本發(fā)明涉及一種用于過(guò)濾氣體流的過(guò)濾器設(shè)備，且特定地(但非排它地)涉及一種用于過(guò)濾壓縮空氣流的設(shè)備。

背景技術(shù)：

壓縮空氣作為安全且可靠能量源廣泛用于整個(gè)行業(yè)中。然而，從壓縮器直接遞送的壓縮空氣在不進(jìn)行處理以改進(jìn)其純度的情況下，其質(zhì)量不適于大部分用途。處理壓縮空氣通常涉及對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾以去除油和顆粒，并對(duì)其進(jìn)行干燥以去除濕氣。

過(guò)濾器設(shè)備的典型實(shí)例包含：過(guò)濾器頭端，其含有入口和出口；以及筒，其螺紋式接合該頭端以形成密封容器，在該密封容器內(nèi)容納過(guò)濾器部件。過(guò)濾器部件通常是在一端密封的管，其附接到過(guò)濾器頭端且位于過(guò)濾器筒內(nèi)。一對(duì)形成于過(guò)濾器頭端中的導(dǎo)管引導(dǎo)來(lái)往于過(guò)濾器部件的空氣。第一導(dǎo)管將空氣從入口引導(dǎo)到過(guò)濾器的中心中，空氣流動(dòng)穿過(guò)過(guò)濾器的管狀壁，沿著過(guò)濾器筒的側(cè)上行且接著穿過(guò)第二導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管包圍第一導(dǎo)管，將空氣引導(dǎo)到出口。在此實(shí)例中，空氣從過(guò)濾器的內(nèi)部流動(dòng)到外部，但可反轉(zhuǎn)此流以使得空氣從過(guò)濾器的外部流動(dòng)到內(nèi)部。

此類裝置的維護(hù)包含更換過(guò)濾器。此通過(guò)以下操作完成：從與頭端的接合旋開(kāi)筒以便暴露過(guò)濾器，接著可使過(guò)濾器與過(guò)濾器頭端脫離接合并置換過(guò)濾器。然而，在受限制的空間中，去除過(guò)濾器筒可為極其不方便的，且必須在過(guò)濾器設(shè)備周圍留出足夠空間以允許進(jìn)行維護(hù)。此額外空間對(duì)這種類型的過(guò)濾器在某些情境下的使用存在顯著的設(shè)計(jì)限制。此外，當(dāng)置換過(guò)濾器時(shí)，通常在其外側(cè)涂布有一層油，使廢過(guò)濾器很臟且難以搬運(yùn)。

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例致力于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于過(guò)濾氣體流的過(guò)濾器設(shè)備，該設(shè)備包括：-

頭端，其具有入口和出口，該頭端包含連接到該入口和該出口中的一者的第一流導(dǎo)管以及連接到該入口和該出口中的另一者的第二流導(dǎo)管；

過(guò)濾器，其用于過(guò)濾流動(dòng)穿過(guò)該過(guò)濾器設(shè)備的該氣體；

筒，其連接到該頭端且相對(duì)于該頭端密封以用于容納該過(guò)濾器，該筒具有至少一個(gè)內(nèi)表面，該至少一個(gè)內(nèi)表面在其中具有至少一個(gè)凹槽；

