоваться в двигателях внутреннего сгорания или гидравлических системах машин, например, любых типах наземных транспортных средств: автомобилях, грузовиках, сельскохозяйственных машинах и/или строительных машинах, например, фронтальных погрузчиках, мини-погрузчиках, бульдозерах, гусеничных тракторах, экскаваторах, грейдерах, шоссейных грузовых автомобилях, внедорожных грузовых автомобилях и/или любых других типах транспортных средств, известных специалисту в данной области техники. Кроме того, двигатели внутреннего сгорания могут приводить в действие любые стационарные машины, например, генераторы для выработки электроэнергии или насосы для перекачивания текучей среды, например, воды, природного газа или нефти. Двигатель внутреннего сгорания может представлять собой двигатель с искровым зажиганием или дизельный двигатель. Предполагается использование в других типах двигателей, например, роторных двигателях, газотурбинных двигателях и/или двигателях, работающих на бензине, дизельном топливе, биодизеле, этаноле, метаноле и их смесях. Предполагаются и другие виды использования.
Примерное фильтрующее устройство 10, изображенное на фиг. 1-9, содержит основание 12 фильтра, способное присоединять фильтрующее устройство 10 к машине (например, к двигателю машины), первый корпус 14, избирательно присоединяемый к фильтрующему элементу 16, и второй корпус 18, соединенный с основанием 12 фильтра. В показанном примере осуществления, первый корпус 14 и второй корпус 18 соединяются друг с другом и содержат фильтрующий элемент 16. Например, первый корпус 14 и второй корпус 18 содержат в себя вспомогательные участки 19 с резьбой, способные входить в зацепление друг с другом и скреплять между собой первый и второй корпуса 14 и 18, как показано на фиг. 3. Фильтрующее устройство 10 также содержит уплотнительный элемент 20 (например, уплотнительное кольцо) на участках 19 с резьбой для создания уплотнения по текучей среде при соединении первого и второго корпуса 14 и 18 между собой.
Примерное основание 12 фильтра содержит приливы 21 (см., например, фиг. 1), способные вмещать крепежные элементы (не показаны), например, болты для крепления основания 12 фильтра к машине. Как показано на фиг. 2, примерный второй корпус 18 содержит входное отверстие 22, способное принимать текучую среду из системы с текучей средой машины и обеспечивать сообщение по текучей среде с фильтрующим устройством 10. Примерный второй корпус 18 также содержит выпускное отверстие 23 (см. фиг. 3), способное возвращать отфильтрованную текучую среду в систему с текучей средой машины, обеспечивая сообщение по текучей среде между фильтрующим устройством 10 и системой с текучей средой. Примерный второй корпус 18 также включает дренажный канал 24 (см. фиг. 2-4), способный возвращать текучую среду в фильтрующее устройство 10 при отделении фильтрующего элемента 16 от второго корпуса 18, как описано ниже более подробно.
Как показано на фиг. 3 и 4, примерный фильтрующий элемент 16 фильтрующего устройства 10 соединен с первым корпусом 14 и вмещается во второй корпус 18 таким образом, что фильтрующий элемент 16 удерживается внутри первого корпуса 14 и второго корпуса 18. Примерный фильтрующий элемент 16 включает трубчатый элемент 26, простирающийся вдоль продольной оси X между первым торцом 28 и вторым торцом 30 и образующий внутреннее пространство 32. Примерный фильтрующий элемент 16 также включает: удерживающий элемент 34, связанный с первым торцом 28 трубчатого элемента 26, причем удерживающий элемент 34 соединяется с первым корпусом 14 таким образом, что первый корпус 14 и фильтрующий элемент 16 могут вставляться и удаляться из второго корпуса 18 как единое целое, например, как показано на фиг. 4.
Как показано на фиг. 3-5, примерный фильтрующий элемент 16 также включает элемент 36 седла клапана во внутреннем пространстве 32, образованный трубчатым элементом 26 и расположенный между первым торцом 28 и вторым торцом 30 трубчатого элемента 26. В показанном примере осуществления, элемент 36 седла клапана содержит проем 38 седла клапана, способный обеспечивать сообщение по текучей среде между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и вторым торцом 30 трубчатого элемента 26. Как показано на фиг. 3, проем 38 седла клапана способен обеспечивать уплотнение по текучей среде с тарельчатым клапаном 40. Например, проем 38 седла клапана может иметь кольцеобразный профиль, внешняя граница 39 которого (например, граница с закругленной кромкой) способна обеспечивать уплотнение по текучей среде с тарельчатым клапаном 40.
Примерный фильтрующий элемент 16 также включает в себя первую торцевую крышку 42, связанную с первым торцом 28 трубчатого элемента 26. Первая торцевая крышка 42 содержит отверстие 44 первой торцевой крышки, способное обеспечивать сообщение по текучей среде через первый торец 28 трубчатого элемента 26. Например, первая торцевая крышка 42 может включать кольцевую перегородку 45, ортогональную (например, перпендикулярную) относительно продольной оси X трубчатого элемента 26 и соединенную с первым торцом 28 трубчатого элемента 26. Кольцевая перегородка 45 образует отверстие 44 первой торцевой крышки. Первая торцевая крышка 42 может изготавливаться из пластмассы, металла и/или подобных материалов. В показанном примере осуществления, фильтрующий элемент 16 также содержит вторую торцевую крышку 46, соединенную со вторым торцом 30 трубчатого элемента 26. Вторая торцевая крышка 46 содержит отверстие 48 второй торцевой крышки, способное обеспечивать сообщение по текучей среде между внутренним пространством 32 трубчатого элемента 26 и вторым корпусом 18. Вторая торцевая крышка 46 может изготавливаться из пластмассы, металла и/или подобных материалов.
