專利名稱：帶一體式過濾器狀態(tài)指示器的過濾設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過濾油或其它流體的過濾設(shè)備，特別是涉及用于內(nèi)燃機(jī)中的過濾設(shè)備。
背景技術(shù)：
過濾設(shè)備廣泛用于內(nèi)燃機(jī)，如用于在車輛、發(fā)電機(jī)，以及其它應(yīng)用中使用的內(nèi)燃機(jī)。由于在流體流過過濾器的時(shí)候臟東西或其它材料會(huì)堵塞過濾器，過濾器通常會(huì)隨時(shí)間而劣化，因此過濾器必須非常頻繁地更換。不僅用于油、液壓流體、水、和其它液體的過濾器是這樣，而且氣體過濾器和其它類型的過濾器也是這樣。
因此，過濾設(shè)備通常設(shè)計(jì)成這些過濾設(shè)備中的過濾器更換容易，或在其它情況下，甚至能夠容易地?fù)Q整個(gè)過濾設(shè)備。尤其對于后一種形式的過濾設(shè)備，通常希望過濾設(shè)備不僅容易更換而且結(jié)構(gòu)緊湊。緊湊的過濾器結(jié)構(gòu)，使技術(shù)人員和用戶更容易獲得且安裝更換過濾設(shè)備，并且使裝有所述過濾設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)更加容易，使得可以簡單地將過濾設(shè)備聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)。
由于過濾設(shè)備中的過濾器劣化較快，并且由于人們希望在過濾設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正確的情況下，裝有過濾設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)能有最好的性能，所以，希望技術(shù)人員和/或用戶能容易確定過濾器是否操作正確。尤其希望技術(shù)人員和/或用戶能容易確定過濾設(shè)備中的過濾器是否已經(jīng)被過度堵塞。因?yàn)檫@類過濾設(shè)備設(shè)計(jì)成整體更換式的，所以，這些過濾設(shè)備中的過濾器通常不容易夠到以進(jìn)行可視化的檢測，并且，在任何情況下，可視的檢測通常不可靠，或者并不是確定過濾器是否過分堵塞的簡便方法。
為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，一些發(fā)動(dòng)機(jī)(尤其那些安裝在固定位置而不是安裝在機(jī)動(dòng)車輛上的發(fā)動(dòng)機(jī))安裝了過濾器狀態(tài)指示器，該指示器使用了與流入和流出過濾器的流體相連通的壓力敏感元件。壓力敏感元件能夠探測流入和流出的流體間的壓力差是否過量，所述壓力差是流過過濾設(shè)備中過濾器的流體壓差是否過量的表示。反過來，這可以作為過濾器是否被過分堵塞的指示，因?yàn)?，?dāng)過濾器被堵塞的時(shí)候，通過過濾器的油減少，接下來過濾器已過濾一側(cè)的油壓就會(huì)降低，并且/或者，沒有被過濾的一側(cè)的油壓會(huì)升高。
在許多傳統(tǒng)的實(shí)施例中，過濾器狀態(tài)指示器不僅包括壓力敏感元件，而且包括移動(dòng)部分，如根據(jù)壓力差而改變位置的軸，并且依據(jù)其位置，對過濾設(shè)備的過濾器上的壓力差提供可視的指示。例如，一些用于過濾油的傳統(tǒng)過濾器狀態(tài)指示器可參考美國專利3,150,633；4,139,466；4,654,140；和4,783,256，所述專利分別授予Holl、Rosaen、Chen和Cooper等人，分別于1964年9月29日，1979年2月13目，1987年3月31日和1988年11月8日公開，每個(gè)專利都作為參考資料在此引入。
盡管各種傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)具有這種過濾器狀態(tài)指示器來確定可拆卸/附加的過濾設(shè)備中的過濾器的狀態(tài)，但這種傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造有幾個(gè)缺點(diǎn)。首先，過濾器狀態(tài)指示器應(yīng)該安置在接近于過濾設(shè)備與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)接處的位置，一方面是為了提高過濾器狀態(tài)指示器所進(jìn)行的壓力探測的精確度，另一方面使過濾器狀態(tài)指示器確實(shí)符合過濾設(shè)備。然而，把過濾器狀態(tài)指示器安裝在過濾設(shè)備附近是有問題的，因?yàn)檫^濾器狀態(tài)指示器需要發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)相當(dāng)?shù)念~外空間。
