專利名稱：流體過濾系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)閥門組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體過濾裝置，更具體地，本發(fā)明涉及過濾器組件以及旋轉(zhuǎn)閥組件，該過濾器組件具有用以保證替換濾筒相容性的帶鍵閉鎖系統(tǒng)；該旋轉(zhuǎn)閥組件構(gòu)造為當(dāng)濾筒安裝于該帶鍵閉鎖系統(tǒng)中時(shí)在過濾模式下進(jìn)行操作，當(dāng)濾筒從該帶鍵閉鎖系統(tǒng)中拆除時(shí)在旁通模式下進(jìn)行操作。
背景技術(shù)：
用于配制例如咖啡或軟飲料等液體的商用售貨機(jī)在我們身邊廣泛分布。通常在配制例如水等液體之前，通過使水循環(huán)通過適當(dāng)?shù)倪^濾器，在這些售貨機(jī)中過濾這些液體。通常也會在諸如用于過濾飲用水和用于制冰的冰箱等消費(fèi)器具中使用過濾裝置。這種類型的商用和家用過濾裝置具有有限的使用壽命，并需要頻繁更換。在如下共同轉(zhuǎn)讓的專利中披露了這種類型的現(xiàn)有技術(shù)可更換過濾裝置的實(shí)例Petrucci等人的美國專利No.4,735,716和Giordano等人的美國專利No.4,806,240。
在大多數(shù)情況下，商用和消費(fèi)器具中采用的可更換過濾器是根據(jù)由器具制造商提供的具體設(shè)計(jì)規(guī)范和性能參數(shù)制造的。在許多情況下，用于這種過濾器中的過濾介質(zhì)由專有材料構(gòu)成或利用專有工藝制造。這樣，器具制造商經(jīng)常推薦從原始設(shè)備供應(yīng)商購買替換濾筒，從而便于保證過濾系統(tǒng)的完整性和正確操作。
時(shí)常，家用器具的所有人或維護(hù)商用售貨機(jī)的維修人員并不了解過濾系統(tǒng)的替換過濾器規(guī)范和操作參數(shù)。從而，他們會因?yàn)橛糜闪悴考圃焐烫峁┑牧淤|(zhì)或不相容的替換過濾器更換廢過濾器而無意中危害過濾系統(tǒng)的完整性。當(dāng)在不告訴車輛所有人或駕駛員的情況下，在車輛中頻繁安裝劣質(zhì)替換燃油過濾器時(shí)，汽車過濾器制造商也會遇到這樣的問題。
在Janik的美國專利No.5,035,797中披露了對于這種問題的一種解決方法，其中，提供帶鍵系統(tǒng)，以保證替換濾筒與具有螺紋擋圈的軸向安裝燃油過濾器的相容性。該帶鍵系統(tǒng)采用在用于軸向接納濾筒的基座中形成的軸向凸出鍵的獨(dú)特陣列和在相容的濾筒中形成的插槽的相應(yīng)陣列，因此對于給定的相容濾筒和基座來說，鍵可在插槽中互相鎖定，以將濾筒可靠地鎖定在基座中。對于每個(gè)不相容的濾筒和基座來說，基座鍵不與濾筒插槽配合，并且妨礙將濾筒安裝到基座上。在Janik的美國專利No.5,186,829中披露了相似的帶鍵系統(tǒng)，該帶鍵系統(tǒng)包括一組按一定角度隔開的弧形凸出部，這些凸出部從燃油過濾器的濾筒的圓柱形側(cè)壁沿徑向突出，以便當(dāng)濾筒沿軸向推入基座中時(shí)，與該基座中的相應(yīng)隔開的凹進(jìn)部配合。Janik的美國專利No.5,837,137還披露了用于具有螺紋擋圈的軸向安裝燃油過濾器的另一帶鍵系統(tǒng)。
雖然這樣的現(xiàn)有技術(shù)中的帶鍵系統(tǒng)適合與具有螺紋擋圈的可軸向安裝的汽車燃油過濾器一起使用，但是現(xiàn)有技術(shù)的帶鍵系統(tǒng)并不容易適宜與消費(fèi)和工業(yè)用水過濾系統(tǒng)一起使用，在消費(fèi)和工業(yè)用水過濾系統(tǒng)中，濾筒設(shè)有一組構(gòu)造為便于將該濾筒可旋轉(zhuǎn)地安裝到基座或支撐結(jié)構(gòu)的凸輪耳柄。在上文討論的Petrucci等人和Giordano等人的專利，以及在Thomsen等人的美國專利No.4,857,189和No.4,956,086中，披露了具有凸輪耳柄接合部分的現(xiàn)有技術(shù)的濾筒的實(shí)例。提供用于具有凸輪耳柄安裝系統(tǒng)的可更換濾筒的帶鍵系統(tǒng)會是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于在過濾系統(tǒng)中保證替換濾筒相容性的獨(dú)特的過濾器組件，該過濾器組件具有可更換的濾筒，該濾筒具有帶耳柄的安裝系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型優(yōu)選實(shí)施例，過濾器組件包括濾筒構(gòu)件，該濾筒構(gòu)件具有用于封閉過濾介質(zhì)的本體部分和從該本體部分懸伸的頸部。所述頸部包括至少一個(gè)引入口和至少一個(gè)引出口，所述引入口用于將未過濾流體引導(dǎo)至所述本體部分中，所述引出口用于將已過濾流體引導(dǎo)離開所述本體部分。所述頸部還具有至少兩個(gè)沿其徑向向外懸伸的耳柄，其中，至少一個(gè)耳柄限定帶鍵接合表面、前傾斜凸輪表面和后傾斜凸輪表面。所述帶鍵接合表面優(yōu)選地位于所述至少一個(gè)耳柄的軸向面對表面上。
在另一典型優(yōu)選實(shí)施例中，所述濾筒構(gòu)件的所述頸部包括第一和第二軸向面對表面。所述第一軸向面對表面具有至少一個(gè)在其中形成的引入口，并且所述第二軸向面對表面具有至少一個(gè)在其中形成的引出口。
更進(jìn)一步，可以設(shè)想，各耳柄限定帶鍵接合表面、前傾斜凸輪表面和后傾斜凸輪表面。更進(jìn)一步，可以設(shè)想，在所述濾筒構(gòu)件的各耳柄上限定的所述帶鍵接合表面基本上相似?；蛘撸谒鰹V筒構(gòu)件的各耳柄上限定的所述帶鍵接合表面可以是不相同的。
典型過濾器組件還可以包括頭部構(gòu)件，該頭部構(gòu)件限定軸向室，并包括與所述軸向室連通的引入通道和引出通道。閥門構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地布置在所述頭部構(gòu)件的軸向室內(nèi)，并限定軸向腔，該軸向腔用于接納所述濾筒構(gòu)件的所述頸部，從而便于所述頭部構(gòu)件的所述引入通道和引出通道與所述頸部的所述引入口和引出口之間的連通。在所述閥門構(gòu)件中形成的所述軸向腔限定至少一個(gè)接納槽，所述至少一個(gè)接納槽包括用于與在所述耳柄(多個(gè))上形成的所述帶鍵接合表面配合的表面。所述接納槽(多個(gè))還限定用于與在所述耳柄(多個(gè))上形成的所述后傾斜凸輪表面相互作用的至少一個(gè)傾斜表面，從而便于所述濾筒構(gòu)件與所述閥門構(gòu)件的所述軸向腔的接合和/或脫離。
典型過濾器組件還可以包括支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件布置在所述頭部構(gòu)件和所述濾筒構(gòu)件之間，并包括用于接納所述濾筒構(gòu)件的所述頸部的孔。所述孔具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定至少兩個(gè)凸輪斜面，所述至少兩個(gè)凸輪斜面用于與在所述耳柄(多個(gè))上形成的所述前傾斜凸輪表面相互作用，從而便于所述濾筒構(gòu)件的所述耳柄(多個(gè))與所述支撐構(gòu)件的接合。
在本發(fā)明的另一典型優(yōu)選實(shí)施例中，所述濾筒構(gòu)件的所述頸部具有一對沿直徑相對的耳柄。或者，所述濾筒構(gòu)件的所述頸部具有三個(gè)沿周向隔開的耳柄。在更進(jìn)一步的典型實(shí)施例中，所述濾筒構(gòu)件的所述頸部具有第一和第二對沿直徑相對的耳柄，其中，所述第一對耳柄布置在所述頸部上的第一高度，并且所述第二對耳柄布置在所述頸部上的第二高度。
本發(fā)明還提供一種包括本體部分和頸部的典型濾筒。所述濾筒的本體部分封閉用于過濾穿過該本體部分的流體的過濾介質(zhì)。所述頸部與所述本體部分連通，并包括引入口和至少一個(gè)引出口，所述引入口用于將未過濾流體引導(dǎo)至所述本體部分中，所述引出口用于將已過濾流體引導(dǎo)離開所述本體部分。現(xiàn)在優(yōu)選所述頸部具有至少兩個(gè)從其沿徑向向外懸伸的耳柄，其中，至少一個(gè)耳柄限定帶鍵接合表面、前傾斜凸輪表面和后傾斜凸輪表面，所述帶鍵接合表面使所述濾筒能夠與相容的接納組件配合，并且所述后傾斜凸輪表面便于所述濾筒與所述接納組件之間的配合。
在本發(fā)明的備選典型實(shí)施例中，每個(gè)耳柄限定帶鍵接合表面、前傾斜凸輪表面和后傾斜凸輪表面。更進(jìn)一步，可以設(shè)想，在所述濾筒構(gòu)件的每個(gè)耳柄上限定的所述帶鍵接合表面可以基本上相似，或者可以是不相同的。
現(xiàn)在優(yōu)選所述濾筒構(gòu)件的所述頸部具有一對沿直徑相對的耳柄?；蛘?，所述濾筒構(gòu)件的所述頸部具有三個(gè)沿周向隔開的耳柄。在更進(jìn)一步的典型實(shí)施例中，所述濾筒構(gòu)件的所述頸部具有第一和第二對沿直徑相對的耳柄，其中，所述第一對耳柄布置在所述頸部上的第一高度，所述第二對耳柄布置在所述頸部上的第二高度。
本發(fā)明還提供一種包括本體部分和頸部的濾筒，所述本體部分用以封閉用于過濾流體的過濾介質(zhì)，所述頸部與所述本體部分連通。所述頸部包括至少一個(gè)軸向引入口和至少一個(gè)軸向引出口，所述引入口用于將未過濾流體引導(dǎo)至所述本體部分中，所述引出口用于將已過濾流體引導(dǎo)離開所述本體部分，所述頸部具有至少兩個(gè)從其沿徑向向外懸伸的耳柄。
現(xiàn)在優(yōu)選所述至少一個(gè)耳柄限定帶鍵接合表面、前傾斜凸輪表面和后傾斜凸輪表面，所述帶鍵接合表面使所述濾筒能夠與相容的接納組件配合。
可以設(shè)想，所述頸部具有在其中形成的第一和第二周向溝槽，所述周向溝槽適于并構(gòu)造為接納O形密封圈。所述第一周向溝槽定位在所述頸部的所述至少一個(gè)引入口和所述本體部分之間，所述第二周向溝槽定位在所述至少一個(gè)引入口和所述至少一個(gè)引出口之間?；蛘?，可以理解，所述至少一個(gè)引入口和所述至少一個(gè)引出口的位置可以顛倒，而所述濾筒仍然保持其可操作性。
本發(fā)明還提供一種包括可更換濾筒、頭部構(gòu)件、閥門和支撐結(jié)構(gòu)的典型過濾器組件。所述濾筒具有本體部分和頸部，所述本體部分用于封閉過濾介質(zhì)，所述頸部包括至少一個(gè)軸向延伸引入口和至少一個(gè)軸向延伸引出口，所述引入口用于將未過濾流體引導(dǎo)至所述本體部分中，所述引出口用于將已過濾流體引導(dǎo)離開所述本體部分。所述頸部具有至少兩個(gè)從其沿徑向向外懸伸的耳柄，至少一個(gè)耳柄限定帶鍵接合表面、前傾斜凸輪表面和后傾斜凸輪表面。
