本申請是申請日為2011年5月17日的pct國際專利申請,指定除美國外的所有國家的申請人為美國公司唐納森公司,和僅指定美國時的申請人為比利時公民michaelbaseotto。本申請包括申請日為2010年5月18日的美國臨時申請61/345,844的公開內(nèi)容,并帶有修改。以適當?shù)某潭纫竺绹R時申請61/345,844的優(yōu)先權。美國臨時申請61/345,844的全部公開內(nèi)容在此被結合入本文作為引用。
本發(fā)明涉及空氣濾清器。本發(fā)明尤其涉及其中具有可維修(即可取出并更換)的主過濾器濾芯的空氣濾清器組件。所關注的空氣濾清器組件可用作例如用在車輛或其它設備上的內(nèi)燃機的發(fā)動機進氣空氣的過濾器。所述的組件、部件、特征和技術涉及提供濾芯的一部分和外殼的一部分之間的有利匹配(配合)。
背景技術:
空氣濾清器用于過濾各種車輛和其它設備(例如:卡車;公共汽車;越野施工設備;農(nóng)業(yè)設備;發(fā)電機組等)的內(nèi)燃機的助燃進氣。所述空氣濾清器通常包括外殼,其中設置有可取出并可更換的主過濾器濾芯。外殼包括維護檢修蓋,用于選擇進入容納在內(nèi)部的過濾器濾芯以便進行維護/維修。過濾器濾芯通常通過被取出并且通過用工廠新的濾芯進行更換;通過整修并重新安裝;或通過用先前使用過的但整修過的濾芯進行更換來維護/維修。
具有可維修的過濾器濾芯的空氣濾清器裝置涉及的問題包括:確保正確的安裝和密封;獲得對空氣濾清器內(nèi)的過濾器濾芯的適當支撐;確保抵制過濾器濾芯的不正確安裝;提供方便的安裝和拆卸;和,提供方便的制造和組裝。
本文披露了空氣濾清器組件及其過濾器濾芯涉及這些問題的改進。
技術實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,披露了空氣濾清器組件、其部件、其特征以及組裝和使用的方法。一般,所述空氣濾清器組件對于選定的特征有改進,幫助確保:將希望的過濾器濾芯正確安裝在外殼內(nèi);一旦安裝后干涉配合以阻止濾芯的轉動;和,在選定的應用中,在外殼中容納實用(功能)槽或管道。沒有特別要求空氣濾清器組件、外殼、濾芯或其它部件、特征、或組裝或使用的方法包括本文中詳細描述和表征的所有特征,以便獲得根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)點。此外,并不要求組件、部件、特征或方法利用本發(fā)明的技術可有的所有優(yōu)點。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的空氣濾清器組件的示意性檢修端透視圖。
圖2是圖1所示組件的示意性側視圖,大體朝向其內(nèi)的實用管。
圖3是圖1所示組件的示意性出口端透視圖。
圖4是圖1所示組件的示意性可替換的檢修端透視圖;圖4中的視圖大體部分朝向底部得到。
圖5是與圖4類似的示意性透視圖,但示出了移去檢修蓋并取出過濾器濾芯的組件。
圖6是可用于圖1-5中的組件的過濾器濾芯的示意性側視圖。
圖7是圖6所示過濾器濾芯的示意性閉合端透視圖。
圖8是圖6和7所示過濾器濾芯的示意性開口端平面圖。
圖9是圖6-8所示過濾器濾芯的示意性剖視圖,沿圖8中的線9-9剖開。
圖10是可用于圖6-9中的過濾器濾芯的外襯部件的示意性透視圖。
圖11是圖6-10所示過濾器濾芯的過濾介質部件的示意性透視圖。
圖12是圖11所示介質部件的示意性透視圖,示出其中形成的介質包凹入部。
圖13是開始將圖12中的介質插入圖10中的外襯的步驟的示意圖。
圖14是示出將圖12中的介質部分插入圖10中的襯墊的透視圖。
圖15是將內(nèi)襯插入由圖14的步驟所得到的介質/外襯組合的步驟的示意圖。
圖16是由圖15的插入步驟得到的內(nèi)襯/介質/外襯的組合的示意性透視圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的空氣濾清器組件的第二實施例的示意性側視圖。
圖18是大體沿圖17中的線18-18剖開的示意性剖視圖。
圖19是圖17所示組件的示意性剖視圖,大體從圖18中的線19-19的定向剖開。
圖20是圖17-19所示組件的示意性分解透視圖。
圖21是圖20所示組件的檢修蓋的示意性分解透視圖。
圖22是朝向圖21所示檢修蓋的內(nèi)部得到的示意性視圖。
圖23是朝向圖21所示檢修蓋的外部得到的示意性端視圖。
圖24是大體沿著圖23中的線24-24剖開的示意性剖視圖。
圖25是大體沿著圖23中的線25-25剖開的示意性剖視圖,示出了其上具有圖21的鎖合件的檢修蓋。
圖26是可用于圖17的組件中的過濾器濾芯的示意性側視圖。
圖27是圖26所示濾芯的示意性端視圖。
圖28是過濾器濾芯的與圖26相似的示意圖,其中在剖面中示出部分被剖開。
圖29是圖26所示過濾器濾芯的開口端蓋的示意性放大平面圖。
圖30是大體沿著圖29中的線30-30剖開的示意性局部圖。
圖31是圖26所示濾芯的閉合端蓋的示意性平面圖。
圖32是大體沿著圖31中的線32-32剖開的示意性放大局部圖。
圖33是圖26所示濾芯的介質部件的示意性側視圖。
圖34是圖33所示介質的示意性端視圖。
圖35是圖26所示濾芯的外襯的示意性側視圖。
圖36是圖35所示外襯的示意性端視圖。
具體實施方式
i.空氣濾清器組件和特征的第一實施例的的示例,圖1-16
圖1中的附圖標記1總體表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空氣濾清器組件??諝鉃V清器組件1包括外殼2。在外殼2的內(nèi)部2i中通常可操作地設置有至少主空氣過濾器濾芯,如下文所討論的。
在操作中,待過濾的空氣通過例如在6處表示的空氣流入口結構被引入空氣濾清器組件1。在空氣濾清器組件1內(nèi),空氣通過容納在內(nèi)部的主空氣過濾器濾芯(如下文所討論的)進行過濾。已過濾的空氣從空氣濾清器組件1(在所示的示例中通過圖1中不可見的出口但由附圖標記7所表示的位置處)被向外引導。從出口7,已過濾的空氣根據(jù)需要例如被引導向內(nèi)燃機的空氣進氣口。因此,通常,空氣濾清器組件1會被用于車輛或其它設備上,作為助燃空氣濾清器組件。
仍參見圖1,外殼2包括主外殼主體10,所述主外殼主體10具有開口端11,遠離出口7,開口端11上安裝有檢修蓋12。檢修蓋12是可打開的,允許進入外殼2的內(nèi)部2i。通常,檢修蓋12可從主體10的開口端11完全移去。在所示的示例中,檢修蓋12通過鎖合結構13安裝就位,所述鎖合結構13包括偏心(過中心)金屬絲銷14。
所示的具體空氣濾清器組件1包括噴射結構17,所述噴射結構17包括噴射管18和閥結構19。所示的示例閥結構19包括通常的鴨嘴閥,例如披露于wo2007/022171;u.s.7,070,642;和6,039,778中,上述專利文獻在此被結合入本文作為引用。所述閥門是公知的??墒褂闷渌鎿Q的閥門。
一般,在使用中,當管18開始填充有材料例如水時,通過閥結構19排放允許選擇噴射收集的材料。
在通常的使用中,空氣濾清器組件1設置有向下的管18和閥門19。對于所示的具體組件,噴射結構17被設置在檢修蓋12上,盡管改變位置是可能的。
參見圖1,應當指出,外殼2大體環(huán)繞并限定中心軸x。所示的具體組件1被設置成當定位使得軸線x大體水平延伸時可方便地使用。不過,本文所述的很多原理可應用于定向用于不同定位的外殼,假設進行了適當?shù)母膭樱?,改動了任何噴射結構17的位置和方向。
仍參見圖1,示例外殼2包括可選的安裝墊結構22,包括單獨的安裝墊22a,位于外殼主體10中,以便于將外殼2在車輛或其它設備上固定就位。緊固可涉及緊固件結構,例如,螺栓和/或安裝帶或其組合。
通過考慮通常使用環(huán)境所呈現(xiàn)的某些問題可理解空氣濾清器組件1的某些選定附加特征的優(yōu)點。參見圖1中的空氣濾清器組件1,通常的使用環(huán)境會是在車輛例如卡車上??諝鉃V清器組件1會需要安裝在一位置,在所述位置容易提供對檢修蓋12和內(nèi)部2i的維修進入。一個示例是直接在卡車的駕駛室后面,沿著一側,檢修蓋12向外,即背向車輛的一側。當提供所述定位(位置)時,維修人員可站在車輛的側面旁邊,鄰近檢修蓋12,并且維修空氣濾清器組件1。
