用于濕度控制通常用于控制集液罐的濕度的過濾器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明披露了一種過濾器，包括外殼和外殼內(nèi)的至少第一和第二吸附材料。第二吸附材料具有與第一吸附材料不同的特性并與第一吸附材料按順序排列。當(dāng)組裝時(shí)，迷宮式結(jié)構(gòu)被設(shè)置在外殼中的第一端口和第一吸附材料之間，以便氣體通過經(jīng)由迷宮式結(jié)構(gòu)在第一端口和第一吸附材料之間行進(jìn)。還披露了一種用于液罐液上空間的濕度控制的過濾系統(tǒng)和方法，使用包括第一和第二吸附劑以及擴(kuò)散通道或迷宮式結(jié)構(gòu)的過濾器。
【專利說明】用于濕度控制通常用于控制集液罐的濕度的過濾器
[0001]本申請是作為PCT國際專利申請于2013年3月5日提交的，并且要求申請日為2012年3月6日的美國臨時(shí)申請SerialN0.US61/607，234的優(yōu)先權(quán)，該申請的主題內(nèi)容在此以其全文形式被援引加入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及通氣裝置(本文被稱作“通氣過濾器”)，用于控制需要在環(huán)境與用于濕敏應(yīng)用的流體容器(例如流體罐、液壓液罐、液體燃料箱或電子設(shè)備容器)內(nèi)部的液上空間之間進(jìn)行交換的空氣的濕度。具體地說，本發(fā)明涉及通氣過濾器，所述通氣過濾器具有一種或多種吸附劑以改進(jìn)吸附性能和/或包括擴(kuò)散通道以便減慢或消除不流動狀態(tài)期間吸附劑的飽和。

【背景技術(shù)】
[0003]通氣過濾器使得進(jìn)入油、液壓流體和燃料的儲存罐的氣體在儲存罐的流體水平變化時(shí)能夠進(jìn)入和離開。希望從被吸入儲存罐的空氣中除去濕氣，使得油或液壓流體免于受潮。在氣體從儲存罐離開的過程中，希望過濾空氣與污染物分離，使得環(huán)繞儲存罐的周圍空氣不受污染。
[0004]現(xiàn)有系統(tǒng)利用具有單一吸附床的通氣過濾器，其在暴露于潮濕環(huán)境時(shí)即使沒有流動也會快速被水飽和。希望改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個(gè)方面,披露了一種通氣過濾器,包括外殼和外殼內(nèi)的至少第一和第二吸附材料。在本發(fā)明中，使用了術(shù)語“通氣過濾器”和“過濾器”。在一些應(yīng)用中，通氣過濾器或過濾器被設(shè)置成除了除去濕氣外還除去固體顆粒。在其它應(yīng)用中，通氣過濾器或過濾器沒有被設(shè)置成除去固體顆粒。第二吸附材料在至少一個(gè)方面不同于第一吸附材料并且通常與第一吸附材料按順序排列。迷宮式結(jié)構(gòu)位于外殼中并且被設(shè)置在外殼的第一端口與第一吸附材料之間，使得氣體通過經(jīng)由迷宮式結(jié)構(gòu)在第一端口和第一吸附材料之間行進(jìn)。
[0006]在另一方面，披露了一種用于液罐液上空間的濕度控制的過濾系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括流體罐，所述流體罐被設(shè)置成在其中容納液體例如油或液壓流體；和液上空間，位于液體和罐壁之間。如上文所表征的過濾器與罐的液上空間流體相通。當(dāng)流體罐中的液體下降時(shí)，空氣被吸入通氣過濾器通過迷宮式結(jié)構(gòu)、第一吸附材料、第二吸附材料，并隨后離開通氣過濾器進(jìn)入流體罐的液上空間。當(dāng)罐中的液體上升時(shí)，空氣被迫從液上空間進(jìn)入過濾器，依次通過第二吸附材料、第一吸附材料、迷宮式結(jié)構(gòu)、并隨后離開過濾器到大氣。
[0007]在另一方面,披露了一種用于控制罐液上空間例如液罐液上空間的濕度的方法。所述方法包括提供流體罐，所述流體罐內(nèi)具有液體和在液體與罐壁之間的液上空間，并且提供過濾器，所述過濾器與罐的液上空間流體相通。當(dāng)流體罐中的液體下降時(shí)，具有以下步驟:將氣體從大氣吸入過濾器并使氣體通過迷宮式結(jié)構(gòu)，隨后連續(xù)通過一個(gè)或多個(gè)吸附材料，并隨后離開通氣過濾器并進(jìn)入流體罐的液上空間。當(dāng)罐中的液體上升時(shí)，具有以下步驟:引導(dǎo)氣體離開液上空間并進(jìn)入通氣過濾器，(沿相反方向)連續(xù)通過一個(gè)或多個(gè)吸附材料，隨后通過迷宮式結(jié)構(gòu)，并隨后離開通氣過濾器進(jìn)入大氣。
[0008]本文所披露的一個(gè)實(shí)施例包括用于流體容器的過濾器。所述過濾器包括具有第一端口和第二端口的外殼；外殼內(nèi)的至少第一吸附材料；和，外殼內(nèi)的至少第二吸附材料，所述第二吸附材料與第一吸附材料層狀按順序排列。第二吸附材料通常具有不同于第一吸附材料的特性。第一吸附材料和第二吸附材料被設(shè)置在外殼內(nèi)，使得氣體通過經(jīng)由第一吸附材料和第二吸附材料的每一個(gè)在第一端口和第二端口之間行進(jìn)。
[0009]上述第二吸附材料特性通常是粒徑、吸附容量/吸附能力、和/或比表面積的至少一個(gè)。
[0010]在上述實(shí)施例的一個(gè)示例中，第一吸附材料在較高的相對濕度比第二吸附材料吸附更大量的濕氣。
[0011 ] 在上述實(shí)施例的另一示例中，第二吸附材料改變顏色來響應(yīng)預(yù)定水平的吸附。
[0012]在上述實(shí)施例的另一示例中，第一吸附材料包括活性碳層或其混合物。第二吸附材料包括硅膠層或其混合物包括硫酸鈣和沸石。
[0013]在優(yōu)選的實(shí)施例中，迷宮式結(jié)構(gòu)充當(dāng)吸附材料和通氣過濾器周圍的環(huán)境之間的緩沖器。換句話說，一般說來通氣過濾器內(nèi)部的吸附劑不直接暴露于環(huán)境。而是，行進(jìn)至吸附劑的空氣行進(jìn)通過迷宮(式結(jié)構(gòu))，并且自吸附劑行進(jìn)的空氣行進(jìn)通過迷宮(式結(jié)構(gòu))。因此，當(dāng)自吸附劑行進(jìn)的空氣停止流動時(shí)，吸附劑保持與相對靜態(tài)的空氣空間接觸，所述空氣通常較通氣過濾器周圍的一般環(huán)境中的空氣含更少的濕氣。通過使吸附劑與相對干燥的空間保持接觸，吸附劑上的總體濕氣負(fù)荷降低，而吸附劑的壽命得以增加。
[0014]在現(xiàn)有的通氣過濾器中，如果通氣過濾器和罐位于潮濕的環(huán)境中，通氣過濾器仍可被暴露于來自大氣的濕氣，即使過濾器不通氣。只通過擴(kuò)散，吸附劑可被暴露于潮濕的外部空氣情況。在所述情況，吸附材料可快速地達(dá)到其吸附容量，即使抽吸罐中流體的設(shè)備沒有使用。
[0015]為了解決這個(gè)問題，已經(jīng)認(rèn)識到通過使通氣過濾器在大氣和吸附材料之間包括擴(kuò)散通道，在不流動狀態(tài)期間被抽吸的任何濕空氣需要在到達(dá)吸附材料前首先行進(jìn)通過擴(kuò)散通道。擴(kuò)散通道引入迷宮或曲折的路徑，用于限制和驅(qū)散以阻止?jié)駳夂推渌廴疚镞M(jìn)入吸附材料。這優(yōu)選在不需要對儲存罐不合理地施加壓力并且不將其放置在基本真空下來實(shí)現(xiàn)。