本發(fā)明還提供一種與可替換濾筒一起使用的獨(dú)特的閥門組件。所述閥門組件包括頭部構(gòu)件，其具有限定中心軸線的內(nèi)閥門室，以及具有平行地延伸并且與所述內(nèi)閥門室連通的引入通道和引出通道。所述閥門組件還包括具有引入路徑和引出路徑的閥門構(gòu)件，并且適于在所述頭部構(gòu)件的內(nèi)閥門室內(nèi)在過濾位置和旁通位置之間旋轉(zhuǎn)。在所述過濾位置，所述閥門構(gòu)件的引入路徑與所述頭部構(gòu)件的引入通道流體連通，所述閥門構(gòu)件的引出路徑與所述頭部構(gòu)件的引出通道流體連通。在所述旁通位置，所述閥門構(gòu)件的引入路徑與所述頭部構(gòu)件的引入通道不流體連通，所述閥門構(gòu)件的引出路徑與所述頭部構(gòu)件的引出通道不流體連通。但是，當(dāng)所述閥門構(gòu)件在所述旁通位置時(shí)，所述頭部構(gòu)件的引入通道和引出通道保持連通，以允許未處理流體在所述引入通道和所述引出通道之間流動。
所述閥門組件還包括密封構(gòu)件，所述密封構(gòu)件承座于所述閥門構(gòu)件的上表面，并且定位成抵靠所述內(nèi)閥門室的相對表面以形成密封。所述密封構(gòu)件包括第一密封部分和第二密封部分，所述第一密封部分和第二密封部分的尺寸構(gòu)造為當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于過濾位置時(shí)，所述第一密封部分和第二密封部分分別密封地隔離所述閥門構(gòu)件的引入路徑和引出路徑。所述閥門構(gòu)件還包括第三密封部分和第四密封部分，所述第三密封部分和第四密封部分的尺寸構(gòu)造為當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于旁通位置時(shí)，所述第三密封部分和第四密封部分分別將所述頭部構(gòu)件的引入通道和引出通道密封地與大氣隔離。
通過參照附圖進(jìn)行的下列說明以及對典型優(yōu)選實(shí)施例所做的詳細(xì)說明，將更清楚理解本發(fā)明的這些和其它獨(dú)特特征及其構(gòu)造方法。


本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照下列附圖，將會更容易地理解如何構(gòu)造和使用本發(fā)明的濾筒組件，其中，圖1為根據(jù)本發(fā)明的典型優(yōu)選實(shí)施例而構(gòu)造的過濾器組件的透視圖；圖2為圖1的典型過濾器組件的分解透視圖，為便于說明將部件相互分離；圖3為圖1的典型過濾器組件的典型上部的放大透視圖，其中包括典型濾筒、典型支撐托架和典型頭部構(gòu)件；圖4為沿圖3的線4-4截取的圖3中示出的典型支撐托架的橫截面視圖，示出了在支撐托架上形成的典型傾斜凸輪表面；圖5為沿圖3的線5-5所看到的圖3中示出的典型閥門構(gòu)件的底部端視圖；
圖6為圖3的典型閥門構(gòu)件的立視圖，其中截去外壁的典型部分以示出其典型內(nèi)部表面特征；圖7為圖3的典型閥門構(gòu)件的立視圖，其中截去外壁的典型部分，并從圖6中示出的位置旋轉(zhuǎn)180°以示出其典型內(nèi)部表面特征；圖8為圖3的濾筒和閥門構(gòu)件的典型上部的立視圖，其中沿軸向?qū)?zhǔn)它們的典型相互鎖定特征，從而便于它們之間的接合；圖9為從圖8中示出的位置旋轉(zhuǎn)180°之后圖3的典型濾筒和典型頭部構(gòu)件的典型上部的立視圖，其中沿軸向?qū)?zhǔn)它們的典型相互鎖定特征，從而便于它們之間的接合；圖10為本發(fā)明的典型過濾器組件的典型上部的透視圖，截去典型頭部和典型閥門構(gòu)件的典型壁，以示出典型過濾器的典型帶鍵凸輪耳柄相對于典型托架構(gòu)件的典型傾斜凸輪表面的初始位置，其中，與典型頭部構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的典型閥門組件對流體關(guān)閉；圖11為本發(fā)明的典型過濾器組件的典型上部的透視圖，截去典型頭部構(gòu)件的典型壁，以示出典型過濾器的典型帶鍵凸輪耳柄相對于典型托架構(gòu)件的典型傾斜凸輪表面的最終位置，其中，與典型頭部構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的典型閥門組件對流體打開；圖12為本發(fā)明的典型濾筒的典型圓柱形頸部的透視圖，該頸部包括具有骨架(skeleton)鍵構(gòu)型的凸輪耳柄；圖13至17示出了在本發(fā)明的典型濾筒的典型圓柱形頸部上形成的凸輪耳柄上設(shè)置的多種不同的鍵結(jié)構(gòu)；圖18至20示出了用于具有最多為四個(gè)齒位置的典型凸輪耳柄的每個(gè)可用鍵樣式；圖21至27示出了用于具有最多為五個(gè)齒位置的典型凸輪耳柄的每個(gè)可用鍵樣式；圖28至40示出了用于具有最多為六個(gè)齒位置的典型凸輪耳柄的每個(gè)可用鍵樣式；圖41為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例構(gòu)造的典型濾筒的頸部的俯視圖，該頸部包括三個(gè)沿周向隔開的典型凸輪耳柄，每個(gè)耳柄在其上具有不同的鍵構(gòu)型；
圖42為沿線42-42截取的圖41的典型濾筒的典型頸部的側(cè)視圖；圖43為圖41的典型濾筒的典型頸部的側(cè)視圖，其從圖42中示出的視圖旋轉(zhuǎn)了120°；圖44為圖41的典型濾筒的典型頸部的側(cè)視圖，其從圖43中示出的視圖旋轉(zhuǎn)了120°；圖45為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例構(gòu)造的典型濾筒的典型頸部的俯視圖，該頸部包括兩組沿直徑相對的凸輪耳柄，這兩組凸輪耳柄分別定位在該濾筒的典型頸部上的兩個(gè)不同高度；圖46為沿線46-46截取的圖45的典型濾筒的典型頸部的側(cè)視圖；圖47為圖45的典型濾筒的典型頸部的側(cè)視圖，其從圖46中示出的視圖旋轉(zhuǎn)了90°；圖48為圖45的典型濾筒的典型頸部的側(cè)視圖，其從圖47中示出的視圖旋轉(zhuǎn)了90°；圖49為圖45的典型濾筒的典型頸部的側(cè)視圖，其從圖48中示出的視圖旋轉(zhuǎn)了90°；圖50為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例構(gòu)造的另一種典型過濾器組件的沿橫截面的側(cè)視圖，其中，典型球閥定位在該組件內(nèi)，以便當(dāng)從該組件拆除濾筒時(shí)阻止流體從以上系統(tǒng)流出，該球閥示出為處于打開位置；圖51為圖50的典型過濾器組件的沿橫截面的側(cè)視圖，當(dāng)從該組件拆除典型濾筒時(shí)，球閥示出為處于閉合位置；圖52為根據(jù)本發(fā)明的典型優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的另一種典型過濾器組件的分解透視圖，為便于說明將部件相互分開，該過濾器組件包括采用鍵環(huán)形式的環(huán)狀插入件，該鍵環(huán)具有設(shè)計(jì)為與替換濾筒的帶鍵凸輪耳柄上的相應(yīng)表面特征配合的凹槽；圖53為圖52的典型過濾器組件的透視圖，并且顯示頭部的橫截面以示出其內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖54為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的另一種典型過濾器組件的分解透視圖，為便于說明將部件相互分開，該過濾器組件包括可以在打開位置和旁通位置之間相對于典型過濾器組件的典型頭部旋轉(zhuǎn)的閥門構(gòu)件，在該打開位置，允許流體流經(jīng)典型過濾器組件，在該旁通位置，未受到限制的流體從入口到出口流經(jīng)該過濾器頭部；圖55為圖54的組裝的典型過濾器組件的透視圖；圖56為圖54至55中示出的可更換濾筒的上部的放大透視圖，示出了其頸部的結(jié)構(gòu)；圖57為圖54中用附圖標(biāo)記4標(biāo)明的區(qū)域的放大透視圖，示出了在閥門構(gòu)件的內(nèi)腔中形成并構(gòu)造為接納凸輪耳柄的接納結(jié)構(gòu)；圖58為圖54的典型過濾器組件的上部的放大透視圖，示出了典型可更換濾筒插入在中間支撐凸緣中形成的中央孔內(nèi)的狀態(tài)；圖59為圖54的典型過濾器組件的上部的放大透視圖，為便于說明，截去了典型頭部和典型閥門構(gòu)件的一部分，其中，該典型閥門構(gòu)件處于“過濾”位置；圖60為圖54的典型過濾器組件的上部的放大透視圖，為便于說明，截去了頭部和閥門構(gòu)件的一部分，其中，該閥門構(gòu)件處于“旁通”位置；圖61為圖54至60的典型過濾器組件的上部的橫截面視圖，其中，可更換典型濾筒組件示出為接合在閥門構(gòu)件內(nèi)，而該閥門構(gòu)件又接合在頭部內(nèi)；圖62至64為圖54的典型過濾器組件的上部的放大透視圖，示出了可更換典型濾筒組件從閥門構(gòu)件脫離的狀態(tài)；圖65為另一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的典型優(yōu)選實(shí)施例而構(gòu)造的過濾器組件的透視圖，該過濾器組件包括新穎的旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件；圖66為圖65的過濾器組件的分解透視圖，為便于說明將部件相互分離；圖67為圖66所示的閥門構(gòu)件頂視圖，示出了本發(fā)明的新穎的密封構(gòu)件，該密封構(gòu)件容納于限定于閥門構(gòu)件的上表面的凹進(jìn)承座內(nèi)；圖68為以局部橫截面方式示出的圖65的過濾器組件的透視圖，示出了當(dāng)閥門構(gòu)件處于過濾模式時(shí)，閥門構(gòu)件的位置和相關(guān)的密封構(gòu)件，其中，流經(jīng)閥門構(gòu)件的引入路徑的未處理流體流和流經(jīng)閥門構(gòu)件的引出路徑的已處理流體流彼此密封地隔離；圖69為沿線69-69截取的側(cè)立視圖，示出了當(dāng)閥門構(gòu)件處于過濾模式時(shí)，未處理流體和已處理流體通過閥門組件和濾筒的流動路徑；圖70為以局部橫截面方式示出的圖65的過濾器組件的透視圖，示出了當(dāng)閥門構(gòu)件處于旁通模式時(shí)，閥門構(gòu)件的位置和相關(guān)的密封構(gòu)件，其中，頭部構(gòu)件的引入通道和引出通道密封地與大氣隔離；以及圖71為當(dāng)閥門構(gòu)件處于旁通模式時(shí)沿線70-70截取的側(cè)立視圖，其中，頭部構(gòu)件的引入通道和引出通道保持流體連通，以使未處理流體可以繼續(xù)在引入通道和引出通道之間流動。