當位于所述位置時,大體在7處表示的凈化空氣出口通常不易被站在檢修蓋12旁的維修人員看到,尤其當外殼2較大時。實際上,如圖1所示,在所述環(huán)境中出口管道7在容易獲得的視線之外。
在一些情況,在出口管道處,設置有設備例如限制指示器,需要有時進行監(jiān)控。如果管道7在容易獲得的視線之外,通常的限制指示器當設置在鄰近管道7時,也可能在容易獲得的視線之外。例如,在wo2008/045326的圖13中示出了一個示例的所述限制指示器和所述限制指示器的位置。
為了便于觀察設備例如限制指示器,空氣濾清器組件1包括由例如wo2008/045326的圖13中所示的結構的一些選擇性改動。具體地說,外殼2中包括功能管道(實用管道)25,大體沿其相對端部10a、11之間的方向沿著(主體10的)側壁10as的外部10x延伸。通常,槽25t完全在端部10a、11之間延伸。功能管道(utilityconduit)25包括側壁10x中的凹部或槽25t,為下文討論的功能設備提供了容納部。一般,管道25允許功能部件(實用部件)例如電線、線纜、線或管(即,通信線路)沿其進行通信,優(yōu)選不需明顯增大外殼10的外輪廓。因此,通常槽25t是足夠深的,以便通過其中的電線、線纜、線或管相對于緊鄰外殼側壁10x的外部10y會完全陷入或基本完全陷入在槽25t中。通常的槽25t會是至少0.5cm深,通常至少1cm深。管道25于是提供了從端部10a向端部11進行通信的線(路)、管等的路徑(路線),以便于維修人員進入。圖1中所示的槽25t中的具體設備將在下文進一步討論并且包括用于限制指示器的設備。
由于不使主體10的輪廓增加,管凹入部或槽25t是便利的:管理了空間限制;管或線路是安全的;并且,如果在安裝過程中帶繞外殼主體10延伸,如果完全陷入在槽25t內(nèi)則帶產(chǎn)生的壓力不會損壞(例如,夾斷)通信線路。此外,便于運輸和組裝,因為設備可由組件1的制造商預先設置在槽25t內(nèi),其中設備:在操作和運輸過程中被容納在槽25t中并受到保護;和,方便地設置以便安裝組件1。
對于所示的具體組件1,槽25t內(nèi)設置有限制指示器結構30,包括通信線路31和視覺參照部分32。
限制指示器結構30一般被設置成在過濾器濾芯的下游側上相對于環(huán)境監(jiān)控空氣濾清器組件1的出口7的壓力條件。視覺參照部分32通常是顏色指示器或其它視覺指示器,會視覺指示是否達到限制極限或條件。線路31一般提供視覺參照部分32和圖2中位于出口管7處或附近的龍頭(tap)36之間的通信。各種類型的限制指示器是公知的并且已經(jīng)被用于空氣濾清器組件有一段時間。傳統(tǒng)的指示器可被調整用于本文所述的原理和特征。
所示的具體限制指示器結構30被設置成使得站在檢修蓋12附近的設備操作者或維修人員可以觀察到指示器32,即使圖2中用于限制指示器的龍頭36位于出口7處,即,位于空氣濾清器外殼2的相對端部10a并且在視線之外。此外,可視指示器32凹入在槽25t的端部25e內(nèi)(即,在外殼2的容納部25r內(nèi)),在操作和使用過程中免受損壞。
仍參見圖1,應當指出,檢修蓋12中包括凹入部35,其形成通過其間的外部凹入部或管道35t,使得在安裝時檢修蓋12不蓋住(即不遮擋視線)視覺參照部分32,以便于對視覺參照部分32的觀察。凹入部35t通常在其最寬處為至少2cm寬,并且至少2cm深(沿徑向方向從周邊12p向內(nèi))。
一般而言,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了空氣濾清器組件,包括在其外殼2中的功能管道25,所述功能管道25沿著側壁10s的相對端部之間的方向延伸并且包括主體10的外壁10x中的凹入部25t。通常,管道25在相對的端部11、10a之間沿著空氣濾清器外殼10的外側壁10的整個長度延伸。該管道25允許其內(nèi)容納有功能設備,例如管、線路等,以容納不同的設備例如限制指示器結構30。此外,所示的示例空氣濾清器組件1包括檢修蓋12,所述檢修蓋12被設置成適應觀察陷入在管道25內(nèi)的限制指示器或其它功能設備,而不需移去檢修蓋12。在所提供的示例中,這包括在檢修蓋12的外周邊12p中的周邊凹入部35。(應當指出,在示例中基本上限制指示器至少部分伸入檢修蓋中的周邊凹入部35)。
空氣濾清器例如空氣濾清器組件1存在的另一個問題涉及空氣濾清器組件1經(jīng)常被設置于在使用過程中受到大量搖晃和/或震動的位置。如上文所述,容納在空氣濾清器組件1內(nèi)部的通常是可維修的主過濾器濾芯。所述過濾器濾芯一般是可取出的部件,并且通過打開檢修蓋12進行維修。在很多情況,主空氣過濾器濾芯通過向內(nèi)或向外定向的徑向密封可取出地密封至空氣濾清器組件1的一部分。所述密封的示例示出并披露于例如wo2009/014986,wo2009/014988,u.s.7,070,642,u.s.5,547,480,u.s.5,693,109,u.s.6,039,778,u.s.6,955,701,u.s.6,652,614,wo2009/014982,和wo2006/026241,上述專利文獻中的每一篇在此被結合入本文作為引用。由于所述密封是徑向的,除非濾芯通過一些方式固定抗旋轉,濾芯可在搖晃和震動的情況下旋轉。
在一些情況可能希望為過濾器濾芯提供在搖晃/震動環(huán)境下阻止不希望水平的旋轉的結構。這會從下文進一步的說明中理解,在本文中提供了優(yōu)選的所述結構。實際上,當存在時,它能夠以還可適應上文所表征的特征的方式提供。
現(xiàn)在參見圖2。圖2是空氣濾清器組件1的示意性平面圖,大體朝向管道25得到。在圖2中,在與檢修蓋12相對的外殼2的一端處,可以觀察到外殼2的凈化空氣出口7。同樣可見的是管道7中龍頭36的位置,提供了與龍頭36通信的限制指示器結構30的線路31,所述線路31在龍頭36和可視部分32之間延伸。在圖2中,可以看到對于所示的示例組件1,可視部分32部分伸入檢修蓋12的周邊12p中的凹入部35。應當指出,凹入部35是閉合的,即,它形成周邊12p的一部分并且不對外殼10的內(nèi)部開口。
參見圖3,應當理解,現(xiàn)有技術的限制指示器,例如在wo2008/045326的圖13中所示的類型,如果與龍頭36結合,會在圖1所示檢修蓋12旁邊的維修人員的視線之外。此外,如果它被安裝成伸向維修人員,而沒有被容納在槽例如槽25內(nèi),它在操作、運輸、安裝和/或使用過程中會受到潛在的損壞。
在圖3中,示出了空氣濾清器組件1的透視圖,除了檢修蓋12被移去并且任何容納在內(nèi)部的過濾器濾芯被取出。在圖3中,管道7中龍頭36的位置可易于查看。此外,可以查看入口結構6的一些特征。
在圖4中,提供了與圖1有些相似的空氣濾清器組件1的第二透視圖,除了該視圖是從空氣濾清器組件的大體下方方向進行觀察的,并且示出了管道25的相對側上的特征。
應當指出,圖4中所示的具體入口結構6一般是“徑向”入口,即,入口結構6的中心線大體朝向空氣濾清器外殼2的中心縱軸x。從下文所述的(第二個)可以理解,本發(fā)明的某些技術也可實施于入口結構是切向定向的,例如作為預濾清器級的一部分的結構。
在圖5中,提供了與圖4基本相似的視圖,但檢修蓋12被移去并且容納在內(nèi)部的過濾器濾芯被取出。參見圖5,可以看到示例所示的空氣濾清器組件1的選定的內(nèi)部特征。
參見圖5,在37處大體可以看到空氣濾清器外殼2的密封端。在本文中,在上下文中的術語“密封端”是指外殼2的端部區(qū)域,容納在內(nèi)部的主過濾器濾芯抵靠該端部區(qū)域會形成可移去的密封。密封端37一般會包括密封表面,特別定位并被設置成用于密封與其抵靠的可取出的過濾器濾芯。
參見圖5,在所示的具體示例空氣濾清器組件1中,在密封端37處設置有密封管38。密封管38具有外表面38x和相對的內(nèi)表面38y。每個相對于外殼2的中心軸是大體徑向定向的。