[0016]此外，通過采用多個(gè)專門的吸附劑(具有不同吸附能力的吸附劑)與迷宮組合或通過其自身，延長通氣過濾器的壽命和擴(kuò)展其性能是可能的。例如，通過設(shè)置吸附劑彼此連續(xù)(最外層吸附劑具有第一吸附能力，而次最外層吸附劑具有第二吸附能力，以此類推)，提供協(xié)同效應(yīng)是可能的。通常，最外層吸附材料被選定在高濕度下具最優(yōu)性能，而次最外層吸附劑被選定在相對較低濕度下具最優(yōu)性能。因此，吸附劑一起工作以逐步干燥進(jìn)入通氣口的空氣。
[0017]應(yīng)當(dāng)指出，并非本文所述的所有具體特征需要被結(jié)合入結(jié)構(gòu)，以使所述結(jié)構(gòu)具有本發(fā)明的一些選定的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是按照本發(fā)明原理構(gòu)造的安裝在流體罐上的通氣過濾器的示意性剖視圖，并且示出了在罐中流體水平下降時(shí)的空氣流；
[0019]圖2是圖1所示通氣過濾器和罐的示意性剖視圖，示出了當(dāng)罐中的流體水平上升時(shí)的空氣流。
[0020]圖3是圖1和2所示通氣過濾器的外殼的端蓋的俯視透視圖；
[0021]圖4是圖3的端蓋的仰視透視圖；
[0022]圖5是圖4的端蓋的俯視圖；
[0023]圖6是圖3-5的端蓋的剖視圖，沿著圖5的線6_6剖開；
[0024]圖7是圖3-5的端蓋的端視圖；
[0025]圖8是圖1和2的通氣過濾器的外殼的底部端蓋的透視圖；
[0026]圖9是圖8的端蓋的另一透視圖；
[0027]圖10是圖9的端蓋的俯視圖；
[0028]圖11是圖8-10的端蓋的剖視圖，沿著圖10的線11-11剖開；
[0029]圖12是圖1和2的通氣過濾器的外殼的端蓋的替換實(shí)施例的俯視透視圖；
[0030]圖13是圖1和2的通氣過濾器的外殼的端蓋的替換實(shí)施例的俯視透視圖；
[0031]圖14是圖1和2的通氣過濾器的外殼的端蓋的替換實(shí)施例的俯視透視圖；
[0032]圖15是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的示例過濾器濾芯的示意性側(cè)視圖；
[0033]圖16是示意性剖視圖，示出了圖15的過濾器濾芯的一部分和圖1的通氣過濾器的第一端蓋；
[0034]圖17是示意性剖視圖，示出了圖16的端蓋和過濾器濾芯彼此可操作地接合和連接；
[0035]圖18是圖16的端蓋的內(nèi)表面的端視圖；
[0036]圖19是圖15的過濾器濾芯的端視圖；和
[0037]圖20是類似于圖16的視圖的剖視圖，但示出了端蓋和過濾器濾芯部分的替換實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
操作概述，圖1和2
[0038]結(jié)合圖1和2來描述一個(gè)示例過濾器的操作的概述。在圖1和2中，附圖標(biāo)記20示出了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的過濾器的一個(gè)示例實(shí)施例。過濾器20 (在此處示出為通氣過濾器20)通?？梢迫サ剡B接至濕敏容器22例如流體罐22，容納儲存的液體或流體24。流體24可以是液體例如液壓流體、油、燃料等等，其旨在被保護(hù)以免暴露于濕氣。通氣過濾器20和罐22 —起形成過濾系統(tǒng)26，用于流體24和罐22的壁30之間液上空間28的濕度控制。
[0039]罐22 —般用作流體24例如液壓流體或油的存儲罐，與通過流體端口 32的方式連接至罐22的液壓設(shè)備(未示出)一起使用。當(dāng)液壓設(shè)備作業(yè)時(shí)，罐22中的流體水平隨著流體24通過端口 32進(jìn)入和離開罐22而上升和下降。流體24和壁30之間所包含的液上空間28隨流體24的水平波動在體積/空間上發(fā)生變化。
[0040]在作業(yè)中，當(dāng)流體水平從水平A落到水平B (如圖1所示)時(shí)，液上空間28擴(kuò)大，吸入氣體例如周圍空氣(從大氣通過端口 48、通過通氣過濾器20并隨后進(jìn)入罐22)。通氣過濾器20從進(jìn)入的空氣中除去濕氣和顆粒。
[0041]在圖2中，當(dāng)流體水平從水平B上升到水平A時(shí)(如圖2所示)，液上空間28收縮。該收縮迫使氣體或空氣排出罐22并通過通氣過濾器20，并通過端口 48最終離開進(jìn)入大氣。在一些情況，排出的氣體可包括由流體24形成的霧狀物，從而使得一部分的流體24逃逸出罐22。在一些實(shí)施例中，通氣過濾器20可從排出的氣體中除去液霧，并且在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，流體從通氣過濾器20排回入罐22。
[0042]當(dāng)系統(tǒng)26處于靜止?fàn)顟B(tài)并且液壓設(shè)備沒有工作導(dǎo)致罐22中流體24的水平變化時(shí)，如果大氣具有比罐的液上空間28中的壓力更大的壓力，例如在大氣的高濕度狀態(tài)，周圍空氣仍可能被吸入通氣過濾器20，即使液壓設(shè)備沒有工作。擴(kuò)散可能也是個(gè)問題。經(jīng)由擴(kuò)散吸入或進(jìn)入的空氣通常首先行進(jìn)通過通氣過濾器20中的擴(kuò)散通道34。該擴(kuò)散通道會有助于阻止潮濕的周圍空氣到達(dá)通氣過濾器20內(nèi)的吸附材料，從而延長通氣過濾器20的壽命。
通氣過濾器的示例實(shí)施例，圖1-14
[0043]首先參見圖1和2，通氣過濾器20包括外殼40。外殼40包括形成內(nèi)部空間44的外環(huán)繞壁42。內(nèi)部空間44用于在其內(nèi)容納至少一個(gè)并優(yōu)選的多個(gè)吸附材料46。所述吸附材料包括例如活性碳或沸石。這些材料可被設(shè)置成以任何順序按順序排列(in series) 0不過，在至少一個(gè)實(shí)施例中，選定的順序是設(shè)置使在相對較高濕度具有較高吸附能力的材料比在相對較低濕度具有更大吸附能力的另一材料更靠近第一端口。
[0044]外殼40包括第一端口 48,所述第一端口 48被構(gòu)造和設(shè)置成與大氣50相通。第一端口 48可以是允許氣流或空氣流在大氣50和外殼40的內(nèi)部空間44之間相通的任何結(jié)構(gòu)。(如本文所用，術(shù)語“空氣流”和“空氣”旨在涵蓋“氣流”和“氣體”，并且這些術(shù)語在全文可以互換使用并旨在表示相同的事物)。在圖3和7所示的實(shí)施例中，第一端口 48包括至少一個(gè)(并且如圖所示三個(gè))穿過外殼40的壁42的孔52。
[0045]外殼40還包括第二端口 54。第二端口 54被構(gòu)造和設(shè)置成與罐22相通。具體來講，第二端口 54與罐22的液上空間28的空氣流流體相通。在所示的實(shí)施例中，第一端口48和第二端口 54位于外殼40的相對端。在其它結(jié)構(gòu)中，端口相對于彼此在外殼中的位置可以不同。第一端口 48和第二端口 54的每一個(gè)允許流體流入外殼40以及流出外殼40，這取決于通氣過濾器20進(jìn)行通氣的方向；也就是說，通氣過濾器20是允許氣體相對于罐22進(jìn)入還是排出。