通過下面對典型優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以更清楚理解本發(fā)明的典型過濾器組件的這些和其它特征。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記標(biāo)識本發(fā)明過濾器組件的相似的結(jié)構(gòu)元件，在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例來構(gòu)造的過濾器組件，并統(tǒng)一用附圖標(biāo)記10來標(biāo)明。過濾器組件10構(gòu)造為與流體處理系統(tǒng)一起使用，該流體處理系統(tǒng)包括用于將未過濾的處理流體(process fluid)輸送到過濾器組件中的引入管道12和用于從過濾器組件10輸送已過濾的處理流體的引出管道14。過濾器組件10優(yōu)選通過托架16安裝到與流體處理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的支撐結(jié)構(gòu)上。
參照圖2，過濾器組件10包括由頭部20構(gòu)成的獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)閥門組件18，該頭部限定了具有用于與引入管道12連通的引入口22和用于與引出管道14連通的引出口24的內(nèi)室。旋轉(zhuǎn)閥門組件18還包括閥門構(gòu)件26，該閥門構(gòu)件26構(gòu)造為以這樣的方式接納于頭部20的內(nèi)室中，即使得該閥門構(gòu)件便于在打開位置和關(guān)閉位置之間相對于該頭部旋轉(zhuǎn)，在該打開位置，允許流體流經(jīng)過濾器組件，在該關(guān)閉位置，限制流體流經(jīng)該過濾器組件(見圖10至11)。
閥門構(gòu)件26包括用于與頭部20的引入口22連通的引入孔32和用于與頭部20的引出口24連通的引出孔34(見圖6至7)。閥門構(gòu)件26的本體包括用于容納上、下O形密封圈36和38的凹槽36a和38a。在操作過程中，O形密封圈36用于在頭部20的內(nèi)室中將引入流(輸入流)與引出流(輸出流)密封隔離，而O形密封圈38用于防止流體泄漏到大氣中。
繼續(xù)參照圖2，過濾器組件10還包括根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例構(gòu)造的可更換濾筒40。過濾器組件10適于并構(gòu)造為即，保證替換濾筒40與流體處理系統(tǒng)相容，其中該流體處理系統(tǒng)與該濾筒相關(guān)聯(lián)。此外，如在下文所討論的，濾筒40和閥門構(gòu)件26設(shè)有保證它們之間相容性的帶鍵配合結(jié)構(gòu)，這樣可以防止無意或有意安裝可能危害流體處理系統(tǒng)的完整性的不相容或劣質(zhì)替換濾筒。
參照圖3，可更換濾筒40包括通常為圓柱形的本體部分42，該本體部分封閉用于過濾處理流體的過濾介質(zhì)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，包括例如打褶(折疊)介質(zhì)、微纖維或炭介質(zhì)的任何一種不同類型的過濾介質(zhì)都可以封閉在本體部分內(nèi)。端蓋44封閉本體部分42，并且圓柱形頸部46從端蓋44懸伸。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，可以通過聲波焊接、旋轉(zhuǎn)焊接或所屬技術(shù)領(lǐng)域中公知的其它類似方法，將端蓋44和本體部分42結(jié)合在一起。濾筒40的頸部46適于并構(gòu)造為接納于閥門構(gòu)件26的內(nèi)腔中(見圖6-9)，并且包括上部46a和下部46b。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，多個(gè)可能備選典型實(shí)施例之一可以包括這樣的可更換濾筒40，即在圓柱形本體部分42和圓柱形頸部46的直徑上不存在差異，這樣，在圓柱形本體部分42和圓柱形頸部46之間不存在區(qū)別，因而，只需要將凸輪耳柄62和64可操作地定位在可更換濾筒40上，以便使得濾筒40可操作地連接到從安裝托架16懸伸的中間支撐凸緣70上。
上部46a限定了徑向引入通道52，該引入通道用于接納通過引入孔32進(jìn)入閥門構(gòu)件26的未過濾處理流體，并引導(dǎo)該流體進(jìn)入濾筒40的本體部分42。上部46a還限定了軸向引出通道54，該引出通道用于從本體部分42的內(nèi)部將已過濾處理流體輸送到閥門構(gòu)件26的內(nèi)腔，以便該流體經(jīng)過引出孔34流入頭部20的內(nèi)室中。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會容易地理解，頸部中的引入通道和引出通道可以顛倒，這樣引入流為軸向并且引出流為徑向。通過定位在頸部46的上端的上O形密封圈56，引入通道52和引出通道54彼此密封隔離。第二下O形密封圈58定位在徑向引入通道52的下方，以使頸部46密封接合在閥門構(gòu)件26的內(nèi)室中，并在操作的同時(shí)防止未過濾處理流體從過濾器組件10泄漏。
參照圖2以及圖3，現(xiàn)在優(yōu)選的是，一對沿直徑相對的傾斜凸輪耳柄62和64從頸部46的下部46b沿徑向向外凸出。凸輪耳柄62和64的尺寸構(gòu)造為即，便于濾筒在從安裝托架16懸伸的中間支撐凸緣70內(nèi)旋轉(zhuǎn)接合。如同在圖3中更好地看到的，中央孔75貫穿支撐凸緣70，用于接納濾筒40的頸部46。一對沿直徑相對的凸輪斜面72和74沿徑向凸出到中央孔75中，用于與凸輪耳柄62和64的傾斜下表面相互作用。如圖4中所示，凸輪斜面72和74彼此隔開，以允許在組裝過程中當(dāng)頸部貫穿中央孔75時(shí)，凸輪耳柄62和64裝配在凸輪斜面72和74之間，并且凸輪斜面72和74沿它們的弧線長度傾斜，從而便于濾筒與支撐凸緣70的旋轉(zhuǎn)接合。
參照圖2和圖3，支撐凸緣70還包括由環(huán)狀擋壁78限定的、構(gòu)造為接納和保持過濾器組件10的頭部20的凹進(jìn)承座區(qū)域76。沿直徑相對的弧形止動肋82和84從擋壁78向內(nèi)凸出，以便在組裝過程中當(dāng)頭部20可旋轉(zhuǎn)地接合在凹進(jìn)承座區(qū)域76中時(shí)，與從頭部20的下部區(qū)域沿徑向向外凸出的相應(yīng)的傾斜接合撐條92和94摩擦接合。止動表面82a和84a分別與止動肋82和84相關(guān)聯(lián)，用于限制頭部20在承座區(qū)域76中的移動。在備選典型實(shí)施例中，頭部20和支撐凸緣70可以適于并構(gòu)造為這樣即，按照在下文中說明的、在圖52-53中示出并與過濾器組件800有關(guān)的方式彼此配合和接合。
如同在圖1和圖2中更好地看到的，支撐凸緣70的環(huán)狀擋壁78也構(gòu)造為容納和支撐防護(hù)罩90，該防護(hù)罩構(gòu)造為容納和保護(hù)過濾器組件10的旋轉(zhuǎn)閥門組件18。如圖所示，防護(hù)罩90包括側(cè)孔，即孔92，用于容納引入管道12和引出管道14。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會容易地理解，防護(hù)罩的結(jié)構(gòu)以及其結(jié)合到支撐凸緣70的方式可以根據(jù)其中采用以上系統(tǒng)的操作環(huán)境的性質(zhì)而改變。
參照圖5，根據(jù)本發(fā)明的現(xiàn)有優(yōu)選典型實(shí)施例，凸輪耳柄62和64適于并構(gòu)造為這樣即，接納于形成在閥門構(gòu)件26的內(nèi)腔25中沿直徑相對的一對相應(yīng)的接納區(qū)域102和104中。更具體來說，每個(gè)凸輪耳柄62和64的上表面設(shè)有獨(dú)特的鍵構(gòu)型，在這種情況下，該鍵構(gòu)型具有多個(gè)隔開的軸向凸出齒，這些凸出齒適于并構(gòu)造為這樣即，與在閥門構(gòu)件26的接納區(qū)域內(nèi)形成的相應(yīng)一組隔開的凹槽接合并配合。這種配合配置設(shè)計(jì)為通過只允許更換具有與閥門構(gòu)件中的接納區(qū)域的表面特征一致的帶鍵表面構(gòu)型的濾筒，來保證替換濾筒相容性。
在圖3至9中示出的本發(fā)明的示例性典型實(shí)施例中，每個(gè)凸輪耳柄(62，64)上的鍵構(gòu)型包括三個(gè)隔開的齒(62a-62c，64a-64c)，并且閥門構(gòu)件26中的每個(gè)接納區(qū)域(凹進(jìn)區(qū)域)(102，104)包括三個(gè)用于在由閥門構(gòu)件26接納濾筒40的頸部46時(shí)容納該齒的相應(yīng)的凹槽(102a-102c，104a-104c)。
如在下文更加詳細(xì)地討論的，如同鍵構(gòu)型的表面幾何形狀(例如見圖13至圖17)一樣，在每個(gè)凸輪耳柄上限定鍵構(gòu)型的齒數(shù)可以在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)變化(例如見圖18至圖40)。在各種情況下，旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件中的接納區(qū)域具有相應(yīng)的配合結(jié)構(gòu)，以容納在凸輪耳柄上形成的鍵構(gòu)型。此外，可以設(shè)想，在一個(gè)耳柄上的鍵結(jié)構(gòu)可以不同于相對的耳柄上的鍵結(jié)構(gòu)。對過濾器制造商來說，這會顯著增加可用的可能的鍵組合的數(shù)量。
參照圖10，當(dāng)將相容的濾筒置入本發(fā)明的過濾器組件10中時(shí)，濾筒40的頸部46插入穿過支撐凸緣70的中央孔75，凸輪耳柄62和64定位在沿直徑相對的凸輪斜面72和74之間。此時(shí)，閥門構(gòu)件26處于“關(guān)閉”位置，以接納頸部46。這樣，閥門構(gòu)件26的引入孔32和引出孔34不與頭部20的引入口22和引出口24對準(zhǔn)。隨即，形成凸輪耳柄62和64的帶鍵接合表面的齒(62a-62c，64a-64c)延伸到接納區(qū)域102和104的相應(yīng)凹槽(102a-102c，104a-104c)中，并與相應(yīng)凹槽配合。