當濾芯被設置成具有徑向密封時,主過濾器濾芯(圖5中未示出)可被設置成用于密封抵靠表面38x、38y中的一個或另一個。當濾芯被設置成密封抵靠表面38x時,它一般會被稱為具有向內(nèi)定向的徑向密封的濾芯。當被設置成密封抵靠表面38y時,濾芯有時會被表征為具有向外定向的徑向密封。應當指出,在一些情況,主過濾器濾芯可被設置成密封抵靠表面38x,其中容納在內(nèi)部的安全濾芯被設置成密封抵靠表面38y。
還應當指出,對于圖5示例所示的可替換的密封表面是可能的。例如,一些主過濾器濾芯被設置成具有外周邊密封,圍繞介質的端部,被推入外殼的環(huán)繞部分,以形成密封。通常,還包括管道25的根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選結構不使用所述外周邊密封,因為管道25的內(nèi)部特征會傾向干涉。不過,通過應用根據(jù)本發(fā)明的一些原理,外殼可被設置成適應所述密封。
仍參見圖5,參見功能管道25,并且尤其是設置在外殼2的內(nèi)部2i內(nèi)的功能管道25的特征。具體地說,在圖5中,管道25的內(nèi)部部分25i是可見的。示例管道內(nèi)部25i包括:第一端部部分40;相對的第二端部部分41;和,在部分40和41之間延伸的中央部分42。
部分40通常從側壁10的相鄰部分40a向內(nèi)徑向伸出對應于至少3cm并且經(jīng)常至少6cm的量。區(qū)域40通常被設置成與端部10a相鄰。區(qū)域41還通常從側壁10的相鄰部分41a徑向向內(nèi)伸出至少3cm并且經(jīng)常至少6cm的距離。區(qū)域41通常被設置成鄰近端部11。
在通常的結構中,中央部分42不像端部區(qū)域40、41那樣徑向向內(nèi)突出(伸出)那么多。對于所示的示例,區(qū)域42徑向向內(nèi)伸出的量不大于端部40、41的每一個伸出量的60%,并且通常不大于區(qū)域40、41的伸出量的40%,盡管其它替換例是可能的。區(qū)域42的通常的內(nèi)部突出(伸出)的量會是不大于5cm,通常不大于3cm并且經(jīng)常至少0.5cm并且通常至少1cm,盡管其它替換例是可能的。
通常,管道25的內(nèi)部25i是閉合的。也就是說,空氣和水流不能通過管道25沿著其內(nèi)部25i進入外殼2的內(nèi)部2i。
區(qū)域40、41通常的大小適合并且被設置成重疊并接合容納在內(nèi)部的濾芯的選定部分,使得由于可能的徑向干涉(例如,與區(qū)域40、41),濾芯不能夠轉動不希望的量。從下文結合圖6-16的討論中可以理解設置用于該干涉的容納在內(nèi)部的濾芯的部分。
現(xiàn)在回到圖1并且尤其是檢修蓋12。檢修蓋12包括大體圓形的外周邊12p,除了凹入部35的區(qū)域外。在凹入部35處,限定了由壁部分35w提供的徑向內(nèi)部突出部分。通過這種方式,檢修蓋的大小適合匹配在端部11上,見圖5,其中凹入部35提供向槽25的延伸部。如果需要,檢修蓋12或主體10可被設置有適于提供不受天氣影響的密封的密封件,例如與圖5中的邊緣11r和其中的凹入部11x接合。
現(xiàn)在參見圖6,其中示出了設置用于圖1-5中的空氣濾清器組件1的濾芯50。所示的濾芯50包括設置在第一和第二相對的端蓋或部件52、53之間延伸的介質包51。端部件或端蓋52被設置成朝向密封端37插入外殼2,見圖5。端部件或端蓋53一般被設置成并且大小適合使得當濾芯50位于圖5中的外殼2內(nèi)時,端部件53定向朝向檢修蓋12(圖1)。
在圖8中,提供了大體朝向端蓋52得到的濾芯50的端視圖。通常,端蓋52是模制到位的,盡管其它替換例是可能的。在通常的系統(tǒng)中,端蓋52會由材料例如聚氨酯(例如柔性泡沫聚氨酯)模制而成。通常的聚氨酯會具有下述特征:成型密度不大于28lbs/cu.ft(450kg/m3),通常不大于22lbs/cu.ft(355kg/m3)并且經(jīng)常在13-17lbs/cu.ft(208-275kg/m3)的范圍內(nèi),并且硬度(邵氏a)不大于30,通常不大于22,并且經(jīng)常在10-20的范圍內(nèi)。所述氨基甲酸乙酯類是公知的并且廣泛用于過濾器濾芯制造中。例如,可以使用披露于wo2006/026241中類型的氨基甲酸乙酯類,上述專利文獻在此被結合入本文作為引用。
參見圖8,示例所示的端蓋52具有外表面55,有時被稱為外軸向表面,它是面向圖6中相對的介質包51的端蓋52的表面。端蓋52限定外周邊56。此外,端蓋52環(huán)繞并限定中央空氣流孔57。
一般,孔57包括空氣流(動)孔,通過所述空氣流孔來自例如由介質包51環(huán)繞的開口過濾器內(nèi)部51i的空氣可流動。例如,在通常的應用中,孔57是凈化空氣出口,用于來自濾芯51的已過濾空氣隨后通過出口管7。在示例濾芯50中,孔57部分由密封表面58限定(即,由密封表面58環(huán)繞),所述密封表面58構成端蓋52的一部分,被設置成匹配圍繞并密封抵靠表面38x,見圖5。
仍參見圖8,應當指出,沿著外周邊56,端蓋52包括周向管道凹入結構60。管道凹入結構60包括周邊56中的一個或多個凹入部60r,大小和形狀適合在安裝濾芯50時容納從中通過的管道25。所示的示例端蓋52包括單個管道凹入部60r。不過,它可被設置成具有多于一個的管道凹入部。管道凹入結構60的單個管道凹入部60r大體在61處表示。
應當指出,示例管道凹入部60可被表征為完全軸向延伸通過端蓋52。在上下文中術語“軸向”表示圖6和7的中心軸x的大體方向。類似的,示例孔57可被表征為完全軸向延伸通過端蓋52。當然在通常的實施例中,所示的具體凹入部61和中央孔57實際上是空穴,端蓋52繞其模制。
管道凹入結構60中的管道凹入部可具有不同的形狀。通常,所述形狀足夠大,以便濾芯50可被適當?shù)匕惭b在外殼10內(nèi)并且沒有來自管道25的不希望的干涉。在通常的組件中,這會是管道凹入部61,其中至少有管道凹入部的徑向向內(nèi)延伸部分。對于示例凹入部61,從鄰近周邊56的最外部分56a徑向向內(nèi)延伸部分為跨端部表面52(朝向孔57)的距離的至少30%,通常是所述距離的至少50%,經(jīng)常是所述距離的至少70%,并且經(jīng)常是該距離的至少80%。類似的,延伸部分的距離也可相對于介質外周邊和介質內(nèi)周邊之間的距離進行表征,因為介質的外周邊通常鄰近端蓋周邊的最外部分。因此,通常凹入部61從鄰近介質的最外部分向內(nèi)延伸的距離為從介質外周邊到介質內(nèi)周邊的距離的至少30%,經(jīng)常至少50%并且經(jīng)常至少70%并且在一些情形中至少80%。因此,當介質是褶狀的或以其它方式在介質部分之間,凹入部61通常在相鄰的褶皺之間徑向向內(nèi)伸出。
在通常的組件中,凹入部61的徑向向內(nèi)的延伸部分會包括從緊鄰周邊56的最外部分56a到(向)濾芯50的中心或中心軸x的距離的至少5%,通常至少10%并且經(jīng)常至少20%。
通常,鄰近外邊緣56,每個管道凹入部61會相對于中心軸x在徑向弧度r(圖8)上打開至少5°,通常至少10°,一般至少12°,并且經(jīng)常在10°-25°的范圍內(nèi)。這會是足夠大的,以允許在通常示例管道25上方便的安裝。因此,通常的弧度r不大于50°。經(jīng)?;《萺在5°-50°的范圍內(nèi),包括端值,經(jīng)常在10°-40°的范圍內(nèi),包括端值。
對于在安裝過程中凈空(clearing)管道25(圖5)的問題,通過端蓋52的管道凹入部61的具體形狀不是關鍵的。圖8中所示的對于每個凹入部60r的通常傳統(tǒng)的凹入形狀是一種v形,包括從中央徑向內(nèi)頂點61z徑向向外伸出的兩個側面61x、61y。通常側面61x、61y相對于頂點61z以角度a延伸,所述角度a為至少15°,一般不大于80°,并且經(jīng)常在20°-70°的范圍內(nèi),包括端值。不過,替換的形狀是可能的。在本文中,當提及兩個側面61x、61y時,表示與圖8相似的在平面或視圖上或剖面上顯示為“v”形。此外,提及“頂點”61z,并不表示必然是尖頂點,而是它可能是傳統(tǒng)的圓頂點,如所討論和所示的。