[0046]盡管用于通氣過濾器20的外殼40的各種構(gòu)造是可能的，但是在本具體實(shí)施例中，外殼包括第一端蓋56。第一端蓋56可移去地連接至外殼主體58。外殼主體58由外壁42限定。第一端蓋56包括外環(huán)繞壁60和端壁62。沿著壁60的內(nèi)表面64的是螺紋66,用于沿著外殼主體58的外壁42與合適的螺紋部分68可拆卸的連接。盡管第一端蓋56和外殼主體58之間的連接示出為螺紋連接，但是可以使用其它方式來連接這兩個(gè)部件，例如通過緊固件、夾具、干涉配合/過盈配合、粘合或者支架。此外，除使第一端蓋56上具有內(nèi)螺紋和外殼主體58上具有外螺紋外，還可以倒過來。
[0047]在本實(shí)施例中，第一端蓋56限定第一端口 48。
[0048]在示出的實(shí)施例中，位于第一端蓋56和外殼主體58之間的是密封件70。密封件70用于在第一端蓋56和外殼主體58之間形成密封,使得進(jìn)入或離開外殼40的內(nèi)部空間44的任何空氣或流體必須通過第一端蓋56的第一端口 48。在所示的實(shí)施例中，密封件70是O形環(huán)72。
[0049]如上文所述，通氣過濾器20包括擴(kuò)散通道34。在本實(shí)施例中，擴(kuò)散通道34包括外殼40中的迷宮式結(jié)構(gòu)74并且與第一端口 48空氣流相通。術(shù)語“迷宮式結(jié)構(gòu)”表示外殼40中的結(jié)構(gòu)形成非直線的(整體來看)和迷宮狀的刻意曲折的空氣流路徑。在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，迷宮式結(jié)構(gòu)包括在相對較小空間中的長路徑長度。迷宮式結(jié)構(gòu)74可以是在第一端口48和迷宮孔76之間的蜿蜒的空氣流路徑，所述迷宮孔76提供迷宮式結(jié)構(gòu)74和外殼40的內(nèi)部空間44之間的相通。在圖1和2所不的實(shí)施例中，在第一端蓋56和由外殼主體58的外壁42形成的上部開口 79之間并抵靠第一端蓋56和該上部開口 79有板78。板78限定迷宮孔76，并且在本實(shí)施例中，迷宮孔76是居中于板78內(nèi)的單個(gè)圓形孔。在其它結(jié)構(gòu)中，迷宮孔76可以是位于不同位置并具有不同幾何形狀的多個(gè)孔。所述不同幾何形狀的一些形狀包括矩形、菱形、或方形、扇形、三角形、有規(guī)則或無規(guī)則的多邊形以及三維圖形。
[0050]在圖1所示的實(shí)施例中，板78位于外殼40上，而大部分的迷宮式結(jié)構(gòu)74位于第一端蓋56上(其中板78形成迷宮式結(jié)構(gòu)74的一個(gè)壁)。不過，在一些實(shí)施例中，整個(gè)迷宮式結(jié)構(gòu)74完全位于第一端蓋56內(nèi)。在一些實(shí)施例中，整個(gè)迷宮式結(jié)構(gòu)74位于外殼40內(nèi)。在其它結(jié)構(gòu)中，大部分的迷宮式結(jié)構(gòu)74位于外殼40上,而第一端蓋56為迷宮式結(jié)構(gòu)74提供閉合的壁。在所述結(jié)構(gòu)中，與圖1所述的結(jié)構(gòu)相比，第一端蓋56和外殼40對于迷宮式結(jié)構(gòu)74的作用是相反的。
[0051]迷宮式結(jié)構(gòu)74可具有不同的幾何形狀結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在參見圖4-6，迷宮式結(jié)構(gòu)74包括迷宮壁80，所述迷宮壁80是第一端蓋56的一部分并形成路徑，優(yōu)選為第一端口 48和端部位置84(與迷宮孔76(圖1和2)空氣流相通)之間的曲折的路徑82。在示出的實(shí)施例中，端部位置84居中于第一端蓋56內(nèi)，但應(yīng)當(dāng)理解，端部位置84可以在其它位置或多個(gè)位置。在圖4和5示出的具體實(shí)施例中，迷宮壁80形成第一端口 48和端部位置84之間的螺旋狀通道86。在第一端口 48和端部位置84之間行進(jìn)的空氣會被迫使行進(jìn)在迷宮壁80之間的空氣流路徑82內(nèi)并通過螺旋狀通道86。與沒有迷宮式結(jié)構(gòu)74的系統(tǒng)相比，該迷宮式結(jié)構(gòu)74形成更長的流程，從而減慢空氣流中的濕氣到達(dá)過濾器20的內(nèi)部空間44中的吸附材料46的速度。在靜態(tài)條件下，當(dāng)罐22中的流體沒有被設(shè)備使用但存在濕度條件導(dǎo)致空氣流被吸入通氣過濾器20時(shí)，迷宮式結(jié)構(gòu)74會減慢濕氣到達(dá)吸附材料46的速度，并且迷宮式結(jié)構(gòu)74會在濕空氣試圖到達(dá)吸附材料46時(shí)阻攔濕空氣的擴(kuò)散。相對于沒有迷宮式結(jié)構(gòu)的過濾器，這通常會增大/延長吸附材料46的使用壽命。
[0052]在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，迷宮式結(jié)構(gòu)74會具有:
L/D比為至少50，其中L為螺旋狀通道86的長度；
D為對等通道直徑并通過取(4/π XA)的平方根計(jì)算；和 A =通道寬度X通道高度。
[0053]現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，L/D比優(yōu)選不大于380，并且優(yōu)選地L/D比應(yīng)當(dāng)在約150，假設(shè)最大流量為1001pm(3.5cfm)和最大壓力降為0.5psid。在所述范圍內(nèi)的L/D比會使得吸附材料46的壽命大大提高，而不需在液上空間和大氣之間過度增加對空氣流的限制。
[0054]圖12-14示出了包括迷宮式結(jié)構(gòu)74的不同實(shí)施例的第一端蓋56’的實(shí)施例。在圖12中，迷宮式結(jié)構(gòu)74’包括若干平行的通道，通過彎曲的端部連接在一起，呈之字形結(jié)構(gòu)200。之字形結(jié)構(gòu)200還可包括一個(gè)或多個(gè)相對于其它部分成角度的部分，例如圖13(—個(gè)四分位(結(jié)構(gòu))202是成角度的，在本例中正交于)端蓋56的其余部分。在圖14中，迷宮式結(jié)構(gòu)74”包括四個(gè)四分位(結(jié)構(gòu))205、206、207、208，每一個(gè)相對于下一個(gè)相鄰的四分位(結(jié)構(gòu))成角度。在圖12中，第一端口 48’位于端蓋56’的相對側(cè)，而在圖13中，只有一個(gè)位置有第一端口 48’。在圖14中，有四個(gè)第一端口 48’沿著第一端蓋56的外周邊，均勻間隔，約每隔90度，每一個(gè)與四分位(結(jié)構(gòu))205-208中的一個(gè)相通。在圖12-14的每一個(gè)中，迷宮式結(jié)構(gòu)74’，74”與端部位置84’相通，所述端部位置84’與迷宮孔76空氣流相通。
[0055]現(xiàn)在參見圖8-11，在本實(shí)施例中，外殼40還包括第二端蓋90。第二端蓋90通?？梢迫サ剡B接至外殼主體58并位于與第一端蓋56所連接的端部相對的外殼主體58的一端。第二端蓋90通過沿著環(huán)繞壁96的內(nèi)表面94的螺紋92可拆卸地連接至外殼主體58。第二端蓋90在本實(shí)施例中限定第二端口 54。在一些實(shí)施例中，不使用第二端蓋90，外殼40直接連接至罐22。