如圖11中所示，一旦濾筒40的頸部46緊密接合在閥門構(gòu)件26的內(nèi)室中，該濾筒和該閥門構(gòu)件就可以沿逆時(shí)針方向相對于支撐凸緣70和頭部20旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)濾筒40以及閥門構(gòu)件26時(shí)，從頸部46凸出的凸輪耳柄62、64頂著凸輪斜面72、74平移，使濾筒40沿軸向向上螺旋移動。因此，閥門構(gòu)件26旋轉(zhuǎn)到“接通”或打開位置，即其中閥門構(gòu)件26的引入孔32和引出孔34與頭部20的引入口22和引出口24對準(zhǔn)，以允許流體流經(jīng)過濾器組件10。
如果置入以上系統(tǒng)中的替換濾筒的凸輪耳柄未構(gòu)造為與閥門構(gòu)件的接納區(qū)域配合，也就是說，如果該凸輪耳柄不具有帶鍵表面構(gòu)型(這可以代表使用未經(jīng)授權(quán)的修配用濾筒)，該凸輪耳柄會妨礙或無法接合該閥門構(gòu)件中的接納區(qū)域。從而，由于凸輪耳柄62、64的傾斜凸輪表面將定位在凸輪斜面72、74的傾斜表面的下方，所以該凸輪耳柄將無法橫越該凸輪斜面。因此，凸輪耳柄將無法使閥門構(gòu)件旋轉(zhuǎn)到“接通”位置，以允許流體流經(jīng)所述過濾器組件。這將通過防止使用劣質(zhì)或未經(jīng)授權(quán)的替換濾筒來保證替換濾筒相容性。
在圖3至11的示例性典型實(shí)施例中示出的鍵構(gòu)型對應(yīng)于在圖22中示出的鍵構(gòu)型，該鍵構(gòu)型選自一組具有五個(gè)可用齒位置的鍵構(gòu)型。在該示例性典型實(shí)施例中，第一、第四和第五個(gè)齒存在，而不存在第二和第三個(gè)齒。使用這樣的約定，即其中數(shù)字“1”代表在鍵構(gòu)型的位置處存在齒，數(shù)字“0”代表在鍵構(gòu)型的位置處缺少齒，在圖3至11和圖22中示出的鍵構(gòu)型可以用數(shù)值表達(dá)式(1，0，0，1，1)來表示。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例，存在這樣的設(shè)有凸輪耳柄的替換濾筒即，不管在旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件中形成的凹進(jìn)區(qū)域內(nèi)限定的凹槽數(shù)目如何，該凸輪耳柄具有與該旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件相容的表面構(gòu)型。在圖2和圖12中示出這樣的濾筒，即其具有頸部，該頸部具有沿直徑相對的凸輪耳柄，該凸輪耳柄包括在此稱為骨架鍵構(gòu)型的構(gòu)型，分別統(tǒng)一用附圖標(biāo)記40和140來標(biāo)明以上濾筒。
參照圖12，濾筒140的凸輪耳柄162和164包括由其中僅有第一和第五個(gè)齒位置處有齒(即齒162a、162b)的齒構(gòu)型限定的骨架鍵構(gòu)型。這種骨架鍵構(gòu)型用數(shù)值表達(dá)式(1，0，0，0，1)來表示。應(yīng)該理解，在五個(gè)位置的鍵構(gòu)型中，第一和第五個(gè)位置總是有齒。相反，閥門構(gòu)件的凹進(jìn)區(qū)域總是具有定位在互補(bǔ)位置處的凹槽。
以下表2列出了與濾筒140的相對凸輪耳柄162和164相關(guān)聯(lián)的、并在圖3至11和圖21至27中示出的五位置鍵構(gòu)型的可用齒組合。除去圖12的骨架鍵構(gòu)型，對于五位置鍵構(gòu)型，總共有七種可用的齒結(jié)構(gòu)。以下表1列出了在圖18至20中示出的、與濾筒240的相對凸輪耳柄262和264相關(guān)聯(lián)的四位置鍵構(gòu)型的可用齒結(jié)構(gòu)。除去未示出的并用數(shù)值表達(dá)式(1，0，0，1)表示的骨架鍵構(gòu)型，對于四位置鍵構(gòu)型，總共有三種可用的齒結(jié)構(gòu)。表3列出了如圖28至41中所示的與可更換濾筒340的相對凸輪耳柄362和364相關(guān)聯(lián)的六位置鍵構(gòu)型的可用齒結(jié)構(gòu)。除去未示出的并用數(shù)值表達(dá)式(1，0，0，0，0，1)表示的骨架鍵構(gòu)型，對于六位置鍵構(gòu)型，總共有十五種可用的齒結(jié)構(gòu)。
表1

表2


表3

總之，對于具有n個(gè)齒位置的給定齒結(jié)構(gòu)，可獲得的齒組合的數(shù)目N可以在數(shù)學(xué)上表示如下N＝2n-2-1通過本發(fā)明的帶鍵系統(tǒng)可獲得的較大數(shù)量的鍵結(jié)構(gòu)將使得原始設(shè)備制造商能夠?yàn)槠涓鱾€(gè)器具提供定制的過濾器。這樣，各個(gè)制造商可以提供一組獨(dú)特的替換濾筒，該組中的每個(gè)濾筒具有在其凸輪耳柄上設(shè)置的不同帶鍵表面構(gòu)型，用于與支撐在特定類型的器具內(nèi)的閥門構(gòu)件中的相應(yīng)接納區(qū)域配合。
參照圖13至17，圖中示出了一系列根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例而構(gòu)造的替換濾筒，每個(gè)替換濾筒具有與其相關(guān)聯(lián)的不同的帶鍵表面構(gòu)型。例如，圖13、14、16和17分別示出具有凸輪耳柄463、464、466和467的濾筒403、404、406和407，這些凸輪耳柄具有帶鍵表面構(gòu)型，這些帶鍵表面構(gòu)型具有從該耳柄沿徑向向外以及沿軸向凸出的部分。例如，圖13中的凸輪耳柄463包括從該耳柄沿軸向和徑向凸出的兩個(gè)齒463a、463b。圖14中的凸輪耳柄464包括兩個(gè)軸向凸出齒464a和464c和一個(gè)沿徑向和軸向凸出的齒464b。圖16示出了具有增大的徑向和軸向凸出齒466a和較小的軸向凸出齒466b的凸輪耳柄466。圖17中的凸輪耳柄467包括兩個(gè)軸向凸出齒467a和467b，并且該凸輪耳柄本身的主要部分從濾筒407的頸部沿徑向向外凸出。根據(jù)本發(fā)明，由此可見，相容的旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件應(yīng)該具有凹進(jìn)區(qū)域，該凹進(jìn)區(qū)域具有與凸輪耳柄463、464、466和467的沿徑向和軸向延伸的帶鍵表面構(gòu)型對應(yīng)的配合特征。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例而構(gòu)成的另一種替換濾筒405，其中，由曲面465a限定在濾筒405的凸輪耳柄465上設(shè)置的帶鍵表面構(gòu)型。根據(jù)本發(fā)明，用于濾筒405的相容的閥門構(gòu)件應(yīng)該具有這樣的接納區(qū)域即，該接納區(qū)域具有相應(yīng)的彎曲凹槽，以保證與濾筒405的相容性。
參照圖41至44，圖中示出另一種替換濾筒，該濾筒根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例而構(gòu)造，并統(tǒng)一用附圖標(biāo)記540來標(biāo)明。濾筒540包括圍繞頸部546的周邊沿周向隔開的三個(gè)凸輪耳柄561、562和563。每個(gè)凸輪耳柄在其上具有用于與相容的旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件26的相應(yīng)凹進(jìn)區(qū)域配合的帶鍵表面構(gòu)型。如圖42至44中所示，凸輪耳柄561-563的帶鍵表面構(gòu)型源于五齒結(jié)構(gòu)(見表2)，并且每個(gè)凸輪耳柄具有在其上形成的不同鍵樣式。具體來說，凸輪耳柄561具有可以用數(shù)值表達(dá)式(1，0，1，0，1)表示的第一帶鍵表面構(gòu)型，凸輪耳柄562具有可以用數(shù)值表達(dá)式(1，0，0，1，1)表示的第二帶鍵表面構(gòu)型，并且凸輪耳柄563具有可以用數(shù)值表達(dá)式(1，1，0，0，1)表示的第三帶鍵表面構(gòu)型。同樣可以設(shè)想，凸輪耳柄561-563可以每個(gè)具有在其上設(shè)置的相同的帶鍵表面構(gòu)型。
參照圖45至49，圖中示出另一種替換濾筒，該濾筒根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例而構(gòu)造，并統(tǒng)一用附圖標(biāo)記640來標(biāo)明。濾筒640包括兩組沿直徑相對的凸輪耳柄，即凸輪耳柄661-664。第一組相對的凸輪耳柄661、663定位在頸部646上的第一軸向高度，第二組相對的凸輪耳柄662、664定位在頸部646上的第二軸向高度。另外，每個(gè)凸輪耳柄在其上具有用于與相容的旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件26的相應(yīng)凹進(jìn)區(qū)域配合的帶鍵表面構(gòu)型。如圖46至49中所示，凸輪耳柄661-664的帶鍵表面構(gòu)型源于五齒結(jié)構(gòu)(見表2)。凸輪耳柄661和664在其上具有可以用數(shù)值表達(dá)式(1，0，0，1，1)表示的相同的帶鍵表面構(gòu)型，而凸輪耳柄662和663均在其上具有可以用數(shù)值表達(dá)式(1，1，0，0，1)表示的另一種帶鍵表面構(gòu)型。同樣可以設(shè)想，凸輪耳柄661-664可以每個(gè)具有在其上設(shè)置的相同的帶鍵表面構(gòu)型，或者作為選擇，每個(gè)凸輪耳柄可以具有在其上設(shè)置的不同的帶鍵表面構(gòu)型。
參照圖50至51，圖中示出另一種過濾器組件，該過濾器組件根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例來構(gòu)造，并統(tǒng)一用附圖標(biāo)記700來標(biāo)明。過濾器組件700包括封閉旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件726的頭部720，該旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件具有用于在濾筒更換過程中使泄漏最小化的機(jī)構(gòu)。以上機(jī)構(gòu)包括浮動止回球728和相關(guān)聯(lián)的閥座730。如圖50中所示，在正常使用過程中，當(dāng)處理流體流經(jīng)以上系統(tǒng)時(shí)，已過濾流體的引出流的流動壓力使止回球728停留在離座位置(離開閥座)。相比之下，如圖51中所示，當(dāng)從閥門構(gòu)件726的內(nèi)孔取出替換濾筒40的頸部46時(shí)，引出流的流動壓力消失，止回球728回到閥座730中。因此，限制頭部720內(nèi)的流體從閥門構(gòu)件726中流出。
