專利名稱：空氣清潔器結(jié)構(gòu)、可維護的過濾器元件及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣清潔器和用于空氣清潔器的部件。本發(fā)明特別地涉及用于發(fā)動機中清潔吸入空氣類型的空氣清潔器。還提供組裝和使用的方法。
背景技術(shù)：
在各種應用中需要空氣清潔器來向內(nèi)燃機提供清潔的發(fā)動機吸入空氣。已知有各種類型的空氣清潔器結(jié)構(gòu)和過濾器材料。
一種已知的過濾器材料是構(gòu)造成z布置的過濾器介質(zhì)。z過濾器介質(zhì)通常包括一固定到一非波形(面料)片材上的波形或折裥的介質(zhì)片材。介質(zhì)布置成在波形或凹槽介質(zhì)的一側(cè)上形成一組縱向的凹槽或氣流槽，而在槽形介質(zhì)的相對側(cè)上形成另一組氣流槽。在操作中，一組槽的諸凹槽稱之為入口凹槽，在過濾器的入口端或入口側(cè)處保持敞開，而在過濾器的出口端或出口側(cè)處保持密封或以其它方式折疊而關(guān)閉。同樣地，第二組槽的諸凹槽一般稱之為出口凹槽，在介質(zhì)的出口端或出口側(cè)處保持密封或以其它方式關(guān)閉，而在介質(zhì)的出口端或出口側(cè)處保持敞開。在操作中，空氣通過空氣過濾器結(jié)構(gòu)的一個流動面，旁路到元件上游端處的敞開的入口凹槽內(nèi)?？諝獠荒芰鞒鲞@些入口凹槽的關(guān)閉端，這樣，它必須通過過濾器介質(zhì)進入出口凹槽內(nèi)。然后，過濾的空氣從過濾器元件的出口端向外通過出口凹槽的敞開端。
已知有各種z過濾器結(jié)構(gòu)，例如，包括以下諸專利中描述的各種結(jié)構(gòu)美國專利5,820,646；5,792,247；6,350,291；PCT出版物W097/40918；2002年7月10日提交的美國臨時申請60/395,009；以及2003年1月31日提交的PCT申請US03/02799，其要求對美國臨時的60/395,009的優(yōu)先權(quán)；以上所有七個參考文獻的全部內(nèi)容被本文援引以供參考。這些類型的介質(zhì)(尤其是)可用于本文所述類型的結(jié)構(gòu)中。
z過濾器介質(zhì)的特征在于，適用于盤卷形結(jié)構(gòu)，例如，參見U.S.6,350,291；或適用于堆疊的z過濾器介質(zhì)的片材，例如，參見美國專利5,820,646中的圖26。
本發(fā)明涉及用于z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)的某些優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，描述和圖示了空氣過濾器筒結(jié)構(gòu)的獨特的特征。此外，還提供了用來接受和安裝過濾器筒結(jié)構(gòu)的獨特的外殼結(jié)構(gòu)特征。
根據(jù)所示和所描述的各種特征，或有選擇地組合這些特征，可以制成獨特的和方便的過濾器筒和空氣清潔器組件。
本發(fā)明還涉及安裝空氣過濾器筒的方法以及去除它們的方法。此外，從提供的描述中將會了解組裝優(yōu)選的過濾器筒和優(yōu)選的空氣清潔器組件的方法。
附圖的簡要說明

圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的一空氣清潔器的發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一空氣清潔器結(jié)構(gòu)的出口端的立體圖。
圖3是圖2所示的空氣清潔器結(jié)構(gòu)的入口端的立體圖。
圖4是類似于圖2的出口端的立體圖，但示出空氣清潔器的頂部進口蓋已移去。
圖5是類似于圖3的入口端的立體圖，但示出空氣清潔器的頂部進口蓋已移去。
圖6是根據(jù)圖2的一空氣清潔器結(jié)構(gòu)出口端的分解的立體圖，示出頂部進口蓋已提起，一維護保養(yǎng)的過濾器筒被提出外殼；所示的外殼在上部或非鎖定的定向帶有一操作者手柄。
