本發(fā)明涉及過濾器組件，還包括用于將濾筒固定到支撐件的方法，利用過濾器組件過濾流體的方法，以及包括過濾器組件的過濾器裝置。

背景技術(shù)：

AB型濾筒通常設(shè)計成用于豎直地安裝的應(yīng)用。濾筒通常是圓柱形的，在上端部處封閉，在底端部處具有軸向開口，并且具有管狀過濾介質(zhì)壁，待過濾的液體穿過該管狀過濾介質(zhì)壁。濾筒可以設(shè)計成“內(nèi)-外流動”或者“外-內(nèi)流動”。

對于許多過濾應(yīng)用，可更換的濾筒固定到基部并組裝在具有入口和出口的裝置殼體中，通過使流體從入口穿過過濾介質(zhì)壁并穿過出口，來過濾該流體。在使用之后，濾筒與基部分離，并進行更換。

然而，需要用于將濾筒固定到基部的改進的濾筒和方法。

本發(fā)明改善了現(xiàn)有技術(shù)中的至少一些缺陷。從以下的說明中，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點將會變得明顯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種過濾器組件，其包括：(a)濾筒，該濾筒包括：封閉端部和開口端部；附接到封閉端部的柄部；插置在封閉端部和開口端部之間的至少一個過濾模塊；和附接到開口端部的第一聯(lián)接構(gòu)件，該第一聯(lián)接構(gòu)件具有外表面和貫穿的中心管腔，并且具有從外表面延伸的至少一個凸耳，所述凸耳具有外徑；以及(b)支撐件，該支撐件包括第二聯(lián)接構(gòu)件，第二聯(lián)接構(gòu)件具有側(cè)壁和貫穿的中心管腔，該側(cè)壁具有用于接納凸耳的至少一個通道，所述通道具有對應(yīng)的通道壁、包括封閉端部和水平軸的末端區(qū)段、以及相對于水平 軸傾斜的傾斜區(qū)段，該傾斜區(qū)段具有開口端部，末端區(qū)段包括凸耳保持區(qū)段，該凸耳保持區(qū)段的橫截面區(qū)域比凸耳的外徑窄，當(dāng)凸耳穿過較窄的橫截面區(qū)域時，凸耳保持區(qū)段提供阻力；其中通過將第一聯(lián)接構(gòu)件和第二聯(lián)接構(gòu)件聯(lián)接在一起以使得凸耳在通道中從傾斜區(qū)段通過凸耳保持區(qū)段旋轉(zhuǎn)到末端區(qū)段中，濾筒能夠與支撐件接合，凸耳保持區(qū)段防止凸耳從末端區(qū)段旋轉(zhuǎn)出去。優(yōu)選地，濾筒具有至少兩個從外表面延伸的凸耳，第二聯(lián)接構(gòu)件的側(cè)壁具有至少兩個通道，每個通道用于接納單獨的凸耳。

本發(fā)明的實施例還包括用于將濾筒固定到支撐件的方法，利用過濾器組件過濾流體的方法，以及包括過濾器組件的過濾器裝置。

附圖說明

圖1A為根據(jù)本發(fā)明實施例的濾筒的側(cè)視圖，圖1B為濾筒的豎直橫截面圖，圖1C為濾筒的俯視圖，該濾筒包括封閉端部和開口端部、附接到封閉端部的柄部以及附接到開口端部的第一聯(lián)接構(gòu)件。

圖2為第一聯(lián)接構(gòu)件的側(cè)視圖，該第一聯(lián)接構(gòu)件具有第一和第二凸耳，第一和第二凸耳附接到圖1A和1B所示的濾筒的開口端部。

圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的支撐件的透視圖，該支撐件包括第二聯(lián)接構(gòu)件，該第二聯(lián)接構(gòu)件具有用于分別接納第一和第二凸耳的第一和第二通道。