現(xiàn)在參照圖52至53，圖中示出另一種過濾器組件，該過濾器組件根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例來構(gòu)造，并統(tǒng)一用附圖標(biāo)記800來標(biāo)明。過濾器組件800在以下方面與前面所述的本發(fā)明的典型實(shí)施例不同，即該組件不包括例如過濾器組件10的閥門構(gòu)件18等的旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件。而是如同在圖53中更好地看到的，過濾器組件800包括具有內(nèi)孔825的頭部820，該內(nèi)孔具有構(gòu)造為支撐采用鍵環(huán)818形式的環(huán)狀插入件的下部區(qū)域825a。鍵環(huán)818限定了沿直徑相對的接納區(qū)域802、804，該接納區(qū)域用于與例如在替換濾筒40的頸部46上形成的凸輪耳柄62、64的相應(yīng)帶鍵表面構(gòu)型配合。根據(jù)本發(fā)明，為保證與過濾器組件800相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的完整性，相容替換濾筒必須具有凸輪耳柄，該凸輪耳柄具有與鍵環(huán)818的凹進(jìn)區(qū)域配合的帶鍵表面構(gòu)型。
參照圖52，過濾器組件800還包括安裝托架816，該安裝托架816具有從其懸伸的支撐凸緣870，以有利于替換濾筒40與頭部820以及相關(guān)聯(lián)的鍵環(huán)818的旋轉(zhuǎn)接合。中央孔875貫穿支撐凸緣870，以接納濾筒40的頸部46，并且一對沿直徑相對的凸輪斜面872和874沿徑向凸出到中央孔875中，用于當(dāng)濾筒40與頭部820接合時(shí)與凸輪耳柄62、64的傾斜下表面可操作地相互作用。支撐凸緣870還包括由環(huán)狀擋壁878限定并構(gòu)造為接納和保持頭部820的凹進(jìn)承座區(qū)域876。更具體來說，頭部820包括一對沿徑向相對的傾斜凸輪撐條882和884，用于可操作地接合一對沿直徑相對并從擋壁878沿徑向向內(nèi)凸出的止動凸緣892和894。另外，棘齒尖882a和884a從頭部820的下部區(qū)域向外凸出，用于分別在止動凸緣892和894中形成的相應(yīng)缺口892a和894a中接合。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會容易地理解，可以在上文中說明的過濾器組件10中采用頭部820和支撐凸緣870相互作用和接合的方式，從而頭部20和支撐凸緣70適于并構(gòu)造為以基本上相似的方式相互作用和接合。
為組裝本發(fā)明的過濾器組件800，首先將具有特定凹槽結(jié)構(gòu)的鍵環(huán)818插入頭部820的內(nèi)孔825的下部區(qū)域825a中，該鍵環(huán)可以選自一組每個(gè)具有不同凹槽結(jié)構(gòu)的鍵環(huán)。然后將頭部可旋轉(zhuǎn)地接合在支撐凸緣870的承座區(qū)域876中。此后，通過將濾筒的頸部46插入穿過支撐凸緣870的中央孔875，使濾筒40接近頭部820，從而允許凸輪耳柄62、64在沿徑向凸出到中央孔875中的相對凸輪斜面872、874之間經(jīng)過。此時(shí)，凸輪耳柄62、64的帶鍵表面構(gòu)型與鍵環(huán)818中的相應(yīng)凹進(jìn)區(qū)域802、804配合，當(dāng)然這是以濾筒和該鍵環(huán)彼此相容為前提。一旦凸輪耳柄62、64與凹進(jìn)區(qū)域82、84配合，濾筒40旋轉(zhuǎn)經(jīng)過大致為90°的圓弧，這樣使得凸輪耳柄62、64的傾斜下表面相對于凸輪斜面872、874平移。這種相對運(yùn)動使鍵環(huán)818在下部區(qū)域825a中旋轉(zhuǎn)，并使濾筒40的頸部46沿軸向移動到頭部820的內(nèi)孔825的上部區(qū)域825b中，直到將濾筒的頸部密封接納于內(nèi)孔825內(nèi)為止。
應(yīng)該注意到，采取必要措施，以便當(dāng)濾筒40旋轉(zhuǎn)到與頭部820接合時(shí)，鍵環(huán)818相對于頭部820旋轉(zhuǎn)經(jīng)過有限的行程范圍。此外，由于旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件未用于頭部820，所以內(nèi)孔825的上部區(qū)域825b的尺寸和構(gòu)造被設(shè)計(jì)為與濾筒40的頸部46直接配合，這樣，頸部46中的引入口52與頭部820的徑向引入口812直接流體連通，并且頸部46中的軸向引出口54與頭部820的徑向引出口814直接流體連通。
現(xiàn)在參照圖54至64，圖中還示出了另一種過濾器組件，該過濾器組件根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例來構(gòu)造，并統(tǒng)一用附圖標(biāo)記900來標(biāo)明。與過濾器組件10相似，過濾器組件900構(gòu)造為與流體處理系統(tǒng)一起使用，該流體處理系統(tǒng)包括用于將未過濾的處理流體輸送到過濾器組件中的引入管道912和用于從過濾器組件900輸送已過濾的處理流體的引出管道914。過濾器組件900優(yōu)選通過托架916安裝到與流體處理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的支撐結(jié)構(gòu)上。
參照圖54，過濾器組件900包括獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)閥門組件918，該旋轉(zhuǎn)閥門組件包括頭部920，該頭部限定了具有用于與引入管道912連通的引入口922和用于與引出管道914連通的引出口924的內(nèi)室。旋轉(zhuǎn)閥門組件918還包括構(gòu)造為以這樣的方式接納于頭部920的內(nèi)室中的閥門構(gòu)件926，即使得閥門構(gòu)件926便于在打開位置和旁通位置之間相對于頭部920旋轉(zhuǎn)，在該打開位置，允許流體流經(jīng)過濾器組件，在該旁通位置，未受到限制的流體從入口到出口流經(jīng)該過濾器頭部(見圖59至60)。
閥門構(gòu)件926包括用于與頭部920的引入口922連通的引入孔932和用于與頭部920的引出口924連通的引出孔934(見圖61)。閥門構(gòu)件926的本體包括在圖61中示出的環(huán)繞引入孔932的凹槽931a，該凹槽用于容納同樣在圖61中示出的O形密封圈931，該O形密封圈931用于方便引入孔932和引入口922的流體密封結(jié)合。閥門構(gòu)件926還具有圖61中示出的環(huán)繞引出孔934的凹槽933a，該凹槽用于容納O形密封圈933，該O形密封圈933用于方便引出孔934和引出口924的流體密封結(jié)合。閥門構(gòu)件926的本體還包括用于容納O形密封圈938的凹槽938a(見圖61至64)。O形密封圈938用于方便閥門構(gòu)件926在頭部920的內(nèi)室中的密封接合，并用于防止處理流體泄漏到大氣中。
繼續(xù)參照圖54，過濾器組件900還包括根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例構(gòu)造的可更換濾筒940。過濾器組件900適于并構(gòu)造為保證替換濾筒940與流體處理系統(tǒng)相容，其中該濾筒與該流體處理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。此外，如在下文所討論的，濾筒940和閥門構(gòu)件926設(shè)有保證它們之間相容性的帶鍵配合結(jié)構(gòu)，這樣可以防止無意或有意安裝可能危害流體處理系統(tǒng)的完整性的不相容或劣質(zhì)替換濾筒。
參照圖54至56和圖61，可更換濾筒940包括通常為圓柱形的本體部分942，該本體部分封閉用于過濾處理流體的過濾介質(zhì)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，包括例如打褶介質(zhì)、微纖維或炭介質(zhì)等的任何一種不同類型的過濾介質(zhì)都可以封閉在本體部分內(nèi)。本體部分942包括頂蓋944，該頂蓋優(yōu)選地與本體部分942一體形成?；蛘?，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，可以分別形成頂蓋944和本體部分942，然后通過聲波焊接、旋轉(zhuǎn)焊接或所屬技術(shù)領(lǐng)域中公知的其它類似方法將它們結(jié)合在一起。頂蓋944具有從其懸伸的頸部946。濾筒940的頸部946適于并構(gòu)造為接納于閥門構(gòu)件926的內(nèi)腔中(見圖54、56、58至61)，并包括上部946a和下部946b。
再次參照圖54，頸部946限定了多個(gè)軸向通道952。上部946a也優(yōu)選限定多個(gè)傾斜的軸向排列突起951，這些突起從上部946a沿徑向向外凸出，用于分開進(jìn)入軸向通道952的流體。這樣，在本發(fā)明的示例性優(yōu)選典型實(shí)施例中，未過濾的處理流體通過引入孔932進(jìn)入閥門構(gòu)件926的內(nèi)室，在突起951之間流過，并流經(jīng)軸向通道952，然后進(jìn)入濾筒940的本體部分942(見圖55)。上部946a還限定了軸向引出通道954，該引出通道用于從本體部分942的內(nèi)部將已過濾的處理流體輸送到閥門構(gòu)件926的內(nèi)腔，以便該流體經(jīng)過引出孔934和引出口924從頭部920流出。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會容易地理解，頸部946中的引入通道和引出通道的方向/定向可以顛倒。通過定位在頸部946的上端的上O形密封圈956，將引入通道952和引出通道954彼此密封隔離(見圖61)。第二下O形密封圈958定位在軸向通道952的入口的下方，用以使頸部946密封接合在閥門構(gòu)件926的內(nèi)室中，并在操作的同時(shí)防止未過濾處理流體從過濾器組件900泄漏。