其次，為了使過濾器狀態(tài)指示器能夠安裝在過濾設(shè)備近處，并且方便與過濾器狀態(tài)指示器和發(fā)動(dòng)機(jī)其余部分相關(guān)的過濾設(shè)備的安裝和拆卸，過濾器狀態(tài)指示器通常必然呈現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，從而使得過濾器狀態(tài)指示器不阻礙或不過分地限制了過濾設(shè)備的定位、安裝和拆卸。過濾器狀態(tài)指示器的這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的構(gòu)造即難于設(shè)計(jì)，制造成本也高。
因此，如果可以提出一種新的帶有過濾設(shè)備和過濾器狀態(tài)指示器的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造，在該構(gòu)造中，過濾器狀態(tài)指示器在發(fā)動(dòng)機(jī)中占有的空間比傳統(tǒng)構(gòu)造中要小，且結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)構(gòu)造簡單，那么，將是非常有利的。另外，如果該種新型過濾設(shè)備不阻礙或阻止過濾設(shè)備相對于發(fā)動(dòng)機(jī)的組裝和拆卸，那么將是非常有利的。此外，如果該過濾設(shè)備仍然能夠精確地確定并提供對過濾器狀態(tài)的清楚指示，尤其當(dāng)過濾器被過分地堵塞時(shí)的指示，那么將是非常有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人認(rèn)識到，過濾器狀態(tài)指示器可方便地安裝在自身可更換的過濾設(shè)備上，而不是與那些安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的過濾設(shè)備分離。另外，本發(fā)明人認(rèn)識到，采用管狀過濾器的圓柱形過濾設(shè)備在過濾器的中心具有相當(dāng)大的腔，盡管將填充過濾后的流體，但也可以部分地填充其它材料和/或裝置。
本發(fā)明人認(rèn)識到，具有壓差感測元件的過濾器狀態(tài)指示器可部分地或大部分地甚至是全部地安放在圓柱形過濾設(shè)備的圓柱形腔里。通過在圓柱形腔里安裝壓差感測設(shè)備，包括壓差感測設(shè)備的過濾設(shè)備就不必比沒有壓差感測設(shè)備的過濾設(shè)備大(或者至少不必大太多)，而且，過濾設(shè)備的外部總體形狀為了容納壓差感測設(shè)備而作重大修改。
特別是，該發(fā)明涉及過濾裝置。過濾裝置包括第一圓柱形殼體，該殼體具有第一和第二端部，還包括流體入口和流體出口，并且，過濾裝置還包括支撐在第一圓柱形殼體中并具有圓柱形內(nèi)外表面的管狀過濾器。外區(qū)域，其接納從入口輸入的流體，位于圓柱形外表面和第一圓柱形殼體之間；內(nèi)區(qū)域，其將過濾后的流體提供至出口，位于所述圓柱形內(nèi)表面中，輸入的流體穿過管狀過濾器后變成過濾后的流體，輸入流體和過濾后的流體分別位于所述外區(qū)域和內(nèi)區(qū)域內(nèi)，分別承受外流體壓力和內(nèi)流體壓力。過濾裝置還包括一個(gè)從第一圓柱形殼體的第二端部伸出并伸入到第一圓柱形殼體里并且至少部分地伸到內(nèi)區(qū)域中的設(shè)備，在此，該設(shè)備包括第二圓柱形殼體、偏置構(gòu)件、以及可與第二圓柱形殼體相對移動(dòng)的附加殼體部分。附加殼體部分和第二圓柱形殼體的各自的內(nèi)表面至少部分地限定一個(gè)腔。有通道連接所述腔和內(nèi)部區(qū)域，于是，至少部分的過濾后液體進(jìn)入腔，使得附加殼體部分的內(nèi)表面承受由內(nèi)流體壓力產(chǎn)生的第一力，附加殼體部分的外表面與外區(qū)域液連通，從而使外表面承受由外流體壓力產(chǎn)生的第二力，偏置構(gòu)件對附加殼體部分施加第三力，以補(bǔ)充第一力。附加殼體部分包括突起以及/或者并與突起聯(lián)接，所述突起從縮回位置向伸出位置移動(dòng)，在伸出位置，當(dāng)?shù)诙Τ^臨界值的時(shí)候，突起從第二端部向外延伸。
