本發(fā)明涉及具有在兩個同心邊緣之間延伸的過濾網(wǎng)的過濾元件、一對彼此抵靠布置的這種過濾元件以及包括沿軸線堆疊的多個這種過濾元件的過濾器。更具體地說，本發(fā)明涉及過濾元件的改進。

背景技術：

1、以編號1091791公布的歐洲專利描述了一種使用環(huán)形扁平過濾元件的過濾結構，每個過濾元件具有內面、外面和過濾網(wǎng)。本技術的圖1描繪了這種過濾元件。過濾網(wǎng)是環(huán)形的并且在兩個同心邊緣(分別為內邊緣和外邊緣)之間延伸。沿周向規(guī)則分布且以軸向對應在所述同心邊緣之間的過濾網(wǎng)的相對側上延伸的徑向肋用于在內面和外面上形成扇區(qū)。這種過濾元件被設計成以如下方式抵靠彼此組裝，使得它們的相對的內面限定出空間，該空間由所述內面的接觸徑向肋沿周向隔開。對于每個扇區(qū)，在內邊緣和外邊緣中布置通道。通過堆疊選定數(shù)量的過濾元件對，獲得用于預期應用的期望過濾面積。典型地，待過濾的流體通過位于內邊緣中的通道滲透到堆疊中，穿過過濾網(wǎng)，并且一旦被凈化，就通過外邊緣中限定的通道離開。

2、此外，這種過濾器大體包括反沖洗系統(tǒng)，其構造成選擇性地反轉過濾元件的一些扇區(qū)中的流，以便清除所述扇區(qū)內的過濾網(wǎng)的堵塞。然而，在直接流和反向流之間的交替會對被徑向肋交叉的過濾網(wǎng)的線材施加剪切載荷：這些線材然后在一定數(shù)量的循環(huán)后可能會因疲勞而斷裂。具體而言，此剪切載荷在過濾網(wǎng)的線材被過濾元件的肋基本正交交叉的每個位置上最大。

3、然而，在這種已知的過濾元件中，如圖1中所表明的那樣，一些徑向肋必須基本正交于過濾網(wǎng)的網(wǎng)格的其中一個主方向延伸：圖1中在45°、135°、225°和315°處的情況就是如此。因此，這種徑向肋從內邊緣到外邊緣沿所述肋基本正交地與大量連續(xù)的線材交叉。

4、因此，這種結構可能隨著時間的推移導致越來越多的連續(xù)線材斷裂。盡管這種斷裂不會顯著影響過濾元件的過濾功能，但它們最終可能會縮短過濾元件的使用壽命。

5、這種現(xiàn)象在較新的過濾元件中尤其令人擔憂，這些過濾元件除了通常的徑向肋外還包括加強肋。事實上，在這種過濾元件中，如例如在以編號3199219公布的歐洲專利中公開的，每個扇區(qū)通過沿徑向和/或沿傾斜方向延伸的附加肋進行加強。結果，由于肋數(shù)量的增加以及由此導致的這些肋所采取的方向數(shù)量的增加，這些肋中的一些基本正交于過濾網(wǎng)的線材延伸的可能性就更大了。

6、因此，對于一種具有改進的耐用性的新型過濾器仍有空間。

技術實現(xiàn)思路

1、本公開涉及一種過濾元件，其具有內面、外面、過濾網(wǎng)、兩個同心邊緣，分別為內邊緣和外邊緣，所述過濾網(wǎng)在所述內邊緣和外邊緣之間延伸，以及至少設置在所述內面上的主肋，所述主肋在所述邊緣之間基本沿徑向延伸并且沿周向分布以在所述內面上形成扇區(qū)，所述過濾元件構造成抵靠對應的過濾元件組裝，使得所述內面面向所述對應的過濾元件的內面，并且界定扇區(qū)的所述主肋用于在所述內面和所述對應的過濾元件之間的空間中沿周向形成隔室，所述內邊緣具有相應地與所述扇區(qū)中的對應扇區(qū)連通的內通道，其中，在所述邊緣之間延伸的至少一個肋為在其整個長度上彎曲的彎曲肋。