圖4A、4C和4E示出了第一和第二聯(lián)接構(gòu)件聯(lián)接在一起的側(cè)視圖，圖4B、4D和4F示出了第一和第二聯(lián)接構(gòu)件聯(lián)接在一起的橫截面圖。圖4A、4C和4E分別示出了：凸耳沿著通道滑動；凸耳穿過通道的凸耳保持區(qū)段；以及凸耳處于通道的末端區(qū)段中，其中凸耳保持區(qū)段防止凸耳從通道旋轉(zhuǎn)出去。圖4B、4D和4F示出了凸耳沿著通道滑動時第一和第二聯(lián)接構(gòu)件的相應(yīng)位置，其中當(dāng)凸耳穿過凸耳保持區(qū)段時和當(dāng)凸耳處于通道的末端區(qū)段中時相應(yīng)位置是相同的。

圖5示意性地示出了凸耳沿著通道滑動，第一視圖示出了凸耳進入通道之后(第一和第二聯(lián)接構(gòu)件放置成彼此接觸不久之后)，凸耳逐步滑動通過通道的凸耳保持區(qū)段；以及處于通道的末端區(qū)段中。

圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的第二聯(lián)接構(gòu)件的透視圖，圖6B示出了第二聯(lián)接構(gòu)件的橫截面圖，該第二聯(lián)接構(gòu)件具有單個通道，以用于接納具有單個凸耳的第一聯(lián)接構(gòu)件的單個凸耳。圖6C示意性地示出了圖6A和6B所示的第二聯(lián)接構(gòu)件中的單個通道。

圖7A為裝置殼體的透視圖，圖7B為包括根據(jù)本發(fā)明實施例的濾筒的裝置殼體的豎直橫截面圖。

具體實施方式

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種過濾器組件，其包括：(a)濾筒，該濾筒包括：封閉端部和開口端部；附接到封閉端部的柄部；插置在封閉端部和開口端部之間的至少一個過濾模塊；和附接到開口端部的第一聯(lián)接構(gòu)件，該第一聯(lián)接構(gòu)件具有外表面和貫穿的中心管腔，并且具有從外表面延伸的至少一個凸耳，所述凸耳具有外徑；以及(b)支撐件，該支撐件包括第二聯(lián)接構(gòu)件，第二聯(lián)接構(gòu)件具有側(cè)壁和貫穿的中心管腔，該側(cè)壁具有用于接納凸耳的至少一個通道，所述通道具有對應(yīng)的通道壁、包括封閉端部和水平軸的末端區(qū)段、以及相對于水平軸傾斜的傾斜區(qū)段，該傾斜區(qū)段具有開口端部，末端區(qū)段包括凸耳保持區(qū)段，該凸耳保持區(qū)段的橫截面區(qū)域比凸耳的外徑窄，當(dāng)凸耳穿過較窄的橫截面區(qū)域時，凸耳保持區(qū)段提供阻力；其中通過將第一聯(lián)接構(gòu)件和第二聯(lián)接構(gòu)件聯(lián)接在一起，濾筒能夠與支撐件接合，使得凸耳在通道中從傾斜區(qū)段通過凸耳保持區(qū)段旋轉(zhuǎn)到末端區(qū)段中，凸耳保持區(qū)段防止凸耳從末端區(qū)段旋轉(zhuǎn)出去。優(yōu)選地，濾筒具有至少兩個從外表面延伸的凸耳，第二聯(lián)接構(gòu)件的側(cè)壁具有至少兩個通道，每個通道用于接納單獨的凸耳。