[0056]在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，第二端蓋90被構(gòu)造和設(shè)置成幫助引導(dǎo)液體流入罐22。在圖11所示的實(shí)施例中，通過使斜壁100定向在環(huán)繞壁96和環(huán)繞并限定第二端口 54的頸部102之間形成漏斗形表面98。
[0057]可選地，由圖9和10可見，第二端蓋90包括多個(gè)肋104，從漏斗形表面98突出或伸出。肋104在第二端口 54和環(huán)繞壁96之間徑向延伸。肋104有助于在兩者間形成通道以便引導(dǎo)聚結(jié)的液體進(jìn)入罐22。當(dāng)然，不同的實(shí)施例是可行的。
[0058]由圖1和2可見，在第二端蓋90和外殼主體58之間有密封件106。當(dāng)?shù)诙松w90通過螺紋連接至外殼主體58時(shí)，密封件106在第二端蓋90的內(nèi)表面94和外殼主體58的外壁42之間形成密封108。在所示的實(shí)施例中，密封件106是O形環(huán)110?？刹捎闷渌Y(jié)構(gòu)和密封件。
[0059]再次參見圖1和2，通氣過濾器20包括多個(gè)吸附材料46，包括外殼40內(nèi)的至少第一吸附材料120和至少第二吸附材料122。第二吸附材料122與第一吸附材料120是“不同”的并且鄰近第一吸附材料120層疊。術(shù)語“不同”表示，吸附材料具有不同的比表面積、化學(xué)配方/公式、尺寸、密度、填充性能(packability)(顆粒匹配一起的程度有多好)、和/或吸附濕氣的能力。因此，在一些實(shí)施例中，第一吸附材料的化學(xué)成分不同于第二吸附材料。在其它實(shí)施例中，第一吸附材料的顆粒的平均比表面積不同于第二吸附材料的顆粒的平均比表面積。第一吸附材料120和第二吸附材料122往往被設(shè)置在外殼40內(nèi)，以便流體或空氣通過經(jīng)由第一吸附材料120和第二吸附材料122的每一個(gè)在第一端口 18和第二端口 54之間行進(jìn)。此外，在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，第一吸附材料120相對于迷宮式結(jié)構(gòu)74被設(shè)置成使得流體或空氣在沒有通過迷宮式結(jié)構(gòu)74的情況下不能在第一端口 48和第一吸附材料120之間行進(jìn)。
[0060]在圖1和2所示的結(jié)構(gòu)中，第一吸附材料120位于迷宮式結(jié)構(gòu)74和第二吸附材料122之間。如圖所示，在示出的具體實(shí)施例中，第二吸附材料122位于第一吸附材料120和第二端口 54之間。
[0061]在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，位置更接近于第一端口 48的吸附材料較其它吸附材料在高相對濕度具有更高的吸附容量(吸附能力)。在本結(jié)構(gòu)中，第一吸附材料120比第二吸附材料122具有更高的吸附容量(吸附能力)。在本類型的結(jié)構(gòu)中，第一吸附材料120在較高水平的濕度下比第二吸附材料122具有“更好的性能(表現(xiàn))”，而第二吸附材料122在較低濕度下表現(xiàn)更好?！案玫男阅?表現(xiàn))”表示，第一材料120在較高的相對濕度下會比第二材料122吸附更大量的濕氣；和，第二材料122在較低的相對濕度下會比第一材料120吸附更大量的濕氣。第一吸附材料120的吸附容量(吸附能力)較第二吸附材料122適合更高的相對濕度。換句話說，第一吸附材料120和第二吸附材料具有不同的“吸濕等溫線”。在本文中，“吸濕等溫線”是指在不同的水蒸氣濃度(相對濕度百分比)下的吸附劑(活性碳、沸石等)的水蒸氣容量。測量在一個(gè)溫度(等溫)下進(jìn)行并且繪制為容量(重量百分比)對水蒸氣濃度(相對濕度百分比“rh”)的圖表。
[0062]盡管在所示的實(shí)施例中有兩層不同的吸附材料120，122，但應(yīng)當(dāng)理解，在采用擴(kuò)散通道34的實(shí)施例中可使用單獨(dú)層或單個(gè)層；可替換地，可采用多于兩層的其它吸附材料或相同材料但設(shè)置成在其間層疊有不同的材料。在不采用擴(kuò)散通道34的實(shí)施例中，使用至少兩層或更多不同層的吸附材料120、122。當(dāng)采用至少兩層的吸附材料120、122時(shí)，在層之間具有協(xié)同作用。例如，第一層120適于在較高的相對濕度下會比第二層122吸附更大量的濕氣；和，第二層122適于在較低的相對濕度下會比第一層120吸附更大量的濕氣。相應(yīng)的，例如，包括本文所述第一和第二層120，122的2英寸深度(的材料)會比單獨(dú)有2英寸深度的第一層120或第二層122之一除去更多的濕氣。
[0063]在一個(gè)實(shí)施例中，第一吸附材料120包括活性碳或其混合物。第二吸附材料122可包括硅膠材料并且是改變顏色來響應(yīng)預(yù)定水平的吸附的材料。當(dāng)?shù)诙讲牧?22改變顏色時(shí)，可向使用者提供視覺指示，表示通氣過濾器20需要被維護(hù)或更換。在本示例中，夕卜殼40可以是部分或全部透明的。例如，外殼40可包括透明PVC或聚碳酸酯。
[0064]在一個(gè)示例實(shí)施例中，第二吸附材料122包括硅膠或其混合物。除了硅膠或與硅膠混合外，還可包括硫酸鈣和/或沸石。
[0065]在所示的實(shí)施例中，通氣過濾器20包括至多第一吸附材料120和第二吸附材料122。在一個(gè)示例中，第一吸附材料122基本上由活性碳組成或者基本上由活性碳層和變色劑組成。在一個(gè)示例中，第二吸附材料122基本上由硅膠組成或者基本上由硅膠和變色劑組成。變色劑的一個(gè)示例包括用于DELTA ADSORBENTS的DelSORB AB25B?的氯化鈷。
[0066]回到圖1和2，應(yīng)當(dāng)理解，板78中的迷宮孔76與第一吸附材料120流體相通。
[0067]不同的實(shí)施例是可能的。在圖1和2所示的具體實(shí)施例中，第一吸附材料120和第二吸附材料122由多孔的稀松織物124也可以是多孔的板或者通過層疊有一個(gè)或多個(gè)稀松織物的多孔的板分隔開。稀松織物124通常隔開吸附劑的層，而板對稀松織物124提供結(jié)構(gòu)支撐。稀松織物124或板可具有O形環(huán)密封件126，128，以幫助將稀松織物124或板密封和固定就位在外殼40內(nèi)。
[0068]在本具體結(jié)構(gòu)中，在第二吸附材料122和第二端口 54之間的是膨脹泡沫130。泡沫130有助于阻止吸附材料120，122在外殼40內(nèi)移動，并且其還有助于將吸附材料46容納在外殼40內(nèi)。在第二吸附材料122和泡沫130之間的是板或稀松織物132，在本實(shí)施例中示出為通過第一和第二 O形環(huán)134，136沿著板或稀松織物132的頂部或底部固定就位。稀松織物132還可用作過濾器。
[0069]在圖1中，可以看到槽138，139沿著外殼40的內(nèi)表面43。這些槽138，139允許在替換位置(其它位置)容納O形環(huán)和板或稀松織物，以允許對于使用多少第一吸附材料120和第二吸附材料122以及使用什么比例的第一吸附材料120和第二吸附材料122具有靈活性。