2、同心邊緣大體圍繞中心軸線呈圓形，中心軸線在下文中稱為限定軸向方向。主肋可選地沿周向規(guī)則分布，以在所述內面上形成扇區(qū)。徑向方向是垂直于中心軸線并與中心軸線相交的方向。軸向平面是包括中心軸線的平面。徑向平面是垂直于中心軸線的平面。圓周是包括在徑向平面中且其中心位于中心軸線上的圓。切向或周向方向是與圓周相切的方向；它垂直于中心軸線但不與中心軸線相交。如本文所稱的，對應的過濾元件可以是與過濾元件基本類似或相同的過濾元件，或具有不類似但互補形狀并且特別地具有在同心內邊緣和外邊緣之間延伸的過濾網(wǎng)的過濾元件。這種對應的過濾元件可能具有主肋，當過濾元件和對應的過濾元件被組裝時，主肋旨在與過濾元件的內面的主肋接觸，以便限定隔室。

3、因此，主肋是基本沿徑向方向延伸的肋。具體地，在本公開中，任何彎曲肋或更一般地任何彎曲部分的延伸方向被限定為所述彎曲肋或更一般地所述彎曲部分的弦方向。另外，由于外邊緣大體繞中心軸線呈圓形，外邊緣在其中延伸的平面是徑向平面。

4、由于包括至少一個彎曲肋的該過濾器布置，可以防止或至少減少上面描述的撕裂現(xiàn)象。實際上，由于所述肋是彎曲的，因此被所述肋正交交叉的連續(xù)線材的數(shù)量必然減少：因此，可能受到線材斷裂影響的區(qū)域受到限制。此外，并且在任何情況下，由于所述肋是彎曲的，經(jīng)線材規(guī)則地從肋伸出并與暴露于剪切危險的緯線材嚙合：因此，這些經(jīng)線材可以承擔這些緯線材所承受的部分載荷，這防止了裂縫蔓延過遠距離。

5、因此，由于該過濾器布置，可以防止或延遲過濾網(wǎng)的線材斷裂，或者至少將這些斷裂限制在非常有限的區(qū)域中，使得過濾元件的過濾功能不會受到顯著阻礙。

6、在本公開中，彎曲肋由單個彎曲部分或由角點或單點連結的多個彎曲部分形成。具體而言，這意味著這種彎曲肋沒有任何直線段。

7、在一些實施例中，這種彎曲肋的每個彎曲部分局部具有的曲率半徑為過濾網(wǎng)的兩個連續(xù)線材之間的節(jié)距的至少5倍大，優(yōu)選地至少10倍大，并且小于該節(jié)距的100倍大。

8、在一些實施例中，至少一些主肋、優(yōu)選地大部分主肋或甚至所有主肋為彎曲肋。當然，彎曲肋的數(shù)量越多，并且因此直線肋的數(shù)量越少，越能更好地防止撕裂現(xiàn)象。

9、在一些實施例中，主肋包括直接連接內邊緣和外邊緣的第一類型的主肋，以及通過限定組裝孔的孔眼連接內邊緣和外邊緣的第二類型的主肋。因此，要理解的是，第一類型的主肋沒有孔眼。這種組裝孔使得能夠通過將組裝桿插入每個過濾元件的組裝孔中來堆疊多個過濾元件。因此，孔眼的輪廓形成這種第二類型的主肋的彎曲部分。在這方面，這種孔眼的輪廓優(yōu)選地為圓形。

10、在一些實施例中，至少一些第一類型的主肋、優(yōu)選地大部分第一類型的主肋或者甚至所有第一類型的主肋是彎曲肋。

11、在一些實施例中，所述第一類型的彎曲主肋各自包括單個或兩個彎曲部分。優(yōu)選地，所述第一類型的彎曲主肋包括單個彎曲部分。簡單的輪廓確實是優(yōu)選的，以確保扇區(qū)之間的適當防水性。