對應(yīng)的通道壁可以包括平行的筆直的壁。

本發(fā)明的實施例還包括用于將濾筒固定到支撐件的方法，利用過濾器組件過濾流體的方法，以及包括過濾器組件的過濾器裝置。

例如，在一個實施例中，提供一種用于將濾筒與支撐件接合的方法，所述方法包括：將濾筒與支撐件接合：(a)該濾筒包括：封閉端部和開口端部；附接到封閉端部的柄部；插置在封閉端部和開口端部之間的至少一個過濾模塊；和附接到開口端部的第一聯(lián)接構(gòu)件，該第一聯(lián)接構(gòu)件具有外表面和貫穿的中心管腔，并且具有從外表面延伸的至少一個凸耳，所述凸耳具有外徑；(b)該支撐件包括第二聯(lián)接構(gòu)件，第二聯(lián)接構(gòu)件具有側(cè)壁和貫穿的中心管腔，該側(cè)壁具有用于接納凸耳的至少一個通道，所述通道具有對應(yīng)的通道壁、包括封閉端部和水平軸的末端區(qū)段、以及相對于水平軸傾斜的傾斜區(qū)段，該傾斜區(qū)段具有開口端部，末端區(qū)段包括凸耳保持區(qū)段，該凸耳保持區(qū)段的橫截面區(qū)域比凸耳的外徑窄，當(dāng)凸耳穿過較窄的橫截面區(qū)域時，凸耳保持區(qū)段提供阻力；所述方法包括：將第一聯(lián)接構(gòu)件和第二聯(lián)接構(gòu)件聯(lián)接在一起，以及使凸耳在通道中從傾斜區(qū)段通過凸耳保持區(qū)段旋轉(zhuǎn)到末端區(qū)段中，凸耳保持區(qū)段防止凸耳從末端區(qū)段旋轉(zhuǎn)出去。

優(yōu)選地，所述方法包括：將濾筒與支撐件接合，直到當(dāng)凸耳穿過凸耳保持區(qū)段時感覺到阻力的變化，這表明濾筒與支撐件正確地接合。

根據(jù)本發(fā)明實施例的過濾器裝置包括具有入口和出口的過濾器裝置殼體，并且包括布置在過濾器裝置殼體中的與支撐件接合的濾筒，從而在入口和出口之間提供流體流動路徑，其中濾筒橫跨流體流動路徑。

有利地，與常規(guī)濾筒相比，可以以更小的力安裝和更換濾筒和/或更加快速地解除濾筒，具體原因在于該濾筒能夠不需要或者幾乎不需要向下推的力來固定到基部。例如，與常規(guī)的需要的安裝力為大約427牛的當(dāng)前實踐相比，根據(jù)本發(fā)明實施例的濾筒能夠以大約314牛的力安裝(降低了26％)。在另一個例子中，與常規(guī)的需要大約9.5分鐘來解除濾筒的當(dāng)前實踐相比，根據(jù)本發(fā)明實施例的濾筒能夠在大約3.5分鐘內(nèi)解除。額外的優(yōu)點在于，使用者能夠容易地確認(rèn)濾筒正 確地安裝。如果需要，在過濾器殼體中，單個大濾筒可以用來替換多個(例如6個)AB型濾筒。

以下將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的各個組成部分，其中相似的部件具有相似的附圖標(biāo)記。

如以下將更詳細(xì)地描述的，本發(fā)明的實施例提供一種過濾器組件，其包括第一濾筒，該第一濾筒以不透流體的方式固定到支撐件，其中第一聯(lián)接構(gòu)件通過旋轉(zhuǎn)運動與第二聯(lián)接構(gòu)件接合。

圖1A和1B示出了濾筒1000的實施例，其包括封閉端部501和開口端部502以及插置在封閉端部和開口端部之間的過濾模塊450。在圖示實施例中，濾筒包括殼體500，該殼體提供封閉端部和開口端部，并具有附接到封閉端部的柄部510(也如圖1C所示)，過濾模塊包括第一過濾器410和第二過濾器420，每個過濾器都包括端蓋，其中端蓋401可以是封閉的和/或可以被殼體的封閉端部501封閉，端蓋402是開口的。具有貫穿的中心管腔120的第一聯(lián)接構(gòu)件100(其優(yōu)選地包括聚合物材料，例如聚丙烯)附接到開口端部502(例如經(jīng)由端蓋402)。第一聯(lián)接構(gòu)件具有外表面110’和從外表面延伸的至少1個凸耳101(圖1A示出了3個凸耳)。凸耳101具有外徑(在圖4A中由“II”表示)。