優(yōu)選的,管道凹入部61的大小適合使得當安裝后在內(nèi)部管道部分40附近凈空管道25,濾芯50不能明顯轉動,而沒有端蓋52和區(qū)域40之間的干涉,見圖5。因此,通常,凹入部61的大小相對于管道端部40在突出部分的區(qū)域中設置,以便不允許濾芯50在大于約25°的總弧度(從一極端到另一個的運動的程度)上旋轉運動,并通常不大于15°。實際上,在一些情形中,優(yōu)選完全不提供幾乎可能的旋轉運動的非常接近的公差。
現(xiàn)在參見圖7,其中提供了濾芯50的透視圖。在圖7中,可以看到端蓋或端部件53。端部件53包括外表面70,與構成端部件53的端部軸向表面的表面55相似,大體沿與介質包51相對的方向。端部件53還包括外周邊71,與端蓋52的周邊56相似。周邊71包括其中的凹入結構75,它包括一個或多個凹入部75r。所示的具體凹入結構75包括單個管道凹入部76。
相對于端蓋53的其它部分,如果需要,管道凹入部76的大小和形狀可被設置成大體與凹入部61相似。對于所示的具體濾芯50,應當指出,端蓋53具有比端蓋52稍小的外徑或尺寸。當然,這可被考慮用于確定管道凹入部76的大小和形狀。此外,應當指出,在安裝過程中,管道凹入部76不需要凈空管道25的部分40(圖5),而僅需要凈空部分41。
當然,管道凹入部76的形狀和大小的改變是可能的。所示的具體凹入部76包括從中央頂點76z徑向向外延伸的第一和第二徑向向外延伸的側面76x、76y。一般,頂點76z的側面76x、76y延伸的角度與上文所討論的角度a相似,即,通常為至少15°,一般不大于80°,并且經(jīng)常在20°-70°的范圍內(nèi),包括端值。此外,通常,相對于緊鄰外周邊71的部分的弧形延伸部與上文討論的弧形r相似,為至少5°,通常至少10°,并且一般至少12°,優(yōu)選不大于50°,通常在5°-50°的范圍內(nèi),包括端值,并經(jīng)常在10°-40°的范圍內(nèi),包括端值。通常,凹入部76自周邊71的緊鄰部分71a的內(nèi)部突出的總程度為從周邊71的緊鄰最外部分71a朝向濾芯50的中心軸x的中心的距離的至少5%,通常至少10%并且經(jīng)常至少15%(并且有時20%或更多)。
通常,凹入部76徑向向內(nèi)延伸的距離為至少0.5cm,經(jīng)常至少0.75cm并且在一些情況為1cm或更大。
應當指出,參見圖7,所示示例的凹入部76繞軸線x徑向設置,以提供與凹入部61的軸向對準。這會是通常并優(yōu)選的,因為它適應直管道25,盡管其它替換例是可能的。
參見圖6-8,應當指出,端蓋52、53中的每一個示出為其中僅具有一個凹入部61、76。這是通常的情形,不過,其它替換例是可能的。優(yōu)選為了提供強度和一體性以及方便的組裝,通常每個端蓋52、53(及其外表面(分別為55、70))具有鄰近其外周邊(分別是56和71)的部分,其中沒有凹入部在褶皺之間重疊延伸比約0.5cm更深,在繞中心軸x的至少80°、通常至少160°并且經(jīng)常至少270°的一個或多個徑向延伸部分或弧度上。當然,在由模制過程中所用的模制定心支架得到的結構中,不在介質褶皺之間重疊延伸的外周邊56、71中的較小凹入部是通常的。所述較小凹入部通常會在徑向延伸部分明顯小于0.5cm深,經(jīng)常不大于3mm并且通常更小。
仍參見圖7,應當指出,所示的具體端蓋70是閉合的端蓋,即,沒有穿過其中的開口與開口的過濾器內(nèi)部相通。所示的端蓋70包括中央凹入部80,所述中央凹入部80具有延伸通過它的閉合的端部81,具有軸向向外定向的中央突出部分82。通常,通過所述結構,端部件或端蓋70是復合的結構,例如由類似于端蓋52所用的聚氨酯制成的外環(huán)83模制到位在介質包的端部上。中央?yún)^(qū)域80通常由預成型件構成,例如作為由環(huán)83固定就位的內(nèi)襯的一部分的預成型剛性模制塑料件。
參見圖9,其中提供了濾芯50的剖視圖。
同樣,介質包51在端部件52、53之間延伸。介質包51被設置成環(huán)繞并限定開口的過濾器內(nèi)部51i。介質包51一般包括介質90,在所示的示例中還被設置成圍繞開口的過濾器內(nèi)部51i延伸。介質90可包括被設置成各種形式的各種材料。通常,介質90包括褶皺介質,折疊成之字形型式,具有交替的向內(nèi)和向外的褶皺一般在端部件52、53之間延伸,通常嵌入在端部件52、53的模制到位部分中以便密封。
介質90通常被設置成具有環(huán)繞圖9中的凹入部80的側壁80s的端部。介質包51可設置有在端部件52、53之間延伸的內(nèi)襯91。所述內(nèi)襯對于過濾器濾芯是常用的,并且通常包括金屬網(wǎng)、穿孔金屬板、或塑料框架件。所示的示例襯套91包括塑料框架件,其中具有孔91a。
仍參見圖9,所示的具體介質包51包括外襯95。外襯95一般是有孔的,即,被設置成允許空氣從其流過。外襯95被定位和定向成在端部件52、53之間延伸。示例外襯可以是金屬件,例如如果需要可以是金屬網(wǎng)或有孔金屬件。所示的具體外襯95包括塑料件,例如,注模塑料件。例如在圖10中示出了所述部件。
參見圖6-9,應當指出,所示的示例介質包51中包括凹入部100,在所示的示例中包括在端部件52、53之間連續(xù)延伸并且與凹入結構60、75的選定部分軸向對準的管道。介質包凹入部100是在安裝過程中,在介質包51中大小足以凈空管道25的凹入部。介質包凹入部100包括在圖9的襯套(襯墊)95中徑向凹入的部分101,其中相對的端部101a、101b的大小和位置被設置成分別與凹入部61、76接合和重疊。通常,鄰近至少一個端蓋52、53(并通常是兩個)凹入部100被設置成軸向延伸至少1.5cm,并且大小適合容納當伸入相鄰端部件凹入部時相同突出部分的一部分。
參見圖9,所示的具體介質包凹入部100包括v形凹入部,所述v形凹入部具有從中央徑向內(nèi)部頂點101z徑向向外延伸并且大體沿著相對的襯墊(襯套)端部95x、95y之間的襯墊(襯套)95延伸的第一和第二側面101x、101y(參見圖7)。所述的v形凹入部當用于包括褶皺介質的介質包51時是方便的,因為可通過使兩個相鄰的褶皺沿著它們的外褶皺末梢展開,介質可繞v形管道凹入部100展開。通常,v形管道凹入部100具有內(nèi)部v角度,在圖7中大體以z表示,所述角度z為至少5°,并且不大于80°,通常在20°-70°的范圍內(nèi),包括端值。類似的限定設置在相鄰的褶皺之間,在介質相鄰凹入部100。
參見圖10,應當指出,在側面101x、101y,襯套(襯墊)凹入部100是有孔的,即,包括孔102。盡管這是可選的,它提供了當使用褶皺介質時方便、有效的利用介質表面壓抵側面101x、101y。當然,襯套95的其它部分也是有孔的。
通過參見圖11-16,可理解組裝濾芯50的一種方便的方法。首先參見圖11,示意性的示出了褶皺介質結構在110處環(huán)繞內(nèi)部111。應當指出,介質包110是示意性示出的并且分別圍繞其外和內(nèi)周邊110x、110y,沒有畫出各個褶皺。因此,在圖11中,通過附圖示出了介質110的大體周邊形狀,其大體是圓柱形的。
褶皺深度一般對應于外周邊110x和內(nèi)周邊110y之間的距離。通常,介質110會形成為褶皺面(板),隨后被卷繞,使相對的褶皺介質包端部彼此固定(密封),以形成圖11中的結構。在圖12中,示出了大體在113、114處表示的兩個選定的外部褶皺,展開以形成凹入部115。當然,凹入部115包括向內(nèi)的褶皺。在圖13中,示出了其中具有凹入部115的介質110被推入襯套95。插入在兩個端部120、121中較大的端部120處進行,襯套95被定向成使得凹入部101徑向伸入凹入部115。此后,沿著內(nèi)部區(qū)域116,介質延伸通過凹入部115,在介質110中沒有破裂或滲漏。
