相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)包括(帶有修改)申請(qǐng)日為2012年10月11日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/712,454;申請(qǐng)日為2011年11月30日的US 61/565,114;和申請(qǐng)日為2011年10月26日的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/551,741的公開內(nèi)容。美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/712,454、61/565,114和61/551,741的每一篇的全部公開內(nèi)容在此被援引加入本文。以適當(dāng)?shù)某潭纫骍S 61/712,454、61/565,114和61/551,741的每一篇的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及過濾器組件,例如空氣濾清器組件、及其部件和特征、以及組裝和使用的方法。過濾器組件包括外殼,所述外殼中具有可取出和可更換的過濾器濾芯。過濾器濾芯可選地被設(shè)置成具有外殼密封結(jié)構(gòu),以使優(yōu)點(diǎn)突出。描述了可提供優(yōu)點(diǎn)的過濾器外殼和/或?yàn)V芯的不同特征。披露了組裝和使用的方法。披露了可選的有利的諧振器/聲波扼流圈(resonator/sonic choke)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在許多系統(tǒng)中希望進(jìn)行空氣或其它氣體過濾。通常的應(yīng)用是過濾至內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣。另一個(gè)是過濾曲軸箱通風(fēng)過濾器組件。通常,所述系統(tǒng)包括過濾器組件,所述過濾器組件中具有可維修的過濾器濾芯。在使用一段時(shí)間后,過濾器外殼內(nèi)的過濾介質(zhì)需要維護(hù)(通過清潔或完全更換)。通常,對(duì)于用于(例如安裝在車輛上)的內(nèi)燃機(jī)的空氣濾清器或曲軸箱通風(fēng)過濾器組件,過濾介質(zhì)被容納在可取出和可更換的即可維修的部件中(通常稱為過濾器元件或?yàn)V芯)。過濾器濾芯被設(shè)置成在使用中可取出地密封在空氣濾清器內(nèi)。
希望改進(jìn)過濾器結(jié)構(gòu)的組件/組裝、可維修性、使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
描述了過濾器組件(例如空氣濾清器組件或曲軸箱通風(fēng)過濾器組件)、其部件、和其特征。還描述了組裝和使用的方法。過濾器組件一般包括外殼,所述外殼中具有可取出地設(shè)置在其內(nèi)的過濾器濾芯。示出了示例過濾器濾芯,所述過濾器濾芯具有外殼密封表面,所述外殼密封表面包括徑向表面,所述徑向表面具有例如通過徑向向內(nèi)突出的部分間隔開的多個(gè)徑向向外突出的部分。
在所示的某些示例結(jié)構(gòu)中,外殼可選地包括接頭,其中其一部分位于設(shè)置在濾芯上的兩個(gè)外殼密封之間,以使優(yōu)點(diǎn)突出。
本申請(qǐng)的選定的原理可應(yīng)用于不包括兩個(gè)外殼密封而是包括單個(gè)有利的外殼密封的過濾器濾芯。在示例結(jié)構(gòu)中,徑向的密封表面包括例如由可選的非直部(例如,相對(duì)的向內(nèi)突出(例如凹入)部分)分隔開的多個(gè)間隔的葉片或向外突出的(例如凸起)部分。
在所示的某些示例中,提供了徑向表面,所述徑向表面對(duì)于外殼密封大體是圓形的。
本文所述技術(shù)的某些應(yīng)用中,提供了過濾器濾芯,所述過濾器濾芯上包括兩個(gè)外殼密封,各自大體徑向但在外周尺寸上不同,通常一個(gè)外殼密封顯著大于另一個(gè)外殼密封。對(duì)于所述應(yīng)用,兩個(gè)密封可能是圓形的,替換例是可行的,如本發(fā)明所討論和示出的。
沒有特別要求空氣濾清器組件、其部件或其特征(結(jié)構(gòu))包括所有本文所表征的細(xì)節(jié),以獲得本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的空氣濾清器組件的示意性側(cè)視圖。
圖2是圖1的空氣濾清器組件的示意性第二側(cè)視圖,圖2的視圖取自圖1的右側(cè)。
圖3是圖1和圖2的空氣濾清器組件的示意性第三側(cè)視圖,其中用剖視圖示出部分以便示出內(nèi)部細(xì)節(jié)。
圖3A是圖3的選定部分的放大局部示意性剖視圖。
圖4是可用于圖1-3的空氣濾清器組件的過濾器濾芯的示意性出口端透視圖。
圖5是圖4所示過濾器濾芯的示意性側(cè)視圖,其中用剖視圖示出部分以便示出內(nèi)部細(xì)節(jié)。
圖6是位于圖4的過濾器濾芯的第一開口端的模制件的示意性平面圖。
圖7是圖6的模制件的示意性剖視圖,沿著圖6的線7-7剖開。
圖8是圖7的模制件的標(biāo)示部分的示意性放大局部圖。
圖9是圖4的過濾器濾芯的支撐部件的出口端示意圖。
圖10是圖9的支撐部件的示意性側(cè)視圖。
圖11是圖10的部件的示意性端視圖;圖11的視圖朝向圖10的左端。
圖12是圖9和10的部件的第二示意性端視圖;圖12的視圖朝向與圖11相對(duì)的一端。
圖13是圖10的標(biāo)示部分的放大局部示意圖。
圖14是圖11的標(biāo)示部分的放大局部示意性剖視圖。
圖15是圖9和10中所示支撐部件的選定部分的放大局部示意性剖視圖。
圖16是圖15的選定部分的放大局部示意圖。
圖17是圖1-3的組件的外殼部分的示意性透視圖。
圖18是圖17中所示的外殼部分的示意性側(cè)視圖。
圖19是圖17-18的外殼部分的示意性端視圖。
圖20是圖19的外殼部分的示意性剖視圖,沿著圖19的線20-20剖開。
圖21是圖20的選定部分的放大示意性局部示意圖。
圖22是圖1-3的組件的流管部件的示意性透視圖。
圖23是圖22的部件的示意性側(cè)視圖。
圖24是圖22和23的部件的示意性平面圖。
圖25是大體沿著圖24的線25-25剖開的示意性剖視圖。
圖26是圖25的選定部分的放大示意性局部圖。
圖27是大體沿圖23的線27-27剖開的放大示意性剖視圖。
圖28是圖27的標(biāo)示部分的放大示意性局部圖。
圖29是圖4的濾芯的第二端蓋模制件的示意性端視圖。
圖30是圖29的模制件的示意性剖視圖,大體沿圖29的線30-30剖開。
圖31是圖1-3的組件的第二外殼部分的示意性端部透視圖。
圖32是圖31的外殼部分的示意性側(cè)視剖視圖,沿著圖31的線32-32剖開。
圖33是本發(fā)明的空氣濾清器組件的第二實(shí)施例的示意性側(cè)視圖;圖33的視圖是沿著圖33A的線33-33剖開的剖面;在圖33中,濾芯的端蓋上的某些模制到位部分未被示出,以便可觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。
圖33A是圖33中示出的組件的檢修蓋端平面圖;在圖33A中,線33-33表示圖33的剖面。
圖33B是圖33的標(biāo)示部分的放大局部圖。
圖33C是類似于圖33的示意性剖視圖,但示出了空氣濾清器組件的第二實(shí)施例的選定變體;圖33的視圖包括示出兩個(gè)端蓋的模制到位部分。
圖33D是圖33C的選定部分的放大局部示意圖。
圖33E是可用于圖33C-D的變體的外殼的透視圖。
圖34是使用圖33的組件的過濾器濾芯的閉合端示意圖。
圖34A是圖34的過濾器濾芯的示意性出口端透視圖。
圖34B是圖33C-33D的變體的過濾器濾芯的示意性閉合端透視圖。
圖34C是圖34B的過濾器濾芯的示意性出口端透視圖。
圖35是圖34中所示的過濾器濾芯的示意性側(cè)視圖,其中部分剖開并用剖面示出以表示內(nèi)部細(xì)節(jié)。
圖35A是圖34C的過濾器濾芯的示意性側(cè)視圖。
圖35B是圖35A的過濾器濾芯的示意性剖視圖。
圖36是圖35的過濾器濾芯的示意性開口端平面圖。
圖36A是圖35A-35B的過濾器濾芯的出口端的平面圖。
圖37是圖35的過濾器濾芯的示意性閉合端透視圖。
圖37A是圖35A-35B的過濾器濾芯的閉合端的平面圖。
圖38是圖35的過濾器濾芯的內(nèi)部部件的示意性出口端平面圖。
圖39是圖38的部件的示意性側(cè)視圖。
圖40是圖38的部件的示意性出口端平面圖。
圖41是圖39的部件的示意性端視圖;圖41的視圖朝向并是與圖40所示的一端相對(duì)的一端。
圖42是圖39中示出的部件的放大局部示意性剖視圖。
圖43是圖42的標(biāo)示部分的放大局部示意性剖視圖。
圖44是圖40的一部分的示意性局部平面圖。
圖45是可用于圖33的組件的出口管部件的示意性透視圖。
圖46是圖45的部件的出口管的示意性側(cè)視圖。
圖47是取自圖45和46的部件的示意性側(cè)視剖視圖,大體上沿著圖48的線47-47剖開。
圖48是圖45和46所示的部件的示意性端平面圖。
圖49是大體沿圖46的線49-49剖開的示意性剖視圖。
圖50是圖49的標(biāo)示部分的放大示意性局部圖。
圖51是圖33中所示組件的示意性側(cè)視圖。
圖52是大體沿圖51的線52-52剖開的示意性剖視圖。
圖53是圖51的組件的外殼部件的示意性透視圖。
圖54是圖53的外殼部件的示意性平面圖。
圖55是圖53的外殼部件的示意性端平面圖。
圖56是大體沿圖55的線56-56剖開的示意性剖視圖。
圖57是圖56的標(biāo)示部分的示意性放大局部圖。
圖58是可用于形成圖34A的濾芯的一部分的模制部件的示意性頂部平面圖。
圖59是圖58的模制部件的示意性剖視圖,大體沿圖58的線59-59剖開。
圖60是圖58的一部分的示意性放大局部圖。
圖61是圖59的一部分的示意性放大局部圖。
圖62是圖59的示意性放大局部部分。
圖63是圖58的一部分的示意性放大局部圖。
圖64是分解示意圖,示出了圖38的內(nèi)部過濾器支撐和圖58的模制件之間的關(guān)聯(lián)。
圖65是圖64中示出的結(jié)構(gòu)的示意性分解剖視圖。
圖66是對(duì)圖36所示的密封結(jié)構(gòu)的替換密封結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖67是對(duì)圖36所示的密封結(jié)構(gòu)的第二替換密封結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖68是對(duì)圖36所示的密封結(jié)構(gòu)的第三替換密封結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖69是對(duì)圖36所示的密封結(jié)構(gòu)的第四替換密封結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖70是對(duì)圖36所示的密封結(jié)構(gòu)的第五替換密封結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖71是本發(fā)明的空氣濾清器組件的第三實(shí)施例的示意性側(cè)視透視圖。
圖71A是根據(jù)圖71的實(shí)施例的變體的空氣濾清器組件的示意性透視圖。圖71B是圖71A的變體的示意性側(cè)視圖。
圖71C是圖71的結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步變體的示意性側(cè)視透視圖。
圖72是圖71的空氣濾清器的示意性剖視圖。圖72A是圖72的一部分的放大局部示意圖。
圖72B是大體沿圖71B的線72B-72B剖開的示意性剖視圖,示出了圖72和72A的視圖的變體。
圖72C是圖71C中所示結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。圖73是圖71和72的組件的選定外殼流管和過濾器濾芯特征(結(jié)構(gòu))的示意性剖視圖。
圖74是可用于圖71-73的組件的過濾器濾芯部件的示意性側(cè)視圖。
圖74A是可用于圖71A、71B和72B的變體的過濾器濾芯的示意性側(cè)視圖。
圖75是圖74中所示的過濾器濾芯部件的放大示意性剖視圖。
圖75A是圖74A的變體的放大剖視圖,大體沿著圖74A的線75A-75A剖開。圖75B是過濾器濾芯的出口端透視圖,其中特征大體類似于圖72C。
圖76是圖74和75的濾芯的開口端的放大示意性端視圖。
圖76A是圖75A的過濾器濾芯變體的示意性開口端平面圖。
圖77是圖74和75的過濾器濾芯的閉合端的放大示意性端視圖。
圖77A是圖74A和75A的變體的過濾器濾芯的閉合端的示意性端視圖。
圖78是圖74和75的過濾器濾芯的示意性開口端透視圖。
圖78A是圖74A和75A所示過濾器濾芯變體的示意性開口端透視圖。
圖78B是圖74A、75A和78A中所示的過濾器濾芯變體的閉合端透視圖。
圖79是圖74和75所示的過濾器濾芯的選定部分的放大局部示意性剖視圖。
圖80是圖79中所示的過濾器濾芯的一部分的放大局部示意性剖視圖,但是其上未封裝有圖79可觀察到的模制端蓋。
圖81是大體上類似于圖76的放大示意圖,但提供有選定的尺寸信息。
圖82是圖77所示的濾芯的模制端蓋部分的放大示意性端部平面圖。
圖83是圖82中所示的模制端蓋部分的放大示意性剖視圖。
圖84是圖74和75中所示的過濾器濾芯部件的一部件的放大示意性出口端透視圖。
圖85是圖84中所示的部件的示意性側(cè)視剖視圖。
圖86是圖84和85中所示的部件的放大示意性出口端視圖。
圖87是圖71和72中所示的組件的外殼管狀部件的放大示意性透視圖。
圖88是圖87中所示的部件的放大示意性平面圖。
圖89是圖88的標(biāo)示部分的放大示意性局部圖。
圖90是用于本發(fā)明的濾芯的可替換支撐結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。
圖91是圖90的支撐結(jié)構(gòu)的示意性局部透視圖。
圖92是圖90和91的支撐結(jié)構(gòu)的第二示意性局部視圖。
圖93是本發(fā)明的第二可替換支撐結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。
圖94是圖93的支撐結(jié)構(gòu)的示意性局部透視圖。
圖95是圖93和94的支撐結(jié)構(gòu)的第二示意性局部透視圖。
圖96是可用于本發(fā)明的濾芯的另一支撐結(jié)構(gòu)變體的示意性透視分解圖。
圖97是圖96的支撐結(jié)構(gòu)變體的側(cè)視圖。
圖98是圖97的支撐結(jié)構(gòu)變體的示意性透視圖。
圖99是圖98的支撐結(jié)構(gòu)變體的示意性端視圖。
圖100是圖98的支撐結(jié)構(gòu)變體的示意性剖視圖。
圖101是圖100的選定部分的局部放大圖。
圖102是本發(fā)明的可替換過濾器濾芯的放大示意性透視圖。
圖103是組裝用于圖90的濾芯的介質(zhì)的步驟的示意圖。
圖104是根據(jù)本發(fā)明的原理的另一替換應(yīng)用的過濾器濾芯的示意性透視圖。
圖105是圖104所示的過濾器濾芯的示意性平面圖。
圖106是應(yīng)用本發(fā)明的選定原理的過濾器濾芯的另一變體的示意性透視圖。
圖107是圖106所示的過濾器濾芯的側(cè)視圖。
圖108是在根據(jù)本發(fā)明的原理的應(yīng)用中用于曲軸箱通風(fēng)過濾的過濾器濾芯的示意性透視圖。
圖109是圖108的過濾器濾芯的示意性平面圖。
圖110是通過根據(jù)本發(fā)明的原理的應(yīng)用,用于曲軸箱通風(fēng)過濾的第二過濾器濾芯的示意性透視圖。
圖111是圖110中所示的過濾器濾芯的示意性平面圖。
具體實(shí)施方式
本文描述和示出了示例過濾器組件、其特征(結(jié)構(gòu))和部件。詳細(xì)地表征了不同的特定特征(結(jié)構(gòu))和部件。許多可用于提供優(yōu)點(diǎn)。不過,沒有特別要求在整個(gè)組件中將所述的所有結(jié)構(gòu)和特征應(yīng)用于不同的各結(jié)構(gòu)和部件,以便提供本發(fā)明的某些益處。
應(yīng)當(dāng)指出,示出和描述了多個(gè)實(shí)施例。這些實(shí)施例對(duì)于所示的特征(結(jié)構(gòu))并不意味著排他性。也就是說,如果需要,一個(gè)實(shí)施例的選定特征可應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)其它實(shí)施例中,以使優(yōu)點(diǎn)突出。在許多示例中,所示的過濾器組件是空氣濾清器組件,例如,用于過濾內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣。描述了其它的實(shí)施例,其中過濾器組件是曲軸箱通風(fēng)過濾器組件,其中過濾器濾芯用于過濾曲軸箱竄氣氣體,所述氣體中通常包括顆粒和液體雜質(zhì)。兩種類型的過濾器組件一般是“氣體過濾器組件”,因?yàn)楸贿^濾的載體級(jí)是氣體(空氣或曲軸箱通風(fēng)氣體)。雖然本文所述的技術(shù)通常會(huì)用于氣體過濾的應(yīng)用中,但如果需要,這些技術(shù)可用于過濾其它材料例如液體。
I.示例實(shí)施例的一般特征,圖1-3
圖1的附圖標(biāo)記1總體示出了過濾器組件,例如本發(fā)明的空氣濾清器或空氣濾清器組件或結(jié)構(gòu)。過濾器組件1(在示例中是空氣濾清器組件)包括外殼2。外殼2限定側(cè)壁2s并包括:第一主體部分3;和,第二主體部分或檢修蓋4。在所示的示例中,檢修蓋4可移去地固定至第一主體部分3,但替換例是可行的。此外,盡管替換例是可能的,但對(duì)于所示的示例,通過鎖合結(jié)構(gòu)5將蓋部分4連接至主體部分3;鎖合結(jié)構(gòu)通常包括多個(gè)過中心鎖銷5x。
一般,空氣(氣體)濾清器1包括空氣(氣體)流入口結(jié)構(gòu)7。在所示的示例中,空氣流入口結(jié)構(gòu)7是在主體部分3上在7t處表示的入口管。所示的具體入口管7t被設(shè)置為側(cè)面切向入口,即,氣流沿切向?qū)ν鈿?的內(nèi)壁,而非直接朝向外殼中央軸X。入口結(jié)構(gòu)、位置和方向的替換例是可能的。不過,所示的切向入口結(jié)構(gòu)是方便的和有利的,原因如下文所述。
在附圖標(biāo)記8處,示出了外殼2上的粉塵/水排出結(jié)構(gòu),包括管9。在所示的示例中,管9構(gòu)成檢修蓋4的一部分,盡管替換例是可能的。管9由排出閥結(jié)構(gòu)10覆蓋,在所示的示例中包括廣泛用于空氣濾清器的一種類型的鴨嘴閥,參見例如WO 2006/06241 A1;和US 6,419,718 B1,上述文獻(xiàn)在此被援引加入本文??梢允褂锰鎿Q的排出閥結(jié)構(gòu)。
在附圖標(biāo)記15處示出了出口管或流管,作為位于外殼主體部分3的其余部分上的外殼2的一部分。管15可與外殼主體3一體形成,但是通常管15會(huì)是單獨(dú)件,卡扣配合或以其它方式連接至外殼主體3,如下文所討論。
在作業(yè)中,待過濾的空氣(氣體)通過入口管7t進(jìn)入空氣濾清器組件。最終,空氣通過設(shè)置在外殼2的內(nèi)部2i中的過濾器濾芯結(jié)構(gòu)的過濾介質(zhì)。在通過空氣過濾器濾芯的介質(zhì)后,已過濾的空氣被引導(dǎo)通過出口管15離開外殼。從出口管15,已過濾的空氣被引向下游設(shè)備,例如渦輪系統(tǒng)或發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)氣口。(應(yīng)當(dāng)指出,在一些情況,組件1可包括可選的安全或二次過濾器濾芯(未示出),空氣在從過濾器濾芯前進(jìn)至出口管15時(shí)被引導(dǎo)通過所述安全或二次過濾器濾芯)。
所示的具體空氣濾清器(過濾器)組件1包括可選的預(yù)濾清器級(jí)。預(yù)濾清器級(jí)部分通過引導(dǎo)空氣從入口管7t切向進(jìn)入外殼2的內(nèi)部2i而提供??諝怆S后部分在通過圖2的內(nèi)部氣旋斜面引導(dǎo)時(shí)被引導(dǎo)成環(huán)繞組件1的內(nèi)部的氣旋或螺旋模式。這會(huì)驅(qū)使容納在空氣流中的任何水或粉塵顆粒的一部分抵靠側(cè)壁2s的內(nèi)表面。與空氣流分離的所述物質(zhì)最終會(huì)移動(dòng)到并進(jìn)入管9,從所述管9通過閥10排出。
所示的具體空氣濾清器組件1被設(shè)置成使得它可以按多種定向安裝,例如使中央軸X垂直定向,或可替換地使中央軸X水平定向。這有助于使出口管9向下、相對(duì)于軸X成30-60°的一角度、位于檢修蓋4的下角,以便無論軸X被垂直或水平定向管9可以是向下的。
參見圖1和2,外殼主體部分3上包括安裝墊結(jié)構(gòu)11。安裝墊結(jié)構(gòu)11可如圖所示與外殼2的其余部分一體形成,或者可以是單獨(dú)件。安裝墊結(jié)構(gòu)11用于幫助固定外殼2就位在使用空氣濾清器1的設(shè)備上。通過使安裝墊結(jié)構(gòu)11位于外殼部分3上,外殼部分3可通過螺栓或在檢修期間通過其它系統(tǒng)在設(shè)備上保持就位,其中檢修蓋4可移開地固定至主體部分3,以便于維修。
參見圖2,應(yīng)當(dāng)指出,出口管15上包括可選的分接頭(tap)15t。分接頭15t例如可用作壓力接頭,用于可選地與空氣濾清器組件1一起使用的限制指示器(未示出)。
迄今為止描述的空氣濾清器組件類似于許多現(xiàn)有的空氣濾清器組件,包括示出和披露于WO 2006/06241 A1、WO 2009014988和US 6,419,718 B1的那些,這些專利文獻(xiàn)在此被援引加入本文。
現(xiàn)在參見圖3,其中以另一視圖示出了空氣濾清器組件1,其中的部分以剖面示出。參見圖3,可以看到過濾器濾芯25設(shè)置在外殼內(nèi)部2i中。過濾器濾芯25將在下文進(jìn)一步詳細(xì)描述。一般,濾芯25是可維修的部件,包括過濾介質(zhì)26的延伸部,待過濾的空氣在可以離開組件1之前通過所述過濾介質(zhì)(進(jìn)行過濾)。
本文中所用的術(shù)語“可維修的部件”和提及濾芯25,表示濾芯25在空氣濾清器組件1中是可取出和可更換的。因此,當(dāng)介質(zhì)26在使用過程中堵塞時(shí),濾芯25可被取出并被整修或更換。
參見圖3,可以看到外殼2包括可選的但有利的護(hù)罩結(jié)構(gòu)27,所述護(hù)罩結(jié)構(gòu)環(huán)繞濾芯25的選定部分。護(hù)罩結(jié)構(gòu)27包括外殼主體部分3中的第一護(hù)罩部分28,被定向成在該位置環(huán)繞濾芯25的一部分,形成護(hù)罩28和外側(cè)壁30之間的環(huán)狀空間29。來自入口7的空氣被引入入口環(huán)狀空間29(通過斜面17的內(nèi)表面以氣旋模式)。護(hù)罩28阻止由環(huán)狀空間24中的入口空氣攜帶的粉塵和其它物質(zhì)的直接撞擊并到介質(zhì)26上,直到空氣至少部分通過氣旋模式運(yùn)動(dòng)并沿朝向檢修蓋4的方向通過護(hù)罩28后。
在圖3中,在附圖標(biāo)記33處,示出檢修蓋4上的護(hù)罩結(jié)構(gòu)27的第二護(hù)罩部分。第二護(hù)罩部分33限定護(hù)罩(擋板)33和部分4的側(cè)壁35之間的環(huán)狀空間34。在附圖標(biāo)記37處,示出了從外殼內(nèi)部2i到管9的內(nèi)部9i的側(cè)壁2中的出口或出口孔。出口或出口孔37與環(huán)狀空間34相通。護(hù)罩33幫助促使粉塵和其它物質(zhì)通過孔37進(jìn)入粉塵排出結(jié)構(gòu)8而除去。
類似于護(hù)罩結(jié)構(gòu)27的護(hù)罩結(jié)構(gòu)的使用(其中一個(gè)或多個(gè)護(hù)罩類似于部分28和33)在許多空氣濾清器結(jié)構(gòu)中是常見的,參見例如WO 2006/06241 A1;WO 2009/014988;USSN 61/446,653;USSN 61/473,296;和,US 6,419,718 B1,這些專利文獻(xiàn)在此被援引加入本文。本文可采用類似的特征(結(jié)構(gòu))和原理。
在圖3A中,示出了圖3的局部放大部分。在該圖中可以觀察到護(hù)罩28和環(huán)狀空間29的部分。
應(yīng)當(dāng)指出,護(hù)罩結(jié)構(gòu)27和粉塵排出結(jié)構(gòu)8的使用與許多應(yīng)用一致,其中希望“雙極”或“兩極”空氣(氣體)濾清器,具有第一預(yù)濾清器級(jí),在空氣進(jìn)入過濾器濾芯25(第二級(jí))之前將水和較大的顆粒從空氣中分離。不過,所述特征一般是可選的,并且本發(fā)明的許多原理可應(yīng)用于不具有所述兩極結(jié)構(gòu)或預(yù)濾清器級(jí)的空氣濾清器。
應(yīng)當(dāng)指出,所示的具體空氣濾清器組件1不具有設(shè)置在介質(zhì)26的下游和出口50之前的安全過濾器或安全濾芯。同樣,本文所述的許多原理可應(yīng)用于采用所述安全過濾器或安全濾芯的系統(tǒng)。
II.關(guān)于外殼密封結(jié)構(gòu)的特征-概述
A.概述
如上文所述,前文結(jié)合圖1-3A所標(biāo)示和討論的關(guān)于總體空氣濾清器結(jié)構(gòu)和作業(yè)的特征是公知的特征,其形式已被用于不同的系統(tǒng)中。圖1-3A的當(dāng)前空氣濾清器的某些獨(dú)特特征涉及過濾器濾芯25的特定特征,尤其涉及它與空氣濾清器組件1的其余部分的接合。在本部分討論了關(guān)于此的選定特征。
同樣,一般而言,濾芯25是維修部件。也就是說,濾芯25在空氣濾清器1的使用壽命期間可被取出和更換??舍尫诺拿芊庠跒V芯25和外殼2之間是必要的,以確保未經(jīng)過濾的空氣不會(huì)繞開濾芯25而進(jìn)入出口管15,因?yàn)檫@可能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成損壞。提供這個(gè)目的的過濾器濾芯25和外殼2之間的可釋放的密封接合在本文一般被表征為外殼密封結(jié)構(gòu)。