參照圖54以及圖56和58，一對沿直徑相對的凸輪耳柄962和964從頸部946的下部946b沿徑向向外凸出。凸輪耳柄962和964的尺寸和構(gòu)造設(shè)計(jì)為這樣即，便于濾筒在從安裝托架916懸伸的中間支撐凸緣970內(nèi)旋轉(zhuǎn)接合。如同在圖54中更好地看到的，中央孔975貫穿支撐凸緣970，用于接納濾筒940的頸部946。一對沿直徑相對的凸輪斜面972和974沿徑向凸出到中央孔975中，用于與凸輪耳柄962和964的下表面相互作用。凸輪斜面972和974彼此隔開，以允許在組裝過程中當(dāng)頸部貫穿孔975時(shí)，凸輪耳柄962和964裝配在凸輪斜面972和974之間。如在圖56中更好地示出的，每個(gè)凸輪耳柄962和964包括前傾斜表面963。如圖58至60和圖62至64所示，前傾斜表面963適于并構(gòu)造為便于濾筒與支撐凸緣970的凸輪斜面972和974旋轉(zhuǎn)接合。
參照圖54和圖61，支撐凸緣970還包括由環(huán)狀擋壁978限定并構(gòu)造為接納和保持過濾器組件900的頭部920的凹進(jìn)承座區(qū)域976。沿直徑相對的弧形止動肋982和984從擋壁978向內(nèi)凸出，以便在組裝過程中當(dāng)頭部920可旋轉(zhuǎn)地接合在凹進(jìn)承座區(qū)域976中時(shí)，與從頭部920的下部區(qū)域沿徑向向外凸出的相應(yīng)的接合撐條992和994摩擦接合(見圖61)。在本發(fā)明的備選典型實(shí)施例中，頭部920和支撐凸緣970可以適于并構(gòu)造為按照在此說明的、在圖52至53中示出并與過濾器組件800有關(guān)的方式彼此配合和接合。
與如圖1和圖2中所示的過濾器組件10相似，支撐凸緣970的環(huán)狀擋壁978也可以構(gòu)造為容納和支撐防護(hù)罩(未示出)，例如防護(hù)罩90，用于容納和保護(hù)過濾器組件900的旋轉(zhuǎn)閥門組件918。同樣以類似于過濾器組件10的凸輪耳柄62和64的方式(例如見圖2和圖3)，凸輪耳柄962和964(見圖54和圖56)可以適于并構(gòu)造為接納于形成在閥門構(gòu)件926的內(nèi)腔925中的一對沿直徑相對的相應(yīng)接納區(qū)域1002和1004(在圖57中更好地示出)。如與本發(fā)明的其它優(yōu)選典型實(shí)施例一起討論的，每個(gè)凸輪耳柄962、964的上表面設(shè)有獨(dú)特的鍵構(gòu)型，在本示例性典型實(shí)施例中，該鍵構(gòu)型具有多個(gè)隔開的軸向凸出齒，這些軸向凸出齒適于并構(gòu)造為與在閥門構(gòu)件926的接納區(qū)域1002和1004中形成的一組相應(yīng)隔開的凹槽接合并配合。這種配合配置設(shè)計(jì)為通過只允許更換具有與閥門構(gòu)件中的接納區(qū)域的表面特征對應(yīng)的帶鍵表面構(gòu)型的濾筒，來保證替換濾筒的相容性。
在圖54至64中示出的本發(fā)明的示例性典型實(shí)施例中每個(gè)凸輪耳柄(962，964)上的鍵構(gòu)型包括三個(gè)隔開的齒(962a-962c，964a-964c)。也可以使用鍵構(gòu)型的其它結(jié)構(gòu)，例如在此說明的那些結(jié)構(gòu)。參照圖57和在圖54至64中示出的示例性典型實(shí)施例，接納區(qū)域1002和1004還包括肋構(gòu)件1006。如關(guān)于過濾器組件10更詳細(xì)地討論的，兩個(gè)相應(yīng)的接納區(qū)域通常包括與在凸輪耳柄上形成的各個(gè)隔開的齒相對應(yīng)的相應(yīng)凹槽。在本發(fā)明的本示例性典型實(shí)施例中，只有單個(gè)凹槽設(shè)有肋構(gòu)件1006。這種用于接納區(qū)域的結(jié)構(gòu)更能代表骨架鍵構(gòu)型的特征。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會容易地理解，前面參照本發(fā)明的備選實(shí)施例披露的接納區(qū)域結(jié)構(gòu)也可以適用于過濾器組件900。
如在上文中更詳細(xì)地討論的，如同鍵構(gòu)型的表面幾何形狀(例如見圖13至17)一樣，在每個(gè)凸輪耳柄(962，964)上限定鍵構(gòu)型的齒數(shù)可以在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)變化(例如見圖18至40)。在各種情況下，旋轉(zhuǎn)閥門構(gòu)件926中的接納區(qū)域(1002，1004)具有相應(yīng)的配合結(jié)構(gòu)，以容納在凸輪耳柄上形成的鍵構(gòu)型。此外，可以設(shè)想，在一個(gè)耳柄上的鍵結(jié)構(gòu)可以不同于相對的耳柄上的鍵結(jié)構(gòu)。對過濾器制造商來說，這會顯著增加可用的可能的鍵組合的數(shù)量。
參照圖54至61，當(dāng)將相容的濾筒置入過濾器組件900中時(shí)，濾筒940的頸部946插入穿過支撐凸緣970的中央孔975，凸輪耳柄962和964定位在沿直徑相對的凸輪斜面972和974之間(見圖54)。此時(shí)，閥門構(gòu)件926應(yīng)該處于旁通位置處，以接納頸部946(見圖60)。在此位置處，閥門構(gòu)件926的引入孔932和引出孔934不與頭部920的引入口922和引出口924對準(zhǔn)。在此結(jié)構(gòu)中，進(jìn)入引入口922的處理流體流入頭部920的內(nèi)室中，并環(huán)繞閥門構(gòu)件926的外表面。例如通過O形密封圈938，閥門構(gòu)件926便于密封接合在頭部920中，從而防止環(huán)繞閥門構(gòu)件926流動的處理流體泄漏到大氣中。
參照圖56、58和圖62至64，隨即，形成凸輪耳柄962和964的帶鍵接合表面的齒(962a-962c，964a-964c)定位到相應(yīng)的接納區(qū)域1002和1004中，并與接納區(qū)域配合。在頸部946的插入過程中，與凸輪耳柄962和964相關(guān)聯(lián)的后傾斜表面965(見圖56)適于并構(gòu)造為與在接納區(qū)域1002和1004中形成的傾斜表面1008接合。在凸輪耳柄962和964上形成前傾斜表面963和后傾斜表面965便于濾筒940與支撐凸緣970的旋轉(zhuǎn)接合，以及便于打開閥門構(gòu)件926。
一旦濾筒940的頸部946緊密接合在閥門構(gòu)件926的內(nèi)腔925中，該濾筒和該閥門構(gòu)件就可以沿例如現(xiàn)在優(yōu)選的逆時(shí)針方向，相對于支撐凸緣970和頭部920從圖59中示出的過濾位置旋轉(zhuǎn)到圖60中示出的旁通位置。當(dāng)旋轉(zhuǎn)濾筒940以及閥門構(gòu)件926時(shí)，從頸部946凸出的凸輪耳柄962、964頂著凸輪斜面972、974平移，使濾筒940沿軸向向上螺旋移動。因此，閥門構(gòu)件926旋轉(zhuǎn)到“接通”或打開位置處，即其中閥門構(gòu)件926的引入孔932和引出孔934分別與頭部920的引入口922和引出口924對準(zhǔn)，以允許流體流經(jīng)過濾器組件900。圖61示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性優(yōu)選典型實(shí)施例的組裝過濾器組件，其中，濾筒940與支撐凸緣970接合，并且閥門構(gòu)件926處于打開位置。
如果置入以上系統(tǒng)中的替換濾筒的凸輪耳柄未構(gòu)造為與閥門構(gòu)件的接納區(qū)域配合，也就是說，如果該凸輪耳柄不具有帶鍵表面構(gòu)型(這可以代表使用未經(jīng)授權(quán)的修配用濾筒)，則該凸輪耳柄會妨礙或無法接合該閥門構(gòu)件中的接納區(qū)域。這樣，由于凸輪耳柄962、964將定位在凸輪斜面972、974的傾斜表面的下方，所以該凸輪耳柄將無法橫越該凸輪斜面。因此，凸輪耳柄將無法使閥門構(gòu)件旋轉(zhuǎn)到“接通”位置，以允許流體流經(jīng)以上組件。這將通過防止使用劣質(zhì)或未經(jīng)授權(quán)的替換濾筒來保證替換濾筒相容性。
現(xiàn)在參照圖62至64，這些附圖示出了凸輪耳柄962、964(相對側(cè)未示出)與在閥門構(gòu)件926的內(nèi)腔中形成的相應(yīng)接納區(qū)域1002和1004的相互作用。在圖62中，濾筒940的頸部946完全插入閥門構(gòu)件926的內(nèi)腔925中，并且凸輪耳柄962、964定位在接納區(qū)域1002和1004中。如圖63至64中所示，當(dāng)使濾筒940順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，后傾斜表面965接觸在接納區(qū)域1002、1004中形成的傾斜表面1008，并沿傾斜表面1008滑動，因此迫使濾筒940沿向下方向移動，直到其從閥門構(gòu)件926的內(nèi)腔925中脫離為止。同時(shí)，閥門構(gòu)件926在頭部920中從打開位置旋轉(zhuǎn)到“旁通”位置。相反，當(dāng)濾筒940插入閥門構(gòu)件926的內(nèi)腔中時(shí)，后傾斜表面965接觸在接納區(qū)域1002中形成的傾斜表面1008。當(dāng)濾筒940沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，傾斜表面965沿傾斜表面1008滑動，因此迫使濾筒940沿向上方向移動，這樣便于與支撐凸緣970進(jìn)行接合。
現(xiàn)在參照圖65，圖中示出另一種過濾器組件，該過濾器組件根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選典型實(shí)施例來構(gòu)造，并統(tǒng)一用附圖標(biāo)記1100來標(biāo)明。過濾器組件1100與流體處理系統(tǒng)一起使用，該流體處理系統(tǒng)包括引入管道1112，其用于將未處理或者未過濾的流體輸送至可替換過濾/處理濾筒1115；以及引出管道1114，其用于將已處理或者已過濾的流體輸送出可替換濾筒1115。過濾器組件1100通過安裝托架1116相對于與其相關(guān)聯(lián)的流體處理系統(tǒng)支撐，該托架可以通過鉸鏈方式連接以便于使用。引入管道1112和引出管道1114彼此平行地定向，因此，如以下將要詳細(xì)描述的，過濾器組件1100特別地適于并且構(gòu)造為容納該構(gòu)造。