在圖14中,示出了介質包110和襯套95的部分插入。
在圖15中,提供了插入內(nèi)襯91的隨后步驟。應當指出,圖9中閉合的端部81會被包括在襯套91的端部131中。圖9中具有突出部分82的閉合端部81可以例如與襯套91的其它部分一體模制。在圖16中,示出了所得到的介質包51。在端部135處,端蓋52通常通過模制而形成。在端部136處,端蓋53的外邊緣部分83通常通過模制而形成。端蓋52、53的模制會在介質褶皺的端部處提供密封。
應當指出,盡管介質包以圓柱形狀開始,由于由襯套95和襯套91形成,在所示的具體濾芯中它采用了有些錐形的外表面輪廓。延伸部分的通常錐角為至少0.25°,通常在0.25°-5°的范圍內(nèi),包括端值。其它替換例是可能的,包括沒有錐角(即,圓柱形)的結構。
從上文可以理解根據(jù)用于組裝的一種方便方法的方便結構的一般原理。具體而言,對于涉及褶皺介質包的方便組件,管道101會具有v形,對應于介質包中一對相鄰的伸展開或展開的褶皺。因此,端部件52、53中一般包括凹入部61、76,對應于該v形。此外,通常凹入部61、76從端蓋52、53的外周邊向內(nèi)部區(qū)域延伸的量會對應于大致介質的褶皺深度。事實上,內(nèi)部突出部分的量只能稍小于褶皺深度,以適應在頂點101z上延伸的內(nèi)部褶皺末梢,并且考慮在頂點101z自身區(qū)域中的襯套95的厚度。因此,當介質是褶皺的時侯,凹入部61、76可以徑向向內(nèi)延伸的量對應于褶皺深度的至少80%,并且經(jīng)常為褶皺深度的至少90%并且經(jīng)常更大。此外,通常凹入部61、76的形狀在截面上是v形的,以適應如上所述的方便組裝。實際上,通常管道部分40、41也是v形的,盡管其它替換例是可能的。
參見圖10,應當指出,襯套95中僅包括一個凹入部101。當然,它可以設置有多個凹入部。不過,對于圖14,它通常不會有比端部件中相似的凹入部的數(shù)量更多的在深度上大于0.5cm的凹入部。通常,襯套95包括至少一個弧形周向延伸部分,所述延伸部分為至少80°,通常至少160°,并且在一些情況至少270°,在所述延伸部分上沒有深度大于0.5cm的凹入部(在其中)。
同樣,所示的示例濾芯50具有有些錐形的外周邊輪廓,其中端蓋52比端蓋53具有更大的外尺寸。也就是說,襯套95大體從端蓋52向端蓋53向下逐漸收窄延伸。當然,如果需要,所述原理可實施于圓柱形介質包而非錐形的介質包。此外,由錐形變化的其它可替換形狀和/或改變錐角是可能的。
再次參見圖14-16,應當指出,凹入部101和襯套95在相對的軸向端部之間的延伸部分大體是連續(xù)并且開口的。這便于組裝和安裝。不過,在應用本發(fā)明的一些方面中,凹入部101在相對的軸向端之間的其延伸部分可以是不連續(xù)的,例如其上可具有脊或框架結構,只要所述結構在組裝過程中也可被外殼特征容納(適應)。
ii.第二示例實施例,圖17-36
應當指出,在圖1-16的示例實施例中,將本發(fā)明的原理實施于結構中,其中優(yōu)選提供了對于下述每一個的優(yōu)點:包括了功能管道的外殼;一旦安裝后阻止濾芯轉動;和,確保安裝對于空氣濾清器組件適當?shù)臑V芯。本發(fā)明的原理可應用于以下情形,其中外殼不具有功能管道,而仍獲得對于其它所述特征的一些優(yōu)點。所展示的示例組件在圖17-36中示出。還應當指出,如下文所述,圖17-36中的組件使用圓柱形并且不具有錐形外表面的主濾芯,并且被示出在還使用安全濾芯的環(huán)境中。當然,這兩個選擇都可應用于圖1-9的組件中。
首先參見圖17,其中示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的空氣濾清器組件200的側視圖??諝鉃V清器組件200包括外殼202,所述外殼202具有主體部分203和可移去的檢修蓋204。主體部分203包括側壁207、空氣流入口結構208、和空氣流出口結構209。在210處,用于限制指示器的龍頭被設置在出口209處。
檢修蓋204通過鎖合結構214固定就位,所述鎖合結構214包括相對設置的鎖合件215,在圖17中只示出了其中的一個??諝鉃V清器組件200包括噴射器結構218,所述噴射器結構218包括噴射器管219,其上設置有閥結構220。所示的具體組件,噴射器結構218被設置在檢修蓋204中,位于外殼202中與入口208相對的位置。當空氣濾清器組件被設置成使中心軸x水平延伸時,所示的具體管219向下以相對于水平和垂直在約30°-60°的范圍內(nèi)的角度延伸。這對于管219來說是方便的定向,因為它提供了也可被設置成使中心軸x垂直延伸的空氣濾清器組件,出口209向上而管219仍大體向下定向。
在工作中,空氣通過入口208進入組件。在外殼內(nèi)部202i中,部分225提供氣旋斜坡,引導入口空氣流進入氣旋流。這會有助于將灰塵引入噴射器結構218??諝饬鲿罱K通過容納在內(nèi)部的過濾器濾芯組件,并隨后通過空氣流出口209向外,已過濾的空氣可被引向下游設備,例如引向內(nèi)燃機的空氣進氣口。根據(jù)空氣濾清器組件200的組件的通常使用會是作為車輛或施工設備的發(fā)動機的發(fā)動機進氣空氣濾清器。
組件200有時被稱為“兩級空氣濾清器”,因為它是具有預濾清器級的空氣濾清器,所述預濾清器由切向流入口208(即,流體不朝向中心軸x,而是沿著外側壁207與其相切)、內(nèi)部氣旋導向器225和噴射器結構218的組合提供,允許當空氣被引入組件200時通過氣旋分離預分離灰塵。這有時被稱為第一級,而第二級包括設置在內(nèi)部202i中的主過濾器濾芯。
在圖17中,示例系統(tǒng)的一些示例尺寸如下表示:aa=189mm;ab=139.5mm;ac=25mm;ad=40.25mm;ae=122mm;af=46.5mm;ag=44.5mm;ah=25mm;ai=69.9mm;aj=40.6mm;al=105mm;am=50°;和an=15mm。當然,結合圖17-36可構造結合本文所述原理的變化尺寸的系統(tǒng)。應當指出,當外殼較小時,例如總長僅為約200mm并且總體直徑僅為約125mm,通??蛇M入檢修蓋204的維修人員能夠查看外殼202,足以觀察與龍頭210相關的限制指示器上的視覺指示器。因此,對于小的外殼,有時并不需要與圖1中所示的組件相似的功能管道。這是有優(yōu)勢的,因為與所述管道相關的內(nèi)部徑向突出部分可能干涉預濾清器或第一級分離器的良好的氣旋流。
在圖18中,大體沿著圖10中的線18-18剖開得到了空氣濾清器組件200的剖視圖。在剖視圖中可以示意性地觀察到容納在內(nèi)部的主過濾器濾芯230和可選的安全濾芯的部分。此外,參見圖18,在232處可以觀察到檢修蓋204的側壁204s中的噴射器孔,所述噴射器孔232允許氣旋分離的灰塵流出外殼內(nèi)部202i并且進入噴射器管219。任何容納在內(nèi)部的水可通過相似的方式從內(nèi)部202i噴射出。
此外,參見圖18,示出了設置成圍繞濾芯230的檢修蓋204的擋板234。擋板234包括:延伸通過其間的排放間隙235;和,中央內(nèi)部徑向突出結構236。這些特征將在下文中進一步討論。
在圖18中,一些示例尺寸如下:ba=9.7mm;bb=1mm。
在圖19中,如圖所示,穿過空氣濾清器組件200的剖視圖大體沿著圖18中的線19-19的方向剖開。在圖20中,示出了空氣濾清器組件200的分解透視圖。
參見圖19,可以看到外殼202的內(nèi)部202i被分成兩個區(qū)域或部分:外部環(huán)狀部分202o;和,內(nèi)部濾芯安裝部分202p。一般,外部環(huán)狀部分202o環(huán)繞內(nèi)部濾芯部分202p。外部環(huán)狀部分202o包括斜坡225。如上文所述,當空氣進入入口208時(圖17),它通過斜坡225被引導成氣旋(即,螺旋或螺線形)型式。該氣旋型式一般在區(qū)域202o中。同樣,它會導致部分分離灰塵和由空氣攜帶的其它物質,最終向外從外殼202通過噴射口232被引入噴射器結構218。在區(qū)域202o具有大體圓形的外壁(截面)是方便的,從而便于氣旋灰塵分離的空氣流通道不被明顯干擾。因此,對于所示的具體示例組件200,并沒有與圖5中的結構25i相似的向內(nèi)突出的管道結構。
