帶有壓力恢復裝置的內向外流動過濾器制造方法及圖紙

在一種內向外流動過濾器中，一種過渡壓力恢復構件被提供在入口處并構造了形成輪廓的引導表面，引導表面將沿其流動的流體引導入環狀過濾單元的中空內部以最小化從入口到中空內部的過渡壓力損失。過渡壓力恢復構件包含過渡流減速表面，過渡流減速表面逐漸減緩流入中空內部的流體的流速并最小化壓降。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】帶有壓力恢復裝置的內向外流動過濾器相關申請的交叉引用此申請要求于2011年4月19日提出的第61/476，903號臨時美國專利申請的利益和優先權，項專利申請通過引用合并于本文中。
技術介紹
和
技術實現思路
本專利技術涉及內向外流動過濾器。內向外流動過濾器已為人所知，通常包含環狀過濾單元，環狀過濾單元具有中空內部，中空內部接收經由入口軸向流入的流體。環狀過濾單元包含用于過濾流體的過濾介質，且過濾介質可以是聚結單元。流體從中空內部徑向向外經由過濾介質流至過濾單元的外表面，并作為潔凈的經過濾流體從外表面被排放。本系統在對于以上技術的持續發展努力期間產生。附圖說明圖1是示出內向外流動過濾器的透視圖。圖2是圖1的過濾器的剖面圖，并繪示了本專利技術。圖3是圖2的組件的透視圖。圖4是圖2的另一組件的透視圖。圖5是圖4的組件局部的放大圖。圖6是圖4的組件另一局部的放大圖。圖7是示出圖2的組件的替換實施例的剖視圖。圖8類似圖7，示出另一實施例。圖9類似圖7，示出另一實施例。圖10類似圖7，示出另一實施例。圖11類似圖7，示出另一實施例。具體實施例方式圖1示出內向外流動過濾器20，內向外流動過濾器20包含外殼22，外殼22被上蓋或上端24和下蓋或下端26封閉。上蓋24具有入口 28，入口 28接收流入的流體，如箭頭30所示。中央殼體22具有出口 32，出口 32用于排放潔凈的經過濾流體，諸如如箭頭34所示空氣，在汽車應用中，如所知，排放可以由⑶R (曲軸箱真空調節器)閥36控制。下蓋26具有排出口 38，排出口 38用于排出被分離出來的積聚的液體，如箭頭40所示。以上所描述的組件在現有技術中已知。過濾器包含環狀過濾單元42，見圖2，其具有中空內部44，中空內部44接收經由入口 28軸向流入的流體，如箭頭30所示。環狀過濾單元包含用于過濾流體的過濾介質46。如已知的，流體從中空內部44起經由過濾介質,如箭頭48所示,徑向向外流至過濾單元42的外表面50，之后經由離開口 52和⑶R閥36被排放。被容納在經過濾流體中的液體可以被介質46聚結，聚結的被分離出來的液體可以如箭頭54所示排出，經由排出提升閥56，如箭頭58所示，在出口 38處排放，如箭頭40所示。關于對排出提升閥56的進一步參照，申請人特別提及共同所有的同時待審的于2010年11月16日提出、2011年5月19日公開的公開號為US2011/0113737的第12/947，195號美國專利申請，項專利申請通過引用合并于此。在本專利技術中，過渡壓力恢復構件60，見圖2、3，被提供在入口 28處，并構造了形成輪廓的引導表面62，引導表面62將沿其流動的流體引導入中空內部44以最小化從入口 28到中空內部44的過渡壓力損失。被構造成形成輪廓的引導表面包含過渡流減速表面，過渡流減速表面逐漸減緩流入中空內部的流體的流動并最小化壓降。過渡壓力恢復構件60如軸線64所示，軸向延伸進入中空內部44。被構造成形成輪廓的引導表面62界定了流動路徑，流動路徑隨著過渡壓力恢復構件60軸向延伸進入中空內部而錐化以增加橫截面積，其中增加的橫截面積的變化率要被挑選目的是避免突然的急速擴張壓降。在一實施例中，挑選出來的錐化的夾角范圍從3°到10°。在另一實施例中，挑選出來的錐化要提供范圍為O.1到O. 3的K系數及70%到90%的關聯壓力恢復。