本專利發(fā)明總體上涉及空氣過濾器組件，特別地涉及一種與空氣充氣室相關(guān)聯(lián)的過濾器組件。

背景技術(shù)：

用于諸如建筑業(yè)、礦業(yè)和農(nóng)業(yè)的機(jī)器的供暖通風(fēng)與空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)具有用于將新鮮空氣按線路送入到HVAC系統(tǒng)中的新鮮空氣入口充氣室。該充氣室通常具有設(shè)置為延伸跨過充氣室前部的面板過濾器。通常，面板過濾器由對于空氣流半滲透的過濾介質(zhì)制成，在除去污物的同時(shí)允許空氣通過。因此，用于新鮮空氣充氣室的面板過濾器有助于防止污物(諸如污垢、灰塵和/或來自空氣中的其它微細(xì)固體)被吸入到HVAC系統(tǒng)中。過濾介質(zhì)可包括由互補(bǔ)成形的外殼保持就位的打褶的紙層，該互補(bǔ)成形的外殼還可用于幫助將過濾器保持就位于充氣室的前部。

隨著時(shí)間的推移，污垢和其它污物將在過濾介質(zhì)上聚集，從而堵塞新鮮空氣過濾器并阻止或防止進(jìn)入的空氣通過空氣清潔器裝置并進(jìn)入空氣入口充氣室內(nèi)。因此，有必要定期利用新過濾器來代替新鮮空氣過濾器或者將過濾器拆下清洗。機(jī)器通常具有各種不同類型的過濾器，這些過濾器都需要定期保養(yǎng)或更換。不幸的是，新鮮空氣過濾器可能要求比其它機(jī)器過濾器(諸如與發(fā)動(dòng)機(jī)空氣、油和液壓流體相關(guān)聯(lián)的那些機(jī)器過濾器)更頻繁地更換。如果機(jī)器必須單獨(dú)保養(yǎng)來進(jìn)行新鮮空氣過濾器的更換，則停機(jī)時(shí)間會(huì)增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一方面，本發(fā)明描述了一種與具有帶有非線性構(gòu)造的內(nèi)部通道的充氣室一起使用的空氣過濾器組件。該空氣過濾器組件包括支撐組件，該支撐組件具有可插入到充氣室內(nèi)部通道中的頸部和安裝面。過濾器組件進(jìn)一步包括空氣過濾器，該空氣過濾器包括用于支撐過濾介質(zhì)的過濾器框架。過濾器框架具有圍繞過濾器入口側(cè)的周邊延伸的環(huán)形安裝凸緣。該環(huán)形安裝凸緣被構(gòu)造為能夠釋放地連接于支撐組件的安裝面。過濾器的出口側(cè)包括多個(gè)平面截面，其相對于彼此以非90度的角度延伸并被構(gòu)造為與充氣室的內(nèi)部通道互補(bǔ)。

在另一方面，本發(fā)明描述了一種空氣處理系統(tǒng)，其包括具有帶有非線性構(gòu)造的內(nèi)部通道的充氣室和連接于該充氣室入口開口的空氣過濾器組件。該空氣過濾器組件包括支撐組件，該支撐組件包括可插入到充氣室內(nèi)的內(nèi)部通道中的頸部和安裝面?？諝膺^濾器組件進(jìn)一步包括空氣過濾器，該空氣過濾器包括用于支撐過濾介質(zhì)的過濾器框架。過濾器框架具有圍繞過濾器的入口側(cè)的周邊延伸的環(huán)形安裝凸緣。環(huán)形安裝凸緣被構(gòu)造為能夠釋放地連接于支撐組件的安裝面。過濾器的出口側(cè)包括多個(gè)平面截面，其相對于彼此以非90度的角度延伸并被構(gòu)造為與充氣室的內(nèi)部通道互補(bǔ)。