[0070]在圖1中，應(yīng)當(dāng)指出，第一吸附材料120、第二吸附材料122和泡沫130均是示意性地示出，僅示出了一部分。應(yīng)當(dāng)理解，這些材料會占據(jù)外殼40的內(nèi)部空間44內(nèi)所表示的空間的整個(gè)空間。也就是說，在圖1的實(shí)施例中，第一吸附材料120占據(jù)板78和稀松織物或板124之間的整個(gè)空間。第二吸附材料122占據(jù)稀松織物或板124與板或稀松織物132之間的整個(gè)空間。在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，空氣或流體通常在不通過第一吸附材料120和第二吸附材料122的情況下在第一端口 48和第二端口 54之間不具有路徑。在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，空氣或流體通常通過經(jīng)由第一吸附材料120和第二吸附材料122在第一端口 48和第二端口 54之間流動。
[0071]在一些優(yōu)選的系統(tǒng)中，對于進(jìn)入和離開，由流過迷宮式結(jié)構(gòu)74造成的壓力差的上限(上界)不大于0.5psid。優(yōu)選地，在理想的情況，通氣過濾器20會在低于0.5psi (等同于約13.8英寸的水)工作，并且更優(yōu)選地，小于7英寸的水的壓力差。在一個(gè)實(shí)施例中，螺旋狀通道86的路徑的通道寬度為8mm,深度為5mm,長度為約128cm。在這種類型的幾何形狀中，壓力差在0.51pm為0.164英寸的水。在一個(gè)示例中，假設(shè)最大流量為1001pm(3.5cfm)并且最大壓力差為0.5psid，則為50的最小L/D比包括在160小時(shí)相對濕度(RH)上升至最終的50%。約150的L/D比在500小時(shí)相對濕度(RH)上升至最終的50%。為380的最大L/D比的壓力差在其極限，并且在大于1000小時(shí)相對濕度(RH)升至最終的50%。
[0072]換句話說，對于本申請的通常環(huán)境，外部大氣50比通氣過濾器20的內(nèi)部44中的受保護(hù)殼罩具有更高的相對濕度。隨著時(shí)間的推移，來自外部大氣50的濕氣擴(kuò)散入過濾器20的內(nèi)部空間44，而過濾器20內(nèi)的濕度增加直到內(nèi)部空間44和外部大氣50之間的相對濕度相等。通道86越長和越窄(導(dǎo)致更高的L/D比率)，這個(gè)均衡所需的時(shí)間越長，這延長了過濾器20的壽命。大的L/D比率的不利之處是當(dāng)空氣被迫使通過通道時(shí)的高壓力降。在許多情況，希望較低的壓力降，因此在許多應(yīng)用中，可行的解決方案是通過大的L/D比使吸附劑46具有延長的壽命同時(shí)在需要流動時(shí)通過小的L/D而不引起太大的壓力降來平衡希望的質(zhì)量。如上文所總結(jié)，優(yōu)選的解決方案包括使L/D比為至少50，不大于380，并優(yōu)選地在約150。
示例方法
[0073]上述的構(gòu)造或其變體可用在用于控制液罐液上空間的濕度的方法中。例如，罐22或容器的液上空間28可使其濕度受通氣過濾器20控制。所述方法包括提供其中具有液體24例如液壓流體或油的流體罐22，和流體22與罐22的壁30之間的液上空間28。通氣過濾器20與罐22的液上空間28流體相通。所述方法包括當(dāng)罐22中的液體24下降時(shí)，抽吸空氣進(jìn)入通氣過濾器20并通過迷宮式結(jié)構(gòu)74，然后通過第一吸附材料120，隨后通過第二吸附材料122，并然后離開通氣過濾器20并進(jìn)入罐22的液上空間28。迷宮式結(jié)構(gòu)74有助于在濕氣到達(dá)第一吸附材料120之前聚結(jié)大氣50中的任何濕氣。迷宮式結(jié)構(gòu)74形成長的擴(kuò)散路徑長度，用作對在靜止?fàn)顟B(tài)下到達(dá)第一吸附材料120的任何濕氣的屏障。確實(shí)到達(dá)第一吸附材料120和第二吸附材料122的空氣通過吸附材料120，122來吸附任何其它的濕氣。
[0074]所述方法還包括當(dāng)罐22中的液體24上升時(shí)，引導(dǎo)液體從液上空間28進(jìn)入通氣過濾器20。在液上空間28中的液體24可以是空氣、氣體或霧氣。從液上空間28，空氣、氣體或霧氣被引導(dǎo)通過第二吸附材料122，然后通過第一吸附材料120，然后通過迷宮式結(jié)構(gòu)74，并然后離開通氣過濾器20到大氣50。在一些結(jié)構(gòu)中，流體在被引導(dǎo)通過第二吸附材料122之前可被引導(dǎo)通過泡沫130，這有助于將任何的油霧聚結(jié)成(液)滴，所述液滴隨后通過第二端口 54排出通氣過濾器20。
[0075]將空氣抽吸入通氣過濾器20的步驟包括抽吸空氣通過迷宮式結(jié)構(gòu)74，所述迷宮式結(jié)構(gòu)74包括通氣過濾器20的外殼40的第一端蓋56中的壁，在示例實(shí)施例中，迷宮式結(jié)構(gòu)74的壁80形成螺旋狀通道86。
[0076]在一個(gè)示例實(shí)施例中，監(jiān)控第二吸附材料122的顏色，并且當(dāng)顏色變化時(shí)，維修/維護(hù)通氣過濾器20。通氣過濾器20可通過將通氣過濾器從罐22取下并用新的通氣過濾器進(jìn)行更換來維修/維護(hù)。在一些實(shí)施例中，通氣過濾器120通過將通氣過濾器從罐取下并隨后將端蓋56，90從外殼主體58分離并更換內(nèi)部吸附材料46和泡沫130來進(jìn)行維修/維護(hù)。第一吸附材料120和第二吸附材料122可用新的吸附材料來更換，或者通過抽吸和除去濕氣來恢復(fù)。
[0077]在使用的一個(gè)方法中，如果罐22中的流體24沒有被設(shè)備使用，由于潮濕的狀態(tài)仍可能會從大氣50抽吸空氣進(jìn)入通氣過濾器20。在這個(gè)方法中，空氣通過第一端口 48并隨后沿著由迷宮壁80形成的路徑82被抽吸。與在第一端口 48和第一吸附材料120之間沒有迷宮式結(jié)構(gòu)74的通氣過濾器相比，該路徑82會減慢濕氣到達(dá)第一吸附材料120的速度。
Mk
[0078]測試分兩個(gè)階段進(jìn)行。初始的工作在VTI水蒸氣吸附分析儀(‘VTI’)上進(jìn)行，后面的工作在定制的突破性測試臺上進(jìn)行。
分析&討論等溫線
[0079]WV-B1500 (MeadffestVaco的活性碳)具有最高的容量/能力，吸附/吸收其在水中自身重量的幾乎130%，其中一半的容量存在于高于70%。不過，所述材料在濕度級的下端幾乎不表現(xiàn)(不起作用)。
[0080]硅膠在低和中等的濕度范圍提供合理的表現(xiàn)，但在高端缺少能力。所測試的硅膠能最大到達(dá)35wt%的吸收/提取。還應(yīng)當(dāng)指出，硅膠在35% rh的值達(dá)到其最大容量的一半。
[0081]沸石4A在5% rh達(dá)到一半容量。在這樣低的濕度水平達(dá)到一半容量意味著它在大于20% rh的濕度水平只提供最小的容量增加。
[0082]簡要總結(jié):
緊密液體/密液要求常規(guī)液體要求疏松液體I松液要求低空氣濕度(<20%全部基于沸石的吸全部基于硅膠的吸


任何吸附劑包
rh)附劑附劑
中度空氣濕度活性碳和硅膠吸附
沸石和硅膠吸附劑全部基于硅膠的吸附劑
(20-60% rh)剤