12、在一些實施例中，至少兩個連續(xù)的第一類型的主肋是彎曲肋，并且所述兩個連續(xù)的第一類型的主肋中的第一主肋的凹面朝向所述兩個連續(xù)的第一類型的主肋中的第二主肋的凹面。

13、在一些實施例中，至少一些第二類型的主肋、優(yōu)選地大部分第二類型的主肋或者甚至所有第二類型的主肋是彎曲肋。

14、在一些實施例中，所述第二類型的彎曲主肋各自包括將其孔眼連接到內邊緣的內連桿，所述內連桿包括單個彎曲部分。

15、在一些實施例中，所述內連桿與孔眼的輪廓基本相切。當過濾元件通過注射生產(chǎn)時，這種構造使注射材料容易朝向孔眼擴散。

16、在一些實施例中，兩個連續(xù)的第二類型的主肋是彎曲肋，并且所述兩個連續(xù)的第二類型的主肋中的第一主肋的內連桿的凹面朝向所述兩個連續(xù)的第二類型的主肋中的第二主肋的內連桿的凹面。

17、在一些實施例中，彎曲的主肋與內邊緣之間形成的角度包括在60°和85°之間，優(yōu)選地在75°和85°之間。這種角度范圍是具有足夠低的角度以獲得顯著曲率的好處與具有足夠高的角度以在制造過程中使注射材料容易流向肋的好處之間的良好折衷。

18、在一些實施例中，第一類型的彎曲主肋與外邊緣之間形成的角度包括在60°至85°之間，優(yōu)選地在75°至85°之間。

19、在一些實施例中，至少一些扇區(qū)、優(yōu)選地大部分扇區(qū)或者甚至所有扇區(qū)各自設置有將至少一個主肋連接到邊緣的至少一個加強肋。由于這些加強肋，與現(xiàn)有技術裝置相比，可用于過濾的過濾網(wǎng)表面增加，因為過濾元件的尺寸可以增加，并且加強肋的尺寸可以小于主肋，并且比主肋需要更少的材料。由于可用過濾網(wǎng)表面的增加，壓力損失減少。此外，這種布置使得可以設計過濾元件，該過濾元件具有與沒有加強肋的過濾元件類似的機械強度，同時由本質上具有較低機械強度的材料制成。具體而言，過濾網(wǎng)本身可以具有較低的阻力，同時由于加強肋而實現(xiàn)預期的機械強度。優(yōu)選地，加強肋的表面相對于主肋的表面凹進：因此，在過濾器工作期間，加強肋對待過濾流的影響減小。

20、在一些實施例中，至少一些加強肋、優(yōu)選地大部分加強肋或者甚至所有加強肋為彎曲肋。

21、在一些實施例中，加強肋包括不連接到任何第二類型的主肋的第一類型的加強肋，以及連接到至少一個第二類型的主肋的第二類型的加強肋。

22、在一些實施例中，至少一個第二類型的加強肋連接到所述第二類型的主肋的孔眼。對于大部分或甚至所有第二類型的加強肋來說，情況優(yōu)選地如此。當過濾元件通過注射生產(chǎn)時，這種構造使注射材料容易朝向孔眼擴散。

23、在一些實施例中，每個孔眼的兩側通過第二類型的不同加強肋以這種方式連接。優(yōu)選地，這些加強肋中的至少一個從內側朝向孔眼會聚。實際上，這種過濾元件的注射通常是從過濾元件的內側朝向外側進行的。優(yōu)選地，這些加強肋中的至少一個與孔眼的輪廓相切。這還可以在注射過程中使注射材料容易流動。

24、在一些實施例中，至少一個加強肋包括多個分支，多個分支連接到兩個邊緣和兩個相鄰的主肋之間的至少三個、優(yōu)選地四個元件。由于這種構造，過濾元件得到更好的加強，并且在注射過程中使注射材料更加容易流動。