仍參見圖3,過濾器濾芯25一般包括在第一和第二相對(duì)的介質(zhì)端41和42之間延伸的過濾介質(zhì)26。第一介質(zhì)端41被第一端蓋或端部件45接合。第二介質(zhì)端42被第二端蓋或端部件46接合。因此,介質(zhì)26在相對(duì)的端蓋(或端部件)45,46之間延伸。
盡管通過本文所述的選定技術(shù)的替換例是可能的,但對(duì)于所示的示例,過濾介質(zhì)26被設(shè)置成環(huán)繞開口的過濾器內(nèi)部26i,大體圍繞空氣濾清器1和濾芯25的中央軸X。介質(zhì)26可以是褶皺介質(zhì),盡管替換例是可能的。如果需要,介質(zhì)26可被設(shè)置成如圖所示的圓柱形型式,盡管替換例是可能的。例如,介質(zhì)26可以在相對(duì)端41,42之間稍微呈錐形延伸。此外,介質(zhì)可被設(shè)置成具有非圓形內(nèi)周和/或外周;例如橢圓形或其它剖面結(jié)構(gòu)是可能的。
盡管通過本文所述的選定技術(shù)的替換例是可能的,第二端部件或端蓋46通常是閉合的端部件或端蓋,完全延伸橫穿過第二端42處的介質(zhì)26,閉合介質(zhì)26和過濾器內(nèi)部26i的端部42。也就是說,對(duì)于所示的示例,端部件或端蓋46是閉合的端部件或端蓋,即端蓋沒有從中穿過的孔與開口的過濾器內(nèi)部26i相通。
另一方面,第一端部件或端蓋45是開口的端部件或端蓋。也就是說,第一端部件或端蓋45環(huán)繞并限定中央孔50,在所示的示例中通過開口的過濾器內(nèi)部26i與介質(zhì)相通。在通常的使用中,孔50是自介質(zhì)例如開口的過濾器內(nèi)部26i的空氣流出口孔,用于已過濾的空氣。(在替換的應(yīng)用中,在過濾過程中使氣流反向,孔50可以是入口孔。一般,它是氣流孔)。
對(duì)于所示的示例,第一端部件45完全延伸橫穿過濾芯25的所有介質(zhì),從外周26X到內(nèi)周26o。第一端部件45通常只有一個(gè)從中穿過的中央孔50。
同樣,當(dāng)檢修蓋4從外殼主體部分3移去時(shí),可進(jìn)入內(nèi)部2i以便安裝或取出濾芯25。過濾器濾芯25然后需要被足以可取出地密封至外殼2,以防止未經(jīng)過濾的空氣流入出口管15。為此,濾芯25設(shè)置有第一主(或外殼)密封結(jié)構(gòu)55。
關(guān)于第一外殼密封或主密封結(jié)構(gòu)55以及第一端蓋45的其它特征,參見圖3A,它是圖3的標(biāo)示部分的局部放大圖。在圖3A中,主密封結(jié)構(gòu)55可被看作限定徑向密封或密封表面55s,被定向成在大體表示為58處接合空氣濾清器組件1的一部分,用于可釋放的密封。應(yīng)當(dāng)指出,在圖3A中,提供了示意性視圖,并且形成密封表面55s的密封材料示出沒有被與結(jié)構(gòu)58的接合而變形。由此可以理解,在密封期間通常在密封結(jié)構(gòu)55的密封材料和表面58之間設(shè)置多少干涉,盡管替換例是可能的。這將在下文進(jìn)一步詳細(xì)討論。
仍參見圖3A,應(yīng)當(dāng)理解,與結(jié)構(gòu)58形成密封的主密封結(jié)構(gòu)55的表面55s大體是徑向表面。因此,主密封結(jié)構(gòu)55被看作徑向密封。在本文中“徑向”表示密封或密封表面(和密封期間的密封表面的壓縮)大體朝向或背離(即繞)中央軸X。在所示的示例中,具體表面55s相對(duì)于中央軸X徑向向外,因此密封結(jié)構(gòu)55可被表征為“徑向向外的”。不過,應(yīng)當(dāng)指出,徑向向內(nèi)的密封可與本發(fā)明的一些原理一起使用。
應(yīng)當(dāng)指出,在所示的示例中,外殼密封結(jié)構(gòu)55包括端蓋45的一部分。更一般而言,外殼密封結(jié)構(gòu)安裝在被設(shè)置成可釋放地密封至外殼的過濾器濾芯上,無論該具體外殼密封結(jié)構(gòu)是否包括端部件的一部分。
本文所述的優(yōu)選的和有利的外殼密封結(jié)構(gòu)一般是“非夾具”或“無夾具”的外殼密封結(jié)構(gòu)。這表示在濾芯被插入外殼時(shí)外殼密封結(jié)構(gòu)被建立,而不需要收緊夾具或一些類型的連接件。
所示的示例主密封結(jié)構(gòu)55的特定特征在下文進(jìn)一步詳細(xì)描述。
一般,對(duì)于圖3A中所示的具體結(jié)構(gòu),密封結(jié)構(gòu)55可移去地接合以形成主密封結(jié)構(gòu)55的表面58包括密封凸緣60,所述密封凸緣60軸向向著外殼2的內(nèi)部朝向圖3的檢修蓋4。對(duì)于所示的具體示例,密封凸緣60包括流管的一部分,在示例中示出為出口管15。
仍參見圖3A,可以看到,對(duì)于所示的示例結(jié)構(gòu),出口(流)管15包括獨(dú)立于外殼部分3的單獨(dú)成形件。對(duì)于所示的具體示例結(jié)構(gòu),流管15卡扣配合至外殼部分3的端部3x,兩者間的接合處形成在62處。接合處62是可能的水或其它物質(zhì)進(jìn)入外殼2的內(nèi)部2i的位置。關(guān)于這個(gè)的某些潛在問題通過可選的第二(外殼)密封結(jié)構(gòu)65可有優(yōu)勢(shì)地管理。
一般,在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(其使用空氣濾清器組件1)運(yùn)行時(shí),在管15處有真空抽吸或抽氣(圖3),通過這種方式空氣被抽吸通過空氣濾清器1并進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)或其它設(shè)備系統(tǒng)。這表示一般存在潛在的抽吸來自大氣的空氣,進(jìn)入外殼2的內(nèi)部2i。該抽吸會(huì)傾向于在通常作業(yè)中對(duì)接合處62進(jìn)行抽吸,但存在有第二密封65。
一般,第二密封結(jié)構(gòu)65限定濾芯25上的密封表面66,其可移去地接合外殼部分3的密封表面67。密封表面66大體是徑向的,并因此是徑向密封。在所示的示例中,密封表面66是在安裝中由外殼部分3的密封表面67環(huán)繞的徑向向外的(周向)表面。
可以看到,接合處62在與外殼2的其余部分通過濾芯25隔離、主密封結(jié)構(gòu)55和第二密封結(jié)構(gòu)65之間的位置與外殼2的內(nèi)部2i相通。結(jié)果,阻止了接合處62的潛在真空抽吸,因?yàn)闆]有內(nèi)部抽吸作業(yè)接合處62,在該位置將水和/或其它物質(zhì)抽入內(nèi)部2i。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于所示的實(shí)施例,第二密封結(jié)構(gòu)65沒有被設(shè)置成控制橫穿過其的顯著壓力差,和/或控制避免未經(jīng)過濾的空氣進(jìn)入(出口)管15。因此,第二密封結(jié)構(gòu)65較主密封結(jié)構(gòu)可以是次級(jí)的、抗壓強(qiáng)度較低的密封或密封力較小的密封。如同從下文的詳細(xì)描述會(huì)理解,對(duì)于具體的優(yōu)選的結(jié)構(gòu),第二密封結(jié)構(gòu)65中的密封材料在安裝濾芯25時(shí)通常被設(shè)置成壓縮一些,但少于主密封結(jié)構(gòu)55的密封材料的壓縮。
在下文的部分中,更詳細(xì)的討論了第一密封結(jié)構(gòu)55和可選的第二密封結(jié)構(gòu)65的特征。
B.包括第一密封結(jié)構(gòu)55和第二密封結(jié)構(gòu)65的端部件結(jié)構(gòu),圖3和3A
參見圖3和3A,對(duì)于所示的具體組件1,濾芯25被設(shè)置成使第一(端)部件45是模制到位(端)部件70,具有介質(zhì)26的一部分41(在示例中為端部)固定至所述端部件,例如嵌在其中。這會(huì)是通常的,盡管用根據(jù)本發(fā)明的選定原理的替換例是可能的。端部件(端蓋)70閉合介質(zhì)26的端部41,在通常的結(jié)構(gòu)中從介質(zhì)外周26x到介質(zhì)內(nèi)周26o完全橫穿過。當(dāng)介質(zhì)26是褶皺的,外周26x包括外褶皺頂端,而內(nèi)周26o包括內(nèi)褶皺頂端。
端部件(端蓋)70通常包括由泡沫樹脂例如泡沫聚氨酯形成的柔軟可壓縮端部件(端蓋)材料。可用的材料在下文討論。
盡管替換例是可能的,對(duì)于所示的具體濾芯25,第一密封結(jié)構(gòu)55和第二密封結(jié)構(gòu)65形成在端蓋70的模制到位部分,為其一體部分。這將在下文結(jié)合圖4-8的描述進(jìn)一步討論。
在轉(zhuǎn)向圖4-8之前,參見圖3A。端部件(端蓋)70包括軸向外端表面72,其中具有凹入容納部或容納槽73。在安裝濾芯25時(shí),凹入容納部或容納槽73的大小和位置適于容納伸入其中的凸緣60和大體在3x處表示的外殼部分3的部分。也就是說,接合處62的一部分伸入凹入容納部或容納槽73。在所示的示例中,凹入容納部或容納槽73的徑向最內(nèi)表面73i(徑向向外的表面)形成主密封結(jié)構(gòu)55的密封表面55s。盡管替換例是可行的,對(duì)于所示的示例結(jié)構(gòu),凹入容納部或容納槽73的徑向最外表面73o(徑向向內(nèi)的表面)優(yōu)選根本不形成密封。而是,通常表面73o根本不徑向接合外殼部分3或凸緣58,盡管替換例是可能的。應(yīng)當(dāng)指出,存在端蓋70的一部分70k(圖3A)確實(shí)在端部41處環(huán)繞介質(zhì)26。通常是這種情況,因?yàn)樵谑纠?,介質(zhì)端41被嵌入在端部件(端蓋)70中。區(qū)域70k(盡管它可能接合外殼的一部分)通常不顯著壓縮并且通常不涉及密封至外殼,盡管替換例是可行的。
仍參見圖3A,應(yīng)當(dāng)指出,二次密封結(jié)構(gòu)65的密封表面66包括端部件(端蓋)70的外周70p的一部分。因此,它有時(shí)被稱作周向徑向密封。還應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于所示的實(shí)施例,優(yōu)選沒有密封表面66的部分在密封環(huán)繞介質(zhì)26時(shí)壓縮,盡管替換例是可能的。
現(xiàn)在參見圖4,示出了大體朝向出口端75和端部件(端蓋)70的濾芯25的示意性透視圖。同樣,濾芯25一般包括在第一和第二端部件(端蓋)45,46之間延伸并環(huán)繞中央濾芯軸X的介質(zhì)26。一般,當(dāng)濾芯結(jié)構(gòu)(特征)被稱作徑向時(shí),表示所述結(jié)構(gòu)(特征)大體向外或背離中央軸(在示例中是中央濾芯軸X);和,當(dāng)說到結(jié)構(gòu)(特征)是軸向的或“軸向地”,一般表示該結(jié)構(gòu)(特征)大體與中央軸例如中央濾芯軸X對(duì)準(zhǔn)(盡管不必然與其平行)。當(dāng)密封被表征為“徑向向外”時(shí),表示密封或密封表面大體徑向背離中央軸例如中央濾芯軸X。
仍參見圖4,端部件(端蓋)45可被看作包括模制件70m。模制件70m限定開口的中央孔50,在示例中空氣在離開濾芯25時(shí)(在示例中已過濾的)空氣通過所述中央孔50。端部件(端蓋)70(并從而模制件70m)包括一體模制的端部件(端蓋),限定凹入容納部或容納槽73。凹入容納部或容納槽73的徑向向內(nèi)部分(大體在73i處表示)部分形成密封表面55s。同樣可以看到,表面55s大體徑向向外并形成徑向向外的密封。凹入容納部或容納槽73的徑向外表面73o可被看作限定徑向向內(nèi)的表面,即,面向軸X的表面。同樣,對(duì)于所示的具體濾芯,表面73o不是密封表面,但是替換例是可行的。
應(yīng)當(dāng)指出,密封表面55x可被設(shè)置成環(huán)繞突出部分,所述突出部分不是凹入容納部或容納槽例如凹入容納部或容納槽73的側(cè)壁。不過,對(duì)于所示的具體實(shí)施例,使密封表面55x包括凹入容納部或容納槽73的側(cè)壁73i是有利的。
仍參見圖4,在66處示出了第二(可選的)密封結(jié)構(gòu)65的密封表面。這是模制件70的外周的部分,對(duì)于所示的示例,在安裝濾芯25時(shí)接合外殼部分3與之形成第二密封65。
現(xiàn)在參見圖5,其中示出了濾芯25,部分以剖視圖示出以便示出內(nèi)部細(xì)節(jié)。對(duì)于本部分的討論,尤其關(guān)注第一端部件(端蓋)45。同樣,在通常的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中,端部件(端蓋)45包括位于介質(zhì)26的端部41上的模制件70m(或端蓋70)??梢钥吹降诙芊饨Y(jié)構(gòu)65的密封表面66和主密封結(jié)構(gòu)55的密封表面55s。在剖視圖中還可以看到槽73。
優(yōu)選地,密封結(jié)構(gòu)55和65在表面55s和66處的密封壓力分別通過使每個(gè)密封設(shè)置有徑向可壓縮的材料和優(yōu)選地(并可選的)其內(nèi)嵌有相對(duì)剛性的徑向支撐結(jié)構(gòu)在端部件(端蓋)70內(nèi)來控制/管理。對(duì)于主密封結(jié)構(gòu)55,徑向支撐在附圖標(biāo)記80處示出。對(duì)于二次(第二)密封結(jié)構(gòu)65,徑向支撐由嵌在端部件(端蓋)70內(nèi)的支撐81提供。
通常,對(duì)密封結(jié)構(gòu)55,65提供支撐的支撐結(jié)構(gòu)是嵌在端部件(端蓋)模制件70m內(nèi)的“預(yù)成型件”。術(shù)語“預(yù)成型件”在本文中表示其具有支撐結(jié)構(gòu)或構(gòu)造,即,用于濾芯25的組件的預(yù)成型的或預(yù)成型部件。通常,預(yù)成型部件由塑料模制而成,盡管替換例是可行的。通常,預(yù)成型部件被固定至伸向第二端蓋42的結(jié)構(gòu),盡管替換例是可行的。
支撐80通常嵌入在形成主密封55的密封材料內(nèi),所處的位置使得徑向朝向中央軸X壓制表面55s會(huì)受到支撐80的支持,使得表面55s和支撐80之間的區(qū)域中的端部件(端蓋)材料的徑向壓縮量的最大壓縮為至少10%、通常至少15%、優(yōu)選不超過約35%、并通常最大壓縮在約20%-30%的范圍內(nèi),包括端值。通常,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè),支撐80被設(shè)置成與表面55s間隔的最大距離為不大于20mm,通常不大于15mm,并通常間隔量在約5-14mm的范圍內(nèi)。本文中的間隔量是指最大間距,即,是指當(dāng)表面55s未受壓力變形時(shí),支撐80和表面55s的部分之間的距離是距離支撐80徑向最遠(yuǎn)的。
另一方面,如上文所述,對(duì)于所示的示例濾芯25,可選的第二密封結(jié)構(gòu)65的壓縮量(如果有的話)通常小于第一密封結(jié)構(gòu)55的壓縮量,因?yàn)榈诙芊饨Y(jié)構(gòu)65并不控制進(jìn)入出口管15的粉塵和水,而是用于隔離接合處62(圖3A)免于外殼2的內(nèi)部2i中的真空抽吸。應(yīng)當(dāng)指出,第二密封結(jié)構(gòu)65可設(shè)置有支撐81,但支撐81是可選的。在一些情況,第二密封表面66與環(huán)繞的外殼部分的對(duì)準(zhǔn)可以使得出現(xiàn)具有相對(duì)小的壓縮(如果有的話)的對(duì)準(zhǔn)。通常,在使用時(shí),可選的支撐81被設(shè)置成與表面66的徑向最外部分(在安裝濾芯25時(shí)壓縮)間隔的距離不超過約10mm,通常不超過約8mm,并經(jīng)常在1-6mm的范圍內(nèi)。通常,尺寸還被選擇成使得區(qū)域66x(即朝向支撐81的表面66的區(qū)域66x)的密封材料的壓縮總量的最大值不大于約25%,通常不大于20%,通常至少3%,通常至少5%,并通常是在5-20%的范圍內(nèi)的量,包括端值,盡管替換例是可行的。
參見圖5,可以看到,對(duì)于所示的結(jié)構(gòu),形成向外徑向密封的表面66的部分包括朝向端蓋42的延伸部,其大于槽73的最深部分。這是可選的,但可以是優(yōu)選的。也就是說,盡管可能在表面66和55s的部分之間有徑向重疊,可選的,在通常的實(shí)施例中,表面66的至少一部分較表面55s的任何部分朝向端部件(端蓋)42延伸的更遠(yuǎn)。該延伸量(在使用時(shí))為至少1mm,通常至少2mm,并在一些情況至少4mm。
在進(jìn)一步對(duì)端部件(端蓋)70上的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征之前,在參見圖5時(shí),簡(jiǎn)要標(biāo)示了選定的其它特征。這些特征也在下文的稍后部分中被進(jìn)一步詳細(xì)討論。
首先,參見設(shè)置在介質(zhì)26的端部42的端部件(端蓋)46。盡管替換例是可行的,對(duì)于所示的具體結(jié)構(gòu),端蓋46是模制到位的端蓋,完全橫穿閉合介質(zhì)26的端部42并橫穿開口的內(nèi)部26i。如果需要,所示的具體模制到位的端部件46可包括類似于用于模制件70的材料,但是替換例是可行的。
此外,參見圖5,注意力轉(zhuǎn)向支撐90。所示的示例支撐90是由介質(zhì)26環(huán)繞的中央支撐,在端部件41,42之間完全延伸,并且確實(shí)在所示的示例中支撐90嵌入在端蓋45(即在模制件70m中)和端蓋46中。所示的具體支撐90的可選的有利特征將在本說明書的后文部分進(jìn)一步討論。
參見圖6,示出了模制件70m(端部件或端蓋70)的端視圖。一般,在圖6中面向觀察者的端部模制件70m的表面在本文被稱作軸向端表面72;在所示的示例中主要包括外環(huán)72x和內(nèi)環(huán)72i(參見圖5),位于容納槽73的相對(duì)側(cè)。在環(huán)72x的外周處,濾芯25包括多個(gè)內(nèi)凹部,大體具有兩種類型:內(nèi)凹部93,一般是由形成模制件70m的模具的底部的模具支架形成的加工物;和,內(nèi)凹部94,一般由用于在形成模制件70m的過程中幫助介質(zhì)包居中于模具的模具底側(cè)的部分形成。應(yīng)當(dāng)指出,在所示的示例中,支架加工物93中包括選定的居中加工物94的一些。
現(xiàn)在參見圖7,示出了大體上沿著圖6的線7-7剖開的剖視圖。這里,示出了端部件(端蓋)41或模制件70m的模制到位材料。也就是說,示圖是示意性的并且未示出不同的支撐80,81。而是,圖7旨在大體表示由用于模制端部件(端蓋)70的樹脂形成的特征的結(jié)構(gòu)。參見圖7,在附圖標(biāo)記66處,示出了形成二次(第二)密封的模制件70的周邊部分。在部分66和端部72x之間,模制件70m的外周表面還包括向內(nèi)階梯狀或錐形的區(qū)域95。該區(qū)域通常的大小適于與安裝中相鄰?fù)鈿げ糠值南噜彶糠峙浜?,在安裝期間不被朝向中央軸X顯著壓縮,盡管替換例是可行的。而是,區(qū)域95通常并優(yōu)選的大小適于在安裝中與外殼2的環(huán)繞部分形成近似線對(duì)線匹配。優(yōu)選地,該線對(duì)線匹配伸過至少4mm的長(zhǎng)度。替換例是可行的,例如可以要求在該區(qū)域發(fā)生一些(例如較小的)壓縮和/或可以改變表面的軸向長(zhǎng)度。區(qū)域95與區(qū)域66配合不僅會(huì)阻止在接合處62(圖3A)的抽吸,還可有助于使濾芯25穩(wěn)定在外殼2中。
現(xiàn)在參見圖8,示出了圖7的模制件70m的選定部分的局部放大圖。在圖8中可以看到容納槽73。槽73的徑向向內(nèi)表面73i(徑向向外的表面)中包括鄰近底部73b的下部73i,被設(shè)置成形成主密封結(jié)構(gòu)55的徑向向外的徑向密封的最受壓部分。在附圖標(biāo)記98處,表面73i示出為具有錐形外部分,以便于在安裝過程中引導(dǎo)濾芯25過凸緣60。徑向外表面73x可被看作包括外端錐部73t,也是便于在安裝過程中匹配過凸緣60以及還有外殼部分3t的一部分。在濾芯25和外殼2的其它一般性描述之后,在下文進(jìn)一步討論密封結(jié)構(gòu)55和65。
III.濾芯25的組件/組裝;其它內(nèi)部細(xì)節(jié)
現(xiàn)在參見圖9。在圖9中,以透視圖示出了支撐90。支撐結(jié)構(gòu)90一般包括:襯墊部分100和出口端支撐部分101。盡管替換例是可行的的,對(duì)于所示的示例組件,出口端支撐部分101和襯墊部分100不可移動(dòng)地彼此固定。通常,它們由塑料一體模制,盡管替換例是可行的。
出口端支撐部分101包括:內(nèi)部中央支撐或轂105;環(huán)繞轂105并與轂105間隔的可選的外部周向環(huán)106;和,在轂105和外部周向環(huán)106之間延伸的開口的格柵結(jié)構(gòu)108。格柵結(jié)構(gòu)108包括多個(gè)間隔的支柱、肋或支撐件110。支撐件110在外環(huán)106和轂105之間延伸,將外環(huán)106固定就位。應(yīng)當(dāng)指出,外部周向環(huán)106是可選的,但是是便利的。它對(duì)條、肋或支撐件110的端部提供結(jié)構(gòu)性支撐。不過,并不要求外環(huán)106用于本發(fā)明的所有應(yīng)用中。
支柱、肋或支撐件110也是可選的。不過,它們確實(shí)提供優(yōu)勢(shì),因?yàn)椋核鼈冚o助濾芯的組裝;和,它們?yōu)槎松w的模制到位部分和支撐結(jié)構(gòu)90的預(yù)成型部分之間的機(jī)械互鎖提供區(qū)域。
參見圖9,環(huán)106包括端邊緣114。端邊緣114一般是在濾芯25的形成期間最伸入模制件70m的環(huán)106的一部分。對(duì)于所示的具體組件,邊緣114可選并優(yōu)選的由其間具有槽或凹入部116的多個(gè)間隔的突出部115限定。一般,在形成端蓋70時(shí),凹入部116促使樹脂流過端部114和突出部115的區(qū)域中的環(huán)106。突出的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的,盡管替換例是可行的。
環(huán)106還包括可選的密封支撐區(qū)域118。一般,如果使用,密封支撐區(qū)域118會(huì)在組裝的濾芯25提供可選的支撐81,圖3A,用于第二密封結(jié)構(gòu)65。
通常,支撐部分101被設(shè)置成使得在安裝中沒有環(huán)106的部分環(huán)繞介質(zhì),盡管替換例是可行的。
仍參見圖9,轂105包括內(nèi)表面105i和外表面105x。在所示的示例濾芯25中,外表面105x形成密封支撐80,用于主肋密封結(jié)構(gòu)55。
應(yīng)當(dāng)指出,支撐90還包括與轂105徑向向內(nèi)間隔的可選的內(nèi)環(huán)120。槽120t形成在環(huán)120和轂105之間,在濾芯形成過程中樹脂可以流入。在圖9中,示出了允許樹脂流入槽120t的一些孔121。
現(xiàn)在參見圖10,示出了支撐90的側(cè)視圖。同樣,圖10中的支撐90可被看作包括可選的端環(huán)106,限定(可選的)突出部115、凹入部116和密封支撐區(qū)域118。孔121穿過環(huán)120以便于可觀察到樹脂流。
仍參見圖10,可以看到在支撐90上的可選的介質(zhì)居中環(huán)125。介質(zhì)居中環(huán)125被設(shè)置成使得介質(zhì)26(或介質(zhì)包)的內(nèi)周當(dāng)設(shè)置在支撐90上用于濾芯形成時(shí)沿著并圍繞環(huán)125接合支撐90,以便于在模制端蓋70前形成適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)形狀。
一般,濾芯25的構(gòu)造涉及設(shè)置介質(zhì)包在支撐90上,通常通過被推過端部127直到介質(zhì)端41(圖3),大體在區(qū)域128接合端部部分101,圖10。環(huán)125會(huì)確保介質(zhì)26在端部支撐100附近采用合適的周邊形狀。它也會(huì)支撐整個(gè)濾芯25中的介質(zhì)26。端蓋45,46(圖5)的每一個(gè)可被模制到位到介質(zhì)包26和支撐90的組合上。在形成端蓋45的過程中,樹脂會(huì)流過凹入部116和孔121并進(jìn)入支撐110之間的空間,以提供:良好的機(jī)械固定支撐100就位;和,完全橫跨介質(zhì)26的端部41的良好的密封,介質(zhì)26無論褶皺與否。模具還會(huì)被設(shè)置成在端部件(端蓋)45中形成密封表面55s和66以及槽73。
應(yīng)當(dāng)指出,介質(zhì)包被推過支撐90,可設(shè)置有外襯或沒有外襯,并且可設(shè)置有內(nèi)襯或沒有內(nèi)襯。通常,介質(zhì)包在被推過支撐90時(shí)會(huì)包括褶皺的介質(zhì)并且沒有內(nèi)襯和沒有外襯。介質(zhì)通常會(huì)是褶皺的并可包括大體垂直于褶皺頂端延伸的波紋,以便于在使用過程中保持褶皺打開。不同的褶皺頂端折疊技術(shù)可用于促進(jìn)這個(gè)目的,如同本領(lǐng)域所常用的。這個(gè)的示例可參見本發(fā)明的受讓人Donaldson Company,Inc.,Minneapolis,MN的商標(biāo)“PleatLoc”的介質(zhì)包。
在圖11中,示出了支撐90的端視圖,大體朝向端部結(jié)構(gòu)100。
在圖12中,示出了支撐90的端視圖,大體朝向端部127。
在圖13中,示出了圖11的一部分的局部放大圖??傮w上,可以觀察到在端部127處的多個(gè)端部突出部127x的一個(gè)。突出部127x便于將端蓋46模制固定就位。
在圖14中,示出了圖11的標(biāo)示部分的局部放大剖視圖。
在圖15中,示出了支撐90的一部分的局部剖視圖??梢钥匆姴?20t。此外,在環(huán)120和轂105之間,可以看到孔121的一部分。
在圖16中,示出了支撐90的端部支撐結(jié)構(gòu)101的一部分的局部放大圖。