連接器，其用于將該過(guò)濾器連接到該頭端和該筒，該連接器包含：-

頭端接合部分，其用于圍繞該第二流導(dǎo)管接合和密封；

過(guò)濾器接合部分，其用于保持該過(guò)濾器，該連接器借此在該過(guò)濾器與該第二流導(dǎo)管之間引導(dǎo)該氣體的流動(dòng)；和

筒接合部分，其具有用于插入到該凹槽中的至少一個(gè)突起部。

通過(guò)提供接合并連結(jié)頭端、過(guò)濾器和筒且具有接納于筒的凹槽中的突起部的連接器，提供如下優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)筒與過(guò)濾器頭端分離時(shí)，過(guò)濾器將被保持在筒內(nèi)。因此，當(dāng)分離過(guò)濾器頭端和筒時(shí)，不必使筒越過(guò)過(guò)濾器的長(zhǎng)度(一般情況下，要使筒越過(guò)過(guò)濾器的長(zhǎng)度以使能夠更換過(guò)濾器)。在筒中存在凹槽且在連接器中存在突起部使得用以分離連接器(且因此附接到其的過(guò)濾器)與筒所需的力受到控制，以使得該力大于分離連接器與過(guò)濾器頭端所需的力。因而，因?yàn)闋?wèi)了提供足夠空間用于拆除筒和過(guò)濾器而僅需要筒下方的小空間，所以可以在比現(xiàn)有技術(shù)中的可能場(chǎng)所多得多的場(chǎng)所中使用本發(fā)明的過(guò)濾器設(shè)備。此外，通過(guò)將過(guò)濾器保持在筒內(nèi)，對(duì)臟過(guò)濾器的處置要容易得多，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)抓持與過(guò)濾器元件相比相對(duì)清潔的連接器便可搬運(yùn)過(guò)濾器。

在優(yōu)選實(shí)施例中，筒接合部分包括具有位于其上的該突起部的至少一個(gè)柔性部件。

通過(guò)形成筒接合部分以便包含具有位于其上的突起部的一個(gè)或多個(gè)柔性部件提供以下優(yōu)點(diǎn)：柔性部件可將突起部推進(jìn)到與筒中的凹槽的接合中，但也可以彎曲以使得突起部不在凹槽內(nèi)，借此允許在需要時(shí)容易地從筒拆除連接器和附接到其的過(guò)濾器。同時(shí)，柔性部件使得突起部將不大可能意外地與凹槽脫離接合，且因此連接器不大可能在與過(guò)濾器頭端分離之前與筒分離。

該柔性部件可包括允許操作者彎曲柔性部件的手動(dòng)接合部分。

通過(guò)提供手動(dòng)接合部分，提供以下優(yōu)點(diǎn)：柔性部件可容易地徑向朝內(nèi)彎曲以使得突起部不在凹槽中，從而允許容易地從筒拆除過(guò)濾器。

在優(yōu)選實(shí)施例中，手動(dòng)接合部分在使用中時(shí)位于鄰近該筒的邊緣處。

提供鄰近筒的邊緣的手動(dòng)接合部分意指當(dāng)筒和頭端固定在一起時(shí)，頭端進(jìn)一步阻止連接器的任何移動(dòng)，借此確保過(guò)濾器無(wú)法從頭端拆離，該拆離將允許氣體繞過(guò)過(guò)濾器。此外，將手動(dòng)接合部分定位成鄰近筒的上邊緣意味著它們保持盡可能遠(yuǎn)離與廢過(guò)濾器相關(guān)聯(lián)的污垢和油。因此，一旦已經(jīng)從過(guò)濾器頭端拆除筒，手動(dòng)接合部分便簡(jiǎn)單地徑向朝內(nèi)移動(dòng)。這不僅將過(guò)濾器從筒釋放出來(lái)而且還是操作者處理連接器和過(guò)濾器的點(diǎn)，從而允許操作者在不接觸油或污垢的情況下拆除過(guò)濾器。

在另一個(gè)較佳實(shí)施例中，凹槽是環(huán)狀的。

具有環(huán)狀凹槽可提供以下優(yōu)點(diǎn)：連接器可以任何旋轉(zhuǎn)角度插入到筒中，且將發(fā)生與突起部的正確接合。此外，當(dāng)初始地旋開(kāi)過(guò)濾器筒時(shí)，環(huán)狀凹槽允許突起部在凹槽內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。此允許連接器和過(guò)濾器保持可旋轉(zhuǎn)地固定到過(guò)濾器頭端。當(dāng)從過(guò)濾器頭端拆除過(guò)濾器筒時(shí)，存在必須釋放的兩個(gè)密封區(qū)域以便進(jìn)行分離。這些區(qū)域中的第一個(gè)是過(guò)濾器筒與過(guò)濾器頭端之間的密封，且第二個(gè)是在連接器與過(guò)濾器頭端之間。因?yàn)楫?dāng)筒初始地相對(duì)于頭端旋轉(zhuǎn)時(shí)，突起部能夠繞環(huán)狀凹槽運(yùn)轉(zhuǎn)，這僅必須克服過(guò)濾器筒與過(guò)濾器頭端之間的密封的靜摩擦。因此，操作者需要施加較小力到過(guò)濾器筒以便起始該分離。一旦已克服頭端與筒之間的密封的靜摩擦，螺紋的機(jī)械優(yōu)點(diǎn)則慢慢地將連接器從過(guò)濾器頭端分離，其將過(guò)濾器頭端軸向拉出。因此，螺紋的機(jī)械優(yōu)點(diǎn)克服連接器與過(guò)濾器頭端之間的密封的靜摩擦。如果連接器必須與過(guò)濾器筒一起旋轉(zhuǎn)，那么將必須同時(shí)克服兩個(gè)密封區(qū)域的靜摩擦力，這使得筒相對(duì)于頭端的初始旋轉(zhuǎn)是極其困難的。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，過(guò)濾器固定地連接到該連接器。

