本申請要求2014年4月4日提交的發(fā)明名稱為“卡扣到位的天然氣過濾器”、申請?zhí)枮?1/975063的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，該專利申請出于所有目的以全文引用的方式納入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及過濾系統(tǒng)，更具體地本申請涉及用于天然氣系統(tǒng)的具有卡扣連接的可替換濾芯。

背景技術(shù)：

天然氣過濾器通常沿天然氣管線(例如，給諸如內(nèi)燃機的裝置提供天然氣的管道、軟管、管線等)設(shè)置，并過濾來自天然氣流體的液體和固體污染物。在典型的圓柱形過濾器組件中，圓柱形過濾器濾芯設(shè)置于圓柱形外殼殼體內(nèi)。圓柱形外殼殼體可以通過螺紋連接至天然氣管線內(nèi)的頭部。該頭部將未過濾的天然氣流體傳送到過濾器的第一側(cè)(即過濾器的“臟側(cè)”)，未過濾的天然氣在此穿過過濾元件并從過濾器的第二側(cè)(即過濾器的清潔側(cè))流出。過濾器可以是凝聚式過濾器。已過濾的天然氣然后從過濾元件流走并穿過頭部，從而已過濾的天然氣通過天然氣管線提供至目的地。分離出的污染物(諸如水、灰塵和/或油)可以通過出口從外殼殼體移除。

在過濾器組件維修操作期間，例如濾芯更換維修期間的濾芯移開和安裝，螺紋連接的外殼殼體被從天然氣管線的過濾頭移除。在一些情況下，當外殼殼體被移開時，濾芯與頭部之間的密封件使得濾芯仍然附連到頭部。這導致需要用來從頭部移開外殼殼體的空間量增加，這是因為除了螺紋將外殼殼體固定在頭部之外，外殼殼體必須與濾芯分開。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一示例實施例涉及過濾器組件。所述過濾器組件包括外殼殼體，所述外殼殼體具有內(nèi)螺紋部分和凹槽，所述內(nèi)螺紋部分鄰近所述外殼殼體的開口端，所述凹槽位于所述內(nèi)螺紋部分的下方，所述外殼殼體配置為螺紋連接到頭部。所述過濾器組件進一步包括可拆卸地接納于所述外殼殼體內(nèi)的濾芯，所述濾芯具有定位在頂部端板與底部端板之間的過濾介質(zhì)、底部端板和頂部端板，所所述頂部端板包括彈性耳片，所述彈性耳片配置為與所述凹槽形成卡扣連接使得所述濾芯被保持在所述外殼殼體內(nèi)。

另一示例實施例涉及濾芯。所述濾芯包括頂部端板、底部端板以及位于頂部端板和底部端板之間的過濾介質(zhì)。所述濾芯進一步包括彈性耳片。所述彈性耳片配置為當所述濾芯安裝在所述外殼殼體內(nèi)時與所述外殼殼體的凹槽形成卡扣連接。

在結(jié)合附圖并通過以下詳細描述，這些特征和其它特征以及其組織和操作方式將會變得清楚，其中在下文描述的多個附圖中，相同的元件具有相同的附圖標號。

附圖說明

圖1是根據(jù)一示例實施例的已安裝的過濾器組件的剖視圖。

圖2是圖1的濾芯的立體圖。

圖3是圖2的濾芯的上端板的立體圖。

圖4是圖1的外殼殼體的連接部分的剖視圖。

圖5是與圖4的外殼殼體連接的圖2的濾芯的剖視圖。

圖6-8是根據(jù)示例實施例的濾芯的上端板的替代布置的立體圖。

具體實施方式

總體上參考附圖，本文公開的各實施例涉及一種過濾器，其通過使用卡扣連接保持在外殼殼體內(nèi)。該過濾器包括具有卡扣特征的端板，該卡扣特征與位于外殼殼體內(nèi)部的凹槽配合。該凹槽可繞外殼殼體的內(nèi)圓周延伸360度。因此，當外殼從頭部旋出維護時(諸如在過濾器更換維護期間)，殼體只需要移動殼體與頭部之間的內(nèi)徑向密封接觸面的長度，而不是過濾介質(zhì)的整個長度，從而最小化需要維修的過濾器組件的行程長度。該過濾器可以是氣體過濾器或液體過濾器。在一些布置中，該過濾器是天然氣過濾器，更具體地是天然氣凝聚式過濾器。

