排气流体过滤器组件中的膨胀膜组件和过滤器头制造技术

一种过滤器组件包括壳体、用于过滤流体并可定位在壳体内的过滤器元件、以及膨胀膜组件。膨胀膜组件将壳体和过滤器元件流体地分离并且可定位在壳体和过滤器元件之间。膜组件沿着壳体的内表面、顶表面和外表面延伸。顶表面和外表面延伸。顶表面和外表面延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气流体过滤器组件中的膨胀膜组件和过滤器头
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年7月1日提交的美国临时专利申请No.62/869,232的优先权和权益，其内容通过引用整体合并于此。


[0003]本申请总体上涉及一种用于与排气流体过滤器组件一起使用的膨胀膜组件。

技术介绍

[0004]液态柴油机排气流体(DEF)用于在后处理系统中使用以促进一氧化二氮(N2O)转化为氮气和水。然而，当暴露于大约
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11℃或更低的温度时，DEF固有地体积膨胀大约8％。因此，与DEF一起使用的过滤器组件必须通过设计来解决这种膨胀。
[0005]为了解决DEF的膨胀，常规过滤器组件110可以具有定位在过滤器元件120和壳体130之间的膜170和聚氨酯泡沫112，如图1所示。膜170通过在其与壳体130和过滤器头150的接口处形成密封而用作DEF和泡沫112之间的分离层。当DEF(在大约
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11℃或更低的温度下)膨胀时，膜170还有助于压缩该泡沫112。
[0006]过滤器组件110还包括通气孔131，当泡沫112由于DEF在约
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11℃或更低的温度下膨胀而被压缩时，该通气孔允许来自泡沫112的空气被排出壳体130(和整个过滤器组件110)。通气孔131由此防止在过滤器组件110内部积累背压。