參見圖16,示出了端部支撐101的具體優(yōu)選結(jié)構(gòu)。具體地說,優(yōu)選的,在本示例中格柵結(jié)構(gòu)108包括肋110,肋110背離介質(zhì)端部41傾斜(未在圖16中示出),從相鄰的內(nèi)轂105伸向相鄰的外環(huán)106。所述從介質(zhì)的傾斜或背離大體由圖16的角度CS表示。因此,當(dāng)介質(zhì)被設(shè)置在支撐90上時(shí),介質(zhì)端部41一般會(huì)在突出部分128(圖16)接合支撐結(jié)構(gòu)101,其中肋110背離介質(zhì)26分開。事實(shí)上,介質(zhì)端部41大體與圖16的線111t對(duì)準(zhǔn)。角度CS會(huì)形成流動(dòng)區(qū)域,使樹脂流過介質(zhì)包的端部,以使優(yōu)點(diǎn)突出。一般,角度CS至少為0.5°,通常至少1°,并通常更大。通常,角度CS會(huì)在1°-3°的范圍內(nèi),包括端值,盡管替換例是可行的。
所示的具體濾芯25包括可選的諧振器或聲波扼流圈,盡管替換例是可能的。可選的諧振器或聲波扼流圈包括圖10的支撐90的部分140。更一般而言,支撐90包括支撐部分100中遠(yuǎn)離支撐部分101的端部穿孔襯墊部分141。當(dāng)介質(zhì)26被設(shè)置成圍繞襯墊90時(shí),穿孔部分141會(huì)用作鄰近介質(zhì)端部42的內(nèi)襯142。部分142中的孔143設(shè)置用于空氣流最終流向出口孔50,圖4。
參見圖10和16,在支撐部分101和穿孔端部部分142之間的延伸部中,設(shè)置了多個(gè)特征(結(jié)構(gòu)),以形成可選的聲波扼流圈或諧振器部分140。首先,在部分160處,向喉部161逐漸變小的漏斗形部分被設(shè)置為端部部分142和喉部161之間的過渡區(qū)域。從喉部161與端部部分101接合,設(shè)置了擴(kuò)大的錐形或漏斗形部分162。部分160、喉部161和部分162一起限定聲波扼流圈或諧振器部分140。這有助于在使用濾芯25時(shí)阻止噪聲從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)向外轉(zhuǎn)移/傳遞。
參見圖10,應(yīng)當(dāng)指出,所示的可選的諧振器/聲波扼流圈結(jié)構(gòu)可以可選地以多種方式不同于例如披露于US6,419,718B1的結(jié)構(gòu)。參見圖10,應(yīng)當(dāng)指出,從襯墊部分141并且朝向喉部161的延伸部中,設(shè)置了逐漸變小的錐形部分160,所述錐形部分160當(dāng)在剖面圖和/或從圖10所示的外部觀察時(shí)具有兩個(gè)相對(duì)的彎曲(弧形)部分。第一部分171彎曲,具有徑向向內(nèi)的曲線的凹面和徑向向外的曲線的凸面。還應(yīng)當(dāng)指出,在區(qū)域171,設(shè)置了孔結(jié)構(gòu)172,用于空氣流動(dòng)。事實(shí)上,由于孔結(jié)構(gòu)172,區(qū)域171一般會(huì)至少40%開口,通常至少50%開口。
在區(qū)域171和喉部161之間設(shè)置了區(qū)域173,所述區(qū)域173的形狀大體彎曲具有徑向向外的凹面。因此,在支撐90的側(cè)面(剖面圖)從區(qū)域142朝向喉部161的過渡中設(shè)置稍微S曲線形狀。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于所示的具體結(jié)構(gòu),區(qū)域173是實(shí)心的和無孔的,這是有利的,盡管替換例是可能的。
喉部161通常具有的截面尺寸為至少25mm,并通常不超過35mm,通常在26-31mm的范圍內(nèi)。它被設(shè)置成提供良好的諧振器效應(yīng),而不在使用中對(duì)空氣流有過度的限制。
錐形區(qū)域175大體向外成錐形,每側(cè)相對(duì)于中央軸的角度為約3°-4°,因此在圖10的DB處表示的展開的錐角為約6°-8°。通常展開的錐角為約7°。
一般,部分160、161和162設(shè)置用于聲波扼流圈或諧振器效應(yīng)。這阻止了通過空氣濾清器中的空氣進(jìn)氣結(jié)構(gòu)從發(fā)動(dòng)機(jī)向外部環(huán)境的噪聲傳遞。它還被設(shè)置成避免對(duì)空氣流從周圍環(huán)境流進(jìn)空氣濾清器并通過過濾器濾芯25的不希望的限制。業(yè)已尤其發(fā)現(xiàn),區(qū)域162中的孔結(jié)構(gòu)161有利于此,同時(shí)還有助于空氣流從環(huán)繞諧振器的無孔部分162的介質(zhì)26的那些區(qū)域進(jìn)入管162,以便通過孔50(圖3)離開。
通過參見圖11-16可進(jìn)一步理解支撐90以及支撐部分101和包含區(qū)域100的聲波扼流圈的特征。
現(xiàn)在參見圖29-30,其中示出了第二端蓋46。如前文所述,第二端蓋46可以是模制到位的端蓋,盡管替換例是可行的。在圖29中,示出了端蓋46的端平面圖。在圖30中,示出了沿著圖29的線30-30剖開的剖視圖。在圖30中,第二端蓋46以示意圖示出,介質(zhì)26和襯墊90的部分未被示出嵌入在其中。端蓋46可被看作具有外軸向(或端)表面46x,所述表面46x上具有多個(gè)突出部分或緩沖部46y。這些在安裝過程中會(huì)由檢修蓋4接合,以助于固定支撐濾芯25在外殼2中。
外周向部分46p(圖30)的大小適于設(shè)置在外殼護(hù)罩部分33(圖3)內(nèi),并且受支撐在護(hù)罩部分33內(nèi)以防濾芯25以不希望的程度移動(dòng)。
關(guān)于濾芯25的構(gòu)造,一旦介質(zhì)包26被適當(dāng)設(shè)置在支撐90上,對(duì)于通過模制而形成的兩個(gè)端蓋45,46的順序沒有特別要求。
由上文可以理解,根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用的一些變化是可能的。例如,支撐結(jié)構(gòu)81不需要與介質(zhì)的臨時(shí)/中間支撐成一體。也就是說,如果需要,支撐結(jié)構(gòu)81可被設(shè)置成不與設(shè)置介質(zhì)所環(huán)繞的任何結(jié)構(gòu)直接連接或成一體。例如,支撐81和任何內(nèi)襯可以單獨(dú)設(shè)置,并隨后各自在制造過程中被結(jié)合入濾芯,例如,每個(gè)嵌入模制到位的端蓋材料。此外,濾芯可被設(shè)置成沒有內(nèi)襯,或設(shè)置有不被設(shè)置為聲波扼流圈的介質(zhì)環(huán)繞的內(nèi)襯。此外并參見圖9,支撐內(nèi)部密封(例如105處)的支撐結(jié)構(gòu)的構(gòu)造不需要直接連接至用于支撐外部密封例如如118處所示的可選的支撐。而是,支撐外部密封的環(huán)(如果使用的話)可以與支撐內(nèi)部密封的任何結(jié)構(gòu)完全不連接(分開)。
此外,沒有特別要求支撐構(gòu)造或支撐結(jié)構(gòu)的不同部分被設(shè)置成由相同的材料制成。例如,內(nèi)襯可以由膨體金屬構(gòu)造制成,而用于密封的一個(gè)或兩個(gè)的支撐可由塑料制成。
IV.選定的外殼部分和出口管結(jié)構(gòu)/特征,圖17-28和31-32
在圖17-28和31-32中,詳細(xì)地示出了外殼2和出口管15的不同特征。這些特征將在本部分討論。
參見圖17,示出了外殼部分3,如同如果由塑料模制它通常會(huì)顯現(xiàn)的那樣??梢杂^察到的是上文所述的特征(結(jié)構(gòu)),如入口管7t、側(cè)壁3s和安裝墊11。還示出了緣3r,其由檢修蓋4上的鎖合結(jié)構(gòu)5(圖2)接合??梢杂^察到限定內(nèi)部斜面17的外部外殼結(jié)構(gòu)/特征。
示出了外殼部分3的端部3x。還示出了中央孔200,在使用時(shí)出口管15的一部分會(huì)伸入中央孔200???00排列有可選的干涉波紋狀或齒狀結(jié)構(gòu)201,用作分度結(jié)構(gòu)以便于出口管15的定位,如下文所討論的。
應(yīng)當(dāng)指出,參見圖17,如果需要,所示的外殼部分3可方便地由塑料模制,不過也可以由其它材料構(gòu)造。
在圖18中,示出了部分3的側(cè)視圖。在圖19中,示出了大體朝向端部3x的部分3的端平面圖。這里,可以觀察到具有干涉區(qū)域(在示例中由肋或齒區(qū)域201提供)的孔200。應(yīng)當(dāng)指出,可選的有齒或分度的區(qū)域201可選地包括多個(gè)向外的撓性突出部202。還可以看到相對(duì)于側(cè)壁3s和中央軸X的切向的入口管7t。
在圖20中,示出了大體沿著圖19的線20-20剖開的剖視圖。除了已經(jīng)描述的特征外,在210處設(shè)置有突出結(jié)構(gòu),從端部3x軸向伸入外殼2的內(nèi)部2i。在安裝中是突出部分210接合出口管的一部分以形成接合處。突出結(jié)構(gòu)210包括多個(gè)可選的突出部202,徑向沿著結(jié)構(gòu)210的內(nèi)部部分具有可選的肋或有齒部分。
仍參見圖20,注意力轉(zhuǎn)向內(nèi)部側(cè)壁區(qū)域211。區(qū)域211包括支撐部分212,形成密封表面67,用于被圖3和3A的可選的二次(第二)密封結(jié)構(gòu)65的表面66接合。在區(qū)域211,表面212(使用時(shí))一般包括第一端部區(qū)域213,被設(shè)置成用于與濾芯25(圖3A)近似線對(duì)線對(duì)準(zhǔn);和,可選的相對(duì)的第二端部區(qū)域214,在安裝濾芯25(圖3A)的過程中一般會(huì)引起區(qū)域66的密封材料的可選壓縮。
在圖21中,示出了圖20的一部分的局部放大圖。可以觀察到區(qū)域213和214。
在圖22中,示出了出口管15的透視圖。出口管15包括:連接(件)區(qū)域220,在使用中接合外殼部分3。管15還包括氣流管區(qū)域221和出口222。應(yīng)當(dāng)指出,所示的具體出口管15是彎管(肘管),即,此處的管道轉(zhuǎn)向。替換結(jié)構(gòu)是可行的。
參見圖22,上文所述的可選的壓力接頭(測(cè)壓孔)15t被示出在管部分221。
仍參見圖22,連接部分220可被看作包括兩個(gè)環(huán)部分:外環(huán)224和內(nèi)環(huán)225。環(huán)224,225在下文進(jìn)行進(jìn)一步討論。
參見圖22,連接區(qū)域220設(shè)置有周向環(huán)部分228,所述周向環(huán)部分228上具有可選的齒/突出區(qū)域229。齒/肋區(qū)域229一般的大小適于與外殼部分3上的可選的齒/有肋區(qū)域201干涉。因此,彎形管221可相對(duì)于外殼部分3被轉(zhuǎn)動(dòng)至一特定角度并且趨向于保持在該定向(分度),除非受到扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的影響。
在圖23中,示出了出口管220的側(cè)視圖。應(yīng)當(dāng)指出,在出口管221設(shè)置有緣222r,以便于連接軟管或其它管道系統(tǒng)連接。
圖24是出口管15的平面圖。圖25是大體上沿著圖24的線25-25剖開的剖視圖。
參見圖25,如上文所述,連接部分222一般包括第一和第二環(huán)部分224,225。部分224一般包括用于穩(wěn)固連接至外殼部分3x的特征。部分224還一般形成用于主密封結(jié)構(gòu)55(圖3A)的支撐60,部分225提供出口流部分。
仍參見圖25,環(huán)224可被看作在頂端226和容納部分227具有可選的卡扣配合引導(dǎo)。頂端226會(huì)被推入孔200(圖17)直到發(fā)生卡扣配合,其中外殼部分3的一部分限定在區(qū)域227中的孔200。將圖25與圖3A相比,可以看到,管15可被設(shè)置成在環(huán)224上具有外周向環(huán)形部件227a和底座227b。在圖3A中,所述環(huán)227a上示出有軸向突出部分227p。所述軸向突出部分227p可接合環(huán)繞外殼端部230上的軸向外突出部分230(圖3A),以便于水密封。應(yīng)當(dāng)指出,環(huán)227a(圖25)示出沒有該可選的突出部分227p(在圖3A中可見)。
在圖26中,示出了圖25的選定部分的局部放大圖。
在圖27中,示出了大體上沿著圖23的線27-27剖開的剖視圖。
在圖28中,可以觀察到圖27的一部分的局部放大圖。尤其可看到肋部分229。在圖27中還可看到的是在環(huán)224的相對(duì)側(cè)上具有相對(duì)的肋部分229。
在圖31中,示出的檢修蓋4如同若由塑料模制而成的那樣并且沒有設(shè)置在其上的鎖扣5。在圖32中,提供了檢修蓋4的剖視圖??梢钥吹酵咕?3。凸緣33中的狹縫或空間33x允許在使用時(shí)可能進(jìn)入內(nèi)部凸緣33的水從凸緣33排放。
V.選定的特定特征/結(jié)構(gòu)的詳細(xì)討論
A.主密封結(jié)構(gòu)55和凹入部、容納部或槽73
返回參見圖7和8,應(yīng)當(dāng)指出,在通常的組件中,在所示的示例中在可選的凹入部、容納部或容納槽73中的主徑向密封表面55s的定義將在本部分討論,盡管替換例是可行的。通常,凹入部、容納部或槽73當(dāng)存在時(shí),在自表面72x、72i的至少一個(gè)或另一個(gè)并且通常自兩者的最深延伸部中是至少5mm深,通常至少8mm深,通常10-25mm深。此外,通常鄰近底端73b,在相對(duì)的側(cè)壁73x、73i之間的凹入部、容納部或槽73會(huì)是至少3mm寬、通常至少5mm寬(忽略在極底部的任何錐度)。
換句話說,通常,當(dāng)使用時(shí),在槽73的下部的可選的凹入部、容納部或容納槽73的內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁73i、73x間距為至少3mm,通常間隔至少5mm,通常間隔在5-10mm范圍內(nèi)的量,包括端值。盡管替換例是可行的,當(dāng)形成在凹入部、容納部或槽中的密封表面是圓形時(shí),在槽73最深的30%內(nèi)的最寬位置處并通常在槽73最深的35%的最寬位置處,通常間距不超過15mm。不過,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到側(cè)壁73x、73i在槽的極底部73b處可能彼此相向向內(nèi)成錐形。
通常,當(dāng)形成在槽中的密封表面是圓形時(shí),在其外端部鄰近表面72x、72i(圖8)處,可選的凹入部、容納部或槽73會(huì)是至少5mm寬,并通常至少7mm寬,通常7-25mm寬。
最大程度地徑向向內(nèi)受壓的凹入部、容納部或槽73(圖8)的表面部分73r的軸向長(zhǎng)度(作為徑向向外密封)形成在該區(qū)域,優(yōu)選具有的軸向長(zhǎng)度通常是5mm長(zhǎng)、通常8-20mm長(zhǎng);并且,通常會(huì)與表面部分72x,72i的一個(gè)或另一個(gè)并通常與兩者的間距的距離是至少4mm,通常在4-15mm的范圍內(nèi)的量。
參見圖7,通常,限定徑向密封表面55s的模制件70m的部分從孔50到表面55s在寬度上(未變形時(shí))是至少5mm厚,通常至少7mm厚并通常7-25mm厚。優(yōu)選地,表面55s與孔50的間距不超過50mm,盡管替換例是可行的。此外,通常,圖5的支撐80被嵌入在該區(qū)域,在安裝時(shí)受壓變形之前與表面55s的最近部分間隔的距離不超過20mm,并通常不超過15mm,盡管替換例是可行的。
一般,即使具有不同尺寸的不同濾芯,可選的凹入部、容納部或容納槽73的所述特性在使用時(shí)也會(huì)對(duì)下述兩方面是有用的和可接受的:良好的第一徑向密封55;和,其內(nèi)容納出口管15和外殼部分3的接合部分的軸向突出部分的區(qū)域。
通常,相對(duì)于支撐80設(shè)置了限定徑向密封表面55x的模制件70m,以便形成徑向密封的材料使得在安裝時(shí)密封表面55s朝向第一密封支撐80(最大徑向)壓縮其厚度的至少10%,通常為其未變形厚度的至少15%,并通常在其未變形厚度的15-35%內(nèi)的量。通常的示例會(huì)涉及在其未變形徑向厚度的20-30%(包括端值)范圍內(nèi)的壓縮。
B.可選的外部次級(jí)/二次/第二密封表面66
再次參見圖7和8,通常外表面66與表面55s徑向間隔的距離為至少3mm,通常至少5mm,在許多情況為至少10mm,通常至少15mm,并在如圖所設(shè)置的結(jié)構(gòu)中通常為至少20mm。通常,該間距的距離為20-80mm的量級(jí),但是替換例是可行的。
通常,第一徑向密封表面的密封周向最大截面尺寸比第二徑向密封表面小至少6mm,通常小至少10mm,通常小至少20mm,并在所示的結(jié)構(gòu)中通常小至少30mm?!懊芊庵芟蜃畲蠼孛娉叽纭痹谙薅▓A形密封表面時(shí)通常是直徑。應(yīng)當(dāng)指出,通常,當(dāng)濾芯如圖所示,第一徑向密封表面的密封周向最大截面尺寸比第二徑向密封表面小至少30mm。
通常,第二密封表面66在抵靠支撐81發(fā)生壓縮處與支撐80的間隔不超過8mm。通常,在該區(qū)域的材料被設(shè)置成最大(徑向)朝向第二密封支撐壓縮至少3%,通常至少5%,并通常在5-20%的范圍內(nèi)的量。
應(yīng)當(dāng)指出,在所示的示例中,盡管替換例是可行的,在安裝過程中受壓的表面66的密封軸向長(zhǎng)度的大部分軸向背離表面72x間隔遠(yuǎn)于容納槽73的底端。這在濾芯25如本文所述被構(gòu)造時(shí)是通常的。通常,表面66軸向朝向?yàn)V芯25的相對(duì)端46伸過槽73的底部73b的距離為至少2mm。
C.模制端蓋45,46的可用材料
當(dāng)端蓋模制到位時(shí)多種材料可用于端蓋45、46,以形成(橫跨)介質(zhì)包的端部的良好密封和良好的外殼密封。通常,采用硬度肖氏A為不大于約30、通常不大于約22、優(yōu)選在20之下的泡沫材料。通常,所選定的材料的“成型密度”為不大于28lbs.每立方英尺(約450千克每立方米),更優(yōu)選地不超過約22lbs.每立方英尺(355千克每立方米),并通常不大于約18lbs.每立方英尺(290千克每立方米)。通常,所選定的材料的成型密度在13-17磅每英尺(200-275千克/立方米)的范圍內(nèi)。在本文中,術(shù)語“成型密度”表示重量除以其體積的標(biāo)準(zhǔn)定義。排水法或類似的試驗(yàn)可用于確定模制泡沫的樣本的體積。不必要在應(yīng)用體積試驗(yàn)時(shí),將水吸收壓入多孔材料的孔,來置換孔所表示的空氣。因此,用于確定樣本體積的水置換(排水法)測(cè)試會(huì)立即置換,而不需要長(zhǎng)時(shí)間等待以替換材料孔內(nèi)的空氣。換句話說,只有由樣本的外周表示的體積才需要用于成型密度計(jì)算。
通常,選定的樹脂在固化過程中會(huì)上升,并且在固化過程中在體積上增大至少40%,通常至少60%;并通常80%的量或更大。
商用的泡沫聚氨酯可用于端蓋模制到位材料??捎镁郯滨サ脑敿?xì)描述可參見現(xiàn)有技術(shù),例如WO 2006/026241,該文獻(xiàn)在此被援引加入本文。
D.介質(zhì)包
選定用于介質(zhì)的具體材料對(duì)于選定的應(yīng)用是可以選擇的。當(dāng)過濾器組件是空氣濾清器時(shí),現(xiàn)在用于空氣濾清器的任何不同的介質(zhì)材料可根據(jù)本發(fā)明的原理被使用。
介質(zhì)包可只包括介質(zhì)26或介質(zhì)在安裝入濾芯25之前可設(shè)置有內(nèi)襯和/或外襯。介質(zhì)可以是褶皺的,盡管替換例是可行的。如果需要,介質(zhì)可包括熱熔介質(zhì)頂端墊片(間隔件)或其它介質(zhì)墊片/間隔件(spacer)。介質(zhì)可設(shè)置有由介質(zhì)中的波紋和/或折疊形成的褶皺墊片/間隔件。介質(zhì)可被設(shè)置成多種結(jié)構(gòu),包括圓柱形和圓錐形,并具有不同的內(nèi)周和/或外周限定,例如圓形或橢圓形。
E.示例結(jié)構(gòu)的示例尺寸
本文所述的原理可應(yīng)用于不同尺寸和特定特征的多種系統(tǒng)中。提供了可用系統(tǒng)的示例尺寸。不過,應(yīng)當(dāng)指出,這些尺寸僅表示是示例性的,而不以任何特定方式表示對(duì)所述原理的廣泛應(yīng)用的限制。由附圖中的標(biāo)記字母表示的示例尺寸和角度如下:AA=112mm;AB=76.7mm;AC=56.5mm;AD=35.2mm;AE=186.4mm;AF=173.5mm;AG=205.2mm;AH=113.5mm;AI=24.5mm;AJ=42.7mm;AK=54.4mm;AL=269.8mm;AM=136.4mm;AN=47°;AO=280.3mm;AP=130.4mm;AQ=78.7mm;AR=129.5mm;AS=11mm;AT=5.5mm;AU=30°;AV=2mm半徑;AW=130.42mm直徑;AX=128.45mm;AZ=87.53mm;BA=78.74mm;BB=55.32mm;BC=3mm半徑;BD=3mm;BE=6mm;BF=25.5mm;BG=53.4mm;BH=130.2mm;BI=1.5mm;BJ=6.62mm;BK=16mm;BL=3mm半徑;BM=2mm半徑;BN=1mm半徑;BO=1mm半徑;BP=4mm半徑;BQ=2mm半徑;BR=231.4mm;BS=121.1mm;BT=2mm;BU=6.4mm;BV=7°;BW=123.5mm直徑;BX=0.95mm;BY=18°;BZ=47.6°;CA=29.36mm直徑;CB=0.5mm半徑;CC=0.5°;CD=0.5mm半徑;CE=1.7mm;CF=1.3mm半徑;CG=0.5mm半徑;CH=6.5mm;CI=15.8°;CJ=95.6mm;CK=3.3mm;CL=18.9mm;CM=1.5mm;CN=30mm半徑;CO=14.2mm半徑;CP=0.2°;CQ=3mm半徑;CR=16mm;CS=2°;CT=15mm;CU=21.9mm;CV=12mm;CW=31.6mm;CX=15.8mm;CY=9mm;CZ=6mm;DA=105mm;DB=112mm;DC=40mm;DD=6mm;DE=15mm;DF=9mm;DG=80.7mm;DH=210mm;DI=55.8mm;DJ=54.9mm;DK=144.7mm;DL=124.4mm;DM=89mm;DN=12.7mm;DO=82.2mm;DP=80mm;DQ=33.1mm;DR=164.9mm;DS=169.6mm;DT=182.7mm;DU=10.9mm;DV=1.5mm;DW=1.5mm;DX=30°;DY=0.9mm;DZ=17mm;EA=81.2mm;EB=44.6mm;EC=110.6mm;ED=66mm;EE=89.2mm;EF=24.7mm半徑;EG=3.1mm;EH=45°;EI=89.2mm;EJ=82.21mm;EK=79.56mm;EL=74.5mm;EM=63.1mm;EN=52.9mm;EO=46.7mm;EP=50.8mm;EQ=55.2mm;ER=2.1mm;ES=1.6mm;ET=0.7mm半徑;EU=6mm;EV=25.3mm;EW=2.5mm;EX=1.4mm;EY=8mm;EZ=17mm;FA=2mm;FB=45°;FC=2.5mm;FD=3mm;FE=2mm;FF=4.9mm;FG=1mm半徑;FI=120°;FJ=30°;FK=9.3mm;FH=62.4mm半徑;FL=125.5mm;FM=100mm;FN=60°;FO=1.5mm半徑;FP=8.5mm;FQ=5mm;FR=3mm半徑;FS=3mm半徑;FT=72.3mm;FU=75.8mm;FV=29.5mm;FW=196.5mm;FX=40°;FY=186.4mm;FZ=120.5mm;GA=97.7mm;GB=1.5mm;GC=132.28mm;GD=168.9mm;GE=183.9mm;GF=54.9mm。
F.可選的諧振器/聲波扼流圈
如上文所述,在本發(fā)明的一方面,過濾器濾芯25可設(shè)置有可選的諧振器/聲波扼流圈(或聲波扼流圈/諧振器)(sonic choke/resonator)。示例聲波扼流圈設(shè)置包括:喉部;在喉部和濾芯的第一端部件(端蓋)之間的擴(kuò)大的漏斗狀部分;鄰近濾芯的第二端部件(端蓋)的可滲透襯墊部分;和,喉部和襯墊部分之間的過渡區(qū)域。在所示的示例中,過渡區(qū)域朝向喉部逐漸變細(xì)(尺寸向下逐漸縮小),并包括:鄰近襯墊部分的向外凸起的可滲透部分;和,鄰近喉部的向外凹入部分。
在所示的示例中,喉部的內(nèi)徑為至少25mm,通常至少26mm,并通常在26-35mm的范圍內(nèi),包括端值。
在所示的示例中,漏斗狀部分是不可滲透的,盡管替換例是可行的。漏斗狀部分大體從喉部向第一端部件(端蓋)擴(kuò)大的內(nèi)角為至少5°,并且通常從喉部向第一端部件(端蓋)擴(kuò)大的內(nèi)角在6°-8°的范圍內(nèi),包括端值。
在所示的示例結(jié)構(gòu)中,過渡區(qū)域的向外凹入部分優(yōu)選是不可滲透的,即,它是實(shí)心壁。這對(duì)于噪聲抑制與諧振器/聲波扼流圈的空氣流特性的組合提供了優(yōu)勢(shì)。
通常,過渡區(qū)域的向外凹入部分的彎曲部分的外半徑為至少25mm,通常彎曲部分的外半徑在26-35mm的范圍內(nèi),包括端值。
通常,過渡區(qū)域的向外凸起部分的彎曲部分的半徑為至少10mm,通常在12-18mm的范圍內(nèi)的量,包括端值。
通常,過渡區(qū)域的向外凸起部分至少40%打開,通常至少50%并通常60%或更多打開?!按蜷_”表示包括孔而非實(shí)心壁的向外凸起部分的量。所述特定結(jié)構(gòu)便于空氣從直接環(huán)繞不可滲透的錐形部分的介質(zhì)26的區(qū)域流入聲波扼流圈和諧振器的內(nèi)部,并隨后通過出口端蓋50。
VI.替換實(shí)施例;選定原理的替換應(yīng)用,圖33-70
A.概述
在圖33-57中,披露了可應(yīng)用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一些可選的可替換原理和特征。所述特征部分涉及可實(shí)施以使優(yōu)點(diǎn)突出的主密封的可替換結(jié)構(gòu)。這些可替換的主密封結(jié)構(gòu)可與次級(jí)(第二)密封一起使用,或者它們可用于沒有次級(jí)(第二)密封的結(jié)構(gòu)中,并且仍能獲得優(yōu)勢(shì)。