仍參見圖19,外殼202的端部202x被設置成鄰近出口209。在端部202x處,外殼內(nèi)部202i包括向內(nèi)突出并環(huán)繞主過濾器濾芯230的擋板或凸緣結構237。在安裝后被凸緣或擋板237環(huán)繞的濾芯230的部分是大體鄰近端部202x的部分,一般沿著濾芯230的長度延伸不大于其長度的60%,經(jīng)常不大于其長度的50%,并且通常不大于其長度的40%。
凸緣結構237幫助限定斜坡225的區(qū)域中的氣旋運動,以便入口空氣不直接在該區(qū)域中沖擊濾芯230的介質,而是被引導成氣旋型式。
示例中由檢修蓋204限定的鄰近外殼202的端部202y設置有第二凸緣結構234,如上文所述。凸緣結構234在位于鄰近端部202y(即,在外殼端部202x處濾芯的相對端)的區(qū)域大體環(huán)繞濾芯230。凸緣結構234一般在該位置設置環(huán)繞濾芯230的擋板,便于灰塵收集在環(huán)狀區(qū)域202o并且灰塵定向通過端口232。
參見圖19,凸緣234一般沿著濾芯230延伸的距離對應于不大于濾芯長度的50%,通常不大于濾芯長度的40%并且經(jīng)常不大于濾芯長度的30%。通常濾芯軸向長度的至少15%(并且經(jīng)常至少25%)不被凸緣237、234中的任意一個環(huán)繞。
仍參見圖19,在區(qū)域236處提供了自凸緣234徑向向內(nèi)的突出結構236。徑向向內(nèi)的突出結構236提供了與濾芯230的一部分干涉配合的可能性,如下文中一般所討論的。
再次參見圖18。在圖18中,可以觀察到徑向突出結構236從凸緣234的相鄰部分234a徑向向內(nèi)突出。所示結構的突出結構236一般包括具有最徑向向內(nèi)的頂點236v的v形結構236x,相對的側面236y、236z從頂點236v徑向向外延伸。其它可替換的形狀是可能的。此外,其它可替換數(shù)量的突出部分236是可能的。通常,徑向突出結構236只會包括單個突出部分236x。不過,如果它確實包括多于一個的突出部分,通常凸緣234包括至少一個部分具有的弧形延伸部為至少80°,而其中沒有干涉突出部分236x,一般所述延伸部為至少160°并且經(jīng)常所述延伸部為至少270°。
對于所示的具體突出部分236x,從頂點236v延伸的側面236y、236z之間的角度通常不大于90°,一般不大于80°,通常為至少5°,并且經(jīng)常在20°-70°的范圍內(nèi),包括端值。突出部分236x自擋板或凸緣234的總徑向向內(nèi)突出部分通常至少0.5mm,一般至少1cm,并且通常是朝向中心軸x方向的至少5%,經(jīng)常是突出部分向中心軸x的至少10%并且通常不大于向中心軸x的距離的60%。
參見圖18,間隙235和凸緣234一般被設置成便于水從凸緣234的內(nèi)部234i排放,如果雨水等在該區(qū)域聚集。
應當指出,與突出部分236x相似的突出部分可被設置在鄰近外殼202的相對端部202x,或者以附加的方式或者以替換的方式,以便與設置在其中的過濾器濾芯的一部分相互作用。
再次參見圖19,將注意力轉向密封凸緣240,所述密封凸緣240大體從外殼202的端部202x軸向向內(nèi)突出,并且環(huán)繞到出口結構209的出口流動通道。密封凸緣240具有徑向外表面240x和徑向內(nèi)表面240y。外表面240x限定用于主濾芯230的密封表面而內(nèi)表面240y限定用于安全濾芯231的密封表面。
仍參見圖19,將注意力轉向主過濾器濾芯230。主過濾器濾芯230包括介質包250,所述介質包250被設置成在第一和第二相對的端部件或端蓋251、252之間延伸。第一端部件251是開口的端蓋,并且環(huán)繞并限定中央孔254。中央孔254限定向內(nèi)的徑向密封,用于當濾芯230被安裝并推到凸緣240上時可移去的密封抵靠密封表面240x。通常,端蓋251由例如上文結合端蓋252所述的泡沫聚氨酯的材料形成。
在所示的示例中,端蓋252是閉合的端蓋,即沒有孔穿過其中。通常,端蓋252由類似的氨基甲酸乙酯或硬質氨基甲酸乙酯形成,盡管其它替換是可能的。
仍參見圖19,介質包250包括由外襯257環(huán)繞并環(huán)繞內(nèi)襯258的介質256。介質包250即介質256和襯套257、258示出被埋入并在端部件或端蓋251、252之間延伸。
所示的可選安全濾芯231包括環(huán)繞內(nèi)襯261并在第一和第二端部件或端蓋263、264之間延伸的介質260。端蓋263是開口的端蓋,限定外徑向密封表面265,所述外徑向密封表面的尺寸和定向被設置成當濾芯231被安裝時密封抵靠密封表面240y。在所示的示例中,端蓋264是閉合的端蓋。端蓋263可以由例如類似于上文所述用于端蓋251、52的泡沫氨基甲酸乙酯的氨基甲酸乙酯形成。端蓋264可由類似的材料或硬質材料形成。
參見圖18,應當指出,濾芯230包括其中的凹入結構290,所述凹入結構290的大小適合容納(伸入其中)突出結構236。對于所示的示例濾芯230,這包括至少:端蓋252中的凹入部分,和介質包250中的管道或凹入部,如下文所討論的。它還可包括端蓋251中的凹入部,如所示并如下文所討論,但對于圖17-36中所示的具體示例不是需要的。
在轉向濾芯230之前,將結合圖20-25來評論組件200的其它特征。
在圖20中,示出了組件200的分解透視圖。外殼主體207示出一區(qū)域,該區(qū)域的大小適合并被設置成在其上容納有標識(標簽)271。
在圖21中,以分解透視圖示出了檢修蓋204。示出了檢修蓋204,其上沒有圖19中的閥部件220。還示出了從安裝座215m分解的鎖合件215。在圖21中,可看到限定環(huán)202o的部分的凸緣或擋板結構234。此外,可以觀察到凸緣234內(nèi)的突出部分236。在圖22中,示出了檢修蓋214的內(nèi)部平面圖或端視圖。先前描述的特征以相似的標記進行標識。在圖22中,一些示例尺寸和角度提供如下:da=90°;db=90°;dc=80°;dd=7.3°;de=14.6°;df=16mm和dg=10°。
在圖23中,提供了圖21和22中的檢修蓋214的外部視圖。在圖24中,示出了大體沿著圖23中的線24-24剖開得到的剖視圖。在圖24中,一些示例尺寸提供如下:ea=61mm;eb=49mm;ec=13mm;ed=10mm;ee=158mm;ef=126.2mm;eg=123.7mm;eh=117.7mm;ei=115mm;ej=94.2mm;ek=91.5mm;el=90.5mm;em=3mm;en=30mm;eo=35mm;ep=52.5mm;eq=48.5mm;er=79mm;es=20mm;et=50°;eu=7mm;ev=7mm;ew=52mm;ex=56.5mm;和ey=76mm。
在圖25中,示出了大體沿著圖23中的線25-25剖開得到的剖視圖。這里,示出了凸緣234中的槽235。同樣,槽235大體在凸緣235的下部并且設置用于從凸緣234的內(nèi)部234i排放沿其聚集的任何水。
在圖26-36中,示出了主過濾器濾芯230的特征。首先參見圖26,以平面圖示出了過濾器濾芯230。在圖26中,一些示例尺寸提供如下:fa=179mm;和,fb=89.5mm。
在圖27中,提供了朝向端部件251的端視圖。參見圖27,尺寸提供如下:ga=44.9mm。
在圖28中,示出了與圖26相似的視圖,其中有些部分示出被剖開并且以剖視圖示出。應當指出,圖28中的剖視圖大體沿著圖27中的線28-28得到。因此,剖視圖是通過圖27中的凹槽或管道280剖開得到。