Примерный фильтрующий элемент 16 также включает фильтрационный материал 50, выполненный вокруг трубчатого элемента 26 и между первой и второй торцевыми крышками 42 и 46. Фильтрационный материал 50 способен улавливать загрязняющие вещества в текучей среде, проходящей через фильтрующее устройство 10. Фильтрационный материал 50 может представлять собой любой тип фильтрационного материала, известный специалистам в отрасли техники к которой относится данное изобретение, например, поролон, сетку, бумагу (например, гофрированный или складчатый бумажный фильтр) и их комбинации. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрационный материал 50 может представлять собой материал коалесцирующего типа, предназначенный для отделения первой текучей среды от второй текучей среды, имеющей другие характеристики по сравнению с первой текучей средой (например, вода из топлива), таким образом, что любая из первой текучей среды и второй текучей среды слипается в капельки при прохождении через материал коалесцирующего типа так, что капли первой текучей среды образуются на нижней по потоку поверхности материала коалесцирующего типа. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрационный материал 50 может представлять собой материал барьерного типа, способный отделять первую текучую среду от второй текучей среды до того, как текучая среда пройдет сквозь материал барьерного типа таким образом, что капли первой текучей среды образуются на верхней по потоку поверхности материала барьерного типа, а вторая текучая среда проходит сквозь материал барьерного типа. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрационный материал 50 может содержать комбинации из вышеупомянутых типов материалов. Предполагается использование и других типов и конфигураций фильтрационного материала 50.
В примере осуществления, изображенном на фиг. 1-9, текучая среда для фильтрации в фильтрующем устройстве 10 поступает в фильтрующее устройство 10 через входное отверстие 22 второго корпуса 18, которое находится в сообщении по текучей среде с системой с текучей средой соответствующей машины. Текучая среда, поступающая в фильтрующее устройство 10 через входное отверстие 22, течет вокруг внешней поверхности 52 фильтрационного материала 50, а с внешней поверхности 52 поступает внутрь фильтрационного материала 50. Трубчатый элемент 26 содержит несколько отверстий 54 трубчатого элемента, образующих сообщение по текучей среде между фильтрационным материалом 50 и внутренним пространством 32 трубчатого элемента 26. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, отверстия 54 трубчатого элемента находятся между элементом 36 седла клапана и вторым торцом 30 трубчатого элемента 26. Из текучей среды, протекающей сквозь фильтрационный материал 50, удаляются загрязняющие вещества, например, взвешенные частицы и/или текучие среды, отличные от фильтруемой текучей среды. После протекания сквозь фильтрационный материал 50 отфильтрованная текучая среда через отверстия 54 трубчатого элемента попадает во внутреннее пространство 32. Внутреннее пространство 32 находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием 23 второго корпуса 18 и после поступления в выпускное отверстие 23 текучая среда покидает фильтровальное устройство 10 и возвращается в систему с текучей средой машины.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, например, представленными на фиг. 3 и 4, вторая торцевая крышка 46 соединяется со вторым торцом 30 трубчатого элемента 26 и фильтрационным материалом 50. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, вторая торцевая крышка 46 способна обеспечивать уплотнение по текучей среде между фильтрующим элементом 16 и дренажным каналом 24 во втором корпусе 18 таким образом, что при отделении фильтрующего элемента 16 от второго корпуса 18 текучая среда из фильтрующего элемента 16 перетекает в дренажный канал 24 второго корпуса 18. Например, как показано на фиг. 3-5, примерная вторая торцевая крышка 46 содержит кольцеобразную перегородку 56, ортогональную (например, перпендикулярную) относительно продольной оси X трубчатого элемента 26 и кольцеобразный экран 58, простирающийся ортогонально (например, перпендикулярно) относительно кольцеобразной перегородки 56 в направлении противоположном фильтрационному материалу 50. Примерная кольцеобразная перегородка 56 второй торцевой крышки 46 образует отверстие 48 второй торцевой крышки. Примерный кольцеобразный экран 58 включает кольцеобразную выемку 60, обращенную, например, радиально наружу относительно кольцеобразного экрана 58. Представленный пример осуществления включает уплотнительный элемент 62 (например, уплотнительное кольцо), вмещенный в кольцеобразную выемку 60. Как показано на фиг. 3, 4 и 6, примерный второй корпус 18 содержит кольцеобразную поверхность 64 уплотнения, направленную радиально внутрь и образующую поверхность в которую упирается уплотнительный элемент 62, создавая уплотнение по текучей среде после окончательного размещения фильтрующего элемента 16 во втором корпусе 18. Как показано на фиг. 4, после извлечения фильтрующего элемента 16 из второго корпуса 18, уплотнительный элемент 62 отсоединяется от поверхности 64 уплотнения и позволяет текучей среде стекать из фильтрующего элемента 16 в дренажный канал 24 второго корпуса 18.