圖7是類似于圖6的一入口端的立體圖。
圖8是圖2所示結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁的示意側(cè)視圖，其諸部分表明偏置和鎖定組件定位在其中的下部和鎖定的位置。
圖9是類似于圖8的視圖，但示出處于一提升、未鎖定位置的偏置和鎖定組件。
圖10是圖2所示結(jié)構(gòu)的示意的側(cè)視圖。
圖11是沿圖10的線11-11截取的示意的局部截面圖。
圖12是類似于6但取于第一變化實施例的一出口端的分解的立體圖。
圖13是圖12所示結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖14是大致沿圖13的線14-14截取的示意的局部截面圖。
圖15是類似于6的本發(fā)明的第二變化實施例的一分解的立體圖。
圖16是圖15的實施例的側(cè)視圖。
圖17是大致沿圖16的線17-17截取的示意的局部截面圖。
圖18是類似于2的本發(fā)明的第三變化實施例的一出口端的立體圖。
圖19是類似于6的本發(fā)明的第四變化實施例的一分解的立體圖。
圖20是用于根據(jù)圖2-19中任何一個附圖的結(jié)構(gòu)中的z過濾器介質(zhì)的示意圖。
圖21是使用圖20的介質(zhì)的一堆疊的z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)。
圖22是使用圖20的介質(zhì)的一盤卷形z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖23是圖2-7的結(jié)構(gòu)的一密封件的放大的局部截面圖。
圖24是用于圖2-19的任何實施例中的介于一外殼和過濾器筒之間的機械互鎖零件的分解的立體圖。
圖25是示于圖24中的結(jié)構(gòu)的局部的俯視平面圖。
圖26是根據(jù)本發(fā)明的一第五變化實施例的朝向一維護保養(yǎng)的過濾器筒的出口端的立體圖。
圖27是用于圖25的維護保養(yǎng)的過濾器筒的外殼組件的示意的端視圖。
圖27A是沿圖27的線27A-27A截取的截面圖；在圖27A中，一用于圖28的元件的密封結(jié)構(gòu)顯示為安裝狀態(tài)。
圖28是根據(jù)本發(fā)明的一第六變化實施例的朝向一具有一內(nèi)徑向密封的維護保養(yǎng)的過濾器筒的出口端的立體圖。
圖29是安裝在一外殼上并用于圖28的元件的一密封件的剛性密封結(jié)構(gòu)的立體圖。
具體實施例方式
I.圖1-25本發(fā)明涉及具有一直通流設(shè)計的某種空氣清潔器。所謂直通流設(shè)計是指空氣沿一個(入口)面進入空氣清潔器內(nèi)的維護保養(yǎng)的過濾器筒，而過濾的空氣從一相對的第二(出口)面退出過濾器筒。即，用于維護保養(yǎng)的過濾器筒的入口和出口流道基本上沿相同的方向。
所述類型的空氣清潔器涉及本發(fā)明，其包括可維護保養(yǎng)的過濾器元件或過濾器筒。在本文中術(shù)語“可維護保養(yǎng)的過濾器元件或過濾器筒”和其變體，是指可從空氣清潔器的其余部分移去并可替換放回原處的-過濾器元件或過濾器筒。通常地，用于內(nèi)燃機的吸入空氣的一空氣清潔器的過濾器筒需要進行維護保養(yǎng)，因為過濾器筒定期地會變得阻塞，因此，必須移去和更換。
本文所表征的通用型空氣清潔器和可維護保養(yǎng)的過濾器筒可用于各種結(jié)構(gòu)中。典型的應用包括用作為內(nèi)燃機的空氣清潔器。該空氣清潔器組件和筒的尺寸和結(jié)構(gòu)可適于各種發(fā)動機的應用。這里，作為一實例，描述了一特殊的應用，其涉及一具有空氣清潔器組件的一渦輪增壓上游的大型柴油機。然而，本文所揭示的原理可適用于各種變化的應用中。