在圖28中,示例尺寸如下:ha=6mm;hb=179mm;hc=3mm;hd=89.9mm;he=22.4mm直徑;hf=48mm;hg=89.9mm;hh=188mm。
在圖29中,示出了端蓋251的平面圖。在圖30中,以剖視圖示出了端蓋251的一部分。比較圖29和30,可以看到端蓋251中的孔253為限定徑向密封表面281,在安裝過程中作為向內(nèi)定向的外殼密封接合圖19中的凸緣240的表面240x。參見圖30,端蓋251具有外周邊282和位于與介質包250相對的端蓋251的一側上的軸向端表面283。端蓋251包括在其周邊282中的凹入結構,大體在285處標識。凹入結構285包括一個或多個凹入部285r,在所示的示例中示出了單個凹入部285r。所示的具體凹入部285r通過附圖標記286表示。如果需要,它可以大體類似于圖8中的凹入部61或圖7中的區(qū)域76。不過,應當指出,當外殼202如圖19中所示時,在安裝過程中凹入部286實際上不需要凈空外殼205內(nèi)的任何結構。當介質是褶皺的時侯,通常凹入部286會伸入與褶皺之間的區(qū)域軸向重疊。
對于所示的具體實施例,凹入部大體具有v形,并且延伸跨端蓋251從外周邊282向中央孔253的路程的至少5%,經(jīng)常是該距離的至少10%,并且通常是該距離的至少15%。一般凹入部的總量是至少0.5cm,通常至少0.75cm,經(jīng)常在0.75-3cm的范圍內(nèi),包括端值,盡管其它替換例是可能的。對于所示的示例,凹入部286完全延伸通過端蓋251,并且可被表征為具有v形,所述v形具有從中央頂點286z徑向向外延伸的相對的側面286x、286y。從頂點286z向外延伸的側面286x、286y的角度通常是至少15°,通常不大于80°,并且經(jīng)常在20°-70°的范圍內(nèi)。在凹入部286延伸的弧度y中,鄰近自周邊282的相交處,繞中央軸x通常是至少5°,一般不大于50°,并且經(jīng)常在10°-25°的范圍內(nèi),包括端值。
通常,如果端蓋251中包括有對應于凹入部286的類型的任何凹入部,它僅包括一個。不過,如果需要,它可包括多于一個。
仍參見圖29,在287處,示出了在周邊282中延伸通過端蓋251的模制定心凹入部。通常所述凹入部例如凹入部267相對較小,并且徑向向內(nèi)延伸不大于約3mm。還示出的是介質支撐凹入部288,所述介質支撐凹入部288通常朝向下面的介質延伸(但不穿過),與其重疊,在周邊282和中央孔253之間徑向延伸通過端蓋251不大于約25%,一般不大于20%。此外,通常它們不軸向完全延伸通過端蓋251,但其中具有至少氨基甲酸乙酯薄層在下面的介質包的軸向端上。
在圖29中,一些示例尺寸和角度提供如下:ja=2°30';jb=5°;jc=30°;jd=2.4mm半徑;je=43.1mm半徑;jf=39.9mm半徑;jg=67.9m直徑;jh=5.5mm;ji=30°;jk=120°;jj=11mm。
在圖30中,提供了大體沿著圖29中的線30-30得到的端蓋251的剖視圖。虛線表示通常埋入介質250的地方???53和徑向密封表面280是可見的。所示的示例尺寸和角度如下:ka=47.3mm直徑;kb=56.5mm直徑;kc=45.7mm直徑;kd=44.9mm直徑;ke=60°;kf=6mm;kg=3mm;kh=4mm;ki=8mm;kj=12mm;kl=3mm;km=10mm;kn=28°;ko=60°;和lk=17mm。
在圖31中,可以看到端部件252的平面圖。端部件252是閉合的,并且具有外周邊290。端部件252還包括軸向端面291,所述軸向端面背向在相對的端蓋251中的介質包250。
端蓋252包括周邊凹入結構295,所述周邊凹入結構295包括至少一個凹入部296。在所示的示例結構中,示出了單個凹入部297。當濾芯被安裝在外殼202中時,周邊凹入結構295的大體大小適合并被設置成接納伸入其中的圖18中的突出部分236。各種不同形狀的凹入部296可用于此。具體的凹入部297完全軸向延伸通過端蓋252,具有大體v形,所述v形具有從中央內(nèi)頂點297z徑向向外延伸的相對側面297x、297y。通常每個凹入部296(即,凹入部297)徑向跨過(通過)端蓋252從外周邊290向中心軸x延伸的距離對應于距離的至少5%并且通常是該距離的至少10%。通常,延伸部分的量是至少0.5cm,一般至少0.75cm??深愃朴诎既氩?86。
所示的具體端蓋252包括單個凹入部297,盡管可設置更多數(shù)量。通常,外周邊290和端蓋251被設置成相對于凹入部例如凹入部97,周邊可以延伸至少80°,通常至少160°;并且經(jīng)常270°或更大,而不遇到所述凹入部。
所示的具體凹入部297被設置成具有以一角度從頂點297z徑向向外延伸的側面297x、297y,所述角度為至少15°并且不大于80°并且通常在20°-50°的范圍內(nèi),包括端值。
通常沿著外周邊290,凹入部297相對于中心軸x限定間隙或弧形y1為至少5°,一般不大于50°,通常在5°-50°的范圍內(nèi),包括端值;一般10°-40°的范圍內(nèi),包括端值。該弧形或間隙y1通常足夠大,以容納圖18中的突出部分236。
仍參見圖31,應當指出,周邊290中還包括模制定心凹入部299;每個通常向中心軸x延伸不大于約3cm,通常不大于3mm。還包括支架(間隙)凹入部300,每個通常不完全延伸通過端蓋252。在圖31中,一些示例尺寸和角度提供如下:la=30°;lb=2.4mm半徑;lc=67.2mm直徑;ld=39.9mm半徑;le=43.1mm半徑;lf=11mm;lg=5.5mm;lh=5°;li=30°;lj=2°/30';和lk=120°。
通常,容納部296的大小適合使得當設置在突出部分236上時,濾芯230不能轉動大于約25°,通常不大于約15°,并且經(jīng)常不大于不遇到突出部分236和凹入部297之間的干涉的最小量。
在圖32中,示出了沿著圖31中的線32-32得到的端蓋252的剖視圖。在虛線中示出了介質包250。圖33中的示例尺寸如下:ma=60°;mb=3mm;mc=1mm;md=12mm;me=3mm;和,mf=10mm。
在圖33中,示意性地示出了介質251的示圖。介質251可包括繞中心軸x延伸的褶皺介質。在310處,提供了介質251中的介質凹入部,大體通過提供類似于上文所述的介質的展開褶皺而提供。這允許在其中接納突出部分236的一部分,用于凈空(余隙),見圖19。
參見圖33,示例尺寸如下:na=173mm;nb=85.4mm;nc=15.5mm。
在圖34中,示意性地示出了介質251中的凹入部310。同樣,通常凹入部310會包括兩個褶皺,所述兩個褶皺展開的量比介質251內(nèi)其余的褶皺更大。示意性示圖示出了沿著外周邊延伸的凹入部310,在弧線(弧形)y2上為至少5°,通常至少10°,一般不大于50°,例如在5°-50°的范圍內(nèi),包括端值,例如,10°-40°,包括端值。盡管可能有多于一個的凹入部,類似于凹入部310,通常并不是這樣。如果存在多于一個的凹入部,通常介質包251會限定周邊251p,所述周邊251p具有至少一個部分在弧線上的伸展為至少80°,通常至少160°,并且在一些情況為270°或更大,而不遇到所述凹入部。
所示的凹入部310具有從中央頂點310z以一角度向外延伸的相對側面310x、310y,所述角度為至少5°,通常不大于80°并且經(jīng)常在20°-70°的范圍內(nèi),包括端值。
通常,凹入部310從周邊251p徑向向內(nèi)延伸的距離對應于至少0.5cm,一般至少0.75cm,經(jīng)常1cm或更大的距離。
當然,在很多情況,對于褶皺介質,區(qū)域312中的介質包只是具有對應于介質厚度的厚度。
在圖34中,一些示例尺寸和角度如下:oa=30.7mm;ob=30°;和,oc=11.5mm。
回到圖19,示出了濾芯230具有外襯257。外襯257在圖35中示出。外襯257可包括金屬件,例如,金屬網(wǎng)件或有孔金屬件或模制塑料件。所示的示例包括金屬網(wǎng)。在圖35中,一些示例尺寸提供如下:pa=173mm;和,pb=86.33mm。