第一流導(dǎo)管優(yōu)選地大致上繞該第二流導(dǎo)管布置。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)將僅以實(shí)例方式而非任何限制性意義參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中：

圖1是本發(fā)明的過(guò)濾器設(shè)備的截面前視圖；

圖2是本發(fā)明的另一實(shí)施例的過(guò)濾器設(shè)備的一部分的截面透視圖；

圖3是本發(fā)明的另一實(shí)施例的過(guò)濾器設(shè)備的一部分的截面透視圖；

圖4是圖3的設(shè)備的一部分的透視圖；和

圖5是圖4的設(shè)備的部分的截面透視圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1，示出過(guò)濾器設(shè)備10，且此設(shè)備用于過(guò)濾氣體流。具體來(lái)說(shuō)，設(shè)備10用于過(guò)濾壓縮空氣流，這在壓縮空氣純化過(guò)程中通常在干燥步驟之前進(jìn)行。過(guò)濾器設(shè)備的四個(gè)主要組件是頭端12、過(guò)濾器14、筒16以及將頭端、過(guò)濾器和筒連接在一起的連接器18。

過(guò)濾器頭端12具有用于接收壓縮空氣流的入口20。頭端12還具有出口22，壓縮空氣穿過(guò)該出口22到達(dá)下游設(shè)備(未示出)。壓縮空氣流經(jīng)由第一導(dǎo)管24和第二導(dǎo)管26來(lái)往于過(guò)濾器。第一導(dǎo)管24基本上包圍第二導(dǎo)管26，其進(jìn)入筒16并將已經(jīng)過(guò)濾的空氣流載送到出口。第二導(dǎo)管26從第一導(dǎo)管24徑向向內(nèi)并在過(guò)濾之前將壓縮空氣流引導(dǎo)到管狀過(guò)濾器14的中心孔中。

過(guò)濾器14是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的類型的標(biāo)準(zhǔn)管狀過(guò)濾器且用以去除固體顆粒以及超過(guò)預(yù)定值的大小的經(jīng)冷凝液滴。過(guò)濾器介質(zhì)可為例如具有3微米到100微米的微米級(jí)的紡粘聚合物。此類材料具有敞形結(jié)構(gòu)，具有大于80％的空隙，且提供通常達(dá)到5微米到10微米的粒度的第二階段過(guò)濾。另一實(shí)例是微纖維聚結(jié)過(guò)濾器，具有0.01mg/m3-1mg/m3的油殘留物。過(guò)濾器14具有基部27，其固定到距離過(guò)濾器的頭端12最遠(yuǎn)的端部?；?7通常具有支腳，該支腳延伸到超出過(guò)濾器14的直徑并接合筒16的內(nèi)壁以便將過(guò)濾器14大致居中地定位在筒16內(nèi)。

筒16具有管狀主體28和端蓋30，用于排出液態(tài)水的排氣閥32安置成穿過(guò)該端蓋。提供朝向壁28的最上部邊緣34的外螺紋36以接合形成于頭端12中的內(nèi)螺紋38。O型環(huán)密封件40提供于頭端12中的環(huán)狀凹槽中，以使得當(dāng)螺紋36和螺紋38接合時(shí)，過(guò)濾器頭端12和筒16一起形成能夠保留處于高壓力的壓縮空氣的容器。筒16通常由擠塑鋁制成，和在圖1中所示的實(shí)施例中，頭端12是鑄鋁的。