圖1中的標號1一般地表示一發(fā)動機系統(tǒng)。發(fā)動機系統(tǒng)1包括一諸如一柴油機之類的內(nèi)燃機2，其帶有一空氣吸入系統(tǒng)3，尤其是包括一渦輪增壓機和后冷卻器結(jié)構(gòu)4以及一空氣清潔器或空氣清潔器組件5。對于所示的特定結(jié)構(gòu)，渦輪增壓機和后冷卻器結(jié)構(gòu)4定位在空氣清潔器5的上游。因此，通過渦輪增壓機和后冷卻器結(jié)構(gòu)4之后，空氣被強制通過空氣清潔器5并進入柴油機2的空氣吸入口內(nèi)。用于軍用車輛的額定功率高達750馬力的大型柴油機可以是這樣一結(jié)構(gòu)的某種典型的實例。
在圖2中，根據(jù)本發(fā)明的空氣清潔器組件5顯示在立體圖中。圖2中組件的定向應是這樣觀察者可看到空氣清潔器的退出或出口端，以及一相鄰側(cè)。在圖3中，示出一類似于圖2的立體圖，但出于一圍繞該空氣清潔器的垂直軸線轉(zhuǎn)過180°的立體圖。在圖4中，空氣清潔器顯示為一類似于圖2的視圖，但頂部的進入蓋或進入板已移去。圖5是一類似于圖3的視圖，但頂部的進入蓋已移去。圖6是一類似于圖2的視圖，但例外的是，示出了進入蓋已移去的空氣清潔器，其中，操作者手柄已提升，過濾器筒已提出，所有這些示于分解的視圖中。圖7是一類似于圖6的視圖，但示出一圍繞一垂直軸線轉(zhuǎn)過180°的立體圖，即，類似于圖3的立體圖。
圖8是空氣清潔器的內(nèi)壁的一示意圖，示出處于一關(guān)閉定向的一偏置和鎖定機構(gòu)。圖9是類似于圖8的視圖，例外的是，示出一已移去的頂板和處于提升定向的偏置和鎖定機構(gòu)的一控制件，其中，一滑動件處于一未鎖定的布置。圖10是圖2的空氣清潔器的示意的側(cè)視圖。圖11是大致沿圖10的線11-11截取的示意的局部截面圖。
參照圖2，圖中示出一用于空氣清潔器5的外殼10。外殼10顯示為可移去的維護用板或進口板11安裝在其上。外殼10的操作起作一導流管道13，在使用中待過濾或清潔的空氣流過該管道。具體來說，待過濾的空氣通過入口端或開口15進入管道13，在通過一接納在內(nèi)部的可維護保養(yǎng)的過濾器筒30之后，空氣通過相對的出口端或開口16退出管道13。一般來說，空氣清潔器的操作涉及空氣的通過(當其從入口端或開口15移動到出口端開口16時)，通過容納在可移去的和可更換的(即，可維護保養(yǎng)的)過濾器筒30內(nèi)的z過濾器介質(zhì)31。入口端15在圖3中更加清楚可見。
本文所揭示的原理可適用于各種形狀和尺寸的外殼。所示特定的外殼10意在作一實例而已。然而，最好是顯示為大致矩形(截面)的構(gòu)造，所揭示的原理特別地適于應用在這樣優(yōu)選結(jié)構(gòu)的外殼中。當然，所示優(yōu)選的結(jié)構(gòu)一般地是一非圓的結(jié)構(gòu)。所示特定的外殼10(圖2和3)一般地為矩形的截面，其諸側(cè)壁分別地形成相對的側(cè)壁19、20，相對的頂和底板22、23，以及相對的入口端和出口端25、26。頂板22通常對應于側(cè)壁，通過移去進口蓋或維護蓋11而進行操作。諸壁19、20、22、23、25和26形成外殼10的內(nèi)部27，在使用中可維護的過濾器筒30定位到該內(nèi)部里。
參照圖4和5，其中，空氣清潔器5顯示為進口蓋11(圖2和3)已移去，過濾器筒30包括一空氣入口端32和一空氣出口端33。過濾器筒30具有一直通流的設(shè)計，這意味著它分別地具有相對的入口和出口面32、33，(使用中)使空氣流過其間。即，入口流的方向(箭頭34a)和出口流的方向(箭頭34b)大致相同。