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрующее устройство 10 дополнительно включает трубчатую направляющую 66, связанную (например, соединенную) со вторым корпусом 18 таким образом, что трубчатая направляющая 66 образует сообщение по текучей среде между трубчатым элементом 26 и выпускным отверстием 23 через несколько отверстий 67 трубчатой направляющей, например, как показано на фиг. 2. Как показано на фиг. 3 и 4, примерная трубчатая направляющая 66 образует канал 68 сообщения по текучей среде с отверстиями 67 трубчатой направляющей, простирающийся вдоль продольной оси G, совпадающей (например, коллинеарной) с продольной осью X трубчатого элемента 26 (см. фиг. 3 и 4). Примерный второй корпус 18 включает кольцеобразную выемку 70, примыкающую к выпускному отверстию 23, способную вмещать торец трубчатой направляющей 66. Например, выемка 70 может иметь внутреннюю резьбу 72, способную входить в зацепление с внешней резьбой 74 на торце трубчатой направляющей 66, примыкающей к выпускному отверстию 23, как показано на фиг. 3 и 4. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, трубчатая направляющая 66 выполняется за одно целое со вторым корпусом 18 (например, формованием, литьем и/или машинной обработкой) с образованием единой структуры.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, трубчатый элемент 26 фильтрующего элемента 16 вмещает, по меньшей мере, часть трубчатой направляющей 66. Например, как показано на фиг. 3, трубчатая направляющая 66 может вставляться внутрь трубчатого элемента 26. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, например, как показано на фиг. 4 и 6, между трубчатой направляющей 66 и фильтрующим элементом 16 выполнено уплотнение 76 по текучей среде. В показанном примере осуществления, радиальная внешняя поверхность торца трубчатой направляющей 66, примыкающая ко второй торцевой крышке 46, включает кольцеобразную выемку 78, обращенную радиально наружу, и уплотнительный элемент 80 (например, уплотнительное кольцо), вмещенное в выемку 78. В данном примере осуществления, например, как показано на фиг. 4 и 6, уплотнение 76 по текучей среде выполнено между обращенной внутрь радиальной поверхностью второй торцевой крышки 18 фильтрующего элемента 16 и трубчатой направляющей 66. Уплотнение 76 по текучей среде служит для предотвращения попадания текучей среды в трубчатый элемент 26 и/или трубчатую направляющую 66 без предварительного прохождения через фильтрационный материал 50, за исключением указанных ниже случаев.
Как показано на фиг. 3 и 4, примерное фильтрующее устройство 10 дополнительно содержит байпасный клапан 82, соединенный с трубчатой направляющей 66, причем байпасный клапан 82 включает: тарельчатый клапан 40, способный перемещаться между первым положением, в котором тарельчатый клапан 40 создает уплотнение по текучей среде между тарельчатым клапаном 40 и отверстием 38 седла клапана элемента 36 седла клапана (например, как показано на фиг. 3) и вторым положением, в котором образует сообщение по текучей среде между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и выходным отверстием 23 второго корпуса 18 через отверстие 38 седла клапана и трубчатую направляющую 66. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, байпасный клапан 82 дополнительно включает поджимающий элемент 84, соединенный с тарельчатым клапаном 40 и трубчатой направляющей 66 и способный прижимать тарельчатый клапан 40 к отверстию 38 седла клапана. Например, поджимающий элемент 84 может представлять собой спиральную пружину (как показано) или любой другой тип прижимающего устройства, способного прикладывать прижимающее усилие к тарельчатому клапану 40.
Как показано на фиг. 3 и 4, примерный байпасный клапан 82 выполнен таким образом, что по достижении текучей средой порогового давления на первом торце 28 трубчатого элемента 26, тарельчатый клапан 40 смещается во второе положение и создает сообщение по текучей среде между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и выпускным отверстием 23 второго корпуса 18. Данная примерная компоновка представляется полезной, например, когда фильтрационный материал 50 создает достаточное сопротивление потоку между внешней поверхностью 52 и отверстиями 54 трубчатого элемента с получением порогового давления на первом торце 28 трубчатого элемента 26. Данное сопротивление потоку возникает при накоплении на фильтрационном материале 50 достаточного количества загрязняющих веществ (например, захваченных взвешенных частиц), препятствующих прохождению потока через фильтрационный материал 50. В этом случае, в результате достижения порогового давления, усилие на тарельчатом клапане 40 преодолевает прижимающее усилие поджимающего элемента 84, смещает тарельчатый клапан 40 во второе положение, открывает байпасный клапан 82 и предотвращает разрыв потока текучей среды через фильтрующее устройство 10 и систему с текучей средой машины. Это позволяет частично устранять или предотвращать повреждение машины, соединенной с системой с текучей средой, до момента очистки или замены фильтрационного материала 50 и восстановления потока через фильтрационный материал 50.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрующее устройство 10 включает соединительную муфту 86, способную соединять фильтрующий элемент 16 с первым корпусом 14. Например, как показано на фиг. 3-5, 7 и 8, соединительная муфта 86 способна соединять фильтрующий элемент 16 с первым корпусом 14 посредством удерживающего элемента 34.