另外，本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)上可拆卸的過濾裝置，該過濾裝置包括殼體和支撐在殼體中的過濾器。殼體包括入口和出口，以及分別與入口和出口聯(lián)接在一起的第一、第二腔。第一腔的流入流體具有輸入流體壓力，第二腔的流出流體具有輸出流體壓力。過濾器的至少一部分在殼體里沿著軸線延伸，并且過濾器至少部分地把第一和第二腔分開。過濾設(shè)備還包括確定輸入流體壓力超過輸出流體壓力的量是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定量并提供相應(yīng)指示的設(shè)備。該設(shè)備由殼體支撐，并沿著所述軸線延伸到殼體里，并且至少部分地伸到過濾器的空隙內(nèi)。
另外，本發(fā)明涉及在過濾設(shè)備中的過濾器過臟時(shí)提供相應(yīng)指示的過濾設(shè)備操作方法。該方法包括提供殼體，過濾器支撐在殼體里面，其中，至少一部分的過濾器在殼體內(nèi)沿著軸線延伸，并至少部分地將殼體中分別貯有輸入流體和過濾后流體的第一和第二腔分開，而且，第一腔承受輸入流體壓力，第二腔承受過濾后流體壓力。該方法還包括提供能夠確定輸入流體壓力超過過濾后流體壓力的量是否達(dá)到預(yù)定量的構(gòu)件，該構(gòu)件支撐在殼體里，沿著所述軸線伸到殼體里，并且至少部分地橫靠過濾器。該方法另外包括操作該構(gòu)件以實(shí)現(xiàn)過濾，并感測導(dǎo)致輸入流體壓力超過過濾后流體壓力的量達(dá)到預(yù)定量的所述輸入流體壓力和過濾后流體壓力中至少一個(gè)的變化。該方法還包括在所述構(gòu)件處提供指示，指示所述輸入流體壓力超過過濾后流體壓力的量至少達(dá)到所述預(yù)定量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的示例過濾設(shè)備的剖視圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式
的示例過濾設(shè)備10。在本實(shí)施方式中的過濾設(shè)備10是用于過濾油或其它潤滑油的，但在其它實(shí)施方式中，過濾設(shè)備(或其變型)也可用于過濾水或其它流體。如圖所示，過濾設(shè)備10包括圓柱形殼體或罐15，在其第一端部30處有一個(gè)或多個(gè)輸入口20和輸出口25，在其第二端部40處有一個(gè)中心孔口35。支撐在罐15里的是管狀油過濾器45。另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，過濾器狀態(tài)指示器50被附加地支撐在罐15里，如下面的詳述，過濾器狀態(tài)指示器50的運(yùn)行確定油過濾器45是否過臟或堵塞，并且能夠提供對以上情況的指示。
更具體地，如圖所示，在罐15里的是第一和第二支撐結(jié)構(gòu)55和60，每個(gè)支撐結(jié)構(gòu)大致為禮帽形，并且都有各自的邊緣部分65，以及在中心帶有孔75的圓柱形狀部分70(如圖1所示，禮帽形的支撐結(jié)構(gòu)都是倒過來的)。油過濾器45被支撐在邊緣部分65和兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)55和60之間，支撐結(jié)構(gòu)55和60與油過濾器45的第一和第二管子端部接合。第一支撐結(jié)構(gòu)55的圓柱形狀部分70從油過濾器45向外延伸與過濾設(shè)備10的第一端部30接合。而笫二支撐結(jié)構(gòu)60的圓柱形狀部分地延伸到圓柱形狀腔80里，腔80由管狀油過濾器45的圓柱形內(nèi)表面限定，或者，在一些實(shí)施例中，該腔由沿著過濾器圓柱形狀內(nèi)表面定位的開孔圓柱形壁面(沒有顯示)限定。
過濾設(shè)備10對于發(fā)動(dòng)機(jī)(沒有顯示)能夠簡便地安裝和拆卸，并且在本實(shí)施例中是通過轉(zhuǎn)動(dòng)過濾設(shè)備使得在第一端部30處的內(nèi)螺紋接合部27與發(fā)動(dòng)機(jī)的互補(bǔ)外螺紋接合部嚙合(沒有顯示)而安裝。在其它實(shí)施例中，過濾設(shè)備10可與發(fā)動(dòng)機(jī)通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的其它結(jié)構(gòu)或技術(shù)實(shí)現(xiàn)聯(lián)接/脫開聯(lián)接。在油被提供至過濾設(shè)備10時(shí)(通常來自發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，未示出)，過濾設(shè)備10通常象下面這樣操作以清潔/過濾油。首先，未過濾(或經(jīng)過初步過濾)的油85，該油通常是臟的且需要過濾，通過過濾設(shè)備的第一端部30處的輸入口20進(jìn)入到大致是圓柱形的過濾設(shè)備10中。未過濾的油85前行，進(jìn)入腔90，腔90同心地圍繞著被支撐在過濾設(shè)備10中的管狀油過濾器45。