第一聯(lián)接構(gòu)件100具有凸起150，該凸起包括肩部155以及至少一個凹槽(圖1A和1B示出了凹槽150A和150B)，其中凹槽適合于接納彈性環(huán)。如以下將更詳細(xì)地描述的，凸起可以幫助在第一聯(lián)接構(gòu)件100與包括第二聯(lián)接構(gòu)件200的支撐件275之間提供不透流體的密封。優(yōu)選地，如圖2所示，凸起150具有處于相應(yīng)凹槽150A和150B中的彈性環(huán)151A和151B。

圖3示出了支撐件275的實施例，該支撐件包括第二聯(lián)接構(gòu)件200(其優(yōu)選地包括金屬材料，例如不銹鋼)，該第二聯(lián)接構(gòu)件具有貫穿的中心管腔220并且具有側(cè)壁200’，該側(cè)壁具有至少一個通道201以用于接納第一聯(lián)接構(gòu)件的凸耳(圖3示出了3個通道，圖6A-6C示出了1個通道)。圖示的通道201具有對應(yīng)的連續(xù)通道壁、帶有封閉 端部215A的末端區(qū)段215、以及水平軸H和傾斜區(qū)段A，該傾斜區(qū)段從水平軸傾斜(如圖5所示)，傾斜區(qū)段具有開口端部216。末端區(qū)段包括凸耳保持區(qū)段210，該凸耳保持區(qū)段具有的橫截面區(qū)域(通道的對應(yīng)壁之間的空間；在圖4A中由“I”表示)比凸耳的外徑(在圖4A中由“II”表示)窄。如以下將更詳細(xì)地描述的，當(dāng)凸耳101沿著通道211經(jīng)過時，凸耳保持區(qū)段在凸耳穿過凸耳保持區(qū)段時提供阻力，以允許使用者識別出第一和第二聯(lián)接構(gòu)件對準(zhǔn)，從而表明濾筒與支撐件正確地接合。另外，凸耳保持區(qū)段防止凸耳從通道的末端區(qū)段旋轉(zhuǎn)出去(例如，當(dāng)在裝置殼體中使用時在過濾器組件的反向加壓期間)。

圖4A-4F示出了第一和第二聯(lián)接構(gòu)件聯(lián)接在一起。圖4A、4C和4E分別示出了：當(dāng)?shù)谝宦?lián)接構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地前進時凸耳101沿著通道201滑動；凸耳穿過通道的凸耳保持區(qū)段210；以及凸耳處于通道的末端區(qū)段215中，其中凸耳保持區(qū)段防止凸耳從通道旋轉(zhuǎn)出去。因為通道的對應(yīng)壁之間的距離“II”比凸耳的外徑“I”窄，所以防止凸耳從末端區(qū)段215旋轉(zhuǎn)出去，并且操作者從凸耳自通道的傾斜區(qū)段傳到通道的末端區(qū)段時阻力的變化而識別出濾筒和支撐件正確地對準(zhǔn)。

圖4B、4D和4F示出了凸耳沿著通道滑動時第一和第二聯(lián)接構(gòu)件的相應(yīng)位置，其中當(dāng)凸耳穿過凸耳保持區(qū)段時和當(dāng)凸耳處于通道的末端區(qū)段中時相應(yīng)位置是相同的。因此，圖4B示出了第一和第二聯(lián)接構(gòu)件之間的距離“A”，圖4D和4F均示出了第一和第二聯(lián)接構(gòu)件之間的相同的距離“B”，其中距離“A”大于距離“B”。

在圖4A、4C和4E所示的實施例中，通道的傾斜區(qū)段的壁201A和201B彼此平行，為連續(xù)筆直的壁，末端區(qū)段中的壁201C和201D彼此平行，為連續(xù)筆直的壁。