Например, первый корпус 14 может содержать выступ 88, который после сборки первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16, простирается в направлении фильтрующего элемента 16. Выступ 88 содержит гнездо 90, способное входить в зацепление с крепежным элементом 92, который соединяет соединительную муфту 86 с выступом 88 первого корпуса 14. Например, гнездо 90 и крепежный элемент 92 могут иметь соответствующую резьбу для входа в зацепление друг с другом. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, крепежный элемент 92 может представлять собой винт или аналогичный крепежный элемент.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, как показано на фиг.7, примерная соединительная муфта 86 имеет трубчатое тело 94, например, с круговым поперечным сечением. Трубчатое тело 94 простирается вдоль продольной оси B, а после сборки фильтрующего устройства 10, например, как показано на фиг. 3 и 4, продольная ось B трубчатого тела 94 совпадает (например, становится коллинеарной) с продольной осью X трубчатого элемента 26 фильтрующего элемента 16.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, соединительная муфта 86 и удерживающий элемент 34 выполнены таким образом, что первый корпус 14 способен соединяться и отсоединяться от фильтрующего элемента 16 путем вращения соединительной муфты 86 и удерживающего элемента 34 относительно друг друга менее чем на полный оборот. Например, как показано на фиг. 8, удерживающий элемент 34 выполнен с удерживающим проемом 96, способным вмещать соединительную муфту 86. В показанном примере осуществления, в удерживающем проеме 96 выполнены кольцеобразный участок 98 и, по меньшей мере, один боковой участок 100 (например, два противоположных боковых участка), простирающийся радиально наружу от кольцеобразного участка 98. Как показано на фиг.7, примерная соединительная муфта 86 включает, по меньшей мере, одну лапку 102 (например, две противоположных лапки), простирающуюся от трубчатого тела 94 в ортогональном направлении (например, перпендикулярно) к продольной оси B трубчатого тела 94. Лапка 102 способна проходить через один из боковых участков 100 удерживающего проема 96 по мере постепенного прохождения трубчатого тела 94 через кольцеобразный участок 98 удерживающего проема 96.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, как показано на фиг. 8, удерживающий элемент 34 соединяется (например, является частью) с первым торцом 28 трубчатого элемента 26. В показанном примере осуществления, удерживающий элемент 34 включает удерживающий экран 104, образующий удерживающий проем 96. Примерный удерживающий экран 104 включает внутреннюю поверхность 106, обращенную в сторону второго торца 30 трубчатого элемента 26, а примерная внутренняя поверхность 106 включает четыре, по существу, секторообразные приподнятые поверхности 108, отделенные друг от друга четырьмя, по существу, секторообразными утопленными поверхностями 110.
В соответствии с показанным примером осуществления, во время сборки соединительная муфта 86 ориентируется по окружности таким образом, что лапки 102 совпадают с боковыми участками 100 удерживающего проема 96, а торец соединительной муфты 86, включающий лапки 102, вставляется в удерживающий проем 96. После вставки соединительной муфты 86 в удерживающий проем лапки 102 сходят с приподнятых поверхностей 108, а соединительная муфта 86 повторно ориентируется по окружности таким образом, что лапки 102 совпадают с утопленными поверхностями 110, примыкающими к кольцеобразным участкам 98 удерживающего проема 96. Затем лапки 102 перемещаются в осевом направлении относительно утопленных поверхностей 110, примыкающих к кольцеобразному участку 98 удерживающего проема 96. В данном примере осуществления, соединительная муфта 86 и удерживающий элемент 34 выполнены таким образом, что первый корпус 14 способен соединяться и отсоединяться от фильтрующего элемента 16 путем вращения соединительной муфты 86 и удерживающего элемента 34 относительно друг друга менее чем на полный оборот (например, на четверть оборота). В этом примере осуществления, первый корпус 14 соединяется и отсоединяется от фильтрующего элемента 16 без использования инструментов.
Как показано на фиг. 3-5 и 9, примерный фильтрующий элемент 16 содержит поджимающий элемент 112 во внутреннем пространстве 32 трубчатого элемента 26 между элементом 36 седла клапана и удерживающим элементом 34. Примерное трубчатое тело 94 соединительной муфты 86 включает внешнюю поверхность, имеющую конический торец 114, способный входить в зацепление с поджимающим элементом 112 таким образом, что соединительная муфта 86 поджимается в сторону удерживающего элемента 34, когда конический торец 114 соединительной муфты 86 вмещается в удерживающий проем 96 на расстояние достаточное для схода лапок 102 трубчатого тела с приподнятых поверхностей 108 удерживающего элемента 34. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, поджимающий элемент 112 способен образовывать сообщение по текучей среде между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и отверстием 38 седла клапана. В примерах осуществления, показанных на фиг. 3-5 и 9, примерный поджимающий элемент 112 содержит несколько пружинистых пальцеобразных элементов 116, способных взаимодействовать с коническим торцом 114 трубчатого тела 94 и поджимать соединительную муфту 86 в направлении удерживающего элемента 34 таким образом, что лапки 102 соединительной муфты 86 начнут упираться в утопленные поверхности 110. Примерные пальцеобразные элементы 116 способны образовывать сообщение по текучей среде между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и отверстием 38 седла клапана. Данная примерная компоновка позволяет текучей среде перетекать между пальцеобразными элементами 116 через отверстие 38 седла клапана и через трубчатый элемент 26 в выпускное отверстие 23 при перемещении тарельчатого клапана 40 в байпасном клапане 82 во второе (открытое) положение.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, первый корпус 14 отсоединяется от фильтрующего элемента 16 путем сжимания, с целью преодоления усилия поджимающего элемента 112, навстречу друг другу первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 до тех пор, пока лапки 102 соединительной муфты 86 не сойдут с приподнятых поверхностей 110 удерживающего экрана 104. Как только лапки 102 сойдут с приподнятых поверхностей 110, соединительная муфта 86 повторно ориентируется по окружности таким образом, что лапки 102 совпадают с боковыми участками 100 удерживающего проема 96, а соединительная муфта 86 вынимается из удерживающего проема 96 удерживающего элемента 34. Поскольку соединительная муфта 86 соединена с первым корпусом 14, то при отделении соединительной муфты 86 от удерживающего элемента 34 и первый корпус 14 отделяется от фильтрующего элемента 16. Затем новый или восстановленный фильтрующий элемент 16 соединяется с первым корпусом 14 и осуществляется сборка первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 со вторым корпусом 18. В этом примере осуществления, первый корпус 14 отделяется от использованного фильтрующего элемента 16 посредством поворота первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 (например, на четверть оборота) относительно друг друга и разделения первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, первый корпус 14 и фильтрующий элемент 16 могут отделяться от второго корпуса 18 без каких-либо операций с фильтрующим элементом 16.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, например, как показано на фиг. 7, торец трубчатого тела 94 соединительной муфты 86, противоположный коническому торцу 114, может включать прорези 118 (например, зубчатые прорези) для зацепления с выступом 88 первого корпуса 14. Например, при сцеплении соединительной муфты 86 с первым корпусом 14, прорези 118 соединительной муфты 86 плотно прилегают к выступу 88.