在正常操作過程中，未過濾的油85隨后經(jīng)過油過濾器45從腔90流入到油過濾器中的圓柱形腔80。由于油過濾器45在油流經(jīng)時(shí)進(jìn)行過濾，所以圓柱形腔80中的油是被過濾(或“凈化”)的油95。被過濾的油95能夠借助于出口25從圓柱形腔80流出油過濾器45。
再如圖所示，盡管輸入口20和輸出口25都處于過濾設(shè)備10的第一端部30處，但所述兩個(gè)口被第一支撐結(jié)構(gòu)55的圓柱形狀部分70和邊緣部分65分開。輸出口25至少部分地由第一支撐結(jié)構(gòu)55的孔75形成，輸入口20同心地分布在圓柱形狀部分70的圓周，并且通向存在于罐15本身和第一支撐結(jié)構(gòu)55的邊緣部分65與圓柱形狀部分70之間的環(huán)形區(qū)域100。環(huán)形區(qū)域100大致是腔90的延展，腔90與圓柱形狀部分70同心，而不是和油過濾器45同心。
關(guān)于過濾器狀態(tài)指示器50，該構(gòu)件大致采取附加圓柱形罐105的形式。過濾器狀態(tài)指示器50的第一端部110借助于第一墊圈密封件117在油過濾器10的第二端部40處由中心孔口35的內(nèi)緣115支撐。從內(nèi)緣115和第一墊圈密封件117開始，過濾器狀態(tài)指示器50向過濾設(shè)備10的內(nèi)部延伸，尤其是延伸到第二支撐結(jié)構(gòu)60的圓柱形狀部分70里，直到圓柱形狀部分的端部處的支撐結(jié)構(gòu)中心處的孔75(例如，如圖1所示的支撐結(jié)構(gòu)的底部)。過濾器狀態(tài)指示器50的第二端部135通過第二墊圈密封件122在孔75里由第二支撐結(jié)構(gòu)60的圓柱形狀部分70支撐。過濾器狀態(tài)指示器50大致沿著過濾設(shè)備10的中心軸120向內(nèi)延伸。
過濾器狀態(tài)指示器50包括圓柱形殼體部分125，殼體部分125里面是內(nèi)室130和端板部分132，端板部分132借助于殼體部分上的數(shù)個(gè)夾137在第二端部135處夾/鉤扣在圓柱形狀部分125上。另外，中心活塞140從第一端部110軸向地穿過過濾器狀態(tài)指示器50，穿過圓柱形部分125，并在第二端部135處穿過端板部分132的中心開孔155。該活塞可以沿著中心軸120關(guān)于殼體和端板部分125、132做軸向運(yùn)動(dòng)。中心活塞包括凸緣部分175，凸緣部分175從活塞的中心軸部分180向殼體部分125徑向朝外延伸。O形密封件145沿著凸緣部分175的圓周安裝在槽150里，并且楔在凸緣部分和殼體部分125之間，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)室130和存在于凸緣部分與端板部分132間的環(huán)形區(qū)域160之間的密封。通過安裝在殼體部分125里面的內(nèi)彈簧145，以及通過貯存在內(nèi)室130中已經(jīng)過濾的油95所提供的壓力，使中心活塞140偏向過濾設(shè)備10的圓柱形腔80(如，圖1中向下偏)，下面還要進(jìn)一步說明。
O形密封件145優(yōu)選為小阻力密封以避免給活塞140的移動(dòng)增加過多阻力。不僅如此，內(nèi)彈簧145在某種程度上優(yōu)選地設(shè)計(jì)成允許密封件145所造成的任何阻力增加。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧提供7lbs的力。在替換實(shí)施例中，其它類型的密封件可替換O形密封件145，或者可以使用其它結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)內(nèi)室130與環(huán)形區(qū)域160之間的密封。例如，柔性隔膜(沒有顯示)可以聯(lián)接在合到凸緣132和殼體125之間。