髙空氣濕度(>60%活性碳和硅膠吸附
要求活性系統(tǒng)活性碳和硅膠吸附劑
rh),
替換實(shí)施例，圖15-20
[0083]在圖15中，過濾器濾芯220以剖視圖示意性示出。過濾器濾芯220可用于過濾器組件，例如由通氣過濾器20所示的組件。
[0084]過濾器濾芯20在通氣過濾器組件20中是可取出和可更換的。例如，濾芯220可安裝在第一端蓋56和第二端蓋90之間。
[0085]濾芯220包括濾芯殼222和頂蓋224。在一個(gè)示例實(shí)施例中，殼222和蓋224由相同的構(gòu)造模制，并且是單一件的模制材料。在其它的實(shí)施例中，殼222和蓋224是不同部件的材料并被固定在一起。
[0086]殼222限定濾芯內(nèi)部226。濾芯內(nèi)部226包括至少第一吸附材料120和至少第二吸附劑122。第二吸附劑122與第一吸附劑120連續(xù)層疊/層狀按順序排列。第二吸附劑122的特性不同于第一吸附劑120，如同前文結(jié)合先前的實(shí)施例所討論。
[0087]頂蓋24包括氣體開口 228。氣體開口 228由邊界230限定。在圖15示出的實(shí)施例中，氣體開口 228居中于頂蓋224。在其它的實(shí)施例中，氣體開口 228可以在與頂蓋224的中心不同的位置。邊界230可以是可穿透(滲透)的邊界230。
[0088]第一吸附材料120和第二吸附材料122被設(shè)置在濾芯內(nèi)部226中，以便氣體通過經(jīng)由氣體開口 228并隨后通過第一吸附材料120和第二吸附材料122的每一個(gè)而行進(jìn)通過濾芯220。
[0089]在圖15示出的示例實(shí)施例中，濾芯220還可包括泡沫層130,如結(jié)合前文實(shí)施例所述。
[0090]仍參見圖15，在所示的實(shí)施例中，可穿透膜232被示出覆蓋氣體開口 228。該膜232在濾芯220沒有安裝在過濾器組件上使用時(shí)容納濾芯內(nèi)部226的內(nèi)容物。例如，膜232會阻止第一吸附材料120通過氣體開口 228漏出。
[0091]膜232是可穿透的，因?yàn)楫?dāng)安裝在過濾器組件中使用時(shí)，使用者可以容易地移去膜232以暴露氣體開口 228。另外，膜232的該移去可通過與第一端蓋234 (圖16)的接合進(jìn)行，這將在下文進(jìn)一步討論。
[0092]現(xiàn)在參見圖19，在沿垂直于設(shè)置第一和第二吸附材料120，122方向的方向觀察的剖視圖中，沿著頂蓋224的氣體開口邊界230是多個(gè)交替的凹入部236和部分238。可采用各種形狀。在所示的實(shí)施例中，交替的部分238是弓形部分240。凹入部236示出為大體三角形242。
[0093]如同前文的實(shí)施例，第二吸附材料122的特性不同于第一吸附材料120。該特性可包括粒徑、吸附劑容量/能力、和/或比表面積的至少一個(gè)。此外，如同前文的實(shí)施例，第一吸附材料120在較高的相對濕度比第二吸附材料122吸附更大量的濕氣。
[0094]如同前文的實(shí)施例，第二吸附材料122可變化顏色來響應(yīng)預(yù)定水平的吸附。使殼222由透明材料制成以便可視覺檢測到顏色變化可能是有幫助的。
[0095]現(xiàn)在參見圖16-18，示出了第一端蓋234。第一端蓋234類似于如前所述的第一端蓋56,對于第一端蓋56的描述被援引加入此處。端蓋56和端蓋234的一個(gè)不同點(diǎn)在于對于端蓋234沒有螺紋連接。而是，端蓋234可移去地連接至過濾器濾芯220。有很多種方式可以可移去地將過濾器濾芯220連接至端蓋234。在所示的示例中，在端蓋234的孔邊界260與濾芯220的氣體開口 228之間有卡扣配合連接246 (圖17)。
[0096]在圖16所不的不例中，第一端蓋234包括限定第一端口 252的外壁250。第一端蓋234還包括端壁254。
[0097]如同之前的實(shí)施例，第一端蓋234在本實(shí)施例中包括迷宮式結(jié)構(gòu)74。迷宮式結(jié)構(gòu)74位于外壁250內(nèi)并且通過端壁254在一側(cè)閉合。如同之前的實(shí)施例，迷宮式結(jié)構(gòu)74是形成非直線的和迷宮狀空氣流路徑的結(jié)構(gòu)。迷宮式結(jié)構(gòu)74包括迷宮壁80，其在端口 252和孔258之間形成曲折的路徑82。
[0098]孔258具有由迷宮壁262限定的(孔)邊界260?？走吔?60的高度大于迷宮式結(jié)構(gòu)74的高度。
[0099]在所示的示例實(shí)施例中，孔邊界260包括多個(gè)間隔的突出部分264。在突出部分264之間間隔的是部分266，并且在所示的示例中，部分266是弓形的。
[0100]由迷宮式結(jié)構(gòu)74形成的曲折的路徑82形成在迷宮壁262之間流動的氣體流通道268?；仡檲D16可以看見，通道268是如何由第一端蓋234的閉合的頂端壁254閉合的，同時(shí)通道268具有與閉合的頂端254相對的開口側(cè)263。通道268的開口側(cè)263在端蓋234可操作地連接至濾芯220時(shí)會被閉合。
[0101]第一端蓋234包括底端270，所述底端270是開口的并且與由迷宮式結(jié)構(gòu)74形成的通道268相通。開口的底端270可容納濾芯在其內(nèi)。
[0102]如同之前的實(shí)施例，迷宮壁262可以是在端口 252和孔258之間的螺旋狀通道86的形狀。螺旋狀通道86的長度和對等的通道直徑之間的某些優(yōu)選的關(guān)系可如前文所表征，其中L/D比率為至少50，A等于通道寬度乘以通道高度，對等的通道直徑D等于(4/π XA)的平方根。在一些實(shí)施例中，L/D比率不大于380。在一些實(shí)施例中，L/D比率為約150。
[0103]圖16示出了被可釋放地連接在一起之前的第一端蓋234和過濾器濾芯220。圖17示出了連接在一起的第一端蓋234和過濾器濾芯220。在圖17中可以看到，包括突出部分264的孔邊界260是如何卡扣在濾芯220的頂蓋224的氣體開口 228內(nèi)以形成卡扣連接246。
[0104]在所示的示例中，突出部分264被容納在氣體開口 228的凹入部236內(nèi)，而弓形部分266鄰近氣體開口 228的弓形部分240。
[0105]突出部分264可包括可偏轉(zhuǎn)唇部272，所述可偏轉(zhuǎn)唇部272偏轉(zhuǎn)并卡扣接合濾芯220的氣體開口邊界230。該卡扣接合會可釋放地連接第一端蓋234至濾芯220。
[0106]在第一端蓋234被連接至濾芯220后，頂蓋224的外表面225閉合迷宮(式結(jié)構(gòu))74的開口側(cè)263。通過這種方式，進(jìn)入端口 252的空氣流過通道268，所述通道268在上端通過端壁254閉合，并在開口側(cè)263通過頂蓋224的外表面225閉合。
[0107]圖17示出了一個(gè)示例空氣流路徑。可以看到，氣體沿箭頭274進(jìn)入端口 252。氣體隨后通過在通道268內(nèi)流動并流過曲折的路徑82流過迷宮式結(jié)構(gòu)74。氣體然后通過孔258從迷宮式結(jié)構(gòu)74的通道268出現(xiàn)。然后，氣體流過孔258并通過氣體開口 228 (其可釋放地連接至第一端蓋234)進(jìn)入濾芯220。從那里，氣體流過第一吸附劑120和第二吸附劑122。