在又一方面，本發(fā)明描述了一種空氣過濾器，其包括打褶的過濾介質(zhì)和支撐過濾介質(zhì)的過濾器框架。過濾器框架具有圍繞過濾器入口側(cè)的周邊延伸的環(huán)形安裝凸緣。安裝凸緣包括與安裝凸緣的第一邊緣相鄰的多個(gè)安裝孔以及與和第一邊緣相對的第二邊緣相鄰的多個(gè)安裝鉤。過濾介質(zhì)的出口側(cè)包括垂直于由過濾介質(zhì)的入口側(cè)限定的平面而延伸的第一平面截面，與第一截面相交并相對于第一截面以非90度的角度延伸的第二截面，以及與第二截面相交并相對于第二截面以非90度的角度延伸的第三截面。第三截面平行于由過濾介質(zhì)入口側(cè)限定的平面而延伸，且其表面積小于過濾介質(zhì)入口側(cè)的表面積。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的空氣過濾器組件的示意性前透視圖。

圖2是圖1的空氣過濾器組件的保持機(jī)構(gòu)的示意性放大前透視細(xì)節(jié)圖。

圖3是圖1的空氣過濾器組件的示意性后透視圖。

圖4是圖1的空氣過濾器組件的過濾器的示意性后透視圖。

圖5是安裝于空氣充氣室中的圖1的空氣過濾器組件的示意性側(cè)視圖。

圖6是安裝于空氣充氣室中的圖1的空氣過濾器組件的示意性后視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通常涉及一種與空氣充氣室一起使用的空氣過濾器組件。特別參考圖1，示出了過濾器組件10的示例性實(shí)施例。圖1的空氣過濾器組件10可構(gòu)造為過濾來自環(huán)境中的空氣，以用于要求清潔空氣的應(yīng)用中。例如，空氣過濾器組件10可用于過濾供給機(jī)器的空氣循環(huán)系統(tǒng)(例如供暖通風(fēng)與空調(diào)(HVAC)系統(tǒng))的新鮮空氣的供氣。HVAC系統(tǒng)可設(shè)置在旨在執(zhí)行與諸如礦業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸業(yè)或本領(lǐng)域已知的任何其它產(chǎn)業(yè)相關(guān)聯(lián)的某種操作的機(jī)器上。例如，機(jī)器可以是諸如拖車臺(tái)架和土方機(jī)器(諸如輪式裝載機(jī)、挖掘機(jī)、自卸車、反鏟、平地機(jī)、材料處理機(jī)等)的車輛。

雖然本發(fā)明的空氣過濾器組件10的各個(gè)方面可以結(jié)合其在過濾供給機(jī)器HVAC系統(tǒng)的新鮮供氣中的使用來描述，但是本發(fā)明并不限于該特定應(yīng)用。相反地，本發(fā)明可應(yīng)用于要求清潔空氣源的任何應(yīng)用中。

圖5和圖6中示出了用于可與圖示的空氣過濾器組件10一起使用的空氣處理系統(tǒng)的示例性充氣室12。圖示的充氣室12可構(gòu)造為將新鮮空氣引導(dǎo)或?qū)氲紿VAC系統(tǒng)中。在這方面，充氣室12可從任何適合的源(例如，機(jī)器室內(nèi)或外部空氣)吸入新鮮空氣。圖示的充氣室12包括多個(gè)側(cè)壁14，多個(gè)側(cè)壁14限定了與內(nèi)部通道18連通的入口開口16，吸入充氣室12中的空氣可通過該內(nèi)部通道18引導(dǎo)到，例如，HVAC系統(tǒng)中。如圖5所最佳示出的，充氣室的側(cè)壁14可構(gòu)造為使得充氣室12的內(nèi)部通道18具有非線性或輪廓的構(gòu)造。特別地，可以構(gòu)造充氣室12的至少一個(gè)側(cè)壁14來限定充氣室12的內(nèi)壁的一部分，其相對于由充氣室入口開口16限定的平面以非垂直方式延伸。如圖5和圖6所示，充氣室12可包括大致平直的入口截面20，在其下游方向接著中間截面22，在中間截面22中，充氣室12的上側(cè)壁14相對于入口截面20和充氣室入口開口16的平面以非90度的角度延伸。由于這種構(gòu)造，充氣室12的中間截面22可與充氣室出口截面24連通，充氣室出口截面24可相對于充氣室12的入口開口16和入口截面20橫向偏移，如圖5所示。