連接器18是通過(guò)注塑成型由熱塑性材料形成且具有用于接合頭端12、過(guò)濾器14和筒16的部分。頭端接合部分42是管狀的且經(jīng)設(shè)定大小以配合于第二導(dǎo)管26的管狀端部?jī)?nèi)。一對(duì)O型環(huán)44位于頭端接合部分42內(nèi)的環(huán)狀凹槽中以提供連接器18與第二導(dǎo)管26之間的密封，從而防止任何壓縮空氣繞過(guò)過(guò)濾器而直接泄漏到第一導(dǎo)管24中。因?yàn)榈诙?dǎo)管26與第一導(dǎo)管24之間的壓力差相當(dāng)小，僅為由經(jīng)過(guò)過(guò)濾器14的壓縮空氣產(chǎn)生的壓降，所以由O型環(huán)密封件44提供的過(guò)盈配合足以相對(duì)于第二導(dǎo)管26密封連接器18。

連接器18的筒接合部分呈柔性部件46的形式。連接器優(yōu)選地配備有兩個(gè)或多于兩個(gè)此類呈柔性U形支腳形式的柔性部件。每個(gè)支腳都具有突起部48(參見(jiàn)圖5)，該突出部48被接納在環(huán)狀凹槽50中(該環(huán)狀凹槽50形成于壁28的鄰近上邊緣34的內(nèi)表面中)。突起部48是楔形的，從而在連接器18移動(dòng)到筒16中時(shí)提供使柔性部件46徑向向內(nèi)彎曲的凸輪表面。每個(gè)柔性部件46都具有手動(dòng)接合部分52，該手動(dòng)接合部分在連接器18與筒16接合時(shí)位于壁28的上邊緣34正上方并與該上邊緣接合。頭端接合部分42通過(guò)環(huán)狀盤53附接到柔性部件46。

連接器18的過(guò)濾器接合部分是柔性部件46的內(nèi)表面54。過(guò)濾器14通過(guò)將其粘著到此內(nèi)表面54的粘附劑而附接到連接器18。

參考圖2，其中示出的實(shí)施例與結(jié)合圖1描述的實(shí)施例除以下方面以外是相同：頭端12不鑄造為單一組件而是替代地由多個(gè)組件形成。這些組件包含由擠出塑鋁形成的主體56，以及也是通過(guò)擠出形成的端板58。端板58在60所指示的地方通過(guò)彼此接合螺紋固定到主體的，且在62所指示的地方由凹槽中的O型環(huán)密封。第一導(dǎo)管24和第二導(dǎo)管26是由插入件64形成，該插入件是通過(guò)注射成型熱塑性材料形成且位于形成于擠塑主體56中的孔口中。

參考圖3、圖4和圖5，其中示出的實(shí)施例與結(jié)合圖2描述的實(shí)施例除以下方面以外是相同的：形成頭端接合部分42的熱塑性材料管延伸超出環(huán)狀盤53且部分地延伸到過(guò)濾器14中。在66所指示的地方，此管狀延伸部形成過(guò)濾器接合部分的一部分并且還用作進(jìn)一步向過(guò)濾器14之下引導(dǎo)壓縮空氣的流動(dòng)，從而阻止空氣的流動(dòng)采用穿過(guò)過(guò)濾器的可能的最短路線。

現(xiàn)將描述設(shè)備10的裝配。過(guò)濾器14連接到連接器18。通常，在制造過(guò)濾器期間將連接器18配合到過(guò)濾器。然而，可現(xiàn)場(chǎng)裝配連接器和過(guò)濾器。過(guò)濾器14和連接器18被插入到筒16中，使得柔性部件46朝內(nèi)彎曲，且突起部48卡合到凹槽50中。現(xiàn)在，過(guò)濾器14和連接器18被牢固地保持在筒內(nèi)，且過(guò)濾器和連接器可進(jìn)入與頭端12的接合。隨著彼此接合螺紋36和38進(jìn)入與彼此的接合，頭端接合部分42延伸到第二導(dǎo)管26中，使得O型環(huán)44密封第二導(dǎo)管26內(nèi)的頭端接合部分42。一旦相互接合螺紋36和38與彼此完全接合，柔性部件46的手動(dòng)接合部分52便鄰接頭端12，從而進(jìn)一步防止過(guò)濾器14和連接器18移動(dòng)?，F(xiàn)在，過(guò)濾器設(shè)備10已經(jīng)準(zhǔn)備好用于使用了。