在一實施例中，圓錐形擴散器60被用作過渡壓力恢復構件，且如60a所示與過濾端蓋一體，使得在組裝時，圓錐形擴散器與過濾器外殼的入口 28對齊，從而使得高速率的噴流進入擴散器，且分流最少。擴散器在中空內部44處向內噴射進過濾中央核，并具有相當長的軸向長度以合意地提供淺角，淺角用于以伯努利定律將速度能轉換回靜壓力。如所述，圓錐夾角在一實施例中的范圍是從3°到10°，給出了最低可能的K系數，但可能仍會提供出一些大達接近20°及可能是30°的圓錐角，盡管這會降低性能。如所知，K系數是速度能損失多少的量度，即當流從較小的入口擴張到較大的出口時，速度能被轉換成熱而不是被恢復成靜力壓的多少。K系數的值為零最為理想，但是值為O.1到O. 3更合乎現實，即速度能損失了 10%到30%，或反過來說，70%到90%的速度能被恢復。突然的全擴張會導致這種能量大量或全部損失。如由MacGraw-Hill所著的《流體力學》，F. White, 1999年第四版，第371頁中所述，示出并討論了 K系數，由于渦流失速和較大的表面摩擦，范圍為40°到140°的圓錐角實際上比完全的突變180°擴張更糟。在圖2中，過渡壓力恢復構件的被構造成形成輪廓的引導表面62的上述錐化是直線性的。在進一步的實施例中，過渡壓力恢復構件從由以下各項組成的組中挑選出來，組中包含圖2的圓錐形、圖7中66所示的臺階形、圖8中68所示的徑向環狀擴散器、圖9中70所示的內整流、圖10中72所示的內部導流葉片及可替換的于圖11中74處。過濾單元42在入口 28處具有端蓋60a。如所述，在一實施例中，端蓋60a和過渡壓力恢復構件60，是單個的整體組件，見圖3。密封件76，見圖2，在過渡壓力恢復構件60和封閉蓋24之間匹配并與過渡壓力恢復構件60和封閉蓋24以密封關系接合。過渡壓力恢復構件60具有平滑地圓化的進口 60b，進口 60b接收來自入口 28的流體并最小化從入口轉換到過渡壓力恢復構件的進口收縮損失。在一實施例中，過渡壓力恢復構件60沿76處的斜接合表面在封閉蓋24處以密封關系接合外殼。過渡壓力恢復構件60具有第一斜表面60c。外殼在封閉蓋24處具有第二斜表面24a。第一和第二斜表面沿互補錐面配對。密封墊圈，例如由O型圈78所提供，密封地接合在第一和第二斜表面之間。過渡壓力恢復構件60具有環狀墊圈座60d，見圖3，環狀墊圈座60d沿上述第一斜表面并俘獲密封墊圈78及面向上述第二斜表面24a。在進一步的實施例中，過濾單元42具有第一和第二相同構件60和80，第一和第二相同構件60和80在過濾單元的第一和第二軸向端(圖2中上端和下端)分別的遠端相對端分別帶有第一和第二端蓋60a和80a。第一構件60是上述的過渡壓力恢復構件。第二構件80與構件60完全一致，不過相對構件60倒轉，使得構件60和80在中空內部44內彼此鏡像面向。提供包含端蓋60a和80a的完全相同的構件60和80，對于加工、庫存效率及對于能減少必須儲存的不同部件的數量而言，非常合意。在此實施例中，第一和第二構件60和80完全一致，且其分別的端蓋60a和80a在過濾單元42的分別的第一和第二軸向端的遠端相對端。第一構件60是上述的過渡壓力恢復構件。第一和第二構件60和80在中空內部44內彼此鏡像面向。第一和第二構件60和80延伸進入中空內部44，并分別具有內端60e和80e，內端60e和80e由位于其兩者之間的軸向間隙82彼此軸向隔開。軸向間隙82的尺寸要能使構件60離開擴散器的速度不會被再次加速。據此，圓柱形間隙82的面積要大于或等于擴散器的排放面積。間隙82的尺寸要能使其軸向高度大于或等于擴散器出口直徑的四分之一。