為了去除吸入充氣室12并因此進(jìn)入HVAC系統(tǒng)或其它關(guān)聯(lián)應(yīng)用的空氣中的污物(諸如灰塵或其它細(xì)微顆粒)，空氣過濾器組件10可設(shè)置于充氣室12的入口開口16處，如圖5所示。為了支撐過濾器并方便將空氣過濾器組件10安裝到充氣室12的入口開口16處，空氣過濾器組件10可包括支撐組件26，其可被構(gòu)造為容納并容許過濾器28，如圖2所示。特別地，支撐組件26可包括限定了可通過其插入過濾器28的開口的環(huán)形外安裝面30。安裝面30可包括緊固件32(例如在環(huán)形安裝面的每個(gè)角)，以方便將支撐組件26連接至將入口開口16環(huán)繞到充氣室的結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，支撐組件26可進(jìn)一步包括環(huán)形臺(tái)肩34，環(huán)形臺(tái)肩34從鄰近其內(nèi)邊緣的安裝面30懸伸并在相對于安裝面30(其也是相對于充氣室12和過濾器組件10的下游方向)的軸向向內(nèi)的方向上延伸。支撐組件26還可包括頸部36，頸部36從臺(tái)肩34懸伸并且也在軸向向內(nèi)或下游方向上延伸。當(dāng)支撐組件26連接至充氣室12時(shí)，臺(tái)肩34抵靠充氣室入口開口16的邊緣，并且頸部36延伸到充氣室12的內(nèi)部通道18內(nèi)并抵靠內(nèi)壁。為了提高支撐組件26對充氣室12的密封性，并因此確保吸入充氣室12中的空氣流過過濾器28，可以設(shè)置泡沫條來密封過濾器28與充氣室12之間的任何泄漏路徑。

空氣過濾器組件10的過濾器28可包括由過濾器框架40支撐的過濾介質(zhì)38。為了方便將過濾器28連接至支撐組件26，過濾器框架40可包括位于過濾器28的入口側(cè)44的環(huán)形安裝凸緣42，如圖1所示。過濾器框架40的安裝凸緣42可圍繞過濾器的入口側(cè)44的周邊延伸，使過濾介質(zhì)38基本上不受阻礙地位于過濾器28的入口側(cè)的中心部分。為了將過濾器28連接至支撐組件26，從而連接至充氣室12，過濾器框架40的安裝凸緣42可包括一個(gè)或多個(gè)安裝鉤46，在從安裝凸緣42的下邊緣懸伸的圖示實(shí)施例的情況下，鉤46可與支撐組件26的安裝面中的互補(bǔ)槽48能夠釋放地接合。槽48可構(gòu)造有開口背部，該開口背部使得當(dāng)過濾器28相對于支撐組件26的安裝面30成一定角度時(shí)安裝鉤46能夠首先與槽48接合。一旦鉤部46插入到槽48中，過濾器28就可樞轉(zhuǎn)成與支撐組件26的安裝面30接合。