25、在一些實施例中，至少一個第一類型的加強肋的分支朝向連接到外邊緣的分支會聚。這種取向減少了過濾器工作期間加強肋對待過濾的流體的流動的影響。

26、在一些實施例中，至少一個第二類型的加強肋的分支朝向連接到內邊緣的連桿會聚。這種取向使在注射過程中注射材料容易流向過濾元件的外側，并且特別是流向孔眼。

27、在一些實施例中，至少一些加強肋具有psi形狀(ψ)，其包括連接內邊緣和外邊緣的中心連桿，以及兩個會聚連桿，每個會聚連桿從不同的主肋延伸并朝向外側或內側會聚以連結中心連桿，優(yōu)選地在偏移的連結點處連結中心連桿。然而，這些連結點也可以是共同的。優(yōu)選地，會聚連桿朝向外側會聚。這種形狀有助于在注射過程中使注射材料容易流向外側，同時減少在過濾器工作期間加強肋對待過濾的流體流動的影響。

28、在一些實施例中，至少一些加強肋具有aleph形狀其包括連接內邊緣和外邊緣的中心連桿、從中心連桿朝向外側發(fā)散以連接第一主肋的發(fā)散連桿以及從第二主肋朝向外側會聚以連接中心連桿的會聚連桿。這種形狀特別適合于在注射過程中使注射材料容易流向孔眼，同時限制加強肋在過濾器工作期間對要待過濾的流體的流動的影響。

29、在一些實施例中，所述加強肋將扇曲的過濾網(wǎng)表面分成基本類似尺寸的區(qū)域。在本公開中，尺寸基本類似的區(qū)域是彼此相差不超過50％的區(qū)域。在那些實施例中，過濾網(wǎng)中的應力因此在所有區(qū)域之間達到平衡。

30、在一些實施例中，可用于過濾的過濾網(wǎng)表面與總過濾網(wǎng)表面的比率為至少70％，優(yōu)選地為至少75％。加強肋的特殊布置使得能夠增加可用于過濾的過濾網(wǎng)表面與總過濾網(wǎng)表面的比率，以便提高過濾元件的效率。

31、在一些實施例中，彎曲加強肋與內邊緣之間形成的角度包括在60°至85°之間，優(yōu)選地在75°至85°之間。

32、在一些實施例中，彎曲加強肋與外邊緣之間形成的角度包括在60°至85°之間，優(yōu)選地在75°至85°之間。

33、在一些實施例中，至少一些主肋、優(yōu)選地大部分主肋或者甚至所有主肋連接到兩個連續(xù)內通道之間的內邊緣。

34、在一些實施例中，至少一些加強肋、優(yōu)選地大部分加強肋或者甚至所有加強肋在內通道處連接到內邊緣。

35、在一些實施方案中，外邊緣包括在外面上的外通道。這種通道使得經(jīng)過濾的流體能夠離開過濾元件。

36、在一些實施例中，至少一些主肋、優(yōu)選地大部分主肋或甚至所有主肋連接到兩個連續(xù)外通道之間的外邊緣。這使待過濾流體容易流向出口通道，并且從而減少過濾器工作期間的壓力損失。

37、在一些實施例中，至少一些加強肋、優(yōu)選地大部分加強肋或甚至所有加強肋連接到兩個連續(xù)外通道之間的外邊緣。這使待過濾流體容易流向出口通道，并且從而減少過濾器工作期間的壓力損失。

38、在一些實施例中，在一個主肋的兩側延伸的加強肋在徑向方向上的不同位置處連接到所述一個主肋。因此，主肋中的應力分布在不同位置上。此外，當兩個過濾元件抵靠彼此組裝時，相應過濾元件的加強肋至少部分地彼此移位，這為流體流動留下了更多空間并降低了過濾元件的壓力損失。

39、在一些實施例中，內邊緣和/或外邊緣是圓形的。然而，在其他實施例中，雖然大體為圓形，但內邊緣和/或外邊緣具有波浪形輪廓。實際上，當邊緣的直徑非常大時，圓形邊緣的曲率在網(wǎng)格尺度上可能變得可以忽略不計：因此，這種波浪形輪廓在局部尺度上增加了邊緣的曲率，而不會在全局尺度上改變過濾元件的大體結構。