在圖58-65中,示出了用于制成圖33-57所示類型的過濾器濾芯的部分的優(yōu)選的模制結(jié)構(gòu)和模制技術(shù)。
在圖66-70中,示出了可用于本發(fā)明的過濾器濾芯和組件的可替換密封形狀的示意性示圖。
B.第二實(shí)施例和圖33-57的變化
圖33的附圖標(biāo)記500大體示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的過濾器(在示例中為空氣濾清器)組件,其在過濾器濾芯和外殼之間采用改動(dòng)的和有優(yōu)勢(shì)的主密封。參見圖33,空氣濾清器組件500以剖視圖示出,并包括外殼502,所述外殼502限定主外殼主體503,和檢修蓋504;所述檢修蓋504通過鎖合結(jié)構(gòu)505(在圖33中未示出,參見圖51)可移去地固定至外殼主體503。
外殼502限定內(nèi)部502i,其中設(shè)置有可取出和可替換的即可維修的過濾器濾芯510。濾芯510在下文詳細(xì)討論。應(yīng)當(dāng)指出,在圖33中,沒有示出濾芯510上的端部件(端蓋)的一部分,因此可以看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。這通過參見下文結(jié)合圖34-35的討論會(huì)得到理解。
仍參見圖33,空氣濾清器組件500包括在外殼502上的端壁511,空氣流管512從其向外伸出。管512通常是類似用于圖1的管15的凈化空氣出口管;不過,如果采用相反的流動(dòng),則管512是入口管。管512上還包括可選的測(cè)壓孔(壓力接頭)512x。管512可以如圖所示是與外殼502的其余部分分開的結(jié)構(gòu),然后連接至外殼502的其余部分,以形成空氣濾清器組件500的整個(gè)外殼。替換例是可行的。
所示的外殼502還包括可選的粉塵排放管結(jié)構(gòu)514,其上設(shè)置有排出閥結(jié)構(gòu)515。
參見圖51,外殼502上的可選的安裝墊結(jié)構(gòu)在附圖標(biāo)記516處示出。
回到圖33,附圖標(biāo)記517處示出了空氣流入口斜面。附圖標(biāo)記518示出了主體部分503中的護(hù)罩,而附圖標(biāo)記519示出了檢修蓋部分504中的護(hù)罩???20設(shè)置在檢修蓋504中,用于粉塵和水進(jìn)入附圖標(biāo)記514處示出的排出管514的內(nèi)部。
圖51的附圖標(biāo)記521示出了空氣濾清器組件入口管。
在圖33A中,示出了取自朝向檢修蓋504的平面圖。圖33A在線33-33處表示圖33的視圖。
就目前所述,組件500大體類似于組件1。所標(biāo)示的特征(結(jié)構(gòu))可被設(shè)置成類似于前文結(jié)合組件1的實(shí)施例所述的相似特征(結(jié)構(gòu))操作。
現(xiàn)在參見圖35,圖35是濾芯510的側(cè)視圖,其中部分以剖視圖示出以觀察內(nèi)部細(xì)節(jié)。濾芯510是可維修部件,可與空氣濾清器500一起使用。具體地說,當(dāng)檢修蓋504被從外殼502的余下部分移去時(shí),濾芯510可被安裝或取出以供維修。
一般并參見圖35,濾芯510包括介質(zhì)525,在示例中被設(shè)置成環(huán)繞開口的過濾器內(nèi)部526(和中央濾芯軸X),在第一和第二端部件(或端蓋)528,529之間延伸,盡管替換例是可行的。應(yīng)當(dāng)指出,在圖35中,端部件528被設(shè)置在濾芯510的出口(在示例中是開口)端,在作業(yè)期間空氣(氣體)可流過所述出口端。在圖33中,濾芯510被設(shè)置成端部件(端蓋)528的某些部分沒有就位,以便可以觀察到優(yōu)選的內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。對(duì)于本文所述的原理的通常應(yīng)用來說,在圖33中沒有示出的端部件(端蓋)528的部分是模制到位部分,盡管替換例是可行的。
通常并盡管替換例是可行的,端部件528的至少一部分被模制到位,其中嵌入有介質(zhì)525的端部525x;和,端部件529的至少一部分被模制到位,其中嵌入有介質(zhì)525的端部525y。介質(zhì)525可包括褶皺的介質(zhì),盡管替換例是可行的。介質(zhì)和介質(zhì)形式的選擇是可以選擇的,以便于效率和使用壽命的考慮,并且一般可采用例如前文討論的或用于各種空氣(氣體)過濾器的介質(zhì)和介質(zhì)特征。
示出介質(zhì)525被設(shè)置成圍繞內(nèi)襯或中央支撐527,所述內(nèi)襯或中央支撐527在所示的示例中包括可選的諧振器/聲波扼流圈結(jié)構(gòu)546,可大體如前文對(duì)于圖5的濾芯25所述。
端部件529通常是閉合的端部件,如圖所示,并且可大體對(duì)應(yīng)圖5的端部件(端蓋)42。
端部件528是開口的端部件,具有從中穿過的中央空氣流孔530。端部件528包括第一主密封結(jié)構(gòu)533和可選的次級(jí)(第二)密封結(jié)構(gòu)534??蛇x的次級(jí)(二次)密封結(jié)構(gòu)534可被設(shè)置成大體類似于上文討論的圖5的密封結(jié)構(gòu)66(盡管替換例是可行的),包括在下文討論的之后實(shí)施例中所述的那些。
如同前文所述的實(shí)施例,主密封結(jié)構(gòu)533在所示的示例中被設(shè)置為徑向向外的徑向密封或密封表面,設(shè)置成與介質(zhì)軸向重疊。不過,如果需要,它可替換地可被設(shè)置為徑向向內(nèi)的密封。濾芯中央軸在X處表示,并且徑向在本文中表示朝向(如果向內(nèi))或背離(如果向外)軸X的方向。
此外,如同前文所述的實(shí)施例,通常主密封結(jié)構(gòu)833是“沒有夾具”、“無夾緊”或“無夾具”的密封結(jié)構(gòu),因?yàn)闆]有設(shè)置另外的夾具,需要被夾緊,以提供牢固的接合和密封。而是,密封一旦在濾芯510適當(dāng)和正確的安裝在外殼內(nèi)時(shí)即建立。
參見圖37,閉合的端部件529示出具有緩沖件537,類似于前文所述的緩沖件464(圖29)。端部件529也可在圖34的底部透視圖中可見。
在圖34A中,示出了濾芯510的等距視圖,所述視圖大體朝向端部件528和孔530。
現(xiàn)在參見圖36。圖36是大體朝向端部件528所取的濾芯510的端視圖。在附圖標(biāo)記533處,示出了形成主密封結(jié)構(gòu)的徑向外殼密封(或密封表面)。同樣,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于所示的具體示例,外殼徑向密封533大體被定向成相對(duì)于濾芯中央軸X(圖35)徑向向外,盡管替換例是可行的。
參見圖36,對(duì)于所示的示例濾芯510,主密封533包括限定非圓形結(jié)構(gòu)的密封表面。優(yōu)選結(jié)構(gòu)具有交替的在示例中由非直(通常向內(nèi)突出并在示例中是彎曲的凹入)部分533y間隔開的向外突出(在示例中向外凸起的)部分或葉片533x。向外突出的(在示例中為彎曲的凸起)密封表面部分533x和向內(nèi)突出的(在示例中是彎曲的凹入)部分533y的具體數(shù)量對(duì)于獲得至少一些優(yōu)勢(shì)不是關(guān)鍵性的。通常,各自的數(shù)量為至少兩個(gè),通常至少三個(gè),有時(shí)4-8個(gè),包括端值,并且通常各自并優(yōu)選的是數(shù)量在4-10的范圍內(nèi),例如6-8,包括端值,盡管替換例是可行的。
在可替換的限定中,密封表面533可被表征為包括多個(gè)間隔的葉片或徑向向外突出(例如凸起)部分533x,通過表面533的(在示例中非直的例如凹入)部分533y彼此間隔。通常,至少有兩個(gè)所述的向外突出的葉片或部分,通常至少三個(gè),有時(shí)4-8個(gè),包括端值,并通常和優(yōu)選地?cái)?shù)量在4-10的范圍內(nèi),包括端值(例如6-8,包括端值),盡管替換例是可行的。
仍參見圖35和36,環(huán)繞主密封件或表面533設(shè)置有凹入部、容納部或容納槽540。凹入部、容納部或容納槽540是容納部,被設(shè)置和限定成容納伸入其中的外殼端部511的一部分和管512,類似于槽73,參見圖3A。
對(duì)于所示的具體濾芯510,凹入部、容納部或容納槽540被設(shè)置成具有內(nèi)壁,形成表面533,優(yōu)選在限定上如上所述是非圓形的。優(yōu)選地,圖35的槽540的外壁541是大體圓形的,限定圍繞中央軸X,盡管替換例是可行的。
在圖38中,示出了用于濾芯510的中央支撐545。支撐545可如圖35的支撐527被制成和使用。它可類似于上文針對(duì)圖1-32的實(shí)施例結(jié)合圖9-16所討論的支撐90,除了被改動(dòng)以適應(yīng)非圓形密封535。在所示的示例中,支撐545部分限定可選的諧振器/聲波扼流圈546。
參見圖38,支撐545包括端部結(jié)構(gòu)548,所述端部結(jié)構(gòu)548包括內(nèi)密封支撐或轂549,與外支撐500間隔并由外支撐550環(huán)繞,通過支柱或開口的格柵件結(jié)構(gòu)511固定。支撐549在使用時(shí)會(huì)被嵌入在端部件528(和密封結(jié)構(gòu)533)中,在安裝中為受控的壓縮提供支撐。因此,支撐549在許多方面操作類似于圖9的支撐105。所示的具體轂549包括具有非圓形形狀的連續(xù)的壁,優(yōu)選包括多個(gè)徑向向外突出的(在示例中是彎曲的)葉片或密封支撐部分549x與徑向向內(nèi)突出的(在示例中是彎曲的)密封部分549y交替。(可替換地,在所示的示例中,轂549可被表征為非圓形的并包括由在示例中非直的徑向向內(nèi)突出的部分549y分開的多個(gè)葉片549x)。轂549的各種可用的轂形狀的特征在下文進(jìn)行更詳細(xì)的討論。
當(dāng)形狀如圖所示,徑向向外突出的(例如彎曲或凸起的)部分549x和向內(nèi)的(例如彎曲的或凹入的)部分549y的數(shù)量適于所涉及的密封結(jié)構(gòu)。因此,通常各自具有至少兩個(gè),通常各自具有至少三個(gè),有時(shí)4-8個(gè),包括端值,并通常和優(yōu)選的各自在4-10個(gè)(包括端值),例如6-8個(gè)(包括端值)的范圍內(nèi)的量。
參見圖38,應(yīng)當(dāng)指出,在所示的示例中,轂549的非圓形密封支撐部分是實(shí)心的和連續(xù)的,即,沒有橫向孔從中穿過朝向頂端549p軸向伸過支柱551。這是通常的,盡管替換例是可行的。
外支撐550和支柱551可大體類似于圖9的支撐108和支柱110。
同樣,應(yīng)當(dāng)指出,在所示的結(jié)構(gòu)中支撐545包括可選的聲波扼流圈結(jié)構(gòu)546,通常類似于結(jié)合圖10所述的聲波扼流圈結(jié)構(gòu)。
在圖39中,示出了支撐545的側(cè)視圖??梢杂^察到環(huán)554,類似于圖10的環(huán)125。示出了用于樹脂的流孔555,類似于流孔121。總之,參見圖39,所示的示例支撐545大體類似于支撐90,除了內(nèi)部支撐(或轂)549的特定結(jié)構(gòu),圖38。
在圖40中,可觀察到結(jié)構(gòu)548的端視圖。在圖41中,可觀察到支撐545的相對(duì)的端視圖。
在圖42中,示出了支撐548的局部放大剖視圖??梢钥吹剑尾糠?48包括限定槽561的內(nèi)部軸向凸緣560(類似于圖16的凸緣120和槽120e)???55設(shè)置用于樹脂流入槽561。
在圖43中,可以觀察到圖42的一部分的局部放大圖。附圖標(biāo)記564示出了支柱551的徑向向內(nèi)區(qū)域,類似于圖16的部分128。此外,可以看到,支柱551相對(duì)于垂直于中央軸X的平面以大于0°的角度HF延伸,并大體類似于上文結(jié)合圖16所討論的角度CS。參見圖33,可以看到支柱551背離介質(zhì)525x傾斜并徑向向外延伸。應(yīng)當(dāng)指出,在圖33中,沒有示出介質(zhì)525鄰接格柵結(jié)構(gòu)551的任何部分。不過,可以預(yù)料在一些情況,在徑向最內(nèi)部分上兩者間可能有一些軸向援觸。
在圖44中,示出了支撐545的局部視圖。
在圖45中,示出了流(在示例中是出口)管構(gòu)造570,其上具有出口管512,連同壓力接頭/測(cè)壓孔512x。出口管512包括密封表面571,所述密封表面571在所示的示例中包括徑向向內(nèi)的密封表面,當(dāng)接合濾芯510時(shí)與之抵靠密封533會(huì)形成徑向向外的密封。在許多其它方面,管結(jié)構(gòu)570可大體類似于管結(jié)構(gòu)15,圖22。應(yīng)當(dāng)指出,用于與外殼502旋轉(zhuǎn)互鎖、安裝在環(huán)572r上的突出部分572在形狀、數(shù)量和位置上不同于圖22的部分228。這在下文進(jìn)一步討論。
在圖45中,管構(gòu)造570被示為具有多個(gè)徑向間隔的卡扣配合凸輪突出部分573徑向設(shè)置在環(huán)572r上。環(huán)572r是管構(gòu)造570的一部分,在使用時(shí)被推入容納孔和外殼部分。突出部分573在發(fā)生這種情況時(shí)會(huì)提供卡扣配合,阻止分離。
在圖46中,示出了管構(gòu)造或結(jié)構(gòu)570的側(cè)視圖。圖48示出了圖46的管構(gòu)造570的俯視平面圖。圖47示出了大體沿著圖48的線47-47剖開的剖視圖。圖49示出了大體沿著圖46的線49-49剖開的剖視圖。圖50示出了圖49的標(biāo)示部分的局部放大圖。
現(xiàn)在參見圖49。應(yīng)當(dāng)指出,在所示的示例管570中,各突出部分572各自被設(shè)置成與壁575的薄延伸部574徑向?qū)?zhǔn);在每種情況與中空部分576徑向?qū)?zhǔn)。這允許隨管570被轉(zhuǎn)動(dòng)和突出部分572接合有齒的外殼部分的某個(gè)彈簧效應(yīng),以便于使部分570旋轉(zhuǎn)鎖定在外殼502中。此外,它有助于避免在形成過程中或受到來自突出部分572的壓力在區(qū)域574可能發(fā)生的任何變形,影響密封表面區(qū)域571的形狀。例如,在管570的塑料模制過程中,正確地模制表面571是重要的。中空部576有利于均勻冷卻以在表面571得到最小的變形。在圖50中,易于觀察到中空部分576中的一個(gè)的細(xì)節(jié)。
一般,對(duì)于圖35所示的濾芯510,外殼密封533是槽540的非圓形側(cè)表面,并且形狀適于具有多個(gè)交替的密封表面部分,所述密封表面部分或徑向向外突出或向內(nèi)突出(在示例中示出為彎曲的),形成非圓形并包括交替的向外突出和向內(nèi)突出的部分的密封外周。參見圖49,當(dāng)安裝濾芯510時(shí),濾芯密封結(jié)構(gòu)533被壓入與外殼中類似形狀的密封支撐571密封接合(通過徑向密封),而不需要單獨(dú)的夾具。在所示的具體示例中,密封外殼表面571被形成為出口管構(gòu)造570的部分。
在示例濾芯510中,主密封結(jié)構(gòu)被設(shè)置為端蓋528中凹入部、容納部或容納槽540的徑向內(nèi)表面或壁(向外面向表面533),圖35。凹入部、容納部或容納槽540被設(shè)置成容納伸入其中的出口管的一部分(伸入其中發(fā)生密封)和卡扣配合到管的外殼側(cè)壁的一部分。因此,出口管部分570和外殼端壁511之間在外殼中的接合處被容納在濾芯516的槽540中,參見圖33。
通過比較圖36、38和49,應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)密封結(jié)構(gòu)包括交替的徑向向外突出部分533x和向內(nèi)突出部分533y并且外殼密封表面571(圖49)也包括交替的向外突出部分571x和徑向向內(nèi)突出部分571y時(shí),表面部分571y可伸入密封結(jié)構(gòu)533的向外部分533x之間。這有助于旋轉(zhuǎn)鎖定密封結(jié)構(gòu)533。此外,這為濾芯510的安裝者提供了安全、獨(dú)特的感覺,幫助安裝者明白濾芯510被正確安裝并完全密封。這有利于安裝,而不在主密封533留有泄漏通道。這在部分533y的數(shù)量為至少4時(shí)尤其便利,因?yàn)橥ㄟ^相對(duì)較少的濾芯旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了正確的接合。
應(yīng)當(dāng)指出,在某些應(yīng)用中主密封533是所需的一切。不過,在一些情況,具有次級(jí)/二次密封可獲得優(yōu)勢(shì)。這在本節(jié)的下面部分中進(jìn)行討論。
參見圖35,濾芯510包括次級(jí)/第二密封534(圖35),接合外殼側(cè)壁。次級(jí)/第二密封534類似于圖4的第二密封65和密封表面66,可通過嵌入在端蓋材料中的濾芯510上的可選的密封支撐581來支撐。該可選的支撐由圖38的結(jié)構(gòu)545上的可選支撐550提供。
可選的支撐550包括可選的間隔的突出部531t,類似于圖1-32的實(shí)施例的支撐。事實(shí)上,對(duì)于主密封533的結(jié)構(gòu),圖33-50的結(jié)構(gòu)大體類似于圖1-32的結(jié)構(gòu)。
對(duì)于主密封533,通過所示的密封結(jié)構(gòu)提供了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。同樣,一旦管570被濾芯510接合,(出口)管570相對(duì)于外殼主體503不能被非常徑向旋轉(zhuǎn)。因此,不受旋轉(zhuǎn)應(yīng)力和(作用)力可獲得更安全(牢固)的密封。
此外,多葉片或多突出部分密封是“自對(duì)準(zhǔn)”的,因?yàn)椴煌~片或突出部分上的(通常彎曲的)密封表面的部分沿切向部分并周向面向。也就是說,密封表面533的部分不是完美地徑向定向。因此,隨著密封533被推入就位時(shí),葉片(突出部分)上壓力的任何不平衡會(huì)引起密封稍微轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)任何的未對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行自我糾正。密封533仍被稱為徑向,因?yàn)槊芊鈮嚎s仍更大地朝向或背離軸X,而非與之軸向?qū)?zhǔn)(即,沿軸X的縱向方向)。
此外,如上文所討論,密封533的獨(dú)特結(jié)構(gòu)可幫助服務(wù)提供者確保對(duì)系統(tǒng)選定了正確的濾芯510,并且會(huì)相當(dāng)直截了當(dāng)?shù)卣J(rèn)識(shí)到何時(shí)濾芯未被正確安裝,因?yàn)椴考杀贿x定使得會(huì)導(dǎo)致阻止閉合檢修蓋,直到濾芯葉片正確地與出口管葉片對(duì)準(zhǔn)。
應(yīng)當(dāng)指出,下文提供了關(guān)于可能的密封結(jié)構(gòu)和密封優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步討論。
現(xiàn)在參見圖51,示出了組件500的側(cè)視圖。在圖51中,外殼502可被看作包括部分503和檢修蓋504,通過鎖合結(jié)構(gòu)505固定在一起。還可以觀察到的是出口管512可構(gòu)成管570的一部分、入口521和排出管514。參見剖面線52-52,從下文的進(jìn)一步討論可以理解,其剖開通過外殼部分503的一部分、出口管512和濾芯510。
參見圖52。圖52示出了濾芯510的部分與外殼部分503的部分對(duì)準(zhǔn),會(huì)發(fā)生密封。不過,應(yīng)當(dāng)指出,端蓋528的模制到位部分未在圖52中示出,因此可以觀察到結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。
首先,參見圖52,注意力轉(zhuǎn)向密封表面571和轂549。應(yīng)當(dāng)理解,密封表面571和轂549之間的空間579可通過形成密封表面533的材料(即端部件528的模制到位部分的一部分)填充。可以看到,轂549上的向外突出部分549x與表面571上的向外突出區(qū)域571x對(duì)準(zhǔn);并且,轂549上的向內(nèi)突出區(qū)域549y與壁571上的向內(nèi)突出區(qū)域571y對(duì)準(zhǔn)。此外,可以看到,會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)干涉,阻止轉(zhuǎn)動(dòng)。此外,可以看到,當(dāng)濾芯510被插入密封表面571時(shí),如果發(fā)生某些未對(duì)準(zhǔn),隨著服務(wù)提供者稍稍旋轉(zhuǎn)濾芯510,服務(wù)提供者會(huì)在鎖定入正確接合時(shí)感覺到密封。
此外,參見圖52,可以看到各個(gè)突出部分572以棘齒或抵制方式與外殼部分503中的有齒或棘齒表面或區(qū)域581之間的接合。這在下文進(jìn)一步詳細(xì)討論。
圖53示出了外殼部分503的透視圖。在端部511處示出了孔580???80包括襯有槽口、齒或棘齒結(jié)構(gòu)581和撓性突出部582的部分580t。當(dāng)圖45的管結(jié)構(gòu)570被插入孔580時(shí),部件572會(huì)接合齒581以幫助管571以選定的旋轉(zhuǎn)定向固定。撓性突出部582會(huì)有助于提供卡扣配合效應(yīng),如同圖46的部件573。應(yīng)當(dāng)指出,在最初安裝過程中,管可被手動(dòng)旋轉(zhuǎn)以克服棘齒效應(yīng),以便當(dāng)使用彎管512時(shí),它可按需旋轉(zhuǎn)。不過,一旦濾芯510被安裝,它趨向于以特定的旋轉(zhuǎn)定向鎖定管570。這部分是由于如上文所述的濾芯510上的周向或次級(jí)(第二)密封534接合外殼部分503的側(cè)壁部分的效應(yīng)。此外,阻止管570的旋轉(zhuǎn)會(huì)由對(duì)濾芯510的軸向壓力引起,在檢修蓋504放置就位時(shí),驅(qū)使它抵靠端部511。
圖54示出了外殼部分503的側(cè)視圖。圖55示出了外殼部分503的俯視平面圖。圖56示出了沿著圖55的線56-56剖開的剖視圖。圖57示出了圖56中指定部分的局部放大圖。圖57的附圖標(biāo)記590處示出了外殼部分503的密封表面部分,當(dāng)安裝濾芯510時(shí),圖35的濾芯510的次級(jí)(第二)密封表面534密封抵靠所述外殼部分503的密封表面部分。這類似于圖1-32的實(shí)施例。
現(xiàn)在參見圖33B,為圖33的一部分的局部放大圖,示出了管570的一部分與外殼部分503的端部511之間的接合。在圖33B中,類似于圖33,沒有示出端蓋528的模制到位密封材料的部分,因此可以觀察到結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。
參見圖33B,在591處示出管570和外殼部分502之間的接合處,在安裝過程中會(huì)伸入濾芯510上的凹入部、容納部或容納槽540,圖35。此外,在圖33B中可觀察到的是可有效用于阻止接合處591的漏水的結(jié)構(gòu)。具體地說,在圖33中,可以看到,管570包括接合端部511的徑向突出的安裝環(huán)部分593,和伸向端部511的邊緣突出部分595;和,端部511包括邊緣部分595所伸入的凹入部511r。此外,端壁511包括突出環(huán)511p,所述環(huán)511p從管570伸向環(huán)部分593,位于由邊緣突出部分595環(huán)繞的位置。當(dāng)在端部511處發(fā)生管570和外殼部分503之間的卡扣配合時(shí),由凹入部511r中的環(huán)突出部分595表示水運(yùn)動(dòng)的彎曲路徑,并且突出環(huán)511p阻止水流入外殼502的內(nèi)部502i。當(dāng)外殼502被定向成使端部511向上突出時(shí),特別希望該效應(yīng)。
C.濾芯510的組裝,尤其端部件528,圖58-65
在根據(jù)本發(fā)明的原理的優(yōu)選應(yīng)用中,端部件528包括模制到位在濾芯510的預(yù)成型部分上的一部分。具體地說,端部件528包括模制到位在介質(zhì)525的端部525x上的材料,和支撐結(jié)構(gòu)545的不同部分,鄰近密封支撐549,550和支柱551。本部分結(jié)合圖58-65討論適于實(shí)現(xiàn)的方法和模具結(jié)構(gòu)。
圖58示出了模具600的俯視平面圖。模具600包括環(huán)繞模腔602的周向環(huán)表面601。居中位于模腔602內(nèi)的是中央突出部分603。在構(gòu)造濾芯510時(shí),樹脂被施與在模腔602中,通常通過旋轉(zhuǎn)分配樹脂。介質(zhì)(介質(zhì)包)和支撐隨后被插入模腔602,并且樹脂隨后以適當(dāng)?shù)姆绞奖荒V频浇橘|(zhì)包和支撐上以形成端蓋528。
圖59示出了模具600的剖視圖。應(yīng)當(dāng)指出,腔602中包括環(huán)610,在模制的濾芯中,端蓋528會(huì)形成槽40,圖35。
從突出部分610徑向向外的是模腔部分602x,位于602p處的其外周會(huì)在模制材料中形成外密封表面534,圖35。
從支撐610徑向向內(nèi)設(shè)置的是內(nèi)部模腔部分602i。突出部分610的內(nèi)表面610i會(huì)被設(shè)置成形成主密封的徑向向外的徑向密封表面533,圖35。