[0108]圖20示出了濾芯(在220’示出)和第一端蓋(在234’示出)的可替換的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，過濾器濾芯220’包括連接至頂蓋224’的迷宮式結(jié)構(gòu)74。例如，迷宮式結(jié)構(gòu)74可與頂蓋224’模制為同一部件?？商鎿Q地，迷宮式結(jié)構(gòu)74可機(jī)械固定至濾芯220’的頂蓋224。除了迷宮式結(jié)構(gòu)74的位置外，濾芯220’與圖15的濾芯220是相同的。
[0109]第一端蓋234’與第一端蓋234相同，除了在第一端蓋234’中沒有迷宮式結(jié)構(gòu)74外。
[0110]在使用時(shí)，第一端蓋234’安裝在濾芯220’上。在濾芯220’的氣體開口 228的邊界230與第一端蓋234’的孔邊界260之間存在接合。當(dāng)?shù)谝欢松w234可操作地安裝在濾芯220’上時(shí)，端壁254的內(nèi)壁表面278閉合迷宮(式結(jié)構(gòu))74的頂部開口通道268。這就導(dǎo)致了氣體流流過端口 252 (沿箭頭274)，并隨后流過由迷宮(式結(jié)構(gòu))74形成的曲折的路徑82，所述迷宮(式結(jié)構(gòu))74在頂部由端壁254的內(nèi)壁表面278閉合并在底部由頂蓋224’閉合。氣體在孔258離開迷宮(式結(jié)構(gòu))74，并隨后通過氣體開口 228流入濾芯220，并隨后通過第一和第二吸附材料120，122。
[0111]上文表示原理和示例。許多結(jié)構(gòu)是可行的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于濕敏容器的過濾器；所述過濾器包括: (a)外殼組件,所述外殼組件具有第一端口和第二端口； (b)外殼組件內(nèi)的至少第一吸附材料； (c)至少第二吸附材料，所述至少第二吸附材料在外殼組件內(nèi)并與第一吸附材料層狀按順序排列；第二吸附材料的特性不同于第一吸附材料； (i)第一吸附材料和第二吸附材料被設(shè)置在外殼組件內(nèi)，以便氣體通過經(jīng)由第一吸附材料和第二吸附材料的每一個(gè)在第一端口和第二端口之間行進(jìn)；和 (d)迷宮式結(jié)構(gòu)，所述迷宮式結(jié)構(gòu)與第一端口流體相通并位于第一端口和第一吸附材料之間；所述迷宮式結(jié)構(gòu)被定位成使得氣體通過流過迷宮式結(jié)構(gòu)在第一端口和第一吸附材料之間行進(jìn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其中: (a)第一吸附材料位于迷宮式結(jié)構(gòu)和第二吸附材料之間； (b)第二吸附材料位于第一吸附材料和第二端口之間；和 (c)第一吸附材料在第一相對濕度比第二吸附材料在第一相對濕度吸附更大量的濕氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾器，其中: (a)第二吸附材料在第二相對濕度比第一吸附材料在第二相對濕度吸附更大量的濕氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾器，其中: (a)第二吸附材料改變顏色來響應(yīng)預(yù)定水平的吸附。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾器，其中: (a)第一吸附材料包括活性碳層或其混合物；和 (b)第二吸附材料包括硅膠層或其混合物包括硫酸鈣和沸石。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾器，其中: (a)第二吸附材料特性包括粒徑、吸附劑容量、和/或比表面積的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾器，其中: (a)第一吸附材料基本上由活性碳層組成或基本上由活性碳層和變色劑組成；和 (b)第二吸附材料基本上由硅膠層組成或者基本上由活性碳層和變色劑組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其中: (a)外殼組件包括第一端蓋，所述第一端蓋具有: (i)第一端口 ； (?)迷宮式結(jié)構(gòu)；和 (iii)在迷宮式結(jié)構(gòu)和第一吸附材料之間流體相通的孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其中: (a)迷宮式結(jié)構(gòu)包括第一端蓋中的壁，所述壁在第一端口到孔之間形成曲折的路徑；和 (b)第一端蓋中的壁在第一端口和孔之間形成螺旋狀通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器，其中: (a)迷宮式結(jié)構(gòu)在第一端口和孔之間形成通道；和 (b)L/D比為至少50，其中L是通道的長度，D是對等的通道直徑，其中: A =通道寬度X通道高度；和 D = (4/ 31 XA)的平方根。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過濾器，其中: (a) L/D比不大于380。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾器，其中:
(a) L/D 比為約 150。
13.一種用于流體罐液上空間的濕度控制的過濾系統(tǒng)，包括: (a)流體罐，所述流體罐被設(shè)置成在其中容納液體和液體與罐的表面之間的液上空間；和 (b)過濾器，所述過濾器與罐的液上空間流體相通；所述過濾器包括 (i)外殼組件，所述外殼組件具有與大氣相通的第一端口 ；和與流體罐的液上空間相通的第二端口； (?)在外殼組件內(nèi)的至少第一吸附材料； (iii)至少第二吸附材料，所述至少第二吸附材料在外殼組件內(nèi)并與第一吸附材料層狀按順序排列；第二吸附材料的特性不同于第一吸附材料； (A)第一吸附材料和第二吸附材料被設(shè)置在外殼組件內(nèi)，以便氣體通過經(jīng)由第一吸附材料和第二吸附材料的每一個(gè)在第一端口和第二端口之間行進(jìn)；和 (iv)迷宮式結(jié)構(gòu)，所述迷宮式結(jié)構(gòu)與第一端口流體相通并位于第一端口和 第一吸附材料之間；所述迷宮式結(jié)構(gòu)被定位成使得氣體通過經(jīng)由迷宮式結(jié)構(gòu)在 第一端口和第一吸附材料之間行進(jìn)； 其中，當(dāng)流體罐中的液體下降時(shí)，氣體被吸入通過第一端口、迷宮式結(jié)構(gòu)、第一吸附材料、第二吸附材料，并隨后通過第二端口流入流體罐的液上空間；和，當(dāng)罐中的液體上升時(shí)，空氣被迫離開液上空間，通過第二端口、第二吸附材料、第一吸附材料、迷宮式結(jié)構(gòu)，并隨后通過第一端口排向大氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過濾系統(tǒng)，其中: (a)外殼組件包括第一端蓋；所述第一端蓋具有: (i)第一端口 ； (?)迷宮式結(jié)構(gòu)；和 (iii)在迷宮式結(jié)構(gòu)和第一吸附材料之間流體相通的孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的過濾系統(tǒng)，其中: (a)迷宮式結(jié)構(gòu)包括第一端蓋中的壁，所述壁在第一端口到孔之間形成曲折的路徑；和 (b)第一端蓋中的壁在第一端口和孔之間形成螺旋狀通道。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過濾系統(tǒng)，其中: (a)第一吸附材料位于迷宮式結(jié)構(gòu)和第二吸附材料之間； (b)第二吸附材料位于第一吸附材料和第二端口之間； (C)第一吸附材料在較高相對濕度比第二吸附材料吸附更大量的濕氣； (d)第一吸附材料包括活性碳層或其混合物；和 (e)第二吸附材料包括硅膠層或其混合物包括硫酸鈣和沸石。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過濾系統(tǒng)，其中: (a)第二吸附材料特性包括粒徑、吸附劑容量、和/或比表面積的至少一個(gè)。