傾斜區(qū)段可以設(shè)置為任何合適的角度。例如，如圖5所示，傾斜區(qū)段可以相對于水平軸成范圍為大約20°/160°的角度，但是本發(fā)明并不限于此。通常，傾斜區(qū)段相對于水平軸成范圍為大約20°/160°至大約40°/140°的角度。

如上所述，第一聯(lián)接構(gòu)件100具有凸起150，該凸起包括肩部155和至少一個凹槽，其中凹槽適合于接納彈性環(huán)，這種布置可以有助于在第一聯(lián)接構(gòu)件100與包括第二聯(lián)接構(gòu)件200的支撐件275之間提供不透流體的密封。在圖4B、4D和4F所示的實施例中，第二聯(lián)接構(gòu)件具有肩部255和豎直壁，該豎直壁具有內(nèi)表面，該內(nèi)表面提供密封區(qū)域250，中心管腔220提供錐形橫截面區(qū)域，以允許從環(huán)151A和151B的未壓縮狀態(tài)到壓縮狀態(tài)(250處)的平滑過渡，在提供不透流體的密封的同時進一步降低了安裝力。

在濾筒與支撐件完全接合以形成過濾器組件之后，過濾器組件可以布置在具有入口和出口的過濾器裝置殼體中，以在入口和出口之間提供流體流動路徑，其中濾筒橫跨該流體流動路徑。

圖7A和7B示出了示例性的過濾器裝置殼體，其具有入口701和出口702。圖7B示出了“外-內(nèi)”流動布置，但是本發(fā)明并不限于此。

本發(fā)明的實施例包括過濾流體，以從水性流體(例如水、啤酒、葡萄酒或其它水性流體)或空氣/氣體流去除不期望的物質(zhì)，例如細(xì)菌和/或固體顆粒。

多種過濾器和過濾介質(zhì)適用于根據(jù)本發(fā)明的濾筒和過濾模塊(在圖7B的橫截面圖中示出了過濾介質(zhì))。合適的過濾器包括例如過濾器(Pall公司，紐約州華盛頓港)。濾筒可以包括任何數(shù)量的過濾器和/或過濾模塊，例如軸向布置的。如果需要，高表面積的過濾模塊可以用來取代多達6個的30"高的過濾器。過濾模塊可以被設(shè)計成使得與6個30"高的濾筒相比外徑顯著減小，意味著過濾器殼體的直徑也比6個30"高的濾筒所需的直徑小，因此減小了殼體的占地面積。

典型的過濾模塊包括第一和第二軸向端部、在第一和第二軸向端部之間延伸的內(nèi)部、外部、以及處于內(nèi)部和外部之間的一層或多層過濾介質(zhì)。模塊還可以包括其它部件，例如內(nèi)部芯、位于外部處的籠狀物、以及軸向端部處的端蓋(圖1B所示的實施例示出了內(nèi)部芯、圍繞過濾模塊的外表面的籠狀物、以及軸向端部處的端蓋)。模塊可以 包括折疊的過濾介質(zhì)，例如折疊的過濾膜。通常，端蓋、籠狀物和/或芯(如果存在的話)由注塑塑料構(gòu)成，例如聚丙烯。

模塊可以包括一個或多個過濾層。過濾層可以由多種材料中的一種或多種材料制成，但是通常由聚合材料制成，例如聚醚砜。模塊可以包括附加的元件，例如預(yù)過濾、支撐、間隔、緩沖和/或排水材料。通常，這些材料由塑料形成，例如聚丙烯。

過濾器或過濾層可以具有任何合適的孔結(jié)構(gòu)，例如孔尺寸(例如，如起泡點或例如美國專利4,340,479中所述的K_L所證實的那樣，或者如毛細(xì)作用冷凝流動促進器所證實的那樣)、孔率、孔徑(例如當(dāng)特征在于使用例如如美國專利4,925,572中所述的修改的OSU F2測試時)、或去除率，以便當(dāng)流體穿過該元件時減少或允許一種或多種關(guān)注的物質(zhì)穿過。所使用的孔結(jié)構(gòu)取決于待處理的流體的組成，以及處理過的流體的期望的流出物水平。