參照圖1，根據(jù)示例實施例的處于安裝位置的過濾器組件100的剖視圖被示出。過濾器組件100包括濾芯102，濾芯102具有位于頂部端板106與底部端板108之間的過濾介質(zhì)104。頂部端板106包括接收未過濾天然氣的開口。底部端板108是封閉的并且通常將過濾介質(zhì)104內(nèi)部(即臟側(cè))從過濾介質(zhì)104外部(即清潔側(cè))密封開。外殼殼體110環(huán)繞濾芯102。外殼殼體110通過螺紋連接114附連到頭部112。密封件116定位在外殼殼體110與頭部112之間。頭部112包括入口118和出口122，入口118接收待過濾的天然氣流體120，出口122輸出天然氣流體120。外殼殼體110還包括排放閥124，排放閥124用來從外殼殼體110排出分離污染物(例如，聚結(jié)和收集的水、灰塵、油等)。在一些布置中，排放閥124包括集成液體傳感器。在另外的布置中，外殼還包括視鏡125。視鏡125可以集成在排放閥124中或者定位在外殼殼體110的底部(例如如圖1所示)。在排放閥124中未集成視鏡125的布置中，視鏡可以定位在外殼殼體110與排放閥124間隔開的的區(qū)域。視鏡125可以通過螺紋連接螺紋嵌入固定到外殼殼體110。視鏡125是清楚用嵌入件，其允許用戶在不移開外殼殼體110的情況下觀察外殼殼體110的內(nèi)部。視鏡125可以由透明的或?qū)嵸|(zhì)上透明的玻璃、丙烯酸、塑料或其他合適的材料組成。視鏡125允許操作人員或維修技術(shù)人員觀察外殼殼體110內(nèi)部以確定是否有液體聚集在外殼殼體110內(nèi)部。因此，視鏡125允許技術(shù)人員或者操作人員確定最優(yōu)的開啟或關(guān)閉排放閥124的時間并且最大限度地減少正在過濾的流體泄漏(即短時排放)流出外殼殼體110。外殼殼體110包括外殼殼體110的底部中心的開口132。開口132可以是液位傳感器、視鏡嵌入件或者插頭(例如，如果不需要液位傳感器或視鏡嵌入件)的端連接。外殼殼體110可以通過冷擠壓工藝成型，這允許外殼殼體110相比傳統(tǒng)的自旋式過濾器外殼殼體用于更大的壓力系統(tǒng)。

安裝濾芯102期間，濾芯102被插入到外殼殼體110內(nèi)。頂部端板106包括至少兩個耳片126，耳片126接納于外殼殼體110內(nèi)的凹槽128內(nèi)。凹槽128環(huán)繞外殼殼體的內(nèi)圓周延伸完整的360度，這消除了在將濾芯102安裝到外殼殼體110期間的定向要求的需要。耳片126和凹槽128相互作用形成濾芯102與外殼殼體110之間的卡扣連接，以下參照圖2-5描述細節(jié)。濾芯102插入到外殼殼體110內(nèi)后，通過外殼殼體110與頭部112之間的螺紋連接114將外殼殼體固定到頭部112。頂部端板106包括密封件130，密封件130在頂部端板106與頭部112的管道132之間形成密封。濾芯102移除期間，外殼殼體110從頭部112旋下。因為耳片126與凹槽128在濾芯102與外殼殼體110之間形成卡扣連接，所以濾芯102保持在外殼殼體110內(nèi)。因此，外殼殼體110只需移動螺紋連接114的距離，就實現(xiàn)從頭部112移除，這是因為濾芯102仍然附連到管道132的風險被消除了。

參照圖2，濾芯102的立體圖被示出。濾芯102通常是圓柱形。耳片126位于頂部端板106的相對面上。耳片126通過底部鉸鏈鉸接在端板106的底部。使用兩個相對的耳片126允許維修技術(shù)員使用一只手擠推拇指和其他手指之間的兩個相對的耳片126來將濾芯102從外殼殼體110移除。

參照圖3，頂部端板106的立體圖被示出。如圖3所示，密封件130從端板106移開。頂部端板106包括中心開口302。中心開口302接收密封件130以及當濾芯安裝在已安裝位置時接收管道132。中心開口302接收待過濾的天然氣。天然氣通過過濾介質(zhì)104過濾。已過濾的天然氣通過頂部端板106內(nèi)的側(cè)開口304流出濾芯102，在此已過濾的天然氣回到頭部112。此外，每一個耳片126包括倒鉤306。倒鉤306接納于凹槽128內(nèi)從而在濾芯102與外殼殼體110之間形成卡扣連接。頂部端板的外徑308由徑向肋部310支撐。徑向肋部310限定出側(cè)開口304。當濾芯102接納于外殼殼體110內(nèi)時，外徑308可靠在外殼殼體110的內(nèi)表面上以幫助穩(wěn)固濾芯102。

參照圖4，外殼殼體110的剖視圖被示出。外殼殼體110包括凹槽128和內(nèi)螺紋402，內(nèi)螺紋402定外在外殼殼體110的內(nèi)周上。內(nèi)螺紋402在鄰近外殼殼體110的開口端的外殼殼體110的頂部延伸。內(nèi)螺紋402位于凹槽128上方。內(nèi)螺紋402形成螺紋連接114的一半(如圖1所示)。外殼殼體110的內(nèi)螺紋402的螺紋小徑比外殼殼體110的內(nèi)部的內(nèi)徑大距離404。外殼殼體110的螺紋小徑也比凹槽128的直徑大一定距離，該距離比距離404小。內(nèi)螺紋402的較大直徑允許濾芯102插入到外殼殼體內(nèi)以及從外殼殼體移除，而倒鉤306不會卡在內(nèi)螺紋402上。此外，外殼殼體110包括外殼導入斜坡406。外殼導入斜坡406與耳片126的類似特征相配合(如下文參照圖5所討論的)，從而濾芯102容易地安裝到外殼殼體110內(nèi)。