圖60示出了腔602和中央突出部分603的局部放大圖。應(yīng)當(dāng)指出,中央突出部分603包括外周603p,其中具有模具可旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的第一部件,大體在612處表示。對(duì)于所示的具體結(jié)構(gòu),模具可旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)612包括多個(gè)凹入部或槽613,大體垂直定向并設(shè)置成圍繞突出部分603的外周徑向彼此間隔。所示的具體組件采用了六個(gè)所述槽,盡管替換例(通常3-10,包括端值)是可行的。還應(yīng)當(dāng)指出,槽被示出圍繞柱603的中心徑向均勻地彼此間隔;不過,替換例是可行的。從下文的進(jìn)一步討論會(huì)理解這些槽613的作業(yè)。
圖61示出了圖59的標(biāo)示部分的局部放大圖。所示的部分是穿過槽613中的一個(gè)剖開的剖視圖。
圖62示出了圖59的第二標(biāo)示部分的局部剖視圖。示出的是穿過模腔602的剖視圖,其中大體表示了前文標(biāo)示的特征。
圖63示出了圖58的一部分的局部放大圖。圖63中觀察到的部分示出了模具支架615以便于模制。參見圖58,示出了多個(gè)所述模具支架615。支架615會(huì)在端蓋528中留下后生物,參見圖34A的附圖標(biāo)記617。支架615確保介質(zhì)和支撐被適當(dāng)?shù)刂卧谀>咧小?/p>
在圖64中,示出了示意性示圖,其中示出了將濾芯結(jié)構(gòu)插入模具以便形成端蓋528的步驟。應(yīng)當(dāng)指出,為了便于觀察細(xì)節(jié),圖64中沒有示出介質(zhì),盡管在插入過程中會(huì)存在介質(zhì)。參見圖64,示出了模具600。結(jié)構(gòu)545示出被降入模腔602。在進(jìn)行所述插入之前,介質(zhì)一般會(huì)圍繞中心545c設(shè)置。介質(zhì)會(huì)環(huán)繞環(huán)554。此外,在插入濾芯部件之前,樹脂通常會(huì)已被分布在腔602中,通常朝向區(qū)域619,但通過旋轉(zhuǎn)模具600。
應(yīng)當(dāng)理解,支撐545需要相對(duì)于會(huì)模制密封533的密封表面的向外的模具部分620被正確徑向定向在模具中。通過結(jié)合圖65可理解實(shí)現(xiàn)這個(gè)的方式。
參見圖65,可以看到,濾芯支撐545包括中心(部)545c的內(nèi)表面545s,其上具有模具旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)625的第二部件。第二部件625包括多個(gè)徑向向內(nèi)的突出部分626。突出部分626被設(shè)置和定位成接合中央柱603上的部件612。對(duì)于所示的具體結(jié)構(gòu),部件626是被設(shè)置為垂直肋的突出部分(盡管可替換的形狀是可行的),被定向并間隔成當(dāng)支撐545被降入模具600時(shí)被容納在凹入部613內(nèi)。因此,支撐545不能被完全降入模具600,除非肋626接合容納部613。這提供了旋轉(zhuǎn)分度,使得圖65的支撐545上的轂529適當(dāng)?shù)嘏c模具部分520旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。
D.一些示例尺寸
圖33-63中的一些示例尺寸提供如下;GH=280.3mm;GI=128.3mm;GJ=92.4mm;GK=129.8mm;GL=45.4mm;GM=231.4mm;GN=102.1mm;GO=2mm;GP=6.4mm;GQ=7°;GR=117.5mm;GS=7°;GT=117.5mm直徑;GU=2.8mm;GV=95.6mm;GW=3.3mm;GX=18.9mm;GY=1.5mm;GZ=14.62mm;HA=30mm半徑;HB=14.2mm半徑;HC=0.2°;HD=16mm;HE=3mm半徑;HF=2°;HG=14.8mm;HH=21.9mm;HI=77.93mm直徑;HJ=11.7mm半徑;HK=27.9mm半徑;HL=5.5mm半徑;HM=60.41mm直徑;HN=30°;HO=20mm;HP=81mm;HQ=55.5mm;HR=121.5mm;HS=48.9mm;HT=2.5mm;HU=45.8mm;HV=50.8mm;HW=54.2mm;HX=54.9mm;HY=88.46mm;HZ=96mm;H1=30°;H2=66mm;H3=59.9mm直徑;H4=77.9mm直徑;IA=111mm;IB=14.2mm半徑;IC=111mm;ID=30°;IF=1.5mm;IG=0.5mm半徑;IH=2.1mm;II=1mm半徑;IJ=7.5mm直徑;IK=2.7mm半徑;IL=112mm;IM=105mm;IN=80.5mm;IO=40mm;IP=12mm;IQ=6mm;IR=15mm;IS=8.9mm;IT=15.8mm;IU=31.6mm;IV=8.9mm;IW=6mm;IX=55.8mm;IY=54.4mm;IZ=210mm;JA=96.5mm;JB=12.7mm;JC=93.5mm;JD=89mm;JE=124.4mm;JF=144.7mm;JG=133.1mm;JH=164.9mm;JI=169.6mm;JJ=182.7mm;JK=10.7mm;JL=2mm;JM=30°;JN=1.5mm;JO=0.9mm;JP=266.7mm直徑;JQ=124mm;JR=38.1mm;JS=130.2mm;JT=98.2mm;JU=92.6mm;JV=43.9mm;JW=12.7mm;JX=14mm;JY=60°;JZ=30°;KA=15.1mm半徑;KB=4.8mm半徑;KC=77.9mm直徑;KD=59.9mm直徑;KE=1mm;KF=18.6mm;KG=2.9mm半徑;KH=3mm;KI=2.9mm半徑;KJ=2°;KK=28.2°;KL=19.5mm;KM=2°;KN=2mm半徑;KO=14.9mm;KP=4mm;KQ=3mm;KR=2.5mm半徑;KS=2.5mm半徑;KT=0.5°;KU=2.5mm半徑;KV=1mm半徑;KW=15°;KX=3mm半徑;KY=2°;KZ=2mm半徑;LA=3mm;LB=2.5mm半徑;LC=2mm半徑;LD=31.8mm;LE=4.5mm半徑;和,LF=11.3mm。當(dāng)然,這些尺寸僅表示示例結(jié)構(gòu),并且可采用其它替換的尺寸。
E.一些示例可能的替換密封結(jié)構(gòu);總體密封描述;不同的替換結(jié)構(gòu)
1.替換示例密封表面限定(定義),圖66-70
不同的密封結(jié)構(gòu)可與本發(fā)明的原理一起使用。圖66-70中示出了若干個(gè)示例。這些是示意性示圖,并且僅表示示出可能的密封限定(定義)和支撐限定(定義)。
在圖66中,附圖標(biāo)記700示出了稍呈“花生”的形狀,其中兩個(gè)徑向向外的突出部分或葉片701由兩個(gè)向內(nèi)突出部分702間隔。當(dāng)然,葉片701和部分702的具體結(jié)構(gòu)可由所示的加以改動(dòng)。
在圖67中,附圖標(biāo)記730示出了三葉片結(jié)構(gòu),具有三個(gè)徑向向外突出的部分或葉片731和三個(gè)徑向向內(nèi)突出的部分732。
在圖68中,附圖標(biāo)記750示出了“四葉片”結(jié)構(gòu),包括由徑向向內(nèi)的突出部分或部分752分隔開的多個(gè)(4個(gè))徑向向外突出的部分或葉片751。
在圖69中,附圖標(biāo)記770示出了具有徑向向外突出部分的密封結(jié)構(gòu),在本示例具有由部分772分隔開的六個(gè)徑向向外突出的部分771。在本示例,部分772是直的,沿突出部分771之間的方向,并且不徑向向內(nèi)突出。不過,部分772可被設(shè)置成向內(nèi)突出,以使優(yōu)點(diǎn)突出。
在圖70中,附圖標(biāo)記780示出了具有由五個(gè)向內(nèi)突出的部分782分隔開的五個(gè)向外突出的部分781的密封結(jié)構(gòu),在本示例中,向內(nèi)突出的部分782總體是非直線的,但是每個(gè)包括位于徑向最內(nèi)頂點(diǎn)785的相對(duì)側(cè)上的直部分783,784。
對(duì)于圖66-70的實(shí)施例的任意一個(gè),葉片和部分的替換形狀是可行的。此外,圖66-70的結(jié)構(gòu)表明可以采用具有可替換數(shù)量的部分或葉片的不同結(jié)構(gòu)。
2.上文所示或所述的選定密封和密封表面的概述說明
應(yīng)當(dāng)指出,盡管圖35和66-70的結(jié)構(gòu)的密封有時(shí)被表征為“徑向的”,但是,由于非圓形形狀,一些密封力會(huì)被定向成不同于專門朝向或背離濾芯的中央軸X。盡管如此密封在本文仍被表征為“徑向的”,因?yàn)榭傮w上濾芯和外殼上的密封表面大體是徑向的,并且密封力繞軸X徑向向外或徑向向內(nèi)定向,取決于涉及向外密封表面還是向內(nèi)密封表面。換句話說,壓縮力仍不是軸向的(即,沿軸X的縱向方向),而是大體徑向的。不過,存在這樣的應(yīng)用,其中密封力在非圓形結(jié)構(gòu)的每一個(gè)中不直接朝向或背離軸X對(duì)準(zhǔn)。
更一般而言,徑向密封包括環(huán)繞(朝向/背離)中央軸的密封表面。所述中央軸在許多情況會(huì)包括過濾器濾芯的中央軸,介質(zhì)也被設(shè)置成環(huán)繞該中央軸。不過,由下文所述的替換結(jié)構(gòu),應(yīng)當(dāng)理解,徑向密封可以是環(huán)繞并非還是濾芯的中央軸的軸的密封(相比之下,軸向密封是大體與密封所設(shè)置圍繞的中央軸對(duì)準(zhǔn)的密封,所述中央軸通常也是但并不必然在所有情況是中央濾芯軸X)。
在本文所用的一般術(shù)語中,所示的不同外殼密封結(jié)構(gòu)也可被表征為大體包括徑向密封表面,因?yàn)楦綀D中所示的不同外殼密封的密封方向一般使密封的表面接合外殼的某一部分(為外殼的出口管或外部部分的一部分,取決于涉及兩個(gè)外殼密封的哪一個(gè)),(所述表面)可大體被表征為“徑向的表面”。在每種情況,實(shí)際形成密封的表面被定向成圍繞(并面向或背離)中央軸X(通常也是濾芯的中央軸X),而非軸向密封(大體會(huì)使密封力沿中央軸X的縱向方向)。所示的示例是“徑向向外的密封表面”或“向外的徑向密封”,因?yàn)闀?huì)形成與外殼接合的密封的濾芯上的密封件的實(shí)際表面大體被定向成背離濾芯的中央軸,而非朝向所述軸。不過,本文所述的許多原理可應(yīng)用于替換的結(jié)構(gòu)中,其中,接合外殼以形成密封的濾芯上的密封表面被定向成徑向朝向中央軸。
本文所述的徑向外殼密封一般可被表征為“沒有夾具”,“無夾合”或“無夾具”的結(jié)構(gòu)或類似的術(shù)語。這表示密封結(jié)構(gòu)通常不涉及使用夾具例如軟管夾或其它需要被收緊以便用于牢固密封的結(jié)構(gòu)。相反,密封僅通過安裝而建立,使密封材料壓抵外殼的表面通過濾芯部件定向。
對(duì)于圖33-70的結(jié)構(gòu),非圓形的主密封表面可被表征為具有至少兩個(gè)間隔的徑向向外突出的密封表面部分。事實(shí)上,除了圖66的結(jié)構(gòu),每個(gè)具有三個(gè)間隔的徑向向外突出的密封表面部分,通常4-10個(gè)(包括端值)間隔的徑向向外突出的密封表面部分。這里,術(shù)語“徑向向外突出”表示葉片、頂點(diǎn)或突出部分形狀圍繞并相對(duì)于中央軸定向,而非密封表面是否被定向成形成向內(nèi)或向外的密封。也就是說,徑向向外突出的部分是背離密封的中央軸(通常也是濾芯的中央軸)突出的密封表面的部分,而不考慮密封表面本身所面向以便密封的方向。對(duì)于圖36的“六個(gè)向外突出的密封部分”結(jié)構(gòu),這些突出部分在附圖標(biāo)記533x處表示。對(duì)于圖66的“兩個(gè)”向外突出的部分,這些部分在附圖標(biāo)記701處表示。對(duì)于圖67的三個(gè)向外突出的部分/結(jié)構(gòu),這些部分在731處表示。對(duì)于圖68的四個(gè)向外突出的部分/結(jié)構(gòu),這些部分在附圖標(biāo)記751處表示。對(duì)于圖69的六個(gè)向外突出的部分/結(jié)構(gòu),所述部分在附圖標(biāo)記771處表示;和,對(duì)于圖70的五個(gè)向外突出部分/結(jié)構(gòu),這些部分在附圖標(biāo)記781處表示。
除了圖69的結(jié)構(gòu)外,圖33-36和66-70中的每個(gè)密封結(jié)構(gòu)具有一個(gè)徑向向內(nèi)突出的密封部分,設(shè)置在上文所定義的每個(gè)徑向向外突出的部分之間。對(duì)于圖36的結(jié)構(gòu),這些(部分)在附圖標(biāo)記533y處表示。對(duì)于圖66的結(jié)構(gòu),這些部分在附圖標(biāo)記702處表示。對(duì)于圖67的結(jié)構(gòu),這些部分在附圖標(biāo)記732處表示。對(duì)于圖68的結(jié)構(gòu),這些部分被定向在附圖標(biāo)記752。對(duì)于圖70的結(jié)構(gòu),這些部分在附圖標(biāo)記782處表示。應(yīng)當(dāng)指出,圖69的結(jié)構(gòu)具有在向外突出的區(qū)域之間延伸的直部分,并因此沒有所述的向內(nèi)突出的密封部分。此外,結(jié)合本部分的密封表面的定義,向內(nèi)突出的密封表面部分是指相對(duì)于中央軸的幾何方向,表面部分彎曲或突出,而非密封表面力以便密封的方向。
應(yīng)當(dāng)指出,在許多結(jié)構(gòu)中,向內(nèi)的密封表面部分是非直的。這結(jié)合本文所用的一般術(shù)語,表示相對(duì)于向外突出的部分的密封表面的延伸部,在向外突出的部分之間延伸。該表征對(duì)于圖30和圖66-68及70中所示的所有密封結(jié)構(gòu)是正確的,但不針對(duì)圖69所示的密封結(jié)構(gòu)。
應(yīng)當(dāng)指出,甚至圖70中所示的密封結(jié)構(gòu)是“非直”的,結(jié)合向外突出的部分781之間的延伸部的定義,因?yàn)楸M管在圖70中子部分783和784各自是直的,每個(gè)部分782的總體延伸部在突出部分781之間不是直的。
通常,徑向向外突出的密封表面部分被設(shè)置成徑向均勻間隔地圍繞濾芯中央軸,并且事實(shí)上這是本文所示的每個(gè)結(jié)構(gòu)的情況。不過,沒有特別要求該均勻徑向間距和本文所述的許多原理應(yīng)用于替換的結(jié)構(gòu)。徑向向內(nèi)突出的密封部分同樣如此。
徑向向外突出的密封表面部分通常會(huì)被彎曲成半徑為至少5mm,通常不超過35mm并通常在15-30mm的范圍內(nèi)(包括端值),以便于密封模制、制造和使用。不過,替換例是可行的。徑向向內(nèi)突出的部分也通常會(huì)被彎曲成半徑為至少2mm并通常在2-35mm范圍內(nèi)的量,以便于制造。不過,同樣,替換例是可行的。
通常,當(dāng)本發(fā)明的原理被應(yīng)用于優(yōu)選的結(jié)構(gòu)時(shí),形成主密封例如密封533的密封表面會(huì)被設(shè)置成與介質(zhì)的端部徑向重疊,通常向外距離介質(zhì)的最內(nèi)周邊間隔至少3mm,并向內(nèi)距離介質(zhì)的最外部分間隔至少5mm。此外,當(dāng)結(jié)構(gòu)包括本文所述的外周向密封或第二徑向密封結(jié)構(gòu)時(shí),通常它的最大截面尺寸比外周向密封的最大截面尺寸小至少3mm,通常至少5mm,通常至少8mm,通常小至少10mm并通常小至少15mm。
沒有特別要求濾芯包括兩個(gè)密封結(jié)構(gòu),盡管對(duì)于當(dāng)前優(yōu)選的所述實(shí)施例的應(yīng)用是優(yōu)選的。此外,沒有特別要求主密封533為槽側(cè),盡管這對(duì)于本文所述的應(yīng)用也是通常和優(yōu)選的。此外,沒有特別要求當(dāng)使用槽時(shí),不構(gòu)成外殼密封的槽的表面定義為圓形,具有傾斜的表面,但這會(huì)是通常和優(yōu)選的。
在本文中,當(dāng)提及徑向密封表面大小、周邊或截面大小或尺寸時(shí),是指未被安裝變形時(shí)的表面,除非另有說明。因此,尺寸/大小有時(shí)在術(shù)語中被稱為“未變形的截面尺寸”或類似的術(shù)語。
3.一些示例替換結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在參見圖33C。圖33C大體類似于圖33,但以不同的旋轉(zhuǎn)定向示出了總體特征,但未示出特定特征的一些變體。
應(yīng)當(dāng)理解,圖33C的組件具有的構(gòu)造和特征大體類似于上文針對(duì)圖33的組件所述的構(gòu)造和特征,示出了類似的部件。
參見圖33C,示出了組件1000包括外殼1001,所述外殼1001內(nèi)設(shè)置有可取出的濾芯1010。濾芯1010可以大體類似于前文所討論的濾芯,包括在第一和第二端部件1012,1013之間延伸的介質(zhì)1011。一個(gè)示例差異在于閉合的端部件1013處,示出了向外緩沖突出結(jié)構(gòu)1015被定向成與介質(zhì)1011所設(shè)置圍繞的支撐結(jié)構(gòu)1017的端部1016軸向重疊。這不同于圖33的組件,其中緩沖結(jié)構(gòu)被設(shè)置成與支撐的端部徑向偏置。
參見圖33D,示出了圖33的局部放大部分。應(yīng)當(dāng)指出,端部件或端蓋1012被設(shè)置成在結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上不同于前文所述的端蓋,但在操作上大體類似。具體來講,支撐1020嵌入在模制到位材料1021內(nèi)的細(xì)節(jié)是不同的。
圖33中,示出了組件1000和外殼1001的透視圖。
圖34B中,示出了濾芯1010的底部透視圖。在所示的示例中,緩沖結(jié)構(gòu)1015被示出為連續(xù)的環(huán),而非分段的環(huán)。原理可實(shí)施于分段的環(huán)。
在圖34C中,示出了濾芯1010的開口端透視圖,具有在端部件1012和1013之間延伸的介質(zhì)1011。在端部件1012處,示出了凹入部、容納部或槽1025,具有被設(shè)置成形成徑向的密封表面1026s的內(nèi)壁1026,所述徑向的密封表面1026s包括由間隔的向內(nèi)的凹入部或區(qū)域1026i分隔開的多個(gè)徑向向外的葉片或突出部分1026o,類似于前述的結(jié)構(gòu)。此外,示出濾芯1010具有向外的密封表面1028s,其環(huán)繞表面1026形成次級(jí)或第二徑向密封。
圖35A中,示出了濾芯1010的側(cè)視圖。圖35B中,示出了濾芯1010的剖視圖。圖36A中,示出了取自朝向端部件1012的濾芯1010的平面圖。示例尺寸如下:XA=71mm;XB=129mm半徑;XC=16mm半徑;XD=3mm半徑;和,XE=93mm。
圖37A中,示出了取自朝向?yàn)V芯1010的端部件1013的端視圖。
F.關(guān)于有優(yōu)勢(shì)的密封特征的其它說明
如上文所述,沒有特別要求過濾器濾芯或?yàn)V芯組件包括本文所表征的所有特征,以便獲得本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)。事實(shí)上,在存在或缺少本文所表征的第二密封結(jié)構(gòu)的情況下,通過實(shí)施本文所表征的優(yōu)選的第一密封結(jié)構(gòu),在一些過濾器濾芯中可獲得優(yōu)點(diǎn)。
在許多通常的應(yīng)用中,關(guān)于有優(yōu)勢(shì)的密封結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,過濾器濾芯包括具有第一和第二端的介質(zhì),所述介質(zhì)通常環(huán)繞并限定開口的過濾器內(nèi)部。第一開口的端蓋被設(shè)置在介質(zhì)的第一端。它可以是模制到位的端蓋,其中嵌入有介質(zhì)的第一端,如上文所述。不過,替換例是可行的。
外殼密封結(jié)構(gòu)被設(shè)置在第一端蓋上。在本文所述的示例定義中,外殼密封結(jié)構(gòu)包括第一徑向的密封表面,具有至少兩個(gè)通常至少三個(gè)并優(yōu)選至少4個(gè)間隔的徑向向外突出的密封表面突出部分。上下文中的“徑向向外突出的密封表面部分”表示表面從中央軸突出的方向,而非指表面面向以形成密封的方向。因此,提及的是“葉片”或部分本身的形狀,而非密封的方向。因此,所述結(jié)構(gòu)可具有多個(gè)徑向向外突出的密封表面部分,并且可以是向外的徑向密封或向內(nèi)的徑向密封。
通常,向外突出的密封表面部分由非直密封部分例如徑向向內(nèi)突出的密封部分分隔開,盡管替換例是可行的。
通常并優(yōu)選地,具有4-12個(gè)(包括端值),(通常4-10個(gè),包括端值)的間隔的徑向向外突出的密封表面部分。替換例是可行的。
沒有特別要求向外突出的表面部分是大體彎曲的或向外凸起的,但這是通常的。此外,它們通常會(huì)被模制成圓形半徑,盡管替換例是可行的。類似地,當(dāng)向內(nèi)突出的密封表面部分被設(shè)置在向外突出的密封表面部分之間時(shí),通常它們是彎曲的(即向外凹入的),并且通常彎曲(曲率)為圓形半徑,盡管替換例是可行的。
沒有特別要求向外突出的密封表面部分的曲率與向內(nèi)突出的密封表面部分的曲率相同。事實(shí)上,在選定的所示結(jié)構(gòu)中,密封表面的向外突出的部分被彎曲成的半徑大于向內(nèi)突出的密封表面部分的密封表面,盡管替換例是可行的。
通常,密封定義(限定)通過材料模制到位在支撐上提供,所述支撐也具有徑向向外突出的部分,并且在通常的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中具有徑向向內(nèi)突出的部分。
通常,具有大體如上文所定義/限定的非圓形定義的密封表面是設(shè)置在模制到位端蓋中的容納槽的側(cè)表面。示出了一個(gè)示例,其中密封表面是所述槽的徑向內(nèi)表面,被設(shè)置成具有徑向向外的密封表面。替換例是可行的。
通常,本部分中所定義/限定的密封表面(非圓形并包括如所限定的部分)被設(shè)置成與介質(zhì)的端部重疊,其中密封表面從介質(zhì)包的最外部分徑向向內(nèi)凹入,并與介質(zhì)的最內(nèi)部分徑向向外間隔。當(dāng)介質(zhì)是褶皺的,表示密封通常被設(shè)置成使徑向最外延伸部從外部褶皺頂端向內(nèi)間隔并且徑向最內(nèi)延伸部設(shè)置成從內(nèi)部褶皺頂端徑向向外。通常,整個(gè)密封表面與內(nèi)部或外部褶皺頂端的每一個(gè)間隔至少3mm。
根據(jù)上文所述的一般原理,本部分所述的關(guān)于非圓形徑向密封的許多原理也可結(jié)合第二或外部徑向密封應(yīng)用。例如,可設(shè)置次級(jí)/第二或外部密封,其具有比非圓形內(nèi)部密封的最大截面尺寸更大的截面尺寸。
VII.其它實(shí)施例和選定的變體,圖71-111
A.概述
在圖71-111中,示出了可應(yīng)用于支持本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一些替換原理和特征。這些特征部分涉及用于實(shí)施以使優(yōu)點(diǎn)突出的主密封的可選的替換結(jié)構(gòu)??蛇x的替換的主密封結(jié)構(gòu)可與次級(jí)/第二密封一起使用或者可用于沒有次級(jí)/第二密封的結(jié)構(gòu)中,而仍能獲得優(yōu)點(diǎn)。
圖71-111的選定的一些結(jié)構(gòu)還涉及使用可選的分度(指向)結(jié)構(gòu),以便于將過濾器濾芯與選定的有優(yōu)勢(shì)的出口管結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。這些特征可與結(jié)合圖71-89所述的密封結(jié)構(gòu)和變體一起使用,或與本文所述的替換密封結(jié)構(gòu)一起使用。
圖71-111的選定的一些結(jié)構(gòu)還涉及可選的次級(jí)(第二)密封的變體,可應(yīng)用于本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。
此外,選定的變體導(dǎo)致替換的密封和/或支撐類型和方式。如果需要,這些可應(yīng)用于本文所表征的不同的實(shí)施例中。
還應(yīng)當(dāng)指出,示出的圖71-111的選定的一些實(shí)施例沒有采用諧振器或聲波扼流圈。如果需要,根據(jù)前文實(shí)施例所述的聲波扼流圈或諧振器可被結(jié)合作為圖71-111的選定的一些結(jié)構(gòu)的一部分。
圖71-111的選定的一些實(shí)施例涉及可用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的替換介質(zhì)類型。此外,選定的一些實(shí)施例涉及過濾曲軸箱通風(fēng)氣體。
B.圖71-89的實(shí)施例和變體
圖71的附圖標(biāo)記800總體示出了根據(jù)本發(fā)明的另一過濾器(空氣濾清器)組件實(shí)施例的空氣(氣體)濾清器(過濾器)組件。參見圖71,過濾器(例如空氣或氣體濾清器)組件800被示出為包括外殼802,所述外殼限定主外殼主體803和檢修蓋804;檢修蓋804例如通過鎖合結(jié)構(gòu)805可移去地固定至外殼主體803。
外殼802限定內(nèi)部802i,所述內(nèi)部802i中設(shè)置有可取出和可替換地即可維修的過濾器濾芯部件或?yàn)V芯810(在圖71中不可見,參見圖72)。過濾器濾芯810在下文詳細(xì)討論。
仍參見圖71,空氣(氣體)濾清器組件800包括在外殼802上的端壁811,從端壁811向外引出空氣流(出口)管812。對(duì)于所示的順流(forward flow)系統(tǒng),管812通常是凈化空氣出口管,類似于上文討論的管15、512使用。管812上包括可選的測(cè)壓孔/壓力接頭812x。所示的外殼802還包括可選的粉塵排放管結(jié)構(gòu)814,所述粉塵排放管結(jié)構(gòu)814上具有可選的排出閥結(jié)構(gòu)815。