На фиг. 10-13 представлены примеры осуществления фильтрующего устройства 10. Например, показанное на фиг. 10, фильтрующее устройство 10 похоже на показанное на фиг. 1-9 примерное фильтрующее устройство 10, за исключением того, что первая торцевая крышка 42 и вторая торцевая крышка 46 отличаются от первой торцевой крышки 42 и второй концевой крышки 46 примерного варианта осуществления, показанного на фиг. 1-9. Как показано на фиг. 10, примерная первая торцевая крышка 42 содержит кольцеобразный фланец 120, простирающийся ортогонально (например, перпендикулярно) к кольцевой перегородке 45 и по направлению к фильтрационному материалу 50 таким образом, что часть внешней поверхности 52 фильтрационного материала закрывается фланцем 120. Кроме того, показанная на фиг. 10, первая торцевая крышка 42 также содержит выступающую часть 122, образованную вторым кольцеобразным фланцем 124 и простирающуюся ортогонально (например, перпендикулярно) к кольцевой перегородке 45 и в направлении от фильтрационного материала 50. Торец выступающей части 122, удаленный от кольцевой перегородки 45, содержит удерживающий элемент 34. В этом альтернативном примере осуществления первой торцевой крышки 42, выступ 88 первого корпуса относительно короче по сравнению с выступом 88 примерного варианта осуществления, показанного, например, на фиг. 3. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, первая торцевая крышка 42, выполненная в соответствии с фиг. 10, изготавливается из относительно более твердого материала и из относительно более мягкого материала, примыкающего к фильтрационному материалу 50 для уплотнения торца фильтрационного материала 50, примыкающего к кольцевой перегородке 45 первой торцевой крышки 42.
Примерный фильтрующий элемент 16, изображенный на фиг. 10-13 включает модифицированную вторую торцевую крышку 46. (В примере осуществления, изображенном на фиг. 11-13 отсутствует модифицированная первая торцевая крышка 42, изображенная на фиг. 10.) Примерная вторая торцевая крышка 46, изображенная на фиг. 10-13 имеет модифицированное уплотнение. Например, как показано на фиг. 6, вместо отдельных уплотнительных элементов 62 и 80, примерная вторая торцевая крышка 46, изображенная на фиг. 10-13 содержит уплотнительные элементы, выполненные за одно целое в виде монолитной детали со второй концевой крышкой 46.
Например, как показано на фиг. 13, по аналогии со второй торцевой крышке 46, изображенной на фиг. 3-6, вторая торцевая крышка 46, изображенная на фиг. 10-13, способна обеспечивать уплотнение по текучей среде между фильтрующим элементом 16 и дренажным каналом 24 во втором корпусе 18, так что при отделении фильтрующего элемента 16 от второго корпуса 18 текучая среда из фильтрующего элемента 16 перетекает в дренажный канал 24 второго корпуса 18. Например, как показано на фиг. 10-13, примерная вторая торцевая крышка 46 содержит кольцеобразную перегородку 56, ортогональную (например, перпендикулярную) относительно продольной оси X трубчатого элемента 26 и кольцеобразный экран 58, простирающийся ортогонально (например, перпендикулярно) относительно кольцеобразной перегородки 56 в направлении противоположном фильтрационному материалу 50. Примерная кольцеобразная перегородка 56 второй торцевой крышки 46 образует отверстие 48 второй торцевой крышки. В отличающемся примере осуществления, представленном на фиг. 3-6, примерный кольцеобразный экран 58 не содержит кольцеобразную выемку. В примере осуществления, изображенном на фиг. 10-13, кольцеобразный экран 58 сам выполняет функцию уплотнительного элемента. Как показано на фиг. 10 -13, примерный второй корпус 18 включает кольцеобразную поверхность 64 уплотнения, направленную радиально наружу и образующую поверхность в которую упирается кольцеобразный экран 58, создавая уплотнение по текучей среде после окончательного размещения фильтрующего элемента 16 во втором корпусе 18. Как показано на фиг. 11, после извлечения фильтрующего элемента 16 из второго корпуса 18, уплотнительный элемент кольцеобразного экрана 58 отсоединяется от поверхности 64 уплотнения и позволяет текучей среде стекать из фильтрующего элемента 16 в дренажный канал 24 второго корпуса 18.