參照圖66，過濾器組件1100包括具有引入通道1120和引出通道1122的頭部構(gòu)件1118。在引入管道1112的末端設(shè)置有連接器1124，該連接器1124用于可操作地與頭部構(gòu)件1118的引入通道1120接合，在引出管道1114的末端設(shè)置有連接器1126，該連接器1126用于可操作地與頭部構(gòu)件1118的引出通道1122接合。頭部構(gòu)件1118包括相對的弧形凸輪斜面1128a和1128b，這些弧形凸輪斜面與相應(yīng)的傾斜凸輪表面配合，這些傾斜凸輪表面限定在形成于支撐過濾器組件1100的安裝托架1116中的接合孔1130之內(nèi)。在使用中，頭部構(gòu)件1118相對于接合孔1130旋轉(zhuǎn)，以便于凸輪斜面和凸輪表面之間的相互配合作用，從而將頭部構(gòu)件1118可脫離地接合或者其它方式安裝于托架1116上。
過濾器組件1100還包括閥門構(gòu)件1132，該閥門構(gòu)件容納于形成在頭部構(gòu)件1118內(nèi)的閥門室1134內(nèi)(見圖69和圖71)。類似地，閥門構(gòu)件1132包括中央接納孔1133，該中央接納孔用于容納可替換濾筒1115的頸部1135(見圖69和圖71)。閥門構(gòu)件1132適于并且構(gòu)造為在閥門室1134中在過濾模式/位置(見圖68和圖69)和旁通模式/位置(見圖70和圖71)之間旋轉(zhuǎn)，在該過濾模式/位置下，將未處理流體引導(dǎo)至濾筒1115，在該旁通模式/位置下，阻擋或者堵住流體流向?yàn)V筒1115。在旁通模式下，濾筒1115可以方便地從過濾器組件上拆除、丟棄和替換。這時(shí)，因?yàn)轭^部構(gòu)件1118的引入通道1120和引出通道1122保持流體連通，未處理的處理流體將繼續(xù)在引入通道1120和引出通道1122之間流動。
閥門構(gòu)件1132包括引入路徑1136和引出路徑1138。在過濾模式下，閥門構(gòu)件1132的引入路徑1136與頭部構(gòu)件1118的引入通道1120連通，閥門構(gòu)件1132的引出路徑1138與頭部構(gòu)件1118的引出通道1122連通。這時(shí)，如以下將要更詳細(xì)地描述的，流體可以流向?yàn)V筒1115和從濾筒1115流出。相反，在旁通模式下(通過手動地將閥門構(gòu)件1132從圖68和圖69所示的位置旋轉(zhuǎn)四分之一周或者90°至圖70和圖71所示的位置而實(shí)現(xiàn))，閥門構(gòu)件1132的引入路徑1136從與頭部構(gòu)件1118的引入通道1120連通的位置移開，閥門構(gòu)件1132的引出路徑1138從與頭部構(gòu)件1118的引出通道1122連通的位置移開。這時(shí)，將阻止流體流向?yàn)V筒1115和從濾筒1115流出。
密封構(gòu)件1140與閥門構(gòu)件1132可操作地相關(guān)聯(lián)，更具體而言，該密封構(gòu)件1140承座于與其一致或者在尺寸上與其相對應(yīng)的承座區(qū)域1142上，該承座區(qū)域1142形成于閥門構(gòu)件1132的上表面1132a上或者之內(nèi)。密封構(gòu)件1140定位成抵靠閥門室1134的相對表面以提供水密/氣密密封，并且該密封構(gòu)件1140由諸如氯丁橡膠等彈性材料或類似材料一體地形成。
如同在圖67中更好地看到的，密封構(gòu)件1140包括多個(gè)單獨(dú)的密封區(qū)域(密封部分)1140a-1140d。具體而言，密封構(gòu)件1140包括基本上為圓形構(gòu)造的第一密封部分1140a，確定該第一密封部分的尺寸以使其在閥門構(gòu)件處于圖68和圖69所示的過濾模式/位置時(shí)，密封地隔離閥門構(gòu)件1132的引入路徑1136。密封構(gòu)件1140包括基本上為橢圓形構(gòu)造的第二密封部分1140b，確定該第二密封部分的尺寸以使其在閥門構(gòu)件處于過濾位置時(shí)，密封地隔離閥門構(gòu)件1132的引出路徑1138。穩(wěn)定撐條1145用于連接基本上為圓形的密封部分1140a和基本上為橢圓形的密封部分1140b，以增加密封構(gòu)件的剛度。穩(wěn)定撐條1145的厚度小于其所連接的密封部分的直徑(厚度)。密封構(gòu)件1140包括基本上為三角形構(gòu)造的第三密封部分1140c和基本上為三角形構(gòu)造的第四密封部分1140d。當(dāng)閥門構(gòu)件1132處于圖70和圖71所示的旁通位置時(shí)，密封部分1140c、1140d將頭部構(gòu)件1118的引入通道1120和引出通道1122密封地與大氣隔離。另外，密封部分1140c、1140d形成允許引入通道1120和引出通道1122保持彼此流體連通的旁通流動路徑或者槽。從而，使未處理的處理流體繼續(xù)在頭部構(gòu)件1118的引入通道1120和引出通道1122之間流動。
回頭參照圖66，可替換濾筒1115包括基本上為圓柱形的貯水罐1150，該貯水罐的尺寸和構(gòu)造被設(shè)計(jì)為能夠支撐濾芯(過濾器元件)1152。在這種情況下，濾芯1152是擠壓成型的炭塊元件。但是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，也可以采用其它類型的濾芯。例如，可以采用折疊濾芯或者纏繞式濾芯?？梢赃M(jìn)一步設(shè)想，濾筒1115不需要采用過濾器的形式，而是作為選擇，可以采用向流體流中提供添加劑或者調(diào)整流體流狀態(tài)的濾筒的形式。濾芯1152具有中央孔1153，已處理流體流入該中央孔1153。封閉的或者封口的端蓋1154定位在濾芯1152的底端，開口端蓋1156定位在濾芯1152的頂端。由封閉式泡沫(closed cell foam)材料形成的防凍墊1157與端蓋1154相關(guān)聯(lián)。
端蓋1156包括與中央孔1153連通的引出管1158。貯水罐蓋1160封閉貯水罐1150，并且用旋轉(zhuǎn)焊接或者其它方法固定或者安裝在貯水罐1150的上端。貯水罐蓋1160包括基部1162，濾筒1115的頸部1135從該基部1162處延伸。頸部1135具有階梯狀構(gòu)造，該階梯狀構(gòu)造由下徑向外頸部1135a和上徑向內(nèi)頸部1135b限定。外O形密封圈1137a環(huán)繞下徑向外頸部1135a，內(nèi)O形密封圈1137b環(huán)繞上徑向內(nèi)頸部1135b。在外頸部1135a和內(nèi)頸部1135b之間形成有流體引入口1164。流體引入口1164將未處理流體輸送至貯水罐1150的內(nèi)部。流體引出口1166由內(nèi)頸部1135b限定。流體引出口1166通過端蓋1156的引出管1158輸送來自濾芯1152的中央孔1153的已處理流體。
如上所述，如同在圖69中更好地看到的，濾筒1115的頸部1135容納在閥門構(gòu)件1132的中央接納孔1133內(nèi)。具體而言，閥門構(gòu)件1132的中央接納孔1133包括徑向內(nèi)孔部分1168，其用于密封地隔離濾筒1115的引出口1166；以及徑向外孔部分1170，其用于密封地隔離濾筒1115的引入口1164。
如同在圖66中更好地看到的，一對沿直徑相對的帶鍵凸輪耳柄1172a、1172b從外頸部1135a沿徑向向外懸伸，該帶鍵凸輪耳柄1172a、1172b以與如上所述的本發(fā)明的其它典型實(shí)施例相同的方式與相對應(yīng)的帶鍵接合凹進(jìn)部1174a、1174b配合，其中，這些凸輪耳柄與凹進(jìn)部具有配合表面以防止在過濾組件1100內(nèi)使用不相容的濾筒。
現(xiàn)在參照圖69，當(dāng)閥門構(gòu)件1132在頭部構(gòu)件1118的閥門室1134內(nèi)布置于過濾位置時(shí)，未處理流體從引入管道1112流入頭部構(gòu)件1118的引入通道1120。隨后，未處理流體流經(jīng)閥門構(gòu)件1132的與引入通道1120連通的引入路徑1136并且流入濾筒1115的外頸部1135a中的引入口1164。隨即，未處理流體填充入濾筒1115的貯水罐1150內(nèi)，并且通過炭塊濾芯1152沿徑向向內(nèi)地流到中央孔1153內(nèi)。已過濾的流體隨后從濾芯1152的中央孔1153通過引出管1158流到濾筒1115的內(nèi)頸部1135b內(nèi)的引出口1166。然后，已過濾的流體通過閥門構(gòu)件1132的引出路徑1138流入頭部構(gòu)件1118的與引出路徑1138連通的引出通道1122，并且通過引出管道1114流出過濾器組件1100。這時(shí)，密封構(gòu)件1140的第一密封部分1140a密封地隔離閥門構(gòu)件1132的引入路徑1136，密封構(gòu)件1140的第二密封部分1140b密封地隔離閥門構(gòu)件1132的引出路徑1138。
現(xiàn)在參照圖71，當(dāng)閥門構(gòu)件1132(與濾筒1115一起)在頭部構(gòu)件1118的閥門室1134內(nèi)旋轉(zhuǎn)到或者布置于旁通位置時(shí)，可以防止或者堵住未處理流體從頭部構(gòu)件1118的引入通道1120流到閥門構(gòu)件1132的引入路徑1136。類似地，閥門構(gòu)件1132的引出路徑1138從與頭部構(gòu)件1118的引出通道1122的連通狀態(tài)移開。這時(shí)，密封構(gòu)件1140的第三密封部分1140c和第四密封部分1140d將頭部構(gòu)件1118的引入通道1120和引出通道1122密封地與大氣隔離。另外，在頭部構(gòu)件1118的引入通道1120和引出通道1122之間設(shè)置有允許未處理流體在它們之間流動的流動路徑。這時(shí)，可以將可替換濾筒1115從閥門構(gòu)件1132上拆除而不會造成處理流體的損失。