如圖2所示，在安裝凸緣42的上邊緣處，可以設(shè)置具有多個(gè)(在這種情況下為一對)安裝孔52的向上延伸部50。為了方便將過濾器28的上邊緣連接至支撐組件26，安裝孔52中的每一個(gè)可構(gòu)造為與對應(yīng)的一對彈簧片54能夠釋放地接合，彈簧片54設(shè)置為鄰近支撐組件26的安裝面30的上邊緣。每對彈簧片54可從支撐組件26的安裝面30向外延伸，并且構(gòu)造為使得當(dāng)它們通過過濾器框架40的安裝凸緣42上的對應(yīng)的孔52插入時(shí)，其可在向內(nèi)方向上朝向彼此彈性地偏轉(zhuǎn)。為了輔助該偏轉(zhuǎn)，每個(gè)彈簧片54可具有傾斜部56，傾斜部56與安裝孔52的邊緣接合，并產(chǎn)生使彈簧突54向內(nèi)朝向彼此的凸輪作用。一旦片54的傾斜部56通過對應(yīng)的安裝孔52完全插入，彈簧片54回彈到它們的初始位置，以使每個(gè)片54上的鎖定凸沿58與過濾器框架安裝凸緣42的外表面接合，從而將過濾器28的上邊緣鎖定至支撐組件26。在這個(gè)位置中，過濾器28的下邊緣通過捕獲在支撐組件26的對應(yīng)槽48中的過濾器框架40的安裝鉤46固定至支撐組件26。雖然結(jié)合用于將過濾器28保持在支撐組件26和充氣室12上的特定裝置描述了空氣過濾器組件10，應(yīng)理解的是，也可以使用其它裝置。

與延伸跨過開口進(jìn)入充氣室的面板過濾器相比，為了向過濾器28提供用于去除污物的附加表面積，過濾器28可構(gòu)造為使得過濾器的出口側(cè)60以與充氣室12的內(nèi)部通道18的構(gòu)造互補(bǔ)的方式形成輪廓。例如，如圖1所示，過濾器的入口側(cè)44(初始將空氣吸入過濾器中的一側(cè))可構(gòu)造為主要在由過濾材料的褶皺尖端限定的單個(gè)平面中延伸?？諝膺^濾器的出口側(cè)60(空氣可通過其離開過濾器的一側(cè))可具有由以非90度的角度彼此相交的多個(gè)平面出口側(cè)截面限定的輪廓。由于這種構(gòu)造，過濾器28的橫截面積隨著其從入口側(cè)44延伸至出口側(cè)60而減小。

如圖3和圖4所示，這些出口側(cè)截面可包括垂直于由過濾器28的入口側(cè)44限定的平面而延伸的上部第一截面62。出口側(cè)截面可進(jìn)一步包括以非90度的角度延伸離開上部第一截面62的成角度的第二截面64(例如，如在平面相交線周圍測量的第一截面62和第二截面64所延伸的相應(yīng)平面之間的角度不是90度)。在圖示的實(shí)施例中，成角度的第二截面64與充氣室12的成角度的中間截面22以互補(bǔ)方式向下成角度?？v觀成角度的第二截面64，過濾器28的橫截面積隨著第二截面64在下游方向(即從過濾器入口側(cè)開始朝向出口側(cè)的方向)上延伸而連續(xù)減小。出口側(cè)的第三截面66可與第二截面64以非90度的角度相交(例如，如在平面相交線周圍測量的第二截面64和第三截面66所延伸的相應(yīng)平面之間的角度不是90度)，第三截面66也平行于由過濾器28的入口側(cè)44限定的平面而延伸。出口側(cè)的下部第四截面68可在第三截面66與入口側(cè)44之間延伸并相對于第三截面66和入口側(cè)44垂直延伸。在圖示的實(shí)施例中，過濾器28的出口側(cè)60的第三截面66的表面積小于過濾器28的入口側(cè)44的表面積。此外，上部第一截面62的表面積可小于成角度的第二截面64和第三截面66的表面積。