如圖所示，與腔90的液體相連通的額外區(qū)域170存在于支撐結(jié)構(gòu)60的圓柱形狀部分70和過濾器狀態(tài)指示器50之間。另外，環(huán)形區(qū)域160通過多個(gè)穿過殼體部分125延伸的通道165而與額外區(qū)域170流體連通。這樣，環(huán)形區(qū)域160填充部分未過濾的油85。同時(shí)，端板部分132與第二墊圈密封件122結(jié)合，實(shí)現(xiàn)額外區(qū)域170和圓柱形腔80之間的密封，否則上述兩者會(huì)通過第二支撐結(jié)構(gòu)60的圓柱形狀部分70上的孔75而流體連通。特別是，端板部分132通過附加彈簧167與第二墊圈密封件122緊密抵靠，附加彈簧167在接近第一端部110的殼體部分125的唇85和第二端部135處的端板本身之間延伸。使用附加彈簧167，將端板部分132壓離殼體部分125——即使夾137連接這兩部分，附加彈簧167使得端板部分132關(guān)于第二墊圈密封件122之間的密封可以是緊密的，即便在過濾設(shè)備中構(gòu)件的公差/疊加高度可能有輕微的變，如，第一和第二墊圈密封件117和122間距離的變化。
另外，第一和第二唇形密封件245和250分別安裝在端板部分132和殼體部分125的第一和第二凹槽247和252中，以接合活塞140的中心軸部分180。依靠這些唇形密封件245和250，防止未過濾的油85沿著軸180從環(huán)形區(qū)域160流到圓柱形狀腔80內(nèi)，而且，也防止過濾后的油95從內(nèi)室130沿著所述軸部分向上流并流出過濾設(shè)備10。
再次參照圖，活塞140包括通道190，通道190從鄰近圓柱形腔80的活塞第一端面195開始延伸，伸向與內(nèi)室130的鄰近的活塞側(cè)面200。在所顯示的實(shí)施例中，通道190實(shí)際包括沿著中心軸120軸向延伸的第一部分205；和第二部分210，該部分橫交于第一部分向側(cè)面200徑向向外延伸(這樣，通道190就可通過簡單的鉆兩個(gè)孔而形成)，但在替換實(shí)施例中，通道的確切形狀會(huì)與所示的有所不同。通道190允許過濾后的油95自由地從圓柱形腔80流向內(nèi)室130，使得在所述腔和內(nèi)室中的過濾后的油的壓力能一致(或者至少接近相等)。
盡管通過凸緣部分175和O形密封件145可以把未過濾的油相對于內(nèi)室130密封，但未過濾的油不僅與附加區(qū)域170連通，而且與環(huán)形區(qū)域160連通，因此在凸緣部分上和密封件上提供壓力。如果未過濾的油85作用在凸緣部分175和O性密封件145上的力(加上圓柱形腔80中過濾后的油95施加給活塞140的第一端面195的少量的力)超過了內(nèi)室130中的過濾后的油95作用在凸緣部分和O形密封件上的力(加上接合殼體部分125的O形密封件所施加的無論多大的阻塞力)，超過量大于彈簧145所施加的力所確定的特定量，那么活塞140就會(huì)被迫使遠(yuǎn)離圓柱形腔80(本實(shí)施例中，被迫使向上運(yùn)動(dòng))。這能夠在油過濾器45被過度堵塞使得油不能充分容易地穿過過濾器的時(shí)候發(fā)生。
當(dāng)活塞140被迫使向上時(shí)，活塞的上端215露出作為油過濾器45過臟/過度阻塞的指示，于是，過濾設(shè)備10(或者至少過濾器本身)就應(yīng)該更換了。在一些實(shí)施例中，活塞上端215的第二端面212的顏色與過濾設(shè)備10的上端的周圍部分相匹配(如黑色)，而上端的側(cè)面217的顏色不同(如紅色)，使得頂部的暴露很明顯。
再次參照圖，過濾器狀態(tài)指示器50包括閉鎖機(jī)構(gòu)220，當(dāng)活塞140受迫充分向上運(yùn)動(dòng)并且上端215充分露出時(shí)，該閉鎖機(jī)構(gòu)220鎖定，目的是為了鎖定活塞，使得即使是在未過濾油85和過濾后的油95間的壓力差可能在后來降低到可接受的程度，活塞也不會(huì)返回其縮回位置(如朝腔80向回移動(dòng))。在本實(shí)施方式中，閉鎖機(jī)構(gòu)220是由接近活塞頂部215的活塞140軸部分180上的凹槽或凹部225和第三唇形密封件230的相互作用而形成的，其中第三唇形密封件230位于接近于第一端部110的殼體部分125里的附加凹槽235中，且活塞穿過第三唇形密封件230。第三唇形密封件230的定位方向與第二唇形密封件250相反，這樣，當(dāng)活塞140充分向上移動(dòng)時(shí)，第三唇形密封件230頂進(jìn)凹槽235并且阻止凹槽返回下面的密封。在替換實(shí)施例中，也可使用其它閉鎖機(jī)構(gòu)。