在圖36中,提供了襯套257的端視圖??梢钥吹剑r套257限定其中具有凹入結構321的外周邊320,包括至少一個凹入部322。所示的具體凹入部322從襯套257的相鄰部分徑向向內(nèi)延伸至少0.5cm,通常至少0.75cm并且經(jīng)常更大。所示的具體凹入部322相對于中心軸x在圍繞周邊257p的弧形間隙y3上伸展至少5°,并且經(jīng)常在5°-50°的范圍內(nèi),包括端值。
所示的具體凹入部322具有v形,其中相對的側面322x、322y從中央頂點322z徑向向外延伸。通常,側面322x、322y相對于頂點322z以一角度徑向向外延伸,所述角度為至少5°,通常至少20°,并且經(jīng)常在20°-50°的范圍內(nèi),包括端值,并且一般不大于80°。
當使用金屬襯套時,可利用按壓或相似的操作形成凹入部322。
在圖36中,一些示例尺寸提供如下:角度mb=30°,ma=10.9mm。
應當理解,濾芯230的組裝可通過對圖11-16所述組裝相似的方式進行。
iii.選定的總結評論和意見
根據(jù)本發(fā)明,披露了空氣過濾器組件、部件和特征。沒有特別要求組件、部件或特征包括本文所表征的所有細節(jié),以便獲得根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)點。此外,披露了組裝、安裝、拆卸和使用的方法,同樣沒有特別要求用所述結構實施的方法包括所表征的所有特征,以獲得一些優(yōu)點。
根據(jù)本申請的一個方面,提供了一種空氣過濾器濾芯,所述空氣過濾器濾芯包括環(huán)繞并限定開口的過濾器內(nèi)部的介質包;所述介質包包括過濾介質。所述介質具有第一和第二相對的端部并且限定介質內(nèi)周邊和介質外周邊。所述介質可以是褶皺的。
第一端部件被設置在介質第一端。所述第一端部件上包括外殼密封結構。所述外殼密封結構可以是多種密封結構,在使用中適于密封抵靠外殼部件。通常,所述外殼密封結構被設置成使得它可以可移去的設置抵靠外殼,以允許維修濾芯。例如,該外殼密封結構可以是徑向密封。討論了兩種一般的徑向密封類型,一種徑向向內(nèi)定向,另一種徑向向外定向。
第二端部件被設置在介質第二端。所述第二端部件通常是閉合的端部件。
所述第一和第二端部件的部分可以是模制到位的。
所述第一和第二端部件中的至少選定的一個具有外周邊,所述外周邊中具有第一凹入結構。與所述第一和第二端部件中的一個相關的第一凹入結構包括至少第一凹入部(即,端部件凹入部),從其所在的第一和第二端部件中的選定一個徑向向內(nèi)突出,到與介質部分之間的空間重疊的一位置,例如,到從在鄰近端部件的介質周邊中鄰近相關端部件的最外部分朝向對應于介質內(nèi)周邊的最內(nèi)部分的位置至少30%的位置,通常至少50%并且一般至少70%。第一端部件凹入部大體完全軸向延伸通過第一和第二端部件中的相關一個。
第一凹入結構可包括多個凹入部,大體對應第一凹入輪廓。不過,示出了其中端蓋中僅包括一個所述凹入部的示例。通常,端蓋外周邊包括一區(qū)域,所述區(qū)域為至少80°、通常至少160°并且經(jīng)常至少270°的繞端蓋的中心的弧形伸展部,其中沒有設置所述凹入部。在上下中術語“凹入部”不是指小于4mm的凹入部和/或僅從模制定心特征或其它結構形成,并且不重疊于介質部分之間例如褶皺之間的區(qū)域。
在所述的示例結構中,第一端部件凹入部具有大體v形,其中在相對側上徑向最內(nèi)頂點從所述頂點向相關端蓋的外周邊徑向向外延伸。通常,側面的延伸部的角度為至少15°,一般不大于80°并且經(jīng)常在20°-70°的范圍內(nèi),包括端值。
在所示的示例結構中,介質包環(huán)繞并限定第一端部件的中央縱軸,凹入部相對于所述中央縱軸延伸過的外周邊弧度為至少5°,通常不大于80°。通常,該延伸部的弧度在5°-50°的范圍內(nèi),包括端值,例如,10°-40°的范圍內(nèi),包括端值,盡管替換例是可能的。
在所述的示例結構中,第一端部件包括開口的端部件,所述開口的端部件具有通過其中的中央孔,并且第二端部件是閉合的端部件。在所示的示例中,每個端部件具有端部件凹入部,對應于其中的第一端部件凹入部。
披露了一種結構,其中介質中包括第一介質凹入結構,包括至少第一介質凹入部,所述第一介質凹入部從第一端部件朝向第二端部件延伸,通常完全在第一和第二端部件之間延伸,其在截面上具有弧形延伸部,沿著外周邊對介質中心軸延伸過的弧形間隙為至少5°,不大于50°,經(jīng)常在5°-50°的范圍內(nèi),包括端值,通常10°-40°。通常,第一介質凹入部與第一端部件凹入部軸向對準,并且如果存在的話,與第一和第二端蓋的每一個中的端部件凹入部對準。
通常,第一介質凹入部具有在相對側上中央徑向內(nèi)頂點從所述中央徑向內(nèi)頂點以一角度徑向向外延伸的形狀,所述角度為至少15°,并且經(jīng)常在20°-70°的范圍內(nèi),包括端值,通常不大于80°。第一介質包凹入部可包括由展開的兩個相鄰向外定向的褶皺相對于其它相鄰褶皺形成的凹入部。
在示例結構中,介質是連續(xù)的褶皺環(huán),并且內(nèi)部褶皺末梢延伸過介質凹入部的頂點。
披露了介質包,所述介質包包括外襯,所述外襯中具有介質包凹入部,與伸入介質凹入部的位置對準。外襯可被設置成具有所述凹入部的塑料形式,或金屬形式,例如有孔金屬和/或金屬網(wǎng)。通常,襯套在凹入部的區(qū)域中是有孔的。
介質包凹入結構和外襯通常具有直的輪廓,具有限定向外定向的v形的截面輪廓,具有向內(nèi)突出的頂點和兩個側面,所述側面以一角度從頂點向外延伸,所述角度為至少15°,通常不大于80°并且經(jīng)常在20°-70°的范圍內(nèi),包括端值。
通常,外襯上介質包凹入部在第一和第二端蓋之間的延伸部是連續(xù)的,盡管其它替換例是可能的。在任意情形,通常它緊鄰端部件中的至少一個并且通常兩個端部件的凹入部軸向延伸至少1.5cm的距離。
表征了一種示例介質包,所述介質包具有大體錐形的外周邊,所述輪廓是指大體總的形狀,與介質包凹入部無關。錐角通常是至少0.25°。提供了另一個示例,具有大體圓柱形外周邊,同樣限定圓柱體形狀而忽略介質包凹入部。
提供了可替換的空氣過濾器濾芯輪廓,使用上文所表征的特征中的各種選定特征。
提供了一種空氣濾清器組件,所述組件包括外殼,所述外殼具有空氣流入口結構和空氣流出口結構和檢修蓋,和設置在外殼的內(nèi)部中的濾芯(例如具有本文大體所表征的特征)。在一個示例中,外殼包括內(nèi)部徑向突出結構,具有伸入第一端部件凹入部(在第一和第二端部件中的一個或另一個中)的徑向突出部分。外殼可包括具有伸入介質包凹入部的徑向突出部分的內(nèi)部徑向突出結構。外殼的內(nèi)部徑向突出結構可包括功能管道凹入部的內(nèi)部部分和外殼側壁的外表面。功能管道凹入部可以例如包括完全在側壁的相對端部之間延伸的槽。
在所示的示例中,限制指示器線設置在功能管道凹入部中,位于外殼的外部。限制指示器線可在限制指示器的視覺顯示部分處截止,并且至少部分容納在凹入部內(nèi)。外殼可包括檢修蓋,類似的其中具有周邊凹入部,以允許限制指示器結構的一部分凹入在其中,并且允許觀察限制指示器結構而不需移去檢修蓋。
在另一個示例結構中,外殼包括伸入端蓋和介質包中的一個的凹入部的突出部分,而沒有突出部分在相對的端蓋的凹入部下方延伸。
通常,當功能管道凹入部存在時,深度為至少1cm。
在示例組件中,通過外殼的突出部分伸入濾芯的一個或多個周邊凹入部提供干涉配合,相對于外殼突出部分阻止濾芯轉動超過25°,優(yōu)選(阻止濾芯轉動)超過15°。
還披露了組裝和使用以及安裝和拆卸的方法。
另外,沒有要求結構、組件、技術、方法或應用包括本文所表征的所有特征,以便獲得根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)點。