Примеры осуществления, изображенные на фиг. 10-13 дополнительно включает трубчатую направляющую 66, связанную (например, соединенную) со вторым корпусом 18 таким образом, что трубчатая направляющая 66 образует сообщение по текучей среде между трубчатым элементом 26 и выпускным отверстием 23 через несколько отверстий 67 трубчатой направляющей, например, как показано на фиг. 2. Как показано на фиг. 10 и 11, примерная трубчатая направляющая 66 образует канал 68, создающий сообщение по текучей среде с отверстиями 67 трубчатой направляющей и простирающийся вдоль продольной оси G, совпадающей (например, коллинеарной) с продольной осью X трубчатого элемента 26. Примерный второй корпус 18 включает кольцеобразную выемку 70, примыкающую к выпускному отверстию 23, способную вмещать торец трубчатой направляющей 66. Например, выемка 70 может иметь внутреннюю резьбу 72, способную входить в зацепление с внешней резьбой 74 на торце трубчатой направляющей 66, примыкающей к выпускному отверстию 23, как показано на фиг. 13. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, трубчатая направляющая 66 выполняется за одно целое со вторым корпусом 18 (например, формованием, литьем и/или машинной обработкой) с образованием единой структуры.
В соответствии с примером осуществления, изображенном на фиг. 10-13, между трубчатой направляющей 66 и фильтрующим элементом 16 выполнено уплотнение 76 по текучей среде, например, как показано на фиг. 10 и 13. В показанном примере осуществления, радиальная внешняя поверхность торца трубчатой направляющей 66, примыкающая ко второй торцевой крышке 46, включает обращенную радиально наружу кольцеобразную поверхность 126. Однако вместо отдельного уплотнительного элемента 80, такого как в примере осуществления, изображенном на фиг. 4 и 6, в примере осуществления, изображенном на фиг. 10-13, уплотнение 76 по текучей среде осуществляется самой второй торцевой крышкой 46 между обращенной внутрь радиальной поверхностью 128 второй торцевой крышки 46 фильтрующего элемента 16 и поверхностью уплотнения 126 трубчатой направляющей 66. Уплотнение 76 по текучей среде служит для предотвращения попадания текучей среды в трубчатый элемент 26 и/или трубчатую направляющую 66 без предварительного прохождения через фильтрационный материал 50, за исключением случаев, указанных в данном документе.
В соответствии с примером осуществления, изображенном на фиг. 10-13, вторая торцевая крышка 46 выполняется из любого материала, способного образовывать уплотнение по текучей среде между кольцеобразным экраном 58 второй торцевой крышки 46 и направленной радиально наружу кольцеобразной поверхностью 64 уплотнения второго корпуса 18 и/или между уплотнением 76 по текучей среде второй торцевой крышки 46 и обращенной радиально наружу поверхностью уплотнения 126 трубчатой направляющей 66. Например, вторая торцевая крышка 46 может изготавливаться из эластичных и/или упругих материалов, например полиуретана, имеющего подходящие уплотняющие свойства.
Как показано на фиг. 14 и 15, в некоторых вариантах осуществления фильтрующего элемента 16 фильтрационный материал 50 крепится к фильтрующему элементу 16 одним или несколькими жгутами 130 (например, жгутами, обмотанными по спирали). Хотя в примере осуществления, изображенном на фиг. 14 и 15, показан жгут 130, обмотанный по спирали, предполагаются и альтернативные способы соединения фильтрационного материала 50 с фильтрующим элементом 16.