過濾介質(zhì)可以具有任何期望的臨界潤濕表面張力(CWST，如例如美國專利4,925,572中定義的)。CWST可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中已知的方式選擇，例如美國專利5,152,905、5,443,743、5,472,621和6,074,869中額外公開的。通常，過濾介質(zhì)具有的CWST大于大約53達因/cm(大約53x 10^-5N/cm)，更典型地，大于大約75達因/cm(大約75x 10^-5N/cm)或更大。通過潤濕或干燥氧化，通過在表面上涂覆或沉積聚合物，或者通過接枝反應(yīng)，可以修改該介質(zhì)的表面特征(例如為了影響CWST，為了包括表面電荷(例如正電荷或負(fù)電荷)，和或為了改變表面的極性或親水性)。修改形式包括例如照射、極性或充電單體、利用充電的聚合物涂覆和/或固化該表面以及執(zhí)行化學(xué)改性以將官能團附連在該表面上。接枝反應(yīng)可以通過暴露于能量源(例如氣體等離子體、蒸汽等離子體、電暈放電、加熱、Van de Graff發(fā)生器、紫外光、電子束)或各種其它形式的輻射而啟動，或者可以通過利用等離子處理進行表面蝕刻或沉積而啟動。

優(yōu)選地，濾筒是能夠消毒的。

過濾器裝置殼體可以由任何合適的不能透過的剛性材料制成，該材料與被處理的流體相容。例如，殼體可以由聚合物或金屬(例如不銹鋼)制成。

本文所引用的所有參考文獻，包括公開、專利申請和專利，通過參考并入本文，就像每篇參考文獻單獨地且具體地通過參考而并入且其全文列在本文中。

在描述本發(fā)明的內(nèi)容中(尤其是在以下權(quán)利要求的內(nèi)容中)使用術(shù)語“一”和“該”和“至少一個”以及類似表達被認(rèn)為是覆蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)形式，除非文中另有說明或者明顯與內(nèi)容相矛盾。使用后面跟隨一個或多個項目列表的術(shù)語“至少一個”(例如A和B中的至少一個“)指的是從所列的項目中選擇一個項目(A或B)或者所列的項目中的兩個或更多個的任何組合(A和B)，除非本文中另外指明或者本文中清楚地表示出相反的意義。術(shù)語“包括”、“具有”、“包含”和“含有”被認(rèn)為是開放性的術(shù)語(即意思是“包括但不限于”)，除非另有說明。本文中數(shù)值范圍的描述僅僅是用作單獨參考落在范圍內(nèi)的每個單獨值的簡化方法，除非本文另外指明，并且每個單獨的值并入到說明中就像其在本文中被單獨引用。本文所述的所有方法可以以任何合適的順序進行，除非本文另外指明，或者明顯與內(nèi)容矛盾。本文所提供的任何和所有實例或示例性語言(如“例如”)的使用僅僅只是為了更好地闡明本發(fā)明，并且不是對本發(fā)明的范圍的限制，除非另外指明。說明書中的語言不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是表明任何未提及的元件對本發(fā)明的實施是必要的。

這里描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括發(fā)明人已知的實施本發(fā)明的最佳模式。在閱讀前述說明的情況下這些優(yōu)選實施例的變化對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是明顯的。發(fā)明人期望技術(shù)人員適當(dāng)?shù)夭捎眠@樣的變化，并且發(fā)明人期望以除了本文具體描述以外的方式來實施本發(fā)明。因此，本發(fā)明包括法律所允許的所附權(quán)利要求中引用的主題的所有修改和等效。此外，上述元件在其所有可能變化中的任何組合都被本發(fā)明所涵蓋，除非本文另外指明，或者明顯與內(nèi)容矛盾。