另外，在優(yōu)選的實(shí)施例中，溫度敏感材料255沿著活塞140的軸部分180設(shè)置，在該實(shí)施例中，設(shè)置在第二和第三唇形密封件250和230之間。溫度敏感材料255根據(jù)溫度差而膨脹和收縮，即，如果溫度變得太冷，(如180以下)，溫度敏感材料就膨脹，以阻止活塞140的移動(dòng)，如果溫度變的足夠暖，(如180或高于180)，材料就收縮，并且允許活塞移動(dòng)。這是有利的，因?yàn)樵谀撤N溫度低的環(huán)境下(如，由于發(fā)動(dòng)機(jī)低的開始溫度)，即便過濾器45不需要更換，過濾后和未過濾的油之間的壓力差可能很大。依賴于實(shí)施例，各種不同的溫度敏感材料都可以使用，如使用蠟。在所示的實(shí)施例中，溫度敏感材料可通過通道260插在第二和第三密封250和230件間的活塞里，其中通道260穿過活塞140從第二端面212向位于兩個(gè)唇形密封件間的側(cè)面217延伸。一旦加了所述材料，用蓋262封住通道260。
盡管前面的說明描述了該發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是可以理解，本發(fā)明并不限制在這里所公開的詳細(xì)構(gòu)造。本發(fā)明能夠在不脫離主旨或本質(zhì)特征的情況下以其它具體形式體現(xiàn)。例如，盡管本發(fā)明在以上所述中適用于油過濾器，但該發(fā)明也可用于過濾如液壓流體、傳導(dǎo)流體、水等其它流體，以及空氣的其它過濾設(shè)備。
另外，可以實(shí)現(xiàn)同樣功能的其它結(jié)構(gòu)也可使用。例如，在一個(gè)替換實(shí)施例中，活塞可以安裝成在油過濾器狀態(tài)指示器中進(jìn)行大致垂直于中心軸120的運(yùn)動(dòng)，油過濾器狀態(tài)指示器大部分在圓柱形腔80里，但不是全部。使得活塞可沿著第二端部40延伸(如垂直于中心軸)，以及延伸/回縮出入油過濾器設(shè)備10側(cè)部(圓筒形)外表面。并且，在某些實(shí)施例中，過濾設(shè)備可包括旁路閥或減壓閥，從而降低/阻止設(shè)備中壓力的過度增加。
因此，應(yīng)該參考權(quán)利要求書而不是前面的說明來確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種過濾裝置，包括第一圓柱形殼體，其具有第一和第二端部，并且還包括流體入口和出口；管狀過濾器，其支撐在所述第一圓柱形殼體中，并且具有外和內(nèi)圓柱形表面；其中，容納來自所述入口的輸入流體的外區(qū)域位于所述外圓柱形表面和所述第一圓柱形殼體之間，向所述出口提供過濾后流體的內(nèi)區(qū)域位于所述內(nèi)圓柱形表面中，所述輸入流體一旦流過所述管狀過濾器變成過濾后的流體，并且所述各外和內(nèi)區(qū)域中的所述相應(yīng)輸入流體和過濾后流體分別承受外流體壓力和內(nèi)流體壓力；以及從所述第一圓柱形殼體的所述第二端部延伸的設(shè)備，其向內(nèi)伸到所述第一圓柱形殼體內(nèi)，并至少部分地伸到所述內(nèi)區(qū)域內(nèi)，其中所述設(shè)備包括第二圓柱形殼體、偏置構(gòu)件和附加殼體部分，該附加殼體部分關(guān)于所述第二圓柱形殼體是可運(yùn)動(dòng)的；其中所述附加殼體部分和所述第二圓柱形殼體各自的內(nèi)表面至少部分地限定一個(gè)腔，其中一個(gè)通道連接所述腔和所述內(nèi)區(qū)域，使得至少部分過濾后的流體進(jìn)入所述腔，并且使得所述附加殼體部分的內(nèi)表面承受由于所述內(nèi)流體壓力導(dǎo)致的第一力，其中所述附加殼體部分的外表面與所述外區(qū)域流體連通，使得所述外表面承受由于所述外流體壓力導(dǎo)致的第二力，并且其中所述偏置構(gòu)件施加第三力到所述附加殼體部分以補(bǔ)充所述第一力；其中，所述附加殼體部分包括突起和/或與突起聯(lián)接，所述突起從縮回位置向伸出位置運(yùn)動(dòng)，在所述伸出位置，當(dāng)所述第二力超過臨界值時(shí)，所述突起從所述第二端部伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其中，所述第一和第二圓柱形殼體中的每一個(gè)對于中心軸線對中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其中，所述附加殼體部分中通過柔性隔膜與所述第二圓柱形殼體聯(lián)接，以及/或者包括密封件，所述密封件與所述第二圓柱形殼體接合，并使所述腔