Промышленная применимость
Фильтрующее устройство, в соответствии с настоящим изобретением, представляется полезным для фильтрации текучих сред в различных машинах, включая силовые установки, системы охлаждения, гидравлические системы и/или системы кондиционирования воздуха. Например, подача текучей среды в фильтрующее устройство 10 может осуществляться по трубопроводу текучей среды, фильтроваться в фильтрующем устройстве 10 и повторно подаваться по трубопроводу в систему с текучей средой. Подлежащая фильтрованию текучая среда может поступать в фильтрующее устройство 10 через: входное отверстие 22 во втором корпусе 18; проходить через фильтрационный материал 50 фильтрующего элемента 16, где из текучей среды удаляются загрязняющие вещества; через отверстия 54 трубчатого элемента и через отверстия 67 трубчатой направляющей во внутреннее пространство 32 трубчатого элемента 26; покидать фильтрующее устройство 10 через выпускное отверстие 23 во втором корпусе 18; и возвращаться обратно в систему с текучей средой.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрующее устройство 10 упрощает удаление фильтрующего элемента 16 из фильтрующего устройства 10 не приводя к существенному (например, любому) розливу текучей среды из фильтрующего устройства 10. Например, как описано в отношении примера осуществления, изображенного на фиг. 1-10, после отделения фильтрующего элемента 16 от второго корпуса 18 уплотнительный элемент 62 второй торцевой крышки 46 отсоединяется от поверхности 64 уплотнения второго корпуса 18, позволяя текучей среде в фильтрующем элементе 16 стекать из фильтрующего элемента 16 в дренажный канал 24 второго корпуса 18, который возвращает обратно дренированную текучую среду в систему с текучей средой.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления первый корпус 14 может избирательно присоединяться к фильтрующему элементу 16, например, как описано в отношении примеров осуществления, изображенных на фиг. 1-10. В соответствии с этими вариантами осуществления, специалисту по техническому обслуживанию не нужно удалять фильтрующий элемент 16 из второго корпуса 18 и при этом пачкать руки текучей средой из фильтрующего устройства 10, поскольку специалист может снять фильтрующий элемент 16 путем удержания первого корпуса 14, так как первый корпус 14 соединен с фильтрующим элементом 16. Кроме того, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, после отделения первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 от второго корпуса 18, первый корпус 14 отделяется от фильтрующего элемента 16 путем сжатия навстречу друг другу первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16, путем поворота первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 на четверть оборота относительно друг друга и путем отделения первого корпуса 14 от фильтрующего элемента 16. Например, первый корпус 14 и фильтрующий элемент 16 могут отделяться от второго корпуса 18 без каких-либо операций с фильтрующим элементом 16. Первый корпус 14 и фильтрующий элемент 16 затем помещаются в мешок или емкость и первый корпус 14 отделятся от фильтрующего элемента 16 описанным выше способом. Затем новый или восстановленный фильтрующий элемент 16 соединяется с первым корпусом 16 и осуществляется сборка первого корпуса 14 и фильтрующего элемента 16 со вторым корпусом 18. В этом примерном варианте, фильтрующий элемент 16 заменяется без существенного (например, любого) розлива текучей среды из фильтрующего устройства 10 во время удаления фильтрующего элемента 16, что защищает окружающую среду и упрощает техническое обслуживание.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, фильтрующее устройство 10 содержит байпасный клапан 82, способный частично устранять или предотвращать повреждение машины, соединенной с системой с текучей средой, например, при накоплении на фильтрационном материале 50 фильтрующего элемента 16 достаточного количества загрязняющих веществ, которые препятствуют прохождению потока текучей среды через фильтрационный материал 50 со скоростью достаточной для функционирования машины. Например, описанный в данном документе примерный байпасный клапан 82 выполнен таким образом, что по достижении текучей средой порогового давления на первом торце 28 трубчатого элемента 26, тарельчатый клапан 40 смещается с первого закрытого положения во второе открытое положение и создает сообщение по текучей среде между первым торцом 28 трубчатого элемента 26 и выпускным отверстием 23 второго корпуса 18. Открытие байпасного клапана 82 происходит при создании фильтрационным материалом 50 достаточного сопротивления потоку между внешней поверхностью 52 и отверстиями 54 трубчатого элемента с получением порогового давления на первом торце 28 трубчатого элемента 26. Данное сопротивление потоку возникает при накоплении на фильтрационном материале 50 достаточного количества загрязняющих веществ (например, захваченных взвешенных частиц), препятствующих прохождению потока через фильтрационный материал 50. В этом случае, в результате достижения порогового давления, усилие на тарельчатом клапане 40 преодолевает прижимающее усилие поджимающего элемента 84 и смещает тарельчатый клапан 40 во второе (открытое) положение, открывает байпасный клапан 82 и предотвращает разрыв потока текучей среды через фильтрующее устройство 10 и систему с текучей средой машины. Данный примерный вариант позволяет частично устранять или предотвращать повреждение машины, соединенной с системой с текучей средой, до момента очистки или замены фильтрационного материала 50 и восстановления потока через фильтрационный материал 50.
Специалистам в данной области техники очевидно, что возможно осуществление различных модификаций и вариаций в отношении описанного примерного фильтрующего элемента и фильтрующего устройства. Другие варианты осуществления изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники после рассмотрения описания и практики использования раскрытых примеров. Предполагается, что описание и примеры следует рассматривать только в качестве иллюстративных, а действительный объем изобретения указывается в следующей формуле изобретения и ее эквивалентах.
1. Фильтрующий элемент (16) для фильтрующего устройства (10), содержащий:
трубчатый элемент (26), простирающийся вдоль продольной оси между первым торцом (28) и вторым торцом (30) и образующий внутреннее пространство (32);
удерживающий элемент (34), соединенный с первым торцом (28) трубчатого элемента (26), причем удерживающий элемент (34) способен соединяться с первым корпусом (14);
элемент (36) седла клапана в указанном внутреннем пространстве (32), образованный трубчатым элементом (26) и расположенный между первым торцом (28) и вторым торцом (30) трубчатого элемента (26), причем элемент (36) седла клапана содержит проем (38) седла клапана, способный обеспечивать сообщение по текучей среде между первым торцом (28) трубчатого элемента (26) и вторым торцом (30) трубчатого элемента (26), а проем (38) седла клапана способен обеспечивать уплотнение по текучей среде с тарельчатым клапаном (40);
первую торцевую крышку (42), соединенную с первым торцом (28) трубчатого элемента (26), причем первая торцевая крышка (42) имеет отверстие (44) первой торцевой крышки, способное обеспечить сообщение по текучей среде через первый торец (28) трубчатого элемента (26);
вторую торцевую крышку (46), соединенную со вторым торцом (30) трубчатого элемента (26), причем вторая торцевая крышка (46) имеет отверстие (48) второй торцевой крышки, способное обеспечить сообщение по текучей среде между указанным внутренним пространством (32) трубчатого элемента (26) и вторым корпусом (18); и
фильтрационный материал (50) вокруг трубчатого элемента (26) и между первой и второй торцевыми крышками (42, 46), способный улавливать загрязняющие вещества из текучей среды,
причем вторая торцевая крышка (46) способна обеспечивать уплотнение (76) по текучей среде между фильтрующим элементом (16) и дренажным каналом (24) во втором корпусе (18), так что при отделении фильтрующего элемента (16) от второго корпуса (18) текучая среда из фильтрующего элемента (16) перетекает в дренажный канал (24).