技术实现思路

[0007]各种实施方式提供了一种过滤器组件，该过滤器组件包括壳体、用于过滤流体并可定位在壳体内的过滤器元件、以及膨胀膜组件。膨胀膜组件将壳体和过滤器元件流体地分离并且可定位在壳体和过滤器元件之间。膜组件沿着壳体的内表面、顶表面和外表面延伸。
[0008]各种其它实施方式提供了一种组装过滤器组件的方法，该方法包括：将膨胀膜组件至少部分地定位在壳体中，使得膜组件沿着壳体的壳体内表面、壳体顶表面和壳体外表面延伸；以及将用于过滤流体的过滤器元件至少部分地定位在膜组件内并且至少部分地定位在壳体内，使得膜组件将壳体和过滤器元件流体地分离并且定位在壳体和过滤器元件之间。
[0009]当结合附图时，这些和其它特征(包括但不限于保持特征和/或观察特征)连同其操作的组织和方式将从以下详细描述变得显而易见，其中贯穿以下描述的若干附图，相同的元件具有相同的标号。
附图说明
[0010]图1是常规过滤器组件的横截面图。
[0011]图2是根据一个实施方式的过滤器组件的横截面图。
[0012]图3A是根据另一实施方式的过滤器组件的横截面图。
[0013]图3B是图3A的过滤器组件的一部分的放大图。
[0014]图3C是图3A的过滤器组件的一部分的放大图。
[0015]图4是图3A的过滤器组件的壳体的立体图。
[0016]图5A是图3A的过滤器组件的膜组件的一部分的立体图。
[0017]图5B是图5A的膜组件的一部分的放大图。
[0018]图6A是图3A的过滤器组件的膜组件的立体图。
[0019]图6B是图3A的过滤器组件的膜组件的立体图。
[0020]图7A是图3A的过滤器组件的膜组件的环的立体图。
[0021]图7B是图3A的过滤器组件的膜组件的环的横截面图。
[0022]图8A是根据另一实施方式的膜组件的立体图。
[0023]图8B是图8A的膜组件的立体图。
[0024]图8C是图8A的膜组件的横截面图。
[0025]图8D是图8A的膜组件的一部分的横截面图。
[0026]图8E是图8A的膜组件的立体图。
[0027]图8F是图8A的膜组件的一部分的放大图。
[0028]图9A是用于根据一个实施方式的过滤器组件的实验模拟的设置。
[0029]图9B是图9A的设置的实验结果的图表。
[0030]图9C是图9A的设置的实验结果的曲线图，示出了体积膨胀百分比作为压力的函数。
[0031]图10A是在2巴压力之后有限元分析下的过滤器组件的横截面图。
[0032]图10B是在5巴压力之后有限元分析下的过滤器组件的横截面图。
具体实施方式
[0033]总体上参考附图，本文公开的各种实施方式涉及用于过滤器组件的集成的膨胀膜组件，该膨胀膜组件一起形成至少一个密封。特别地，该膜组件通过为在低温(例如，在大约
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11℃和以下)下DEF的膨胀体积在过滤器组件内提供额外的体积而有助于抵消柴油机排气流体(DEF)的膨胀。该膜组件还保护过滤器组件内的各种结构部件免受由于DEF体积膨胀而产生的载荷。
[0034]如本文进一步描述的，膜组件与过滤器组件的过滤器头和壳体都形成密封，这防止任何DEF泄漏到过滤器组件的外部环境(或泄漏到过滤器头和壳体之间的螺纹接口)。此外，膜组件可锁定到壳体上。过滤器组件形成多个密封区域，以便即使在高压下也防止任何泄漏。
[0035]过滤器组件
[0036]如图2所示，过滤器组件10包括过滤器筒12和过滤器头50。过滤器筒12包括过滤器元件20、壳体30和膜组件70。过滤器组件10的各种元件通过多个密封接口或区域(例如，第一、第二、第三、第四和第五密封接口或区域91、92、93、94、95，如图3A所示和本文进一步描述的)一起形成密封。液态DEF用于促进一氧化二氮(N2O)向氮气和水的转化。如本文进一步描述的，过滤器组件10被构造成适应DEF在低温(例如，在约
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11℃或更低的温度下)下的体
积膨胀。
[0037]如本文进一步描述的，膜组件70沿着壳体30的壳体内表面34、壳体顶表面32和壳体外表面36延伸，以便即使在DEF膨胀时在压力下也完全且牢固地与壳体30形成至少一个密封。过滤器头50包括内延伸部52和外延伸部62(如本文进一步描述的)，所述内延伸部和外延伸部与膜组件70进一步形成至少一个密封，并在膜组件70和壳体30之间形成牢固的密封。
[0038]过滤器元件
[0039]过滤器元件20被构造成过滤流体，并且至少部分地(并且可选地完全地)定位和容纳在壳体30和膜组件70内(特别地在膜组件70的膜主体72内)，该膜组件至少部分地定位在壳体30内。因此，过滤器元件20的轴向长度的至少一部分由膜组件70的膜主体72的膜侧壁72a径向地包围。过滤器元件20的底部由膜主体72的膜底壁72b包围。如图3A所示，过滤器元件20包括过滤器介质22(用于过滤流体)、顶部端板24和底部端板28。过滤器介质22可限定能够接收过滤器组件10的另一部分(例如中心管29)的内部区域。
[0040]顶部端板24和底部端板28沿过滤器介质22的相对端定位。底部端板28完全定位在膜组件70的膜主体72内。顶部端板24可完全或部分地定位在由膜组件70的膜主体72限定的内部区域内。顶部端板24限定允许所过滤的流体流出(或允许未过滤的流体流入，取决于期望的构造)过滤器元件20的内部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过滤器组件，所述过滤器组件包括：壳体；过滤器元件，所述过滤器元件用于过滤流体并且能够定位在所述壳体内；以及膨胀膜组件，所述膨胀膜组件将所述壳体和所述过滤器元件流体地分离并且能够定位在所述壳体和所述过滤器元件之间，所述膨胀膜组件沿着所述壳体的壳体内表面、壳体顶表面和壳体外表面延伸。2.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述膨胀膜组件与所述壳体内表面和所述壳体顶表面形成密封。3.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述膨胀膜组件包括膜主体和唇部，所述膜主体能够定位在所述壳体内表面和所述过滤器元件之间，并且所述唇部沿着所述壳体外表面延伸。4.根据权利要求3所述的过滤器组件，其中，所述膜主体包括膜侧壁和膜底壁，所述膜侧壁和所述膜底壁一起限定所述膜主体的用于接收所述过滤器元件的内部区域，所述膜主体包括从所述膜侧壁的顶部部分径向向外延伸的延伸部。5.根据权利要求4所述的过滤器组件，其中，所述膜主体的所述延伸部沿着所述壳体顶表面延伸并且直接抵接所述壳体顶表面。6.根据权利要求4所述的过滤器组件，其中，所述膜主体的所述延伸部和所述壳体顶表面中的一者包括至少一个突起，并且所述膜主体的所述延伸部和所述壳体顶表面中的另一者限定与所述至少一个突起互补的至少一个凹口，其中，所述至少一个突起装配在所述至少一个凹口内，使得所述膜组件和所述壳体抗旋转地锁定在一起。7.根据权利要求4所述的过滤器组件，其中，所述唇部相对于所述膜侧壁径向向外定位，并且从所述延伸部朝向所述膜底壁轴向向下延伸。8.根据权利要求3所述的过滤器组件，其中，所述过滤器组件还包括过滤器头，所述过滤器头与所述膜主体的内表面形成内部密封，并且所述过滤器头沿着所述膜主体的所述内表面延伸并且沿着所述壳体外表面延伸。9.根据权利要求8所述的过滤器组件，其中，所述过滤器头沿着所述膜组件的所述唇部的外表面延伸。10.根据权利要求8所述的过滤器组件，其中，所述过滤器头包括与所述膜主体的所述内表面形成所述内部密封的内延伸部和沿着所述壳体外表面延伸的外延伸部，其中，所述过滤器头的所述内延伸部和所述外延伸部限定槽，其中，所述膜组件的至少一部分和所述壳体的至少一部分定位在所述槽内。11.根据权利要求10所述的过滤器组件，其中，所述膜主体包括轴向地定位在所述壳体顶表面与所述过滤器头的槽表面之间的延伸部，所述槽表面径向地定位在所述过滤器...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：康明斯过滤IP公司，
类型：发明
国别省市：