參照圖5，已經(jīng)安裝在外殼殼體110內(nèi)的濾芯102的剖視圖被示出。當濾芯102安裝在外殼殼體110內(nèi)時，每個耳片126的倒鉤306接納于外殼殼體110的凹槽128內(nèi)。每個耳片126包括耳片導入斜坡502。在將倒鉤306移動來插入凹槽128內(nèi)的安裝期間，耳片導入斜坡502與外殼殼體導入斜坡406相配合。每個耳片126還包括杠桿臂504。杠桿臂504延伸超過外殼殼體110的頂部一距離506，從而提供用來移除或安裝濾芯102的技術(shù)員握持面。杠桿臂504的外表面基本接近過濾器頭部112的內(nèi)徑，從而預防杠桿臂504過度彎曲(即杠桿臂在過度彎曲前緊靠頂部端板106)。防止過度彎曲有助于在外殼殼體從頭部112移除期間防止杠桿臂504折斷。如果在移除期間杠桿臂504折斷，則濾芯102可能被塞在外殼殼體110內(nèi)，和/或折斷的杠桿臂504的碎片可能進入外殼并在維修結(jié)束后(例如更換濾芯102后)仍留在外殼內(nèi)。

參照圖6-8，根據(jù)示例實施例的濾芯102的上部端板的替換布置的立體圖被示出。參照圖6，具有耳片602的頂部端板600被示出。耳片602與端板106的耳片126類似。耳片602與耳片126的不同之處在于鉸鏈是螺旋鉸鏈604。參照圖7，具有耳片702的頂部端板700被示出。耳片702與端板106的耳片126類似。耳片702與耳片126的不同之處在于，鉸鏈是頂部鉸鏈704。參照圖8，頂部端板800被示出。頂部端板800包括具有耳片804的環(huán)扣802。當濾芯102在外殼殼體110內(nèi)的安裝位置內(nèi)時，環(huán)扣802被插入直到耳片804與外殼殼體110的凹槽128相配合。環(huán)扣802緊靠頂部端板802以阻止濾芯102脫開。

上述過濾器被描述為一個天然氣凝聚式過濾器。然而，同樣的概念可以應用到其他類型的不使用傳統(tǒng)的自旋安裝和移開的過濾器，例如，油過濾器，空氣過濾器，水過濾器，燃料過濾器，液壓油過濾器等。

應當注意的是本文中任何使用的用于描述各種實施例的術(shù)語“示例性的”旨在指出這類實施例是可能的示例、可能的示例的代表和/或說明(并且這些術(shù)語不旨在暗示這些實施例是特別需要的或最好的示例)。

本文所用的術(shù)語“聯(lián)接”，“連接”等意在表示兩個構(gòu)件相互直接或間接接合。這種接合可以是靜止的(例如永久的)或可移動的(例如可移動的或可釋放的)。這種接合可以由兩個構(gòu)件或兩個構(gòu)件和任意附加的中間構(gòu)件相互整體形成單個整體來實現(xiàn)，或由兩個構(gòu)件或兩個構(gòu)件和任意附加的中間構(gòu)件與這兩個構(gòu)件或這兩個構(gòu)件和任意附加的中間構(gòu)件相互連接來實現(xiàn)。

本文引用的元件的位置(例如，“頂部”，“底部”，“上”，“下”等)僅僅用于描述附圖中各元件的方向。應當指出的是，各種元件的方向可以根據(jù)其它示例性實施例而不同，并且這種變化被考慮為由本公開所涵蓋。

重要的是指出各示例性實施例的構(gòu)造和布置僅僅是說明性的。雖然本公開中已經(jīng)詳細描述了一些實施例，閱讀了本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，很多變型是可能的(例如尺寸的變化、直徑、結(jié)構(gòu)、形狀以及各元件的比例、參數(shù)值、安裝布置、材料使用、顏色、定向等)而不實質(zhì)上脫離本文描述主體的創(chuàng)新教導和優(yōu)點。例如，示出為一體形成的元件可以由多個部分或元件構(gòu)成，元件的位置可以是相反的或以其他方式變化，且分散元件或位置的特性或數(shù)量可以改變或變化。替代實施例中，任何過程或方法步驟的順序或序列可以改變或重新排序?？梢栽诟魇纠詫嵤├脑O(shè)計、運行條件和布置下，進行其它替換、修改、變化和省略，而不脫離本發(fā)明的范圍。