盡管參照示例性的典型現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施例說明了所披露的流體過濾裝置，但是顯然在未背離所附的權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的宗旨和保護(hù)范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種與可替換濾筒一起使用的閥門組件，包括a)頭部構(gòu)件，其具有限定中心軸線的內(nèi)閥門室，以及具有平行地延伸并且與所述內(nèi)閥門室連通的引入通道和引出通道；b)閥門構(gòu)件，其具有引入路徑和引出路徑，并且適于在所述頭部構(gòu)件的內(nèi)閥門室內(nèi)在過濾位置和旁通位置之間旋轉(zhuǎn)，其中，在所述過濾位置，所述閥門構(gòu)件的引入路徑與所述頭部構(gòu)件的引入通道連通，在所述旁通位置，所述閥門構(gòu)件的引入路徑與所述頭部構(gòu)件的引入通道不連通；以及c)密封構(gòu)件，其承座于所述閥門構(gòu)件的上表面，并且定位成抵靠所述內(nèi)閥門室的相對表面以形成密封，其中，所述密封構(gòu)件的尺寸構(gòu)造為當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于所述過濾位置時(shí)，所述密封構(gòu)件分別密封地隔離流經(jīng)所述閥門構(gòu)件的引入路徑的未處理流體流和流經(jīng)所述閥門構(gòu)件的引出路徑的已處理流體流，并且當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于所述旁通位置時(shí)，所述密封構(gòu)件將所述頭部構(gòu)件的引入通道和引出通道密封地與大氣隔離，以允許流體在所述引入通道和所述引出通道之間流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門組件，其中，所述閥門構(gòu)件限定有中央接納孔，所述中央接納孔構(gòu)造為容納可替換濾筒的頸部，所述頸部具有引入口和引出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥門組件，其中，所述閥門構(gòu)件的中央接納孔包括徑向內(nèi)孔部分，所述徑向內(nèi)孔部分用于隔離形成于所述可替換濾筒的頸部的所述引出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥門組件，其中，所述閥門構(gòu)件的中央接納孔包括徑向外孔部分，所述徑向外孔部分用于隔離形成于所述可替換濾筒的頸部的所述引入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥門組件，其中，所述可替換濾筒包括至少兩個(gè)從其沿徑向向外懸伸的凸輪耳柄，每個(gè)凸輪耳柄具有帶鍵接合表面，其中，所述閥門構(gòu)件的中央接納孔包括至少兩個(gè)接納凹進(jìn)部，所述至少兩個(gè)接納凹進(jìn)部具有限定于其中的配合表面，所述配合表面用于與每個(gè)凸輪耳柄的帶鍵接合表面相配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門組件，其中，所述密封構(gòu)件包括第一密封部分，所述第一密封部分的尺寸構(gòu)造為當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于所述過濾位置時(shí)，所述第一密封部分密封地隔離所述閥門構(gòu)件的引入路徑；以及第二密封部分，所述第二密封部分的尺寸構(gòu)造為當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于所述過濾位置時(shí)，所述第二密封部分密封地隔離所述閥門構(gòu)件的引出路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門組件，其中，所述密封構(gòu)件包括第三密封部分和第四密封部分，所述第三密封部分和所述第四密封部分的尺寸構(gòu)造為當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于所述旁通位置時(shí)，所述第三密封部分和第四密封部分密封地隔離所述頭部構(gòu)件的引入通道和引出通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門組件，其中，所述密封構(gòu)件為一體形成的彈性結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門組件，其中，所述閥門構(gòu)件的上表面包括承座區(qū)域，所述承座區(qū)域的尺寸構(gòu)造為容納所述密封構(gòu)件。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥門組件，其中，在所述密封構(gòu)件的第一密封部分和第二密封部分之間延伸設(shè)有穩(wěn)定撐條。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門組件，其中，所述頭部構(gòu)件適于并且構(gòu)造為與支撐結(jié)構(gòu)可脫離地接合。
12.一種與可替換濾筒一起使用的閥門組件，包括a)頭部構(gòu)件，其具有限定中心軸線的內(nèi)閥門室，以及具有平行地延伸并且與所述內(nèi)閥門室連通的引入通道和引出通道；b)閥門構(gòu)件，其具有引入路徑和引出路徑，并且適于在所述頭部構(gòu)件的內(nèi)閥門室內(nèi)在過濾位置和旁通位置之間旋轉(zhuǎn)，其中，在所述過濾位置，所述閥門構(gòu)件的引入路徑與所述頭部構(gòu)件的引入通道流體連通，所述閥門構(gòu)件的引出路徑與所述頭部構(gòu)件的引出通道流體連通，在所述旁通位置，所述閥門構(gòu)件的引入路徑與所述頭部構(gòu)件的引入通道不流體連通，所述閥門構(gòu)件的引出路徑與所述頭部構(gòu)件的引出通道不流體連通；以及c)密封構(gòu)件，其承座于所述閥門構(gòu)件的上表面，并且定位成抵靠所述內(nèi)閥門室的相對表面以形成密封，所述密封構(gòu)件包括第一密封部分和第二密封部分，所述第一密封部分和第二密封部分的尺寸構(gòu)造為當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于所述過濾位置時(shí)，所述第一密封部分和第二密封部分分別密封地隔離所述閥門構(gòu)件的引入路徑和引出路徑，并且所述閥門構(gòu)件還包括第三密封部分和第四密封部分，所述第三密封部分和第四密封部分的尺寸構(gòu)造為當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于所述旁通位置時(shí)，所述第三密封部分和第四密封部分將所述頭部構(gòu)件的引入通道和引出通道密封地與大氣隔離，以允許流體在所述引入通道和所述引出通道之間流動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的閥門組件，其中，所述閥門構(gòu)件限定有中央接納孔，所述中央接納孔構(gòu)造為容納可替換濾筒的頸部，所述頸部具有引入口和引出口。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的閥門組件，其中，所述閥門構(gòu)件的中央接納孔包括徑向內(nèi)孔部分，所述徑向內(nèi)孔部分用于隔離形成于所述可替換濾筒的頸部的所述引出口。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的閥門組件，其中，所述閥門構(gòu)件的中央接納孔包括徑向外孔部分，所述徑向外孔部分用于隔離形成于所述可替換濾筒的頸部的所述引入口。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的閥門組件，其中，所述可替換濾筒的頸部包括至少兩個(gè)從其沿徑向向外懸伸的凸輪耳柄，每個(gè)凸輪耳柄具有帶鍵接合表面，其中，所述閥門構(gòu)件的中央接納孔包括至少兩個(gè)接納凹進(jìn)部，所述至少兩個(gè)接納凹進(jìn)部具有限定于其中的配合表面，所述配合表面用于與每個(gè)凸輪耳柄的帶鍵接合表面相配合。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的閥門組件，其中，所述密封構(gòu)件為一體形成的彈性結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的閥門組件，其中，所述閥門構(gòu)件的上表面包括承座區(qū)域，所述承座區(qū)域的尺寸構(gòu)造為容納所述密封構(gòu)件。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的閥門組件，其中，所述頭部構(gòu)件適于并且構(gòu)造為與支撐結(jié)構(gòu)可脫離地接合。
20.一種閥門組件，包括a)頭部構(gòu)件，其具有限定中心軸線的內(nèi)閥門室，以及具有平行地延伸并且與所述內(nèi)閥門室連通的引入通道和引出通道；b)閥門構(gòu)件，其具有引入路徑和引出路徑，并且適于在所述頭部構(gòu)件的內(nèi)閥門室內(nèi)在第一位置和第二位置之間運(yùn)動，其中，在所述第一位置，所述閥門構(gòu)件的引入路徑與所述頭部構(gòu)件的引入通道連通，在所述第二位置，所述閥門構(gòu)件的引入路徑與所述頭部構(gòu)件的引入通道不連通；以及c)密封構(gòu)件，其承座于所述閥門構(gòu)件的上表面，并且定位成抵靠所述內(nèi)閥門室的相對表面以形成密封，其中，當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于所述第一位置時(shí)，所述密封構(gòu)件密封地隔離所述閥門構(gòu)件的引入路徑和引出路徑，當(dāng)所述閥門構(gòu)件處于所述第二位置時(shí)，所述密封構(gòu)件將所述頭部構(gòu)件的引入通道和引出通道密封地與大氣隔離，以允許流體在所述引入通道和所述引出通道之間流動。
全文摘要
本發(fā)明公開一種與可替換濾筒系統(tǒng)一起使用的閥門組件，包括頭部構(gòu)件，其具有限定中心軸線的內(nèi)閥門室，以及平行地延伸且與內(nèi)閥門室連通的引入通道和引出通道；具有引入路徑和引出路徑的閥門構(gòu)件，其適于在頭部構(gòu)件的內(nèi)閥門室內(nèi)在過濾位置和旁通位置之間旋轉(zhuǎn)，在過濾位置，閥門構(gòu)件的引入路徑與頭部構(gòu)件的引入通道連通，在旁通位置，閥門構(gòu)件的引入路徑與頭部構(gòu)件的引入通道不連通；密封構(gòu)件，其承座于閥門構(gòu)件的上表面。當(dāng)閥門構(gòu)件處于過濾位置時(shí)，密封構(gòu)件分別密封地隔離流經(jīng)閥門構(gòu)件的引入路徑和引出路徑的未處理和已處理流體流，當(dāng)閥門構(gòu)件處于旁通位置時(shí)，密封構(gòu)件將頭部構(gòu)件的引入通道和引出通道密封地與大氣隔離，以允許流體在其間流動。
文檔編號B01D35/147GK101052451SQ200580037543
公開日2007年10月10日 申請日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者勞倫斯·W·巴賽特, 威廉·孔塔西斯三世, 布萊恩·塔比 申請人:3M創(chuàng)新有限公司