如果需要,外殼802上可設(shè)置有類似于前文實(shí)施例所述的安裝墊結(jié)構(gòu)。在替換實(shí)施例中,夾具或其它結(jié)構(gòu)可被可釋放地連接至外殼802以便安裝空氣濾清器組件800。
仍參見圖71,附圖標(biāo)記821處示出了(連接至)空氣(氣體)濾清器組件800的第二空氣流(入口)管。管821通常用于引導(dǎo)未經(jīng)過濾的空氣(氣體)進(jìn)入外殼802。管821通常被設(shè)置為切向空氣(氣體)流入口管,但是替換例是可行的。
現(xiàn)在參見圖72,示出了過濾器(空氣濾清器)組件800的剖視圖??梢杂^察到過濾器濾芯810被設(shè)置在(空氣濾清器)外殼內(nèi)部802i中。在817處示出了空氣流入口斜面結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記818處示出了外殼主體803的護(hù)罩部分;和,附圖標(biāo)記819處示出了檢修蓋部分804的護(hù)罩部分。孔820被設(shè)置在檢修蓋804中,用于粉塵和水進(jìn)入排放管814的內(nèi)部,在附圖標(biāo)記814i處示出。
就目前所述,組件800大體類似于前文所述的組件1和500。所標(biāo)識(shí)的特征(結(jié)構(gòu))可被設(shè)置成類似于那些實(shí)施例所述的相似特征(結(jié)構(gòu))工作。
圖71-89的實(shí)施例與前述實(shí)施例的選定差異在于過濾器濾芯810中未示出有“聲波扼流圈”或“諧振器”。不過,類似于前述的聲波扼流圈或諧振器可用于圖71-89的實(shí)施例。
圖71-89的實(shí)施例相對(duì)于前述實(shí)施例的選定的一些其它差異涉及在由過濾器810接合處的(出口)管812的結(jié)構(gòu);和,接合(出口)管812處的過濾器濾芯810的選定特征。這些將在下文進(jìn)一步進(jìn)行討論。
首先參見圖73,示出了彼此相互作用的(出口)管812和濾芯810。也就是說,圖71和72的空氣濾清器組件800的其它部分未在圖73中示出,以便于理解。當(dāng)然,圖73所示的部件通常用于圖72的整個(gè)空氣濾清器800的環(huán)境。
參見圖73,示出了濾芯810的剖視圖。濾芯810是用于空氣濾清器800的維修部件。具體地說,當(dāng)檢修蓋804(圖73)從外殼802的其余部分移去時(shí),濾芯810可被安裝在外殼802中或從外殼802取出。
一般并參見圖73,濾芯810包括介質(zhì)825,所述介質(zhì)825在示例中被設(shè)置成圍繞開口的過濾器內(nèi)部826(和中央濾芯軸X)在第一和第二端部件(或端蓋)828,829之間延伸。應(yīng)當(dāng)指出,在圖73中,端部件828被設(shè)置在濾芯810的開口端;并因此是空氣流在作業(yè)期間所通過的開口的端部件或端蓋。相比之下,端部件829示出為閉合的端蓋,即,沒有從中穿過的中央空氣流孔。這會(huì)是通常的,盡管具有本文所述的選定特征的替換例是可行的。
通常,盡管替換例是可行的,端部件828的至少一部分828m是模制到位的,通常使介質(zhì)825的端部825x(或端部分)與之固定,例如嵌入在其中。此外,盡管替換例是可行的,通常端部件829的至少一部分是模制到位的,使介質(zhì)825的端部825y嵌入在其中。介質(zhì)825可包括褶皺的介質(zhì),盡管替換例是可行的。介質(zhì)825的具體選擇對(duì)于所涉及的效率和壽命是可以選擇的。一般,可采用介質(zhì)和介質(zhì)特征,例如,如前文所述。
示出介質(zhì)825被設(shè)置成圍繞可選的多孔內(nèi)襯或中央支撐827延伸,在示出的示例中所述內(nèi)襯或中央支撐827包括格柵,所述格柵包括由肋827r相互連接的多個(gè)縱向部分827s??刹捎每蛇x的支撐827的替換構(gòu)造。不過,一般,當(dāng)使用時(shí),支撐827會(huì)被設(shè)置成對(duì)于希望的(空氣)氣體流足夠多孔,并且在結(jié)構(gòu)上足夠合理或剛性以支撐介質(zhì)825。同樣,如果需要,它可被設(shè)置為諧振器/聲波扼流圈。事實(shí)上,在一些應(yīng)用中,介質(zhì)可被設(shè)置成沒有開口的內(nèi)部,如下文所討論。
端部件828是開口的端部件,具有從中穿過的中央孔830。在使用中,空氣流過孔830。此外,在使用中,外殼流管812的內(nèi)管部分821i伸過孔832。
參見圖78,示出了朝向端部件828的濾芯810的透視圖,可以觀察到中央孔830,連同開口的過濾器內(nèi)部826使空氣流從中通過。端部件828包括第一主密封結(jié)構(gòu)833和可選的次級(jí)/第二密封結(jié)構(gòu)834??蛇x的次級(jí)/第二密封結(jié)構(gòu)834可大體類似于前文所討論的密封結(jié)構(gòu)66,534設(shè)置和定位,但也可以被不同地設(shè)置。
參見圖72A,示出了圖72的一部分的局部放大圖。對(duì)于示例,該可選的次級(jí)/第二密封結(jié)構(gòu)834被設(shè)置在可徑向向外彎曲的部分中,這是由于其中缺少特定支撐。因此,伸入容納槽的外殼/出口管的部分被設(shè)置成使區(qū)域834向外偏斜,并使區(qū)域834壓抵外殼的環(huán)繞部分以形成次級(jí)/第二密封。通常,引起偏斜的(出口)流管/外殼的那些部分被設(shè)置成以便不與區(qū)域834形成密封。應(yīng)當(dāng)指出,如果需要,區(qū)域834中在本文所述技術(shù)的一些應(yīng)用中可被設(shè)置有剛性密封支撐,并且工作而不需所述偏斜。
回到圖79,如同選定的前文實(shí)施例,主密封結(jié)構(gòu)833在所示的示例中被設(shè)置為徑向的徑向密封表面,與介質(zhì)825的端部軸向重疊。密封表面可以大體徑向向外,如圖所示;但是如果需要,它可以可替換地被設(shè)置為徑向向內(nèi)的密封。濾芯(和密封)中央軸在X處表示,并且在上下文中術(shù)語“徑向”與之前的描述一致,表示朝向(如果向內(nèi))或背離(如果向外)軸X。事實(shí)上,如果沒有濾芯軸X,密封833仍會(huì)被表征為徑向密封,因?yàn)樗鼤?huì)環(huán)繞中央軸(對(duì)應(yīng)軸X),其中密封力大體朝向或背離該軸。徑向密封的該特征是通用特征,可應(yīng)用于本文所述的任何實(shí)施例。
此外,如同前文所述的實(shí)施例,通常主密封結(jié)構(gòu)833優(yōu)選地是“沒有夾具”、“無夾合”或“無夾具”的密封結(jié)構(gòu),因?yàn)闆]有提供需要被夾緊的額外的夾具。而是,密封優(yōu)選地建立(對(duì)于在適當(dāng)?shù)耐鈿?02中的濾芯810的合適和正確的安裝),而不需要額外的夾具。
仍參見圖78,對(duì)于所示的示例濾芯810,主密封833包括徑向的密封表面833s,在本示例中限定非圓形結(jié)構(gòu),盡管替換例是可行的。所示的示例密封結(jié)構(gòu)833是具有交替的由(在示例中非直的通常向內(nèi)突出的并在示例中彎曲或凹入的)部分833y間隔的向外突出的部分或葉片833x(在示例中向外凸起的部分833x)的結(jié)構(gòu)。向外突出的(在示例中彎曲的)密封表面葉片或部分833x和向內(nèi)突出的(在示例中彎曲的)部分833y的具體數(shù)量對(duì)于獲得至少一些優(yōu)點(diǎn)不是關(guān)鍵的。通常,各自的數(shù)量會(huì)是至少二個(gè),通常至少三個(gè),并可以(根據(jù)前述實(shí)施例)為至少4個(gè)的數(shù)量,例如在4-12個(gè)(包括端值)的范圍內(nèi),有時(shí)4-10個(gè)(包括端值)。不過,在所示的具體示例中,部分833x和部分833y的數(shù)量各為10個(gè),通常的應(yīng)用涉及4-10(包括端值)個(gè)所述的部分。不過,同樣,數(shù)量可以與此不同。
如同某些前述實(shí)施例,在替換的定義中,密封表面833可被表征為包括多個(gè)間隔的葉片或徑向向外突出的(向外凸起)部分833x,通過表面833的(在示例中非直的向內(nèi)突出的例如向外凹入的)部分833y彼此間隔。通常,有至少兩個(gè)所述向外突出的葉片或部分,通常至少三個(gè),通常至少四個(gè)并通常在4-12個(gè)(包括端值)的范圍內(nèi)的量,例如4-10個(gè)(包括端值),盡管替換例是可行的。
仍參見圖78,在所示的示例中,環(huán)繞主密封件表面833s的是可選的凹入表面或部分839,其在所示的示例中是凹入部、容納部或容納槽840。凹入部、容納部或容納槽840是容納部,被設(shè)置和限定成容納伸入其中的外殼端部811和/或管812的一部分,類似于前述的容納部73,540。這將在下文進(jìn)一步詳細(xì)討論。
應(yīng)當(dāng)指出,當(dāng)密封表面833不被凹入或容納槽環(huán)繞時(shí),可應(yīng)用本文結(jié)合密封833所述的原理。也就是說,密封表面833可包括端蓋828的突出部分上的密封表面。事實(shí)上,對(duì)于本文所述的某些其它實(shí)施例是這樣的。不過,在包括本文所討論的所有不同特征的結(jié)構(gòu)中,提供環(huán)繞表面833s的凹入部、容納部或容納槽840是方便和有利的。
對(duì)于所示的具體濾芯810,可以看到容納部、凹入部或容納槽840被設(shè)置成具有徑向內(nèi)壁形成表面833,在限定上圍繞所述的軸X優(yōu)選是非圓形的;和,槽840的徑向外壁841在限定上圍繞中央軸X大體是圓形的,盡管替換例是可行的。
在圖72中,可以看到凹入部、容納部或容納槽840具有外殼端部811的一部分811x和伸入其中的出口管812的一部分812x。關(guān)于這點(diǎn)還可參見圖72A,示出了圖72的一部分的局部放大圖。
同樣,如前所討論,所示的具體次級(jí)/第二密封834被設(shè)置成使得外殼的部分811x和出口管的部分812x會(huì)使次級(jí)/第二密封結(jié)構(gòu)834的非支撐的端部區(qū)域向外偏斜,以接合外殼的密封管環(huán)繞部分。該可選的偏斜可用于對(duì)于涉及的尺寸來說可能不希望在次級(jí)/第二密封834的端部區(qū)域內(nèi)設(shè)置剛性支撐的情況。對(duì)于可選的次級(jí)/第二密封,其可與本文所討論的許多變體一起應(yīng)用。
在圖75中,以剖視圖示出了濾芯810,并且可易于觀察到凹入部、容納部或容納槽840(具有內(nèi)壁833和外壁841)。如果需要,槽840可以如前文具有相似特征所述被設(shè)定尺寸。
在圖84中,示出了用于濾芯810的支撐結(jié)構(gòu)或中央支撐845。支撐845可制作成預(yù)成型件并按比例用于濾芯810作為支撐827,圖72和73。與前文所述的替換結(jié)構(gòu)一致,支撐845在替換應(yīng)用中可被設(shè)置成限定諧振器/聲波扼流圈。不過,所示的具體支撐845包括中央部分845s,所述中央部分限定多孔但不用作諧振器/聲波扼流圈的中央濾芯支撐827。而是,它包括由肋827r相互連接的伸長(zhǎng)條827s的格柵結(jié)構(gòu)。
類似于支撐545,支撐結(jié)構(gòu)845包括端部結(jié)構(gòu)848,其包括與可選的外緣850間隔并由可選的外緣850環(huán)繞的內(nèi)部密封支撐或轂849。跨越轂849和緣850之間的間隙設(shè)置有包括支柱851s的可選的開口格柵結(jié)構(gòu)851。通常,密封支撐849在使用時(shí)會(huì)被嵌入在端部件828(和密封結(jié)構(gòu)833)的模制到位部分中,為控制安裝中的壓縮提供支撐。因此,轂849在許多方面類似于支撐105,549的相似部分工作。所示的具體轂849包括具有非圓形形狀的連續(xù)壁,優(yōu)選包括多個(gè)徑向向外突出的(在示例中彎曲的)支撐部分849x與徑向向內(nèi)突出的(在示例中彎曲的)密封部分849y交替。(可替換地,在所示的示例中,轂849可被表征為非圓形并包括多個(gè)葉片849x,由示例中非直的徑向向內(nèi)突出的部分849y分隔開)。
當(dāng)形狀如圖所示時(shí),徑向向外突出的(對(duì)于示例彎曲的)部分849x和(徑向)向內(nèi)(對(duì)于示例彎曲的)部分849y的數(shù)量對(duì)于密封結(jié)構(gòu)是合適的。因此,通常各自有至少2個(gè),通常各自有至少3個(gè);并通常各自有至少4個(gè),例如4-12,包括端值。
參見圖84,應(yīng)當(dāng)指出,在所示的示例中,轂849的非圓形密封支撐部分是實(shí)心的和連續(xù)的,即,它沒有側(cè)向孔或切口(狹縫)從中穿過,朝向頂端849p軸向延伸過支柱851。如同前述的實(shí)施例,這是通常的,盡管替換例是可行的。
可選的外支撐850和支柱851可大體類似于前述的支撐550和支柱551或支撐108和支柱110。不過,在所示的具體實(shí)施例中,外轂850的區(qū)別在于它朝向頂端849p的延伸部更短;和,邊緣或頂端849p是連續(xù)的并且其中沒有槽或切口/狹縫。在一些情況,轂850可以不用,使支柱或突出部分851s向外成形止于端部件828的模制到位部分。
仍參見圖84,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于所示的具體結(jié)構(gòu),支撐結(jié)構(gòu)845被設(shè)置成使密封支撐或端部結(jié)構(gòu)848與由介質(zhì)環(huán)繞的(構(gòu)成格柵結(jié)構(gòu))的部分成一體。這在許多情況對(duì)于方便的制造是可選并優(yōu)選的。不過,沒有特別要求支撐結(jié)構(gòu)是單個(gè)一體件,并且支撐密封的部分可被構(gòu)造成與支撐介質(zhì)的可選的部分分開。此外,兩個(gè)部分的材料可以是不同的,一個(gè)是塑料,另一個(gè)是金屬,如果需要的話。當(dāng)存在兩個(gè)部分但彼此不成為一體時(shí),它們可以通過均被嵌入在端蓋的模制到位材料中固定就位,或者它們可在濾芯組裝之前彼此連接。
還應(yīng)當(dāng)指出,當(dāng)可選的外緣850用于支撐密封時(shí),它不需要通過剛性連接被連接至端部結(jié)構(gòu)848的其余部分(如果需要)。例如,如果需要,可采用不連接至支撐結(jié)構(gòu)845的其余部分的環(huán)(或密封支撐)。此外,沒有特別要求端部件的外部部分內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu)是圓形的,或在構(gòu)造上是連續(xù)的。
在圖85中,示出了支撐845的側(cè)視剖視圖。由部分849環(huán)繞,支撐845包括端部?jī)?nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)854,所述結(jié)構(gòu)854部分限定通過端蓋828(圖73和75)的出口孔830和所得到的濾芯810。支撐部分854(或更一般而言濾芯810)包括通常徑向向內(nèi)的(或內(nèi)部)表面854i,所述表面854i上具有濾芯-出口管(或出口管-濾芯)旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的第一部件856。在所示的示例中第一部件856包括表面854i上的一個(gè)或多個(gè)(并在示例中為多個(gè))間隔的突出部分856x,通常徑向向內(nèi)突出,即朝向中央濾芯軸X,圖75。對(duì)于所示的具體示例,突出部分856x是非圓形的。在示例中,突出部分850x是u-形的,使u形的開口端大體朝向?yàn)V芯閉合端蓋829;和,使窄端或彎曲端朝向出口830,即,背離閉合的端蓋829和/或介質(zhì)的第二端。這由于下文所討論的原因會(huì)是通常和有利的。不過,替換的形狀和定向是可行的。非圓形突出部分856x是通常和優(yōu)選的。
更一般而言,至少一個(gè)并通常每個(gè)突出部分856x具有非圓形形狀,具有窄端和較寬部分(通常是端部)。較窄端一般比較寬部分(通常是端部)距離介質(zhì)的第二端更遠(yuǎn)。在所示的U形突出部分的示例中,窄端是U形的中心或弧形部,而較寬部分(在示例中為端部)是u形的側(cè)面的端部。當(dāng)然,“菱形”或“橢圓形”形狀可用作變體,其中窄端被定向成背離介質(zhì)的第二端,即,類似于“u”形,而較寬部分(在本示例中為中央部分)更接近第二介質(zhì)端。
現(xiàn)在參見圖87。在圖87中,示出了流(出口)管812。在本文中,流管812被表征為外殼802的一部分。在使用中,出口管812通常在端部811固定至外殼802的其余部分。一般,出口管812可被看作具有下述一般特征(結(jié)構(gòu)):安裝凸緣結(jié)構(gòu)812f;密封表面812s;內(nèi)部流管部分812i和外部流管部分812z。一般而言,安裝凸緣結(jié)構(gòu)812f用于將流管812安裝在外殼802的端部811上,如下文所討論的。密封表面或密封件812s是在安裝濾芯時(shí)濾芯810上的密封所密封抵靠的表面。內(nèi)部流管部分821i伸入外殼并限定伸入濾芯810的內(nèi)部830的流管部分以便從其接納氣流(一旦經(jīng)過濾)。此外,流管812i包括用于與濾芯810旋轉(zhuǎn)分度的特征(結(jié)構(gòu)),這在下文進(jìn)一步詳細(xì)討論。外部流管部分812z是導(dǎo)管/管道,用于引導(dǎo)已過濾的氣體從外殼803向外流動(dòng)。所示的具體外部流管812z具有直角轉(zhuǎn)向或彎管,盡管替換例是可行的,如同前述的實(shí)施例。
現(xiàn)在參見內(nèi)部流管部分812i。內(nèi)部流管部分812i包括頂端或邊緣812t,伸向外殼802的最內(nèi)處,其中具有至少一個(gè)凹入部并通常有多個(gè)凹入部812r。凹入部812r通過突出部分或突出部812b彼此間隔。對(duì)于所示的具體組件,有10個(gè)間隔的凹入部812r,但具體的數(shù)量對(duì)于獲得一些優(yōu)點(diǎn)不是關(guān)鍵的。
凹入部812r各自的大小適于在其中容納濾芯810上的突出部分856s,圖85。凹入部812r繞中央軸X可旋轉(zhuǎn)定位,以便它們僅可容納突出部分856x,圖75,如果濾芯810繞中央軸X被適當(dāng)旋轉(zhuǎn)定向的話。所述旋轉(zhuǎn)分度被設(shè)置成使得只有當(dāng)濾芯810繞軸X的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)使得密封葉片833x相對(duì)于密封表面812s的容納部分812o適當(dāng)定向以方便并適當(dāng)密封時(shí)才會(huì)發(fā)生突出部分856x容納入凹入部812r。
一般而言,突出部分856x包括濾芯-出口管(或出口管-濾芯)旋轉(zhuǎn)(分度)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的第一部件;和,凹入部812r包括濾芯-出口管(或出口管-濾芯)旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)(分度)結(jié)構(gòu)的第二部件。換句話說,組件800包括突出/容納(分度)結(jié)構(gòu),其用作濾芯810和出口管812之間的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)(分度)結(jié)構(gòu),使得只有當(dāng)濾芯810繞中央軸X被旋轉(zhuǎn)使得它處于一個(gè)或多個(gè)選定的旋轉(zhuǎn)定向中的一個(gè)允許完全插入(使密封適當(dāng)對(duì)準(zhǔn))時(shí)濾芯810才能被完全安裝在外殼802中。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于所示的具體示例,突出結(jié)構(gòu)被設(shè)置在濾芯上,而容納結(jié)構(gòu)被設(shè)置在外殼上,即,在出口管812上。不過,替換結(jié)構(gòu)是可行的。
應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于所示的具體示例,濾芯810包括旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)856的一部件,包括5個(gè)(通常2-8個(gè))間隔的突出部分856x,不過數(shù)量不是特別關(guān)鍵的。重要的是發(fā)生干涉,除非濾芯810繞軸X被適當(dāng)?shù)貜较驅(qū)?zhǔn)。
應(yīng)當(dāng)指出,具有的容納部812r多于具有的突出部分856x。這是通常的,但不是特別要求。凹入部812r的數(shù)量被選定使得當(dāng)服務(wù)提供者安裝濾芯時(shí),如果希望的旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)沒有最初發(fā)生,通過相對(duì)較小的旋轉(zhuǎn)濾芯以實(shí)現(xiàn)充分的對(duì)準(zhǔn)以便發(fā)生完全插入。
應(yīng)當(dāng)指出,通常,每個(gè)突出部分856x的大小和形狀適于使得當(dāng)被容納在適當(dāng)?shù)娜菁{部812r內(nèi)時(shí),它實(shí)際上不直接接觸接合出口管部分812i。這是優(yōu)選地,但并不在所有的應(yīng)用中均要求如此。
此外,應(yīng)當(dāng)指出,非圓形例如“U形”對(duì)于突出部分856x提供了便利的結(jié)構(gòu),因?yàn)槿绻诎惭b過程中撞上頂端812t,它可以容易地被轉(zhuǎn)動(dòng)而不被卡住,另u-形提供不易斷的構(gòu)造。這通過所述的窄端和寬部分來促進(jìn)。替換例是可行的。
應(yīng)當(dāng)指出,一般,突出部分856x被設(shè)置成使得它們?cè)诿芊馊~片833x的非圓形密封結(jié)構(gòu)開始明顯插入與密封表面812x接合之前會(huì)接合頂端812t。這可能是優(yōu)選的一個(gè)原因是使得濾芯在鄰近密封表面的濾芯的端部撞上或干涉形成表面812s的結(jié)構(gòu)的部分之前會(huì)需要被適當(dāng)旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。
應(yīng)當(dāng)指出,旋轉(zhuǎn)凹入部812i和突出部分856x的突出部分選擇容納部范圍可與本文所述的替換實(shí)施例出現(xiàn)的特征(結(jié)構(gòu))一起應(yīng)用。
仍參見圖87,現(xiàn)在轉(zhuǎn)向設(shè)置在管812t和密封表面812s之間的凹入部或槽812g。凹入部或槽812g是容納槽,用于在其中容納在濾芯安裝過程中伸入的濾芯810的一部分。具體來講,槽812g的大小適于并被設(shè)置成容納大體在828p處(圖78)表示的端部件828的一部分。端部件828的該部分828p包括具有外表面的突出部分,其中所述外表面包括密封表面833。
如前文所述,密封表面833是非圓形的,并在所示的示例中包括由徑向向內(nèi)突出的凹入部833y分隔開的多個(gè)徑向向外突出的部分833x。
現(xiàn)在參見圖87,槽812g被限定在內(nèi)壁812y和外壁812o之間。壁812y、812o中的一個(gè)一般被設(shè)置為濾芯810的密封表面。對(duì)于所示的具體實(shí)施例,由于濾芯810具有徑向向外的密封表面833,因此槽812g的密封壁(在812s處表示)會(huì)是外部徑向向內(nèi)的壁812o。
密封表面812s則具有的形狀和限定也是非圓形的,并且以使得當(dāng)被密封表面833接合時(shí)通過材料和突出部分828p的一些壓縮發(fā)生密封的方式與密封表面833相合。因此,給定前述表面833的具體形狀,表面812s包括通過區(qū)域812q彼此間隔的多個(gè)徑向向外突出的區(qū)域812p。對(duì)于所示的示例,區(qū)域812q是非直(線)的,并通常是徑向向內(nèi)突出。因此,區(qū)域812p是向內(nèi)的凹入(或向外的凸起),而區(qū)域812q是向內(nèi)的凸起(或向外的凹入)。
區(qū)域812p和812q繞中央軸X徑向設(shè)置,使得當(dāng)突出部分856x和凹入部812r之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)分度時(shí)與表面833對(duì)準(zhǔn)以便完全插入和密封會(huì)發(fā)生。
當(dāng)結(jié)構(gòu)大體如本文所述,部分812p的數(shù)量和部分812q的數(shù)量一般會(huì)匹配濾芯810上類似區(qū)域的相應(yīng)數(shù)量,盡管替換例是可行的。通常,徑向向外突出的部分812p的數(shù)量為至少2個(gè),通常至少3個(gè),通常至少4個(gè),通常4-12個(gè)(包括端值),通常4-10個(gè)(包括端值),盡管替換例是可行的。在示例中,有10個(gè)部分812p,但是替換例是可行的。
仍參見圖87,注意力轉(zhuǎn)向安裝凸緣812f。安裝凸緣812f包括徑向向外的緣部分812v和軸向部分812a。軸向部分812a形成圍繞區(qū)域812f的緣。應(yīng)當(dāng)指出,孔812c被設(shè)置在緣812a上,位于與表面812s的向內(nèi)突出的部分812q對(duì)準(zhǔn)的位置。這些孔812c有助于確保在該位置脊812a的材料中有一些彈性,并還有助于確保均勻地冷卻塑料。
突出部分812a的大小適于并被設(shè)置成用于與外殼的其余部分卡扣配合接合。此外,緣或突出部分812a上包括間隔的干涉部分812e,用于如下文所述在端部811處與外殼的其余部分接合,用于旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