如所述，過濾單元42具有第一和第二構件60和80，第一和第二構件60和80在過濾單元42的第一和第二軸向端(圖2中上端和下端)分別的遠端相對端分別帶有第一和第本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.04.19 US 61/476,903;2012.01.09 US 13/345,8631.一種內向外流動過濾器，所述內向外流動過濾器包括環狀過濾單元，所述環狀過濾單元具有中空內部，所述中空內部接收經由入口軸向流入的流體，所述環狀過濾單元包括用于過濾所述流體的過濾介質，所述流體從所述中空內部徑向向外經由過濾介質流至所述過濾單元的外表面，過渡壓力恢復構件在所述入口處并構造了形成輪廓的引導表面，所述引導表面將沿其流動的流體引導入所述中空內部以最小化從所述入口到所述中空內部的過渡壓力損失。2.根據權利要求1所述的內向外流動過濾器，其中，所述過渡壓力恢復構件的所述被構造成形成輪廓的引導表面包括過渡流減速表面，所述過渡流減速表面逐漸減緩流入所述中空內部的流體的流速并最小化壓降。3.根據權利要求2所述的內向外流動過濾器，其中，所述過渡壓力恢復構件軸向延伸進入所述中空內部。4.根據權利要求3所述的內向外流動過濾器，其中，所述過渡壓力恢復構件的所述被構造成形成輪廓的引導表面界定了流動路徑，所述流動路徑隨著所述過渡壓力恢復構件軸向延伸進入所述中空內部而錐化以增加橫截面積，其中所述增加的橫截面積的變化率要被挑選目的是避免突然的急速擴張壓 降。5.根據權利要求4所述的內向外流動過濾器，其中，挑選出來的所述錐化的夾角大達30。。6.根據權利要求4所述的內向外流動過濾器，其中，挑選出來的所述錐化的夾角大達20。。7.根據權利要求4所述的內向外流動過濾器，其中，挑選出來的所述錐化的夾角大達10。。8.根據權利要求4所述的內向外流動過濾器，其中，挑選出來的所述錐化的夾角范圍從3。到10。。9.根據權利要求4所述的內向外流動過濾器，其中，挑選出來的所述錐化提供范圍為0.1到0.3的K系數及70%到90%的關聯壓力恢復。10.根據權利要求4所述的內向外流動過濾器，其中，所述錐化是直線性的。11.根據權利要求4所述的內向外流動過濾器，其中，所述過渡壓力恢復構件從包含圓錐形、臺階形、徑向環狀擴散器、內整流及內部導流片的組中被挑選出來。12.根據權利要求4所述的內向外流動過濾器，其中，所述過渡壓力恢復構件是圓錐形擴散器。13.根據權利要求1所述的內向外流動過濾器，其中，所述過濾單元在所述入口處具有端蓋，及所述端蓋和所述過渡壓力恢復構件是單個的整體組件。14.根據權利要求13所述的內向外流動過濾器，其中，所述過濾器包括外殼和密封件，所述外殼容納所述過濾單元并在所述入口處具有封閉蓋，所述密封件在所述過渡壓力恢復構件和所述封閉蓋之間面接并使所述過渡壓力恢復構件與所述封閉蓋以密封關系接合。15.根據權利要求1所述的內向外流動過濾器，其中，所述過濾器包括外殼，所述外殼容納所述過濾單元并具有封閉蓋，所述封閉蓋具有入口，所述入口將流體流供給至所述過渡壓力恢復構件，所述過渡壓力恢復構件具有平滑地圓化的進口，所述進口接收來自所述入口的流體流并最小化從所述入口轉換到所述過渡壓力恢復構件的進口收縮損失。16.根據權利要求1所述的內向外流動過濾器，其中，所述過濾器包括外殼，所述外殼容納所述過濾單元，且其中，所述過渡壓力恢復構件在所述外殼內。17.根據權利要求1所述的內向外流動過濾器，其中，所述過濾器包括外殼，所述外殼容納所述過濾單元，其中，所述過渡壓力恢復構件沿斜密封接合表面以密封關系接合所述夕卜殼。18.根據權利要求17所述的內向外...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彼得·K·赫爾曼，布拉德利·A·史密斯，本杰明·L·舍克爾，
申請(專利權)人：康明斯過濾IP公司，
類型：
國別省市：