如圖3和圖4所示，過濾器框架40可包括延伸超過并支撐過濾介質(zhì)38的橫向側(cè)的橫向側(cè)面板70，其可相對于過濾器28的入口側(cè)44垂直延伸。此外，過濾器框架40可構(gòu)造為使得出口側(cè)60的第一截面62、第二截面64、第三截面66和第四截面68是基本開口的，使得空氣可以離開過濾介質(zhì)38并進(jìn)入充氣室12中。為了實(shí)現(xiàn)該目的，過濾器框架40可不具有延伸超過那些出口側(cè)截面的任何結(jié)構(gòu)，或者其可具有基本開口的籠狀結(jié)構(gòu)，該籠狀結(jié)構(gòu)在仍然對流出過濾介質(zhì)38的空氣流造成最小阻礙的同時(shí)向過濾介質(zhì)38提供支撐。

過濾介質(zhì)38可由空氣或氣體可滲透的材料制成，例如，包括紙漿的紙基材料、纖維素材料、紡絲聚酯纖維、有機(jī)或玻璃纖維、燒結(jié)材料或其它過濾材料。另外，過濾介質(zhì)38可以組裝成一層或多層片狀層，其可像通常對過濾材料所做的那樣折疊成多個(gè)縱向褶72。多個(gè)褶72可以大體上彼此平行且相鄰，并且在褶的褶曲內(nèi)設(shè)置通道或凹槽，方便空氣穿過過濾介質(zhì)38。過濾介質(zhì)38可設(shè)置為使得褶72通常在過濾器28的入口側(cè)與出口側(cè)60的第二截面64和第三截面66之間延伸(反之亦然)。

典型的過濾介質(zhì)通常不容易彎曲成過濾器的出口側(cè)以與充氣室的內(nèi)部構(gòu)造互補(bǔ)的方式形成輪廓的形狀。然而，可以使用曼胡默爾的VarioPleat過濾介質(zhì)，因?yàn)檫@種過濾介質(zhì)提供了可變褶高的使用，其允許大的褶高階梯以及平滑過渡，其中褶高連續(xù)增加或減小，從而使得過濾器能夠具有階梯式或成角度的構(gòu)造。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明適用于涉及對吸入具有非線性構(gòu)造的充氣室中的空氣進(jìn)行過濾的任意應(yīng)用。如先前所指出的，本發(fā)明的空氣過濾器組件10的一個(gè)示例性應(yīng)用是對吸入機(jī)器HVAC系統(tǒng)的新鮮空氣入口充氣室中的空氣進(jìn)行過濾。過濾器出口側(cè)的輪廓與充氣室的內(nèi)部構(gòu)造互補(bǔ)，使得過濾器能夠利用充氣室內(nèi)先前未使用的空間。此外，與在這些應(yīng)用中先前使用的面板過濾器相比，所公開的過濾器的構(gòu)造增加了過濾介質(zhì)的表面積。該增加的表面積可延長過濾器的使用壽命并使得其常規(guī)保養(yǎng)間隔與其它機(jī)器過濾器相同。因此，所公開的過濾器組件10可通過消除對空氣過濾器的單獨(dú)保養(yǎng)停用的需要而縮短停機(jī)時(shí)間。

應(yīng)當(dāng)了解的是，以上描述提供了所公開的系統(tǒng)和技術(shù)的實(shí)例。然而，可以預(yù)見的是，本發(fā)明的其它實(shí)施方式可在細(xì)節(jié)上不同于以上實(shí)例。對本發(fā)明或其實(shí)例的所有引用旨在參照對該點(diǎn)進(jìn)行討論的特定實(shí)例，且并不旨在暗示對本發(fā)明更通常涉及的范圍的任何限制。除非另有說明，否則關(guān)于特定特征的區(qū)別及貶低的所有語言均旨在表示那些特征并不是優(yōu)選的，而不是將這些特征完全排除在本發(fā)明的范圍之外。

除非本文另有說明，否則本文中對值范圍的詳述僅旨在作為單獨(dú)指明落入該范圍內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)值的速記法，并且每個(gè)單獨(dú)值包括于本說明書中，如同在本文對其進(jìn)行了單獨(dú)的引用。除非本文另有說明或與上下文有明顯的矛盾，否則本文所描述的所有方法可以按任何適合的順序執(zhí)行。