當(dāng)過(guò)濾器14需要進(jìn)行置換時(shí)，從頭端12旋開(kāi)筒16，該頭端與該筒通過(guò)O型環(huán)40相對(duì)于彼此密封。為使筒相對(duì)于頭端旋轉(zhuǎn)，必須克服O型環(huán)40的靜摩擦力，而且這使得筒相對(duì)于頭端的初始轉(zhuǎn)動(dòng)是相當(dāng)困難的。O型環(huán)44與第二導(dǎo)管26的過(guò)盈配合試圖使得連接器18和過(guò)濾器14保持與頭端12的接合。然而，因?yàn)樾ㄐ瓮黄鸩?8延伸到凹槽50中，所以使得連接器18和過(guò)濾器14與筒16保持接合的力大于O型環(huán)的過(guò)盈配合，且因此，連接器和過(guò)濾器被保持在筒16內(nèi)。因?yàn)榘疾?0繞壁28的整個(gè)內(nèi)表面環(huán)狀地延伸，所以突起部48在筒旋轉(zhuǎn)時(shí)保持靜止且保持在凹槽50內(nèi)。兩個(gè)O型環(huán)44的靜摩擦力防止連接器18旋轉(zhuǎn)。環(huán)狀凹槽50因而允許筒40相對(duì)于連接器18轉(zhuǎn)動(dòng)，并且從而僅必須克服O型環(huán)40的靜摩擦力就能使筒相對(duì)于頭端初始地旋轉(zhuǎn)。一旦旋轉(zhuǎn)開(kāi)始，便在螺紋36和38將連接器從與第二導(dǎo)管26的接合中拖出時(shí)克服了第二導(dǎo)管26的壁上的O型環(huán)44的靜摩擦力。這是由螺紋36和38提供的機(jī)械優(yōu)點(diǎn)，其允許容易地克服兩個(gè)O型環(huán)44的此靜摩擦力。

一旦螺紋36和38將筒脫離接合，則過(guò)濾器和連接器僅需要向下移動(dòng)一距離，便足以使連接器18的頭端接合部分42在頭端12下通過(guò)。此距離是從連接器18的最上部邊緣到頭端12的最下部邊緣的距離，在圖1中由D1所指示。該距離顯著小于距離D2，距離D2是從筒16的最上部邊緣到過(guò)濾器14的基部27的距離，是筒在過(guò)濾器保持于與頭端12的接合中的情況下將必須行進(jìn)的距離。

一旦從頭端拆除筒，操作者可手動(dòng)徑向朝內(nèi)按壓手動(dòng)接合部分52，這將突起部48從凹槽50釋放出。通過(guò)維持抓持手動(dòng)接合部分52，操作者從筒抬起連接器18和過(guò)濾器14。因?yàn)槭謩?dòng)接合部分52遠(yuǎn)離過(guò)濾器14(其在需要置換時(shí)通常涂布有油污)，操作者能夠保持清潔且可簡(jiǎn)單地將過(guò)濾器和連接器丟到包袋中進(jìn)行處置。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，已僅以實(shí)例方式而非任何限制性意義描述上述實(shí)施例，且在不偏離由所附權(quán)利要求書界定的保護(hù)范圍的情況下，各種更改和變換是可能的。舉例來(lái)說(shuō)，已結(jié)合壓縮空氣的過(guò)濾描述了上述實(shí)施例。然而，此類過(guò)濾器設(shè)備可用以將任何氣體流進(jìn)行干燥，而不管該氣體流是否經(jīng)壓縮。此外，上述實(shí)施例中的空氣流沿著中心孔向下進(jìn)入過(guò)濾器，通過(guò)過(guò)濾器壁且從過(guò)濾器的外部離開(kāi)。因此，可將此空氣流描述為進(jìn)出型。然而，可通過(guò)使入口成為出口且使出口成為入口反轉(zhuǎn)此設(shè)備中的流。因此，壓縮空氣將流動(dòng)穿過(guò)第一導(dǎo)管24且到過(guò)濾器14與筒16之間的間隙中，將通過(guò)過(guò)濾器14，沿著其中心孔上行，傳送到第二導(dǎo)管26中。