參見圖72A,如前所述在附圖標(biāo)記811x處,示出了外殼端部811的一部分,軸向向內(nèi)伸出。管812通過將凸緣812a推入由凸緣811x限定的孔并與凸緣811x接合來安裝。如圖所示,凸緣812a包括端部突出部分812j,以便于卡扣配合接合。此外,突出部分811x的內(nèi)表面可匹配有槽或肋,用于與圖87的突出部分812e旋轉(zhuǎn)互鎖,以便于旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)。
仍參見圖72A以及圖72,可采用前述的其它特征。例如,端蓋或端部件828可設(shè)置有可選的向外的徑向周向密封828s,如果需要,所述密封828s被設(shè)置成接合外殼802的環(huán)繞部分。不過,如前所述,該次級(jí)/第二密封是可選的。當(dāng)使用次級(jí)密封(第二密封)時(shí),通常它在截面尺寸上大于第一密封,如前文對(duì)于替換實(shí)施例所述。如所討論的,周向密封828s可被設(shè)置成徑向偏離,或者可被設(shè)置有內(nèi)部支撐。此外,外部密封828s的頂端部分828st可被設(shè)置為連續(xù)的環(huán),但是替換例(例如其中具有凹入部的非連續(xù)的環(huán))是可行的。示例凹入部以虛線在圖74的P處示出。
通常,端蓋的部分828m會(huì)例如由可模制的聚氨酯或類似的材料模制到位,其中嵌有框架845的部分(圖85),如同參見圖79可以看到。在圖82和83中,模制的部分828被示出為若它們中未嵌有結(jié)構(gòu)材料但具有相同的周邊限定所表現(xiàn)的那樣。
圖71-89的實(shí)施例中所示附圖的其余附圖大體被示出如下。圖74示意性地示出了濾芯810的側(cè)視圖??梢钥吹浇橘|(zhì)85在端部件828、829之間延伸。示出了中央軸X。
在圖76中,示出了濾芯810的端視圖,大體朝向端部件828。可以觀察到第一或主密封結(jié)構(gòu)833,具有徑向向外的密封表面833x。還可以通過孔830觀察到突出部分856x。應(yīng)當(dāng)指出,圖76中示出圖75的剖線。
在圖77中,可以觀察到大體朝向端部件829的濾芯810的端視圖。示出端部件829具有突出環(huán)860模制到其一部分,在示例中被示出為分段的環(huán)。突出部分860可接合檢修蓋,并在安裝時(shí)對(duì)濾芯810提供穩(wěn)定性。
在圖79中,示出了濾芯810的選定部分的局部放大剖視圖。端部件848的部分,包括密封支撐849和外緣850可被看到嵌入在模制到位的端部件828中。
在圖80中,示出了圖79的結(jié)構(gòu)部分,但沒有端部件828的模制到位部分828m。具體來講,示出了介質(zhì)825圍繞支撐827延伸??梢杂^察到介質(zhì)825和支撐的端部分848之間的軸向?qū)?zhǔn)。可以看到圖84的支柱851大體背離介質(zhì)825傾斜,沿徑向向外延伸,與前述實(shí)施例一致。一般,圖80的構(gòu)造隨后可被放置在模具中,和樹脂一起,以形成圖79的端蓋828的包膠模或模制的部分828m。
在將圖80的結(jié)構(gòu)放置在模具中時(shí),突出部分856可用于相對(duì)于模具提供徑向定向,類似于翼片或突出部分626(圖65),其中模具適當(dāng)設(shè)置。因此,突出部分856x可用于兩個(gè)目的:控制端蓋828的部分828m的模制,提供希望的結(jié)構(gòu);和,相對(duì)于外殼提供旋轉(zhuǎn)分度,尤其是出口管內(nèi)部部分812i,如前所述。
在圖81中,示出了朝向端部件828的濾芯810的端視圖。它大體限定圖79的剖線。
在圖82中,示出了端部件828的模制到位部分828m的示意性平面圖。在圖83中,示出了模制到位部分828m的剖視圖。應(yīng)當(dāng)指出,圖83大體示出了模制到位部分828m的周向限定。當(dāng)然,在實(shí)際的濾芯中,結(jié)構(gòu)材料會(huì)被嵌入在端部部分828m中。
在圖86中,示出了圖84的支撐845的端視圖;所述視圖大體朝向端部結(jié)構(gòu)848。
在圖88中,示出了管812,所述管812在上文結(jié)合圖87的透視圖已充分進(jìn)行了描述。在圖89中,可觀察到圖88的局部放大部分。
由上文顯而易見,濾芯的構(gòu)造可大體類似于前文所述的濾芯。預(yù)成型件845會(huì)被設(shè)置為支撐。介質(zhì)825會(huì)被設(shè)置成圍繞支撐并隨后兩個(gè)端部件828、829會(huì)通常通過模制到位被設(shè)置。突出結(jié)構(gòu)856s可用于適當(dāng)旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)模具中介質(zhì)和支撐845的組合,用于形成密封表面833x。這類似于前述實(shí)施例,尤其關(guān)于圖65的翼片626。應(yīng)當(dāng)指出,突出結(jié)構(gòu)856s可替換地被用于前述的實(shí)施例。
對(duì)于圖71-89中所示的實(shí)施例,示例尺寸提供如下:圖79中,AA=13mm;圖80中,AB=22.5mm;AC=11.9mm;AD=12.5mm;圖81中,AE=13.5mm;圖82中,AF=27.5mm;和,AG=7.1mm;圖83中,AH=20mm;和,圖89中,AI=7.1mm大到小尺寸;AJ=36.8mm半徑;和,AK=43.9mm半徑??砂幢壤笾岛涂紤]可用結(jié)構(gòu)的其它尺寸。當(dāng)然,替換的尺寸和替換的相對(duì)尺寸可與本文所述的原理一起使用,如對(duì)于所有實(shí)施例均是這樣的。
仍參見圖71-89,例如,如圖79所示的容納槽840可設(shè)置有大體類似于前文所討論的容納槽的尺寸,關(guān)于:自端部件的最鄰近外部部分的深度和延伸;槽的寬度和最深部分;槽的最外開口部分的寬度;密封朝向任何嵌入的支撐的壓縮量;內(nèi)部密封和可選的外部密封之間的間距;等等。
圖71-89的實(shí)施例可通過前文所述的實(shí)施例和本文討論的替換例的不同特征進(jìn)行實(shí)施。所示不同實(shí)施例的描述并不意味著關(guān)于所述特征和原理的應(yīng)用是互相排斥的。因此,一個(gè)實(shí)施例的原理的特征如果與出現(xiàn)的其它特征一致則可應(yīng)用于其它的實(shí)施例。
盡管使兩個(gè)密封被設(shè)置為如圖所示是可選的,它可能是有優(yōu)勢(shì)的。具體來講,即使當(dāng)外部密封是圓形時(shí),具有非圓形形狀的內(nèi)部密封在使用期間也會(huì)阻止濾芯轉(zhuǎn)動(dòng)。這可阻止雜質(zhì)物質(zhì)的可能生成,所述雜質(zhì)物質(zhì)可能移動(dòng)至其它干凈的表面和/或凈化空氣區(qū)域。此外,使兩個(gè)徑向密封如圖所示定向,使流體從外側(cè)向內(nèi)側(cè)(外向內(nèi))通過濾芯進(jìn)行過濾,使得只有外部(可選的)第二密封被定向在外殼中粉塵顆粒所處的位置。這意味著無論內(nèi)部密封是否是非圓形的,接近內(nèi)部密封的密封表面在維修期間一般被保持清潔。
非圓形形狀的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是降低了元件的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于元件的給定直徑,主密封的非圓形密封形狀的周長(zhǎng)比普通圓形密封的簡(jiǎn)單圓周更長(zhǎng)。更具體地說,與外殼中的結(jié)構(gòu)接觸并可用于阻止運(yùn)動(dòng)(例如阻止軸向運(yùn)動(dòng))的密封表面區(qū)域的量大于在相應(yīng)大小的圓形密封中所述表面的量。因此,非圓形形狀尤其采用交替的向外彎曲和向內(nèi)彎曲的部分對(duì)于支持濾芯對(duì)抗密封運(yùn)動(dòng)提供了優(yōu)勢(shì)。
應(yīng)當(dāng)指出,在前述的實(shí)施例中,與具有密封的端部相對(duì)的濾芯上的端部件一般被描述為是閉合的。在可替換的應(yīng)用中,端部件可以是開口的。在圖73的示例中,這對(duì)應(yīng)于端部件或端蓋829。同樣,應(yīng)當(dāng)指出,圖29的端部件(在一些實(shí)施例中是可選的)可被設(shè)置為開口的,如果對(duì)于濾芯的操作是合適的。如果為了濾芯的正確操作需要被閉合,可通過外殼上的結(jié)構(gòu)或其它材料進(jìn)行閉合。
現(xiàn)在參見由圖75可理解的可選的特征。參見圖75,前述的表面833s是與外殼形成第一密封的表面。附圖標(biāo)記828q處是與外殼形成可選的第二密封的密封表面。當(dāng)使用兩個(gè)徑向密封表面833s、828q時(shí),其中的一個(gè)如上文對(duì)表面833s所述是非圓形的,在某些情況優(yōu)選外部周向表面828(和它所在的端部件的部分,在示例中大體是圓形的)自介質(zhì)的第二端或遠(yuǎn)端825y的延伸部的最大軸向到達(dá)范圍不同于密封表面833s和其所在的端部件的部分的最大軸向到達(dá)范圍。更具體地限定,表面833s會(huì)具有最大軸向到達(dá)范圍,即,與第二端825y最大間隔的部分,一給定的量。該量可優(yōu)選不同于接合外殼以形成徑向密封的表面828q的任何部分。優(yōu)選地,差異為至少0.5mm,通常至少1mm,并通常2mm或在總到達(dá)范圍上更長(zhǎng)。
當(dāng)兩個(gè)部分的區(qū)域不同,哪個(gè)更長(zhǎng)取決于優(yōu)先的權(quán)衡。例如,在一些情況,優(yōu)選表面833s是具有更長(zhǎng)到達(dá)范圍的內(nèi)端部件區(qū)域的一部分。對(duì)于這個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)關(guān)于自端部825y的最大軸向到達(dá)范圍和距離的原因可從操作的理解顯而易見。當(dāng)濾芯810被安裝時(shí),安裝者可能需要稍微轉(zhuǎn)動(dòng)濾芯以便確保非圓形的密封表面833s與外殼的部分適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn),以便發(fā)生完全插入和密封。如果在所述旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)過程中外部周向徑向密封828q未已接合是可優(yōu)選的,因?yàn)檫@會(huì)阻止轉(zhuǎn)動(dòng)。通過使表面833s的最大到達(dá)范圍大于表面828q的最大到達(dá)范圍,可以理解更易于發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。該優(yōu)選的結(jié)構(gòu)可通過本文所述的任何實(shí)施例進(jìn)行實(shí)施,以使優(yōu)點(diǎn)突出。
不過,在一些情況,對(duì)濾芯810的插入的限制會(huì)通過突出結(jié)構(gòu)856x提供,在區(qū)域828(和頂端841)到達(dá)抗密封的點(diǎn)之前接合流管。當(dāng)是這種情況時(shí),可能希望使端部件的外環(huán)長(zhǎng)于其上設(shè)置有密封833的內(nèi)部部分。其原因是,如果濾芯810置于端部件828上,外環(huán)會(huì)阻止鄰近密封833的區(qū)域接觸污染。
因此,無論形成表面833s的區(qū)域的軸向到達(dá)范圍與形成外部周邊828q的區(qū)域的軸向到達(dá)范圍相同還是不同(更長(zhǎng)或短),可能取決于系統(tǒng)和關(guān)注的其它特征。不過,可以獲得如同所解釋的來自變化的優(yōu)點(diǎn)。
不過,并不意味著建議了任何給定實(shí)施例的每個(gè)特征必須被應(yīng)用在那個(gè)實(shí)施例中以便獲得有用和有利的結(jié)構(gòu)??梢垣@得選定的優(yōu)點(diǎn),而不使用所示和討論的所有特征。
VIII.圖71-89的結(jié)構(gòu)中的一些示例變化
A.圖71A,71B,71C,72B,72C,74A,75A,75B,76A,77A,78A和78B的變化
在圖71A,71B,71C,72B,72C,74A,75A,75B,76A,77A,78A和78B中,示出和描述了上文結(jié)合圖71-89的實(shí)施例所述的特征中的某些選定的變化。應(yīng)當(dāng)指出,這些變化的特征可應(yīng)用于本文所述的許多其它實(shí)施例,包括,例如圖1-70的實(shí)施例。
首先參見圖71A,示出了過濾器組件1400。過濾器組件1400包括外殼1401,所述外殼1401具有大體根據(jù)前文所述的那些特征:即,具有(入口)流管1403和(出口)流管1404的外殼主體部分1402和可移去的檢修蓋1405??梢迫サ臋z修蓋1405上示出有粉塵排出管1406。粉塵排出管1406上沒有示出排出閥結(jié)構(gòu),但是通常會(huì)使用排出閥結(jié)構(gòu)。
應(yīng)當(dāng)指出,不同于前述的結(jié)構(gòu),示出的檢修蓋1405的端部1410上具有多個(gè)軸向突出的突出部1411。此外,示出了鎖合結(jié)構(gòu)1415,它包括被設(shè)置成與端部1410重疊的指按卡鉤、突出部或鎖合部分1416。鎖合突出部1416被設(shè)置成與端部1410重疊,以便于在維修期間進(jìn)入。突出部1411有助于當(dāng)檢修蓋被置于表面上使端部1410向下突出時(shí),鎖合部分1416受保護(hù)免于損壞。如果某物碰擦或撞上端部1410,它還有助于避免鎖扣被無意打開或損壞的可能性。
由于突出部1416與端部1410重疊,鎖扣1415具有較長(zhǎng)的到達(dá)范圍,到達(dá)鎖扣端1415x。附圖標(biāo)記1420處示出了保持結(jié)構(gòu)(特征),有助于保持鎖扣1415鄰近檢修蓋1405的外表面。它還用作鎖合結(jié)構(gòu)1415的引導(dǎo)。當(dāng)鎖合結(jié)構(gòu)1415打開時(shí),鎖合部分1421朝向出口1404行進(jìn)。鎖合結(jié)構(gòu)1421接近突出部分1420的部分成一角度,使得當(dāng)它朝向出口1404行進(jìn)時(shí),鎖扣的端部向外移動(dòng)以釋放主體部分1402上的保持凸緣1422。當(dāng)操縱外殼1401時(shí),突出部分1425防止鎖合保持結(jié)構(gòu)1420受到破壞。
附圖標(biāo)記1427處設(shè)置了檢修蓋1405中的倒圓淺凹,其可與主體1402的端部上的徑向鋸齒結(jié)構(gòu)干涉(不可見,伸入檢修蓋1405的內(nèi)部)。這使得檢修蓋被保持在選定的角度位置,并易于固定在該位置。
圖71B示出了組件1400的側(cè)視圖。示出出口1404具有可選的分接頭(支管)1430,可按前文對(duì)于其它實(shí)施例所述的原理使用。
在圖72B中,示出了沿著圖71B的線72B-72B剖開的組件1400的剖視圖。外殼1401內(nèi)示出了可維修的過濾器濾芯1430,所述過濾器濾芯1430一般包括前述的特征,參見對(duì)于前述相關(guān)特征的圖72和72A。
仍參見圖72B,應(yīng)當(dāng)指出,出口管構(gòu)造或流管構(gòu)造1404包括凸緣1431,所述凸緣1431幾乎徑向伸向外殼1401的外周邊,例如在1401p處表示的外周邊的一部分。該變化可在本文所述的其它實(shí)施例進(jìn)行實(shí)施。
現(xiàn)在參見圖74A,示出了濾芯1430的側(cè)視圖。濾芯1430一般包括在第一和第二端部件1436,1437之間延伸的介質(zhì)1435。在圖75A中,示出了大體沿著圖74A的線75A-75A剖開的剖視圖。此處,濾芯1430以剖視圖示出。
參見端部件1436,可以看到,示出第一密封1440(如前所述可以為非圓形密封)在背離介質(zhì)1435的遠(yuǎn)端或第二端1435y的延伸中伸向最遠(yuǎn)到達(dá)范圍1440r,遠(yuǎn)于次級(jí)/第二外部密封1441在1441r處表示的到達(dá)范圍的極限。兩個(gè)密封1440和1441被示出為設(shè)置在介質(zhì)1435的端部1435x上的端部件1436的一部分。這在一些結(jié)構(gòu)中可能是有優(yōu)勢(shì)的,因?yàn)樗兄谔峁寒?dāng)密封1440被插入時(shí),密封1441還未被接合。
參見圖75A,一個(gè)示例的尺寸XF為273mm,盡管替換例是可行的。
仍參見圖75A,應(yīng)當(dāng)指出,所示的濾芯1430包括徑向突出部分1445,可用作分度部件,方式類似于前文針對(duì)其它實(shí)施例所述。
回到圖72B,優(yōu)選地,形成外緣或環(huán)1450的端部件1436的部分不包括一直朝向頂端1450t延伸的密封支撐的相當(dāng)(大量)部分;和,被壓入槽1460的外殼的部分的大小適于在安裝期間偏離撓性端部1450徑向向外抵靠外殼,以便于密封。同樣,此變化可應(yīng)用于本文所述的不同的替換實(shí)施例。
此外,參見圖72B,在端部件并鄰近外周邊提供一些支撐的支撐1447可以是與濾芯1430內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu)的其余部分分開的單獨(dú)環(huán)。
現(xiàn)在參見圖71C。圖71C是根據(jù)本發(fā)明的過濾器組件的另一替換實(shí)施例1470。它包括上文針對(duì)結(jié)構(gòu)1400所述的許多一般特征,但具有一些改動(dòng)和特定的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。因此,結(jié)構(gòu)1470包括外殼1471,所述外殼1471包括主體部分1472和檢修蓋1475。外殼1471(在本示例中位于檢修蓋1472上)包括氣流入口1473和氣流出口1474。在圖72C中,示出了組件1470的剖視圖。此處,濾芯1480可包括介質(zhì)1481,具有第一和第二相對(duì)的端部1481x,1481y,設(shè)置在端部件1484,1485之間延伸。
端部件1484(設(shè)置在介質(zhì)的第一端1481上)包括具有從中穿過的開口的中央流孔的端部件,并且其上包括密封結(jié)構(gòu)。示例中所示的密封結(jié)構(gòu)包括第一徑向密封1486和第二徑向密封1487,在兩個(gè)密封1486,1487之間設(shè)置有容納槽1490。在所示的示例中,密封1486,1487的每一個(gè)是徑向向外的。第一密封1486被設(shè)置成使得其最大徑向外截面尺寸小于介質(zhì)1481的外周截面尺寸。密封表面1486可能是圓形的,但通常根據(jù)上文所述原理它是非圓形的。
在圖72C所示的示例中,其上有密封表面1486的端蓋部分的最大軸向到達(dá)范圍沿背離端部1481y延伸的比其上包括密封表面1487的端蓋的區(qū)域的最大延伸量更遠(yuǎn)。如果區(qū)域1495內(nèi)的空間太窄以致不能容納伸入其中的突出部分時(shí),這可能是個(gè)便利的構(gòu)造。
在圖75B中,示出了濾芯1480的出口端透視圖。示出突出部分1492位于端部件1436的端部上。突出部分1492可被設(shè)置成在端壁接合,并在使用中促進(jìn)濾芯1480就位的穩(wěn)定性。在圖76A中,示出了濾芯1480的端視圖,但沒有可選的突出部分1492。示例尺寸提供如下:XG=80mm;XH=20mm半徑;XI=27mm半徑;和,XJ=90mm。
在圖77A中,示出了濾芯1480的閉合端1437的端視圖,示例尺寸提供如下:XK=106mm。在圖78A中,示出了濾芯1480的透視圖,而在圖78B中,示出了濾芯1480的另一透視圖。
由上文可理解,在一些應(yīng)用中,可能希望使其上具有主密封的端部件包括外緣部分,所述外緣部分相對(duì)于其上具有主密封的端部的部分的最大延伸部相對(duì)較短,或相對(duì)于該端部部分相對(duì)較長(zhǎng)。此外,在不同的結(jié)構(gòu)中,可能希望使端蓋材料的外部部分相對(duì)撓性、徑向,從而如果需要它可被彎曲抵靠外殼,或者可能希望使其通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)支撐來支撐。本文所述的原理可應(yīng)用于不同的所述結(jié)構(gòu)以獲得優(yōu)點(diǎn),并且這些變化可應(yīng)用于本文所述的不同實(shí)施例中。
B.其它的變化,圖90-101
在圖90中,示出了可應(yīng)用于本文所述不同實(shí)施例的變化。在圖90中示出的是可用于本文所述的不同過濾器濾芯的支撐結(jié)構(gòu)1600的變化。所示的支撐結(jié)構(gòu)1600包括支撐部分1601,所述支撐部分1601用作介質(zhì)支撐,并且在使用期間介質(zhì)會(huì)圍繞所述支撐部分1601設(shè)置。具體的支撐部分1601示出為不包括諧振器/聲波扼流圈結(jié)構(gòu)的介質(zhì)支撐,不過,如果需要,它可被設(shè)置成具有諧振器/聲波扼流圈部分,例如,如前文所述。支撐結(jié)構(gòu)1600還包括端部支撐結(jié)構(gòu),所述端部支撐結(jié)構(gòu)通常會(huì)被嵌入在端部件的模制到位部分并且可用作密封支撐。
在圖91中,示出了支撐結(jié)構(gòu)1600的局部透視圖,大體朝向端部支撐結(jié)構(gòu)1602。端部支撐結(jié)構(gòu)1602包括主密封支撐1604,所述主密封支撐1604被設(shè)置成支撐非圓形密封,包括多個(gè)向外突出的部分和向內(nèi)突出的部分,如前所述。
從主密封支撐1604徑向向外突出的是包括肋1607和外部凸緣部分1608的支撐結(jié)構(gòu)1606。
在圖92中,示出了第二透視圖,以便于理解。
由圖90-92可以理解,原理可應(yīng)用于其中最外緣是分段的部分而非連續(xù)的環(huán)的結(jié)構(gòu)。這可實(shí)施于本文所示和所述的許多不同的濾芯。
在圖93中,示出了另一替換支撐結(jié)構(gòu)1650。支撐1650類似于支撐結(jié)構(gòu)1600,并包括支撐部分1651用于支撐介質(zhì),和在使用期間通常會(huì)被嵌入在端蓋材料中的入口部分1652。同樣,介質(zhì)支撐部分1651示出為多孔的介質(zhì)支撐,但如果需要可設(shè)置有諧振器/聲波扼流圈結(jié)構(gòu)/特征。端部部分1652在使用中通常被嵌入在端部件的模制到位部分;并包括用于主密封的密封支撐部分1653。它可以是圓形的,但示出被設(shè)置成為包括交替的向外突出和向內(nèi)突出的部分的主密封提供支撐。
在圖94中,示出了透視圖,并且從部分1653徑向向外突出的是支撐部分1655,包括徑向部分1656和軸向突出部分1657。在圖95中,示出了可替換的透視圖,用于進(jìn)一步觀察?;仡檲D93-95,應(yīng)當(dāng)理解,外部密封的支撐可通過包括外部支撐區(qū)域和部分的部分提供,其不由肋支撐而是以替換方式固定至支撐結(jié)構(gòu)的其它部分。此外,可采用軸向支撐部分1651。
圖93-95的原理可應(yīng)用于本文所述的許多結(jié)構(gòu)。
在圖96-101中,示出了涉及提供與介質(zhì)支撐分開的密封支撐的變化。
首先參見圖96,其中示出了構(gòu)造1700。構(gòu)造1700被示意性示出并包括介質(zhì)支撐部分1701和密封支撐部分1702??梢钥吹?,兩個(gè)部分1701,1702彼此分開,即,彼此不成一體。示意性地示出了支撐部分1701。盡管它可包括具有格柵結(jié)構(gòu)的多孔管,作為介質(zhì)支撐,如果需要,它可被設(shè)置為諧振器/聲波扼流圈部分。圖96示圖的目的僅是為了示意性地示出在使用中有一部分伸入由介質(zhì)環(huán)繞的內(nèi)部。
支撐部分1702可以是按前文所述的不同支撐的任意一個(gè)。在所示的示例中,它包括主密封支撐1703,所述主密封支撐可另被設(shè)置成支撐各種不同形狀的密封。在具體的示例中,支撐1703被設(shè)置成支撐密封結(jié)構(gòu),其中密封包括多個(gè)向內(nèi)突出的部分和向外突出的部分。此外,設(shè)置在支撐1702上的是由肋1706固定的外緣1705??刹捎蒙衔乃懻摰淖兓?變體。
支撐1702還包括中央部分1708,所述中央部分1708具有從中穿過的空氣流孔1709并且其上具有徑向分度結(jié)構(gòu)的可選部件1710。在圖97中,示出部分1701和1702被連接在一起,如同它們通常在典型的組裝中的那樣。在圖98中,示意性地示出圖97的結(jié)構(gòu)1700,具有前述的部分1701和1702。在圖99中,示出了朝向部分1702的端視圖,具有前述的特征。在圖100中,示出了支撐結(jié)構(gòu)1700的剖視圖,具有前述的部分1701和1702。在圖101中,示出了圖100的一部分的局部放大圖,同樣具有前述的部分。
應(yīng)當(dāng)理解,在制備濾芯時(shí),支撐1700可由非一體件組裝,隨后在模制端部件的過程中被放在一起以便將部件固定在一起,并提供濾芯中的適當(dāng)特征。非一體件可由相同的材料或不同的材料制成。
IX.具有直通流動(dòng)構(gòu)造的示例實(shí)施例,圖102-107
在上文中,所述的示例總體涉及結(jié)構(gòu),其中濾芯的介質(zhì)環(huán)繞開口的過濾器內(nèi)部,并且在過濾期間,流體通過所述介質(zhì)進(jìn)入開口的過濾器內(nèi)部,并隨后通過開口的端部件和介質(zhì)包的端部離開。本文所述的原理可應(yīng)用于替換的結(jié)構(gòu),其中介質(zhì)被構(gòu)造成用于“直通流動(dòng)”,即,其中流體在過濾期間進(jìn)入介質(zhì)的一端并從相對(duì)端離開。可結(jié)合圖102-107來理解示例。當(dāng)然,外殼會(huì)作改動(dòng),以便與直通流動(dòng)濾芯一起使用。