2. Фильтрующий элемент (16) по п. 1, в котором трубчатый элемент (26) имеет несколько отверстий (54), образующих сообщение по текучей среде между фильтрационным материалом (50) и указанным внутренним пространством (32).
3. Фильтрующий элемент (16) по п. 2, в котором несколько отверстий (54) находятся между элементом (36) седла клапана и вторым торцом (30) трубчатого элемента (26).
4. Фильтрующий элемент (16) по п. 1, в котором удерживающий элемент (34) выполнен с удерживающим проемом (96), способным вмещать соединительную муфту (86), выполненную с возможностью соединять фильтрующий элемент (16) с первым корпусом (14).
5. Фильтрующий элемент (16) по п. 4, в котором в удерживающем проеме (96) выполнены кольцеобразный участок (98) и боковой участок (100), простирающийся от части кольцеобразного участка (98).
6. Фильтрующий элемент (16) по п. 1, в котором проем (38) седла клапана имеет кольцеобразный профиль, внешняя граница которого способна создавать уплотнение по текучей среде с тарельчатым клапаном (40).
7. Фильтрующий элемент (16) по п. 1, в котором первая торцевая крышка (42) содержит первую кольцеобразную перегородку (45), ортогональную относительно продольной оси и соединенную с первым торцом (28) трубчатого элемента (26) и фильтрационным материалом (50), причем первая кольцеобразная перегородка (45) образует отверстие (44) первой торцевой крышки.
8. Фильтрующий элемент (16) по п. 1, в котором вторая торцевая крышка (46) содержит вторую кольцеобразную перегородку (56), ортогональную относительно продольной оси и соединенную со вторым торцом (30) трубчатого элемента (26) и фильтрационным материалом (50), причем вторая кольцеобразная перегородка (56) образует отверстие (48) второй торцевой крышки.
9. Фильтрующий элемент (16) по п. 1, дополнительно включающий в себя поджимающий элемент (112) между элементом (36) седла клапана и удерживающим элементом (34), причем поджимающий элемент (112) способен поджимать соединительную муфту (86), вставленную между первым торцом (28) трубчатого элемента (26) и удерживающим элементом (34).
10. Фильтрующее устройство (10), содержащее:
первый корпус (14), способный соединяться с фильтрующим элементом (16);
второй корпус (18), включающий в себя: входное отверстие (22), выходное отверстие (23) и дренажный канал (24), причем входное отверстие (22), выходное отверстие (23) и дренажный канал (24) способны обеспечивать сообщение по текучей среде между фильтрующим устройством (10) и системой с текучей средой;
фильтрующий элемент (16), соединенный с первым корпусом (14), вмещенный во второй корпус (18) и включающий в себя:
трубчатый элемент (26), простирающийся вдоль продольной оси между первым торцом (28) и вторым торцом (30) и образующий внутреннее пространство (32);
удерживающий элемент (34), связанный с первым торцом (28) трубчатого элемента (26), причем удерживающий элемент (34) соединен с первым корпусом (14);
элемент (36) седла клапана в указанном внутреннем пространстве (32), образованный трубчатым элементом (26) и расположенный между первым торцом (28) и вторым торцом (30) трубчатого элемента (26), причем элемент (36) седла клапана содержит проем (38) седла клапана, способный обеспечивать сообщение по текучей среде между первым торцом (28) трубчатого элемента (26) и вторым торцом (30) трубчатого элемента (26), а проем (38) седла клапана способен создавать уплотнение по текучей среде с тарельчатым клапаном (40);
первую торцевую крышку (42), соединенную с первым торцом (28) трубчатого элемента (26), причем первая торцевая крышка (42) образует отверстие (44) первой торцевой крышки, способное создавать сообщение по текучей среде через первый торец (28) трубчатого элемента (26);
вторую торцевую крышку (42), соединенную со вторым торцом (30) трубчатого элемента (26), причем вторая торцевая крышка (42) образует отверстие (48) второй торцевой крышки, способное создавать сообщение по текучей среде между указанным внутренним пространством (32) трубчатого элемента (26) и вторым корпусом (18); и
фильтрационный материал (50) вокруг трубчатого элемента (26) и между первой и второй торцевыми крышками (42, 46), фильтрационный материал (50), способный улавливать загрязняющие вещества из текучей среды, причем вторая торцевая крышка (46) способна создавать уплотнение (76) по текучей среде между фильтрующим элементом (16) и дренажным каналом (24) во втором корпусе (18), так что при отделении фильтрующего элемента (16) от второго корпуса (18) текучая среда из фильтрующего элемента (16) перетекает в дренажный канал (24).