18.一種用于控制流體罐液上空間的濕度的方法，所述方法包括: (a)提供流體罐，所述流體罐中具有液體和液體與罐的壁之間的液上空間，并提供與罐的液上空間流體相通的過濾器； (b)當(dāng)流體罐中的液體下降時(shí)，將氣體從大氣抽吸入過濾器，并且氣體通過迷宮式結(jié)構(gòu)，然后通過第一吸附材料，然后通過第二吸附材料，并隨后從過濾器進(jìn)入流體罐的液上空間；和 (C)當(dāng)罐中的液體上升時(shí)，引導(dǎo)氣體從液上空間進(jìn)入過濾器，通過第二吸附材料，隨后通過第一吸附材料，隨后通過迷宮式結(jié)構(gòu)，并隨后離開過濾器到大氣。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中: (a)將氣體抽吸入過濾器的步驟包括抽吸空氣通過迷宮式結(jié)構(gòu)，所述迷宮式結(jié)構(gòu)包括過濾器的外殼的端蓋中的壁，所述壁形成螺旋狀通道。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中: (a)提供過濾器的步驟包括提供過濾器，所述過濾器具有: (i)外殼組件，所述外殼組件具有與大氣相通的第一端口 ； (?)與流體罐相通的第二端口 ； (iii)在外殼組件內(nèi)的第一吸附材料； (iv)第二吸附材料，所述第二吸附材料在外殼組件內(nèi)并與第一吸附材料層狀按順序排列；第二吸附材料的特性不同于第一吸附材料；第一吸附材料和第二吸附材料被設(shè)置在外殼內(nèi)，以便氣體通過經(jīng)由第一吸附材料和第二吸附材料的每一個(gè)在第一端口和第二端口之間行進(jìn)；和 (v)外殼中的迷宮式結(jié)構(gòu)，所述迷宮式結(jié)構(gòu)與第一端口空氣流相通并位于第一端口和第一吸附材料之間。
21.一種用于過濾器組件的過濾器濾芯；所述過濾器濾芯包括: (a)濾芯殼，所述濾芯殼包括環(huán)繞壁和頂蓋；所述殼限定濾芯內(nèi)部； (i)頂蓋具有通過可穿透的邊界覆蓋的氣體開口 ； (b)至少第一吸附材料，所述至少第一吸附材料在濾芯內(nèi)部； (c)至少第二吸附材料，所述至少第二吸附材料在濾芯內(nèi)部并與第一吸附材料層狀按順序排列；第二吸附材料的特性不同于第一吸附材料；和 (i)第一吸附材料和第二吸附材料被設(shè)置在外殼內(nèi)部中，以便氣體通過經(jīng)由第一吸附材料和第二吸附材料的每一個(gè)行進(jìn)通過濾芯。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的過濾器濾芯，其中可穿透的邊界包括覆蓋氣體開口的可穿透的膜。
23.根據(jù)權(quán)利要求21和22中任一權(quán)利要求所述的過濾器濾芯，其中: (a)在沿著垂直于設(shè)置第一和第二吸附材料方向的方向觀察的剖面中，頂蓋包括沿著氣體開口邊界的多個(gè)交替的凹入部和部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的過濾器濾芯，其中: (a)交替的部分被設(shè)置成與可偏轉(zhuǎn)的端部件匹配。
25.根據(jù)權(quán)利要求23-24中任一權(quán)利要求所述的過濾器濾芯，其中: (a)第二吸附材料特性包括粒徑、吸附劑容量、和/或比表面積的至少一個(gè)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21-24中任一權(quán)利要求所述的過濾器濾芯，其中: (a)第一吸附材料在較高相對濕度比第二吸附材料吸附更大量的濕氣。
27.根據(jù)權(quán)利要求21-24中任一權(quán)利要求所述的過濾器濾芯，其中: (a)第二吸附材料改變顏色來響應(yīng)預(yù)定水平的吸附。
28.根據(jù)權(quán)利要求21-27中任一權(quán)利要求所述的過濾器濾芯，還包括: (a)固定至頂蓋的迷宮式結(jié)構(gòu)；所述迷宮式結(jié)構(gòu)形成與氣體開口相通并止于氣體開口的通道。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的過濾器濾芯，其中: (a)迷宮式結(jié)構(gòu)包括形成止于氣體開口的螺旋狀通道的壁。
30.一種用于過濾器組件的端蓋；所述端蓋包括: (a)外壁，所述外壁限定第一端口； (b)外壁內(nèi)的迷宮式結(jié)構(gòu)；所述迷宮式結(jié)構(gòu)形成第一端口和孔之間的通道； (i)孔具有由迷宮壁限定的邊界；孔邊界的高度大于迷宮式結(jié)構(gòu)的高度；孔邊界包括多個(gè)間隔的突出部分； (C)閉合的頂端；和 (d)開口的底端，與由迷宮式結(jié)構(gòu)形成的通道相通。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的端蓋，其中: (a)迷宮式結(jié)構(gòu)包括端蓋中的壁，在第一端口到孔之間形成曲折的路徑；和 (b)端蓋中的壁在第一端口和孔之間形成螺旋狀通道。
32.根據(jù)權(quán)利要求30和31中任一權(quán)利要求所述的端蓋，其中: (a)L/D比為至少50，其中L是通道的長度，而D是對等的通道直徑，其中: A =通道寬度X通道高度；和 D = (4/ 31 xA)的平方根。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的端蓋，其中: (a) L/D比不大于380。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的端蓋，其中:
(a) L/D 比為約 150。
35.一種組裝包括權(quán)利要求21所述的過濾器濾芯的過濾器的方法，所述方法包括: (a)提供權(quán)利要求21所述的過濾器濾芯； (b)提供根據(jù)權(quán)利要求30所述的端蓋； (c)通過將端蓋的孔邊界卡扣入與氣體開口邊界接合可操作地將端蓋連接至過濾器濾-!-HΛ ο
【文檔編號】B60K15/035GK104168977SQ201380013126
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月6日
【發(fā)明者】D·桑斯特, G·L·拉瓦利, M·A·巴利斯 申請人:唐納森公司