參見圖102,示出濾芯900包括介質(zhì)包901,被設(shè)置成在過濾期間用于直通流動(dòng)。作為一個(gè)示例,未經(jīng)過濾的空氣(氣體)可進(jìn)入端部902并作為經(jīng)過濾的空氣(氣體)通過相對(duì)端903離開。介質(zhì)905能夠以各種方式被設(shè)置,例如,被設(shè)置為槽紋構(gòu)造,具有槽紋在相對(duì)的端部或流面902,903之間延伸,設(shè)置有在端部902開口和在端部903閉合的入口槽紋,以及在端部902閉合和在端部903開口的出口槽紋,其中介質(zhì)905被設(shè)置成使得進(jìn)入端部902的空氣在沒有通過介質(zhì)的情況下不能離開端部903。所述的介質(zhì)可以按例如美國(guó)專利US6,190,432和US7,396,376中所述的形式設(shè)置,所述專利文獻(xiàn)在此被援引加入本文,其中介質(zhì)包包括槽紋材料固定至表面材料并在介質(zhì)包中形成有適當(dāng)?shù)牟奂y密封以便操作。
通常的示例包括槽紋片材固定至表面片材(例如)并如圖103所示在910處卷繞。所述介質(zhì)的構(gòu)造例如披露于US6,190,432和US7,396,736,該兩篇專利文獻(xiàn)在此被援引加入本文。如果需要,介質(zhì)可由不同的材料制成并可設(shè)置有表面處理例如細(xì)纖維。參見圖103,示出卷911在介質(zhì)被卷繞時(shí)在槽紋913的一端處形成密封912,以及已形成在槽紋片材916和表面片材917之間的第二槽紋914。所述的卷911隨后可用于濾芯900的介質(zhì)包。
回到圖102,濾芯900示出為在介質(zhì)905的第一端具有端部件920。所示的端部件920包括模制到位的部分921,被設(shè)置成具有大體如前文所述的第一密封件923,以徑向密封923s的形式(在示例中為徑向向外的密封),包括多個(gè)向外彎曲的(凸起的)葉片9231,由優(yōu)選非直的向內(nèi)地、優(yōu)選面向外的(凹入)區(qū)域931c間隔。葉片9231的形狀和數(shù)量可以如前文對(duì)于其它實(shí)施例所述。此外,如果需要,形成表面923s的密封材料可被模制在結(jié)構(gòu)支撐上。
所示的具體端部件920包括環(huán)繞密封表面923s的可選的容納槽940;所述槽大體如同前文所述。此外,端部件920包括外周邊920p,所述外周邊920p可由密封材料形成,以如前文所述提供次級(jí)/第二周向密封。此外,端部件920可包括可選的支撐結(jié)構(gòu),所述可選的支撐結(jié)構(gòu)被嵌入在周邊920p內(nèi)以形成密封920p的支撐。
如上文所述,可包括嵌入在端部件920的模制到位部分內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu),并因此所述支撐結(jié)構(gòu)不在圖90所示實(shí)施例的視圖中。如果需要,它可設(shè)置有用于9231的支撐和用于密封920p的支撐。如果使用,支撐可被設(shè)置成不伸入介質(zhì)905的中央(如果需要),因?yàn)樵诒臼纠薪橘|(zhì)905不繞開口的過濾器內(nèi)部卷繞。而是,卷繞的介質(zhì)的中央部分905c可在端部903簡(jiǎn)單地被塞住。
仍參見圖102,所示的濾芯900設(shè)置有鄰近端部902的第二端部件930,以便于抓握。端部件930是可選的。通常會(huì)在端部902開口以允許流體進(jìn)入介質(zhì)包。
如果需要,圖102的濾芯900的介質(zhì)包可設(shè)置有環(huán)繞介質(zhì)的不可滲透的殼套或護(hù)罩。不過,所述護(hù)罩是可選的,并且如果需要,介質(zhì)包可僅是表面介質(zhì)固定至槽紋介質(zhì)的卷繞構(gòu)造。端部件920的特征可大體按前文對(duì)于其它實(shí)施例的描述,除了需要容納介質(zhì)類型的改動(dòng)外。
圖102的示圖是示意性的,并不意味著精確示出了任何選定的實(shí)施例,而是表示本文所述的原理如何可應(yīng)用于采用上文所述類型的介質(zhì)以便直通流動(dòng)的結(jié)構(gòu)。同樣,如果使用,外殼會(huì)被設(shè)置成用于直通流動(dòng)濾芯。
應(yīng)當(dāng)指出,在所示的示例中,端部件920的部分被設(shè)置在介質(zhì)905的端部上,并從而會(huì)阻止流體通過介質(zhì)的外周邊部分,即,各徑向最外槽紋。如果需要,端部件920可設(shè)置有支撐,所述支撐使得端部件920的模制到位部分和任何預(yù)成型支撐部分背離槽紋的端部在介質(zhì)面被間隔支撐,使得徑向最外槽紋或至少更少的槽紋被阻止從其流出。結(jié)合美國(guó)專利US6,190,432和US7,396,376用于支撐和其密封件所述的原理可用來實(shí)現(xiàn)該結(jié)果。
應(yīng)當(dāng)指出,圖102和103的實(shí)施例可與前文所述的變體/變化一起實(shí)施,結(jié)合其它實(shí)施例,尤其關(guān)于密封尺寸、容納槽尺寸、密封位置和方向等等的詳細(xì)設(shè)置。
所述的原理可應(yīng)用于直通流動(dòng)構(gòu)造而不需圓形結(jié)構(gòu),參見例如圖104,105的結(jié)構(gòu)。在圖104中,示出的濾芯1800包括介質(zhì)包1801,所述介質(zhì)包采用大體如上文結(jié)合圖103所述的介質(zhì),除了以非圓形型式卷繞。所述的橢圓形結(jié)構(gòu)披露于例如WO 00/50149和WO 2005/063361,上述文獻(xiàn)在此被援引加入本文。
示出了介質(zhì)的端部1802,其上具有支撐1803,密封結(jié)構(gòu)1804對(duì)之圍繞。所示的密封結(jié)構(gòu)1804包括由向內(nèi)突出的部分1806分隔開的多個(gè)向外突出的部分1805,以形成非圓形徑向(在示例中向外的)密封。這里,示出了每個(gè)多于12個(gè)的所述部分,但替換例是可行的。當(dāng)然,所述原理可與徑向向內(nèi)的密封一起應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)指出,圖104的具體實(shí)施例為單個(gè)主密封,盡管如果需要原理可應(yīng)用于具有可選的次級(jí)/第二外部密封的實(shí)施例。在圖105中,濾芯1800的端視圖示出具有所述的特征。
應(yīng)當(dāng)指出,采用包括槽紋片材固定至平面片材的介質(zhì)的各種直通流動(dòng)構(gòu)造是已知的,其中介質(zhì)包不由卷繞的結(jié)構(gòu)構(gòu)成,而是包括介質(zhì)片材的層疊,所述片材包括槽紋介質(zhì)固定至表面/平面介質(zhì)。示例披露于US8,216,334,在此被援引加入本文。本文所述的原理可應(yīng)用于所述的結(jié)構(gòu)。一個(gè)示例示出在圖106和107,其包括8,216,334所示結(jié)構(gòu)的變化,在此被援引加入本文。
首先參見圖106,示出了過濾器濾芯1850。過濾器濾芯1850包括設(shè)置用于直通流動(dòng)的介質(zhì)包1851。在1852示出的介質(zhì)包1851的表面一般是入口表面或入口面。在濾芯1850內(nèi)部的1853處會(huì)提供出口表面或出口面。介質(zhì)包1851可包括例如介質(zhì)條的層疊,各條包括槽紋介質(zhì)固定至表面介質(zhì),其中入口槽紋和出口槽紋在表面1852,1853之間延伸。
仍參見圖106,濾芯1850上安裝有端部件1855,1856。應(yīng)當(dāng)指出,所示的端部件1855,1856被模制到位在介質(zhì)1851上,但替換例是可行的。此外,濾芯1850包括殼罩1860,所述殼罩1860圍繞介質(zhì)包1851的選定部分延伸,并且結(jié)構(gòu)中的變化是可能的。
仍參見圖106,端部件1856是開口的端部件,具有從中穿過的流孔1870,用于氣體流動(dòng)。通常,孔1870是出口孔,允許已過濾的氣體通常為空氣從濾芯1850的內(nèi)部排出。
在所示的結(jié)構(gòu)中,孔1870上示出有徑向密封1871,所述徑向密封1871包括由凹入部1873分隔開的多個(gè)葉片1872。在所示的示例中,密封1871是徑向向內(nèi)的密封,并且葉片1871是徑向向內(nèi)突出的(凸起),而凹入部1873是徑向向外突出的(凹入)。這表示所述原理可應(yīng)用于徑向密封。不過,應(yīng)當(dāng)指出,濾芯1850可被設(shè)置成具有向外的密封,如果需要的話。
在圖107中,示出了濾芯1850的端視圖,具有所述的特征。
X.在曲軸箱通風(fēng)濾芯中應(yīng)用原理,圖108-111
如上文所述,本文所述的原理可應(yīng)用于過濾各種物質(zhì),包括各種氣體并在一些情況為液體。許多應(yīng)用優(yōu)選涉及過濾空氣,例如內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣。不過,所述原理可設(shè)置用于過濾其它氣體,例如曲軸箱通風(fēng)氣體。圖108-111示出了示例。
圖108-109示出了第一個(gè)示例。曲軸箱通風(fēng)過濾器組件(通過所述組件示出了這些原理)可以是否則大體按USSN 61/503,008和USSN 61/665,501描述的組件,上述專利文獻(xiàn)在此被援引加入本文。
參見圖108,示出濾芯1900包括介質(zhì)1901,所述介質(zhì)1901被設(shè)置在相對(duì)的端部1902,1903之間延伸。所示的具體介質(zhì)1901被設(shè)置成環(huán)繞開口的過濾器內(nèi)部1905。用于曲軸箱通風(fēng)氣體過濾器的介質(zhì)選擇可根據(jù)公知的一般原理制成,例如按照WO 2008/157251,該文獻(xiàn)在此被援引加入本文。
示出的濾芯1900具有端部件1910,1911,介質(zhì)1901在端部件1910,1911之間延伸。盡管替換例是可行的,在用于曲軸箱通風(fēng)過濾器濾芯的通常應(yīng)用中,介質(zhì)1901不會(huì)被嵌在端部件1910,1911中,而只是在端部件1910,1911之間延伸。通常,端部件1910,1911會(huì)構(gòu)成結(jié)構(gòu)的部分,所述結(jié)構(gòu)包括介質(zhì)支撐結(jié)構(gòu),但替換例是可行的。
端部件1910示出為具有外周邊1911,所述外周邊1911上具有徑向密封。徑向密封被設(shè)置成包括由凹入部或向內(nèi)突出的區(qū)域1916間隔的多個(gè)向外的葉片1915。
在圖109中,示出了濾芯1900的平面圖,具有所表示的特征。示例尺寸如下:XL=5mm半徑;XM=18.7mm半徑;XN=106.34mm;和,XO=100.5mm。
仍參見圖108和109,應(yīng)當(dāng)指出,曲軸箱通風(fēng)過濾器濾芯被設(shè)置成過濾曲軸箱通風(fēng)氣體,一般包括液體(小液滴或氣溶膠)相以及固態(tài)顆粒相。介質(zhì)一般選定為用于液體顆粒的聚結(jié)介質(zhì),并且排放路徑通常被設(shè)置用于排放由濾芯聚集的液體。濾芯可被設(shè)置成在過濾期間用于外向內(nèi)流動(dòng)或內(nèi)向外過濾。根據(jù)流動(dòng)的方向,第二端蓋可設(shè)置有穿過其中的開口,以便于液體排放流動(dòng)。關(guān)于這個(gè)的原理披露于WO 2007/53411和WO 2008/157251,所述文獻(xiàn)在此被援引加入本文。
在圖110、111中,示出了曲軸箱通風(fēng)過濾器濾芯的另一示例。應(yīng)當(dāng)指出,濾芯被設(shè)置成大體類似于可用于具有例如披露于WO 2007/53411和WO 2008/157251的特征的系統(tǒng)的濾芯,所述專利文獻(xiàn)在此被援引加入本文。
參見圖111,示出的濾芯1950包括在相對(duì)的端部件1952、1953之間延伸的介質(zhì)1951。這里,端部件1952上設(shè)置有第一和第二密封部分,第一部分1955包括徑向密封(在示例中為徑向向外的密封),包括由徑向向內(nèi)突出的部分1957分隔開的多個(gè)向外突出的部分1956。示出主密封1955環(huán)繞開口的中央孔1958。
端部件1958示出為具有周邊部分1960,徑向通過容納槽1961與密封結(jié)構(gòu)1955間隔。周向緣1960可限定向外的密封1965,如果需要密封1965具有次級(jí)/第二密封。
在圖111中,示出了濾芯1950的端視圖,具有前述所標(biāo)示的特征。
在圖111中,示例尺寸如下:XP=129mm直徑;XQ=16mm半徑;XR=3mm半徑;XS=93mm;和,XT=71mm。
XI.選定的一般性評(píng)論和意見
根據(jù)本發(fā)明,披露了過濾器組件、部件及其特征。沒有特別要求組件、部件或特征包括本文所表征的所有特定細(xì)節(jié),以便獲得本發(fā)明的一些益處。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,披露了用于過濾器組件的過濾器濾芯??諝膺^濾器濾芯一般包括具有第一和第二端的介質(zhì);在某些實(shí)施例中,所述介質(zhì)環(huán)繞并限定開口的過濾器內(nèi)部。所述介質(zhì)可以是褶皺的,但替換例是可行的。所述介質(zhì)可具有大體圓柱形的外周形狀或替換的形狀。
第一端部件(通常是端蓋)被設(shè)置在介質(zhì)上,例如在一端。第一端部件一般是開口的端部件,具有從中穿過的中央孔。在選定的實(shí)施例中,第一端部件是端蓋,優(yōu)選完全延伸(橫)過介質(zhì)的第一端,完全圍住介質(zhì)的第一端。不過,替換例是可行的。通常,第一開口的端部件的部分是模制到位的,盡管替換例是可行的。
在許多結(jié)構(gòu)中,介質(zhì)的第二端由可選的第二端部件接合。在選定的實(shí)施例中,第二端部件通常是閉合的端蓋,沒有中央孔從中穿過,但替換例是可行的。第二端部件可以是模制到位的,或包括模制到位部分,盡管替換例是可行的。
在所示的示例過濾器濾芯中,外殼密封結(jié)構(gòu)被設(shè)置在第一端部件上。在某些示例中,外殼密封結(jié)構(gòu)包括(第一)徑向密封表面。在所示的選定示例中,(第一)徑向密封表面在周向方向是非圓形的,例如具有至少兩個(gè)間隔的徑向向外突出的密封表面部分,通常至少三個(gè)間隔的徑向向外突出的密封表面部分,并優(yōu)選至少四個(gè)間隔的徑向向外突出的密封表面部分(通常4-12個(gè)(包括端值)的所述部分,在形狀上通常向外凸起)。徑向向外突出的密封表面部分在本文所述的許多實(shí)施例中通過非直的(例如徑向向內(nèi)突出的)通常向外凸起的密封表面部分彼此間隔開,盡管替換例是可行的。通常,密封表面被定向成與介質(zhì)軸向重疊。
通常,密封表面部分是徑向向外的,并被設(shè)置成形成向外的第一徑向密封表面。示出了示例,其中第一徑向密封表面包括六個(gè)向外彎曲的表面部分和六個(gè)向內(nèi)彎曲的表面部分。在另一示例中,采用了十個(gè)向外彎曲的部分與向內(nèi)彎曲的部分交替。
披露了示例外殼密封結(jié)構(gòu),包括:第一徑向密封結(jié)構(gòu),具有第一密封表面;和,可選的第二徑向密封結(jié)構(gòu),具有第二密封表面。通常,當(dāng)兩者均存在時(shí),第一密封表面在徑向上與第二密封表面間隔至少5mm,通常至少10mm,通常與之間隔至少15mm,盡管替換例是可行的。
通常,第一徑向密封表面(當(dāng)沒有安裝濾芯時(shí))的密封周向最大截面尺寸比第二徑向密封表面(當(dāng)存在可選的第二密封時(shí))的最大截面尺寸小至少5mm,通常小至少10mm,通常小至少20mm,并有時(shí)小至少30mm。當(dāng)兩個(gè)密封表面均限定圓形型式時(shí),周向截面尺寸一般包括密封表面的密封直徑(未被安裝而變形)。
提供了一個(gè)示例,其中第一端部件包括模制到位部分,具有介質(zhì)的第一端(或部分)嵌入在其中;第一密封表面和可選的第二密封表面通常各自包括模制到位部分的表面。
在所示的一些示例結(jié)構(gòu)中,第一徑向密封表面是徑向向外的徑向密封表面,盡管替換例是可行的。在所示的一些示例結(jié)構(gòu)中,可選的第二徑向密封表面是徑向向外的徑向密封表面,例如環(huán)繞第一端蓋的外周。替換例是可行的。
在所示的一些示例結(jié)構(gòu)中,第一端部件中包括容納槽;和,第一密封表面包括容納槽的側(cè)壁或表面部分。通常,容納槽距離第一端部件的最鄰近軸向端表面至少5mm深,通常距離第一端部件的最鄰近外部軸向端表面至少8mm深并通常在10-25mm深的范圍內(nèi)的量。
通常,容納槽的相對(duì)的內(nèi)側(cè)壁部分和外側(cè)壁部分間隔至少3mm,通常至少4mm。在圖1-32的實(shí)施例中,它們?cè)谖挥谌菁{槽的最深30%內(nèi)的位置并通常位于容納槽的最深35%的位置,間隔通常不超過15mm。不過,容納槽的最底部分可能涉及側(cè)壁有些逐漸變細(xì)到一起。在替換應(yīng)用中,密封槽可在寬度上變化,圍繞非圓形密封表面。
通常,對(duì)于圖1-32所述的實(shí)施例,容納槽的相對(duì)的內(nèi)側(cè)壁部分和外側(cè)壁部分在槽的最深30%中的某位置間隔不超過15mm,通常在容納槽的最深35%中的同一位置間隔不超過15mm。
通常,容納槽的截面具有向外張開或向外打開的外端部分鄰近第一端部分的外端表面,最大的打開寬度為至少5mm,通常至少7mm并通常顯著更大。
在所示的示例結(jié)構(gòu)中,第一端部件中嵌入有第一密封支撐,所述第一密封支撐對(duì)第一徑向密封提供支撐。通常,第一密封支撐是相對(duì)硬的構(gòu)造,并且被設(shè)置成在濾芯未變形時(shí)距離第一密封表面不遠(yuǎn)于20mm。通常,當(dāng)濾芯沒有被安裝而發(fā)生變形時(shí),它距離第一密封表面不超過15mm。此外,通常第一密封表面和第一密封支撐之間的材料被設(shè)置成在安裝期間朝向第一密封支撐變形(壓縮)至少10%,通常至少15%,通常在15-35%(包括端值)的范圍內(nèi)的量,并最通常在20-30%(包括端值)的范圍內(nèi)的量。
第一端蓋/端部件中可選地嵌入有第二密封支撐,被設(shè)置成距離第二密封結(jié)構(gòu)的可選的第二密封表面不超過10mm,通常不超過8mm。通常,當(dāng)使用時(shí),第二密封結(jié)構(gòu)被設(shè)置成在安裝中使其表面部分朝向可選的第二密封支撐最大變形(壓縮)至少3%,通常至少5%,并通常在5-20%的范圍內(nèi)的量,包括端值。
在示例中,當(dāng)使用時(shí),第二密封表面包括表面部分,所述表面部分朝向介質(zhì)的第二端軸向延伸比容納槽的最深部分和/或第一密封表面的任何部分遠(yuǎn)至少2mm,通常遠(yuǎn)至少4mm。
在上文,披露了結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)徑向密封,內(nèi)部和徑向外周密封,其中徑向密封中的一個(gè)在端部件的一部分上,比另一個(gè)具有背離介質(zhì)的第二端或遠(yuǎn)端更大的最大軸向到達(dá)范圍最大延伸部。這可提供所述的不同優(yōu)點(diǎn),取決于哪個(gè)更長(zhǎng)。
示出了示例結(jié)構(gòu),其中披露了可選的諧振器/聲波扼流圈結(jié)構(gòu)(或聲波扼流圈/諧振器)。諧振器/聲波扼流圈包括嵌入在第一端部件中的第一端,中央喉部,過渡區(qū)域和鄰近與第一端蓋相對(duì)的諧振器/聲波扼流圈的一端的有孔端部區(qū)域。過渡區(qū)域在中央喉部和有孔端部區(qū)域之間延伸,并優(yōu)選包括側(cè)壁部分,具有向外的凹入?yún)^(qū)域和向外的凸起區(qū)域。向外的凹入?yún)^(qū)域或部分通常鄰近中央喉部,而向外的凸起部分或區(qū)域通常鄰近襯墊部分。向外的凸起部分通常至少40%開口,并通常至少50%開口,并有時(shí)60%或更多開口。開口在上下文中表示孔開口面積(區(qū)域)為外周面積的%。
向外的凹入?yún)^(qū)域的表面半徑通常為至少25mm,并通常在26-35mm的范圍內(nèi)的量,包括端值。
中央喉部通常的內(nèi)徑為至少25mm,并通常在27-35mm的范圍內(nèi),包括端值。
諧振器/聲波扼流圈(或聲波扼流圈/諧振器)包括在喉部和第一端部件之間的延伸部中在寬度上擴(kuò)大的漏斗形部分。通常,漏斗形部分的漏斗角度為至少5°,通常在6-8°的范圍內(nèi)的量,包括端值。
示出了示例過濾器濾芯,其中密封支撐結(jié)構(gòu)包括嵌入在第一端部件中的預(yù)成型件,具有密封支撐結(jié)構(gòu),包括:中央轂;和,固定至中央轂在其上徑向向外延伸的支柱結(jié)構(gòu)。支柱結(jié)構(gòu)可伸向可選的外環(huán),以形成開口的格柵結(jié)構(gòu)。在所示的示例中,隨著支柱沿背離轂的延伸部(例如采用朝向外環(huán))延伸,支柱沿背離介質(zhì)(或第二端蓋或垂直于濾芯中央軸的平面)的方向成一軸向角度延伸,所述角度為至少0.5°,通常至少1°并通常在1-3°(包括端值)的范圍內(nèi)的量。轂可包括圓形的密封支撐或非圓形的密封支撐;示出了各自的示例。
通常,在使用時(shí),外部支撐包括密封支撐區(qū)域,伸過軸向長(zhǎng)度為5-15mm,包括端值,盡管替換例是可行的。
在所示的示例中,中央轂包括鄰近介質(zhì)的底座區(qū)域,其中具有從中穿過的樹脂流孔結(jié)構(gòu)。在所示的一個(gè)示例中,支撐結(jié)構(gòu)包括中央環(huán),由中央底座區(qū)域環(huán)繞并與中央底座區(qū)域間隔;中央?yún)^(qū)域形成具有中央轂的槽,由中央轂的底座區(qū)域中的孔結(jié)構(gòu)提供進(jìn)入槽的通道(相通)。
本發(fā)明的原理可應(yīng)用于采用上文所表征的選定特征或可替換特征的不同的過濾器濾芯。作為示例表征,根據(jù)本發(fā)明,提供了一種空氣過濾器濾芯,包括介質(zhì),例如如前所表征;和,第一端部件(模制到位),第一端部件具有限定外殼密封結(jié)構(gòu)的外周表面。第一端部件中優(yōu)選包括槽,所述槽的深度為至少5mm,并且可包括如前文對(duì)于容納槽所述的一個(gè)或多個(gè)特征。例如,槽的側(cè)壁表面的一部分可以是外殼密封表面。
根據(jù)本發(fā)明,有優(yōu)勢(shì)的過濾器濾芯的另一方面可被表征如下。過濾器濾芯可包括介質(zhì),所述介質(zhì)例如具有第一和第二端,并例如環(huán)繞和限定開口的過濾器內(nèi)部。第一端部件可被模制到位并可具有固定至其的介質(zhì)第一端(例如嵌入在其中);和,第一端蓋可具有第一和第二徑向的密封表面。密封支撐結(jié)構(gòu)被嵌入在第一端部件中并包括嵌入在第一端蓋中的第一密封支撐環(huán),位于鄰近第一密封表面并與第一密封表面間隔的位置,以便可操作地對(duì)形成第一密封表面的材料提供支持,以便控制壓縮??蛇x的第二密封支撐環(huán)可被設(shè)置成環(huán)繞第一密封支撐環(huán)并與第一密封支撐環(huán)間隔開;第二密封支撐環(huán)被嵌入在第一端蓋中,位于鄰近第二密封表面并與第二密封表面間隔的量足以控制形成第二密封表面的密封材料的壓縮的位置。
關(guān)于所述結(jié)構(gòu),示出了一個(gè)示例,其中第一密封表面是徑向向外的密封表面,盡管替換例是可行的。此外,在所示的示例中,第二密封表面是徑向向外的密封表面,并且可以是周向表面。
在所示的示例中,第一密封表面是位于第一端蓋的槽的側(cè)壁表面。
前文所表征的不同的特征可用于本發(fā)明的這個(gè)方面。
在本發(fā)明的另一方面,提供了一種過濾器濾芯,具有由介質(zhì)環(huán)繞的可選的支撐,所述支撐中包括可選的諧振器和/或聲波扼流圈結(jié)構(gòu),如上文大體所限定和討論的。本方面可以可選地與所討論的第一端蓋和密封結(jié)構(gòu)的各特征一起使用或用于其它空氣過濾器結(jié)構(gòu)。
本文披露了實(shí)施例,其中本發(fā)明的原理可應(yīng)用于具有直通流動(dòng)結(jié)構(gòu)的濾芯,即,其中介質(zhì)被設(shè)置成用于在空氣從介質(zhì)包的入口端向相對(duì)的出口端通過時(shí)進(jìn)行過濾的濾芯。披露了示例介質(zhì)包,其中介質(zhì)包括在介質(zhì)包的相對(duì)端延伸的多個(gè)槽紋,一組入口槽紋在鄰近入口端處開口并在鄰近出口端處閉合,而一組出口槽紋在鄰近入口端處閉合并在鄰近出口端處開口。
此外,根據(jù)本發(fā)明,披露了過濾器(例如(空氣或氣體))濾清器組件。過濾器(例如空氣濾清器或氣體)組件一般會(huì)包括具有(空氣或氣體)流入口和(空氣或氣體)流出口的外殼。具有如上文所表征的選定特征的過濾器濾芯可操作地并可取出地設(shè)置在外殼內(nèi)。
在所示和所述的示例中,外殼包括主體部分,所述主體部分具有固定至其的流管,在外殼主體部分和流管之間具有接合處;和,安裝在外殼中的(空氣或氣體)過濾器濾芯的第一端蓋中包括端部槽,外殼主體部分和流管之間的接合處的一部分伸入所述端部槽。在所示的示例中,過濾器濾芯通過沿著槽的側(cè)壁設(shè)置的徑向密封可移去地密封至流管。披露了特定示例,其中徑向密封是向外的徑向密封。在一個(gè)示例中,密封是圓形的。在另一示例中,密封是非圓形的。
在所示的示例中,空氣流濾芯沒有被密封至主體部分(除流管外),通過設(shè)置在槽中的第一端蓋的任何部分。而是,第一端蓋包括外部周向徑向密封,可移去地固定至主體部分的環(huán)繞部分。
所述的結(jié)構(gòu)可以有利地隔離外殼中的接合處,位于抵靠流管的濾芯密封和抵靠外殼側(cè)壁的濾芯密封之間,以突出優(yōu)點(diǎn)。
本文所述的原理可應(yīng)用于不同的過濾器組件。披露了示例,其中原理可應(yīng)用于(空氣)氣體過濾器組件。披露的示例包括空氣過濾器和曲軸箱通風(fēng)過濾器組件。所述原理可應(yīng)用于各種可替換的氣體過濾結(jié)構(gòu),在一些情況甚至可用于液體過濾器組件。
再次,本文所述的原理、技術(shù)和特征可應(yīng)用于不同的系統(tǒng),并且不要求所標(biāo)識(shí)的所有有利的特征被結(jié)合入組件、系統(tǒng)或部件,以獲得本發(fā)明的一些益處。