40、在一些實施例中，外邊緣至少在其中主肋與外邊緣接觸的接觸區(qū)域中包括凹槽。這種凹槽可以設置在內面和/或外面上。這種凹槽使得能夠限制在注射期間注射材料在過濾元件的部分中積聚，如果沒有這種凹槽，該部分將會特別厚。事實上，當在注射期間在小區(qū)域中積聚過多的注射材料時，熱點會出現(xiàn)并延遲該注射材料團塊的冷卻：當這些部分最終冷卻而其周圍已經(jīng)凝固時，就會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，這改變最終部件的預期尺寸。因此，這種凹槽使得能夠防止或至少減少這種收縮現(xiàn)象。

41、在一些實施例中，外邊緣至少在其中第一類型的主肋與外邊緣接觸的第一類型的接觸區(qū)域中包括凹口。優(yōu)選地，所述凹口設置在所述第一類型的主肋的延伸部中。優(yōu)選地，所述凹口的寬度等于或小于所述第一類型的主肋的寬度。

42、在一些實施例中，至少一個第二類型的主肋的孔眼、優(yōu)選地大部分第二類型的主肋的孔眼或者甚至每個第二類型的主肋的孔眼接觸外邊緣。

43、在一些實施例中，外邊緣至少在其中孔眼與外邊緣接觸的第二類型的接觸區(qū)域中包括軸向凹陷。優(yōu)選地，對于給定的孔眼，在內面和外面兩者上設置軸向凹陷。優(yōu)選地，所述軸向凹陷的寬度包括在組裝孔的內徑的50％和100％之間。

44、在一些實施例中，內邊緣包括至少一個凹凸部(relief)，其在外面上設置在至少一個內通道的后部。所述凹凸部可以是突起或凹槽。這種凹凸部形成在注射過程中減緩注射材料的流動的障礙。這有助于平衡注射材料在過濾網(wǎng)的兩側上的擴散速度。事實上，在注射腔在過濾網(wǎng)的一側上填充得更快的情況下，出現(xiàn)壓力并將過濾網(wǎng)推向相對側，這可能會改變過濾網(wǎng)在最終部件中的正確位置。

45、在一些實施例中，內邊緣包括位于每個內通道的后部的兩個凹凸部。優(yōu)選地，其中一個為突起，而另一個為凹槽，其形狀與突起的形狀互補。由于這種構造，過濾元件的突起可以接收在后續(xù)過濾元件的凹槽中，從而形成迷宮，改進它們接口的緊密性。

46、在一些實施例中，過濾網(wǎng)具有圓錐形。這降低了壓力損失，并使得能夠加強邊緣和過濾網(wǎng)之間在內通道附近的連接。因此，可以通過過濾器過濾更大的流量。

47、在一些實施例中，主肋還在外面上突出，以便在所述外面上形成扇區(qū)。

48、在一些實施例中，外邊緣的直徑可以包括在100和600毫米之間。

49、在一些實施例中，主肋和/或加強肋由聚合物制成。然而，當然仍然可以使用更傳統(tǒng)的材料來制作過濾元件上的肋，諸如金屬，并且尤其是鋁。

50、在一些實施例中，過濾網(wǎng)沒有支撐網(wǎng)。

51、本公開還涉及一對根據(jù)任一上述實施例的過濾元件，過濾元件彼此抵靠布置，使得它們相應的內面面向彼此，并且所述相應的內面的接觸主肋分隔所述內面之間的空間。

52、本公開還涉及一種過濾器，其包括多個根據(jù)任一上述實施例的過濾元件，所述過濾元件沿軸線堆疊。

53、在閱讀展示的過濾元件和過濾器的示例性實施例的以下詳細描述時，上面提到的特征和優(yōu)點以及其他將變得顯而易見。該詳細描述參考了附圖。