和所述外表面之間實(shí)現(xiàn)密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其中，所述出口是所述第一端部中心處的主孔口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過濾裝置，其中，所述入口包括至少一個(gè)次孔口，所述次孔口接近所述第一端部并徑向向外遠(yuǎn)離中心軸線且遠(yuǎn)離所述第一孔口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過濾裝置，其中，聯(lián)接并伸到所述第一圓柱形殼體的是第一支撐結(jié)構(gòu)，所述第一支撐結(jié)構(gòu)具有邊緣部分和圓柱形部分，其中，所述邊緣部分支撐所述管狀過濾器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，還包括鎖定構(gòu)件，所述鎖定構(gòu)件在所述突起已經(jīng)移動(dòng)到所述伸出位置后防止所述突起從所述伸出位置運(yùn)動(dòng)回到所述縮回位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過濾裝置，其中，所述附加殼體部分包括圓柱形軸，所述圓柱形軸穿過所述第二圓柱形殼體中的圓柱形通道，其中，至少一個(gè)唇形密封件定位在所述圓柱形通道和所述圓柱形軸之間，以限制所述通道和所述軸之間的流體流動(dòng)，其中，所述軸包括沿著所述軸的表面在一個(gè)位置處的凹槽，其中，當(dāng)所述突起移動(dòng)到所述伸出位置時(shí)，所述凹槽沿第一方向向上運(yùn)動(dòng)到所述唇形密封件，其中，在所述凹槽已經(jīng)沿第一方向向上運(yùn)動(dòng)到所述唇形密封件后，所述唇形密封件防止所述凹槽沿著與所述第一方向相反的第二方向遠(yuǎn)離所述唇形密封件運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，還包括溫度敏感元件，當(dāng)操作溫度下降到低于臨界溫度時(shí)，即使所述第二力超過所述臨界值，所述溫度敏感元件防止所述突起從所述縮回位置向所述伸出位置運(yùn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過濾裝置，其中，所述附加殼體部分包括穿過所述第二圓柱形殼體中的通道的軸，其中，所述軸聯(lián)接到所述突起并且/或者與所述突起整體成形；其中，所述溫度敏感元件包括在所述通道的壁和所述軸之間位于所述通道中的若干蠟，其中，當(dāng)操作溫度下降而低于臨界溫度時(shí)，所述蠟膨脹以阻止所述軸相對于所述通道的運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其中，所述附加殼體部分包括活塞和從所述活塞向外延伸的凸緣部分，其中，所述附加殼體部分的所述外和內(nèi)表面的至少一部分在所述凸緣上形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾裝置，其中，所述活塞從所述設(shè)備的第一端部向所述設(shè)備的第二端部延伸，而且，在所述設(shè)備的第二端部處，穿過所述第二圓柱形殼體中的孔口，其中，所述突起是所述活塞的頂部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾裝置，其中，聯(lián)接到所述第一圓柱形殼體并在所述第一圓柱形殼體中延伸的是支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)具有邊緣部分和圓柱形部分，其中所述邊緣部分支撐所述管狀過濾器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過濾裝置，其中，所述設(shè)備在所述圓柱形部分中延伸，其中，所述設(shè)備的所述第一端部至少間接地由所述圓柱形殼體部分的第一端部支撐，并且其中，所述圓柱形殼體部分至少部分地伸到所述內(nèi)區(qū)域內(nèi)，使得所述設(shè)備至少部分地伸到所述內(nèi)區(qū)域內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的過濾裝置，其中，所述圓柱形部分的所述第一端部包括第一孔口；其中，所述設(shè)備包括環(huán)形構(gòu)件，所述環(huán)形構(gòu)件由所述圓柱形部分的第一端部支撐；其中，所述活塞延伸穿過環(huán)形構(gòu)件中的第一和第二孔口，使得所述活塞延伸到所述內(nèi)區(qū)域；其中，附加彈簧安裝到所述第二圓柱形殼體上，并延伸到所述環(huán)形構(gòu)件以提供壓力，用于使所述環(huán)形構(gòu)件運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離所述第二圓柱形殼體，使得所述設(shè)備就緊密地位于所述第一圓柱形殼體的所述第二端部和所述圓柱形部分的所述第一端部之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的過濾裝置，其中，在所述凸緣部分和所述環(huán)形構(gòu)件之間存在空間，允許至少部分所述輸入流體進(jìn)入該空間，使得外部流體壓力施加在所述凸緣部分上，從而提供所述第二力的至少一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其中，所述輸入流體是油、除了油之外的潤滑劑、除了油之外的液壓流體、水、空氣中的至少一種。
18.用于發(fā)動(dòng)機(jī)中的可拆卸過濾裝置，所述裝置包括殼體，其具有入口和出口，以及分別與所述入口和所述出口聯(lián)接的第一和第二腔，其中，所述第一腔中的輸入流體具有輸入流體壓力，而所述第二腔中的輸出流體具有輸出流體壓力；支撐在所述殼體中的過濾器，其中，過濾器的至少一部分在所述殼體中沿著軸線延伸，其中，所述過濾器至少部分地把所述第一和第二腔彼此分開；以及能夠確定所述輸入流體壓力超過所述輸出流體壓力的量是否達(dá)到預(yù)定量并且提供相應(yīng)指示的設(shè)備，所述設(shè)備由所述殼體支撐并且沿著所述軸線伸到所述殼體里，并且至少部分地伸到所述過濾器的空隙內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的過濾裝置，其中，所述殼體、所述過濾器、所述空隙、所述設(shè)備各自是圓柱形的。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的過濾裝置，其中，所述過濾裝置還包括下面部件中的至少一個(gè)用于在所述指示器進(jìn)入第一狀態(tài)時(shí)將所述指示器鎖定在第一位置作為輸入流體壓力超過輸出流體壓力的量達(dá)到預(yù)定量的指示的裝置；用于在所述過濾裝置的操作溫度低于臨界溫度時(shí)阻止所述指示器進(jìn)入第一位置的裝置。
21.一種操作過濾裝置以在所述過濾裝置中的過濾器過臟時(shí)提供指示的方法，所述方法包括提供殼體，在所述殼體內(nèi)支撐過濾器；其中，所述過濾器的至少一部分在所述殼體中沿著軸線延伸；其中，所述過濾器至少部分地把所述殼體中分別貯存輸入流體和過濾后流體的第一和第二腔分開，其中，在所述第一腔中有輸入流體壓力，在第二腔中有過濾后流體壓力；提供構(gòu)件，所述構(gòu)件能夠確定所述輸入流體壓力超過所述過濾后流體壓力的量是否達(dá)到預(yù)定量，其中，所述構(gòu)件由所述殼體支撐，并沿著所述軸線伸到所述殼體內(nèi)，并且至少部分地橫靠所述過濾器；操作所述構(gòu)件以進(jìn)行過濾；感測所述輸入流體壓力和所述過濾后流體壓力中至少一個(gè)的變化，其中所述變化導(dǎo)致所述輸入流體壓力超過所述過濾后流體壓力的量至少達(dá)到所述預(yù)定量；以及在所述構(gòu)件處提供指示，指示所述輸入流體壓力超過所述過濾后流體壓力的量至少達(dá)到所述預(yù)定量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種過濾裝置和操作過濾裝置的方法。所述裝置包括具有入口(20)和出口(25)的殼體(15)、以及至少第一和第二腔(90、80)，所述第一和第二腔分別與入口和出口聯(lián)接，第一腔(90)中的輸入流體具有輸入壓力，第二腔(80)中的輸出流體具有輸出壓力。另外，該裝置還包括支撐在殼體(15)中的過濾器(45)，過濾器的一部分在殼體里沿著軸向延伸，并且至少部分地將所述兩個(gè)腔分隔開。所述裝置還包括能夠確定輸入壓力是否超過輸出壓力達(dá)一定量并提供相應(yīng)指示的設(shè)備(50)，該設(shè)備由所述殼體支撐并沿著軸線延伸到殼體里并且至少部分地伸到過濾器的空隙內(nèi)。
文檔編號B01D46/00GK1984704SQ200580020842
公開日2007年6月20日 申請日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者喬治·A·揚(yáng)庫斯基, 蒂莫西·S·蒂爾 申請人:科勒公司