過濾器筒包括過濾器介質(zhì)31。所示過濾器介質(zhì)31是z過濾器型，其包括固定到一非波形(即，非凹槽的)面板片材上的波形或折裥的介質(zhì)，但其它變化形式也是可能的。這樣的介質(zhì)可以各種構(gòu)造提供，其包括如圖22所示的盤卷的連續(xù)的片材構(gòu)造；或如圖21所示的個別片材的堆疊的構(gòu)造，其參照美國專利5,820,646的圖26已有描述，本文援引該專利以供參考。這兩種類型的z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)的任何一種可用來提供大致如圖2-9所示的結(jié)構(gòu)。的確，圖2-9的附圖是示意圖，且不意味著必須顯示為任何特別的結(jié)構(gòu)?？梢云诖氖牵谌鐖D2-9的典型使用中，類似于圖22的一盤卷構(gòu)造的z過濾器介質(zhì)是優(yōu)選的。即，一優(yōu)選的方法將采用固定到一非凹槽的(較佳地，非波形的)面板介質(zhì)上的連續(xù)帶形的凹槽或波形的介質(zhì)，如圖所示，其盤卷到矩形的構(gòu)造上。有效的介質(zhì)顯示在圖20的示意圖中，下文中將予以討論。
參照圖6和7，過濾器筒30包括一不滲透的護套結(jié)構(gòu)40，其包圍介質(zhì)31定位。本文中的術(shù)語“不滲透的”是指這樣一護套結(jié)構(gòu)40，其包括一固體的、不滲透的塑料或金屬部件。即，在空氣可以從入口端32到出口端33通過時，由此通過護套結(jié)構(gòu)的敞開的兩端之間的護套結(jié)構(gòu)40的長度，空氣不能直接通過護套結(jié)構(gòu)40的側(cè)壁40a。
不滲透的護套結(jié)構(gòu)40可以不同方式和由各種結(jié)構(gòu)提供。例如，它可包括一單一塊的模制塑料或澆鑄的金屬結(jié)構(gòu)，多塊的塑料或金屬部件的蛤殼形結(jié)構(gòu)，或諸如包圍介質(zhì)31的鋁那樣材料的片材或護套。
參照圖6，在空氣出口端33處可維護的過濾器筒30包括一第一初級的密封結(jié)構(gòu)45。第一或初級的密封結(jié)構(gòu)45包括一密封件46，其定位成在與外殼10的一部分合適接合后提供一密封(即，外殼密封)。通常地，密封件46包括一橡膠那樣的材料，例如，發(fā)泡的聚亞安酯。在典型的優(yōu)選應用中，密封件46構(gòu)造成接合出口端壁26處或鄰近端壁處的外殼10的一密封部分47。
可使用密封件46的各種特定的結(jié)構(gòu)和定向。通常地，密封件46將安裝在一密封件支承框架50上。密封件支承框架50可以與護套結(jié)構(gòu)40的其余部分一體形成，或可以是附連在護套結(jié)構(gòu)40上的分離形成的結(jié)構(gòu)。前者的實例是將密封件46安裝在不滲透護套結(jié)構(gòu)本身的一部分上，例如，一與護套結(jié)構(gòu)40的其余部分一體形成的突緣。后者的實例是將密封件46安裝在一框架件51上，而框架件51本身粘結(jié)到、焊接到或其它方式固定到不滲透的護套結(jié)構(gòu)40的其余部分。
對于所示的特定實施例，支承框架50包括框架件51，其包括一固定到不滲透的護套結(jié)構(gòu)40的其余部分上的輪緣，例如，可采用粘結(jié)或焊接的方法進行固定。
框架51可包括一埋入在密封件46內(nèi)的支承(圖6中未示出)以對密封件46提供合適的密封支承和定向。例如，支承可顯示為圖23中的示意的局部的截面圖，下文中將予以討論。
密封件46可以永久地附連在支承框架50上，或它可移去地固定在其上。永久附連的實例可以用發(fā)泡的聚亞安酯材料將密封件46直接地模制在支承框架50上。該種附連的實例示于圖23中的示意的截面圖中。該實例描述在美國專利5,350,291中，本文援引其以供參考。
參照圖6，過濾器筒30包括在出口33處橫貫介質(zhì)31延伸的出口端支承格子55。該出口端支承格子55大致地包括固定在支承框架50上的一組分段。對于所示特定的結(jié)構(gòu)，諸分段包括從中心沿徑向向外延伸的一組輻條，其肋在其間延伸。對于所示特定的結(jié)構(gòu)，示出十個輻條和一單一圓形肋的結(jié)構(gòu)(10分段)，但也可采用其它變化的數(shù)量和形狀。用于z過濾器介質(zhì)的出口端支承格子描述在美國專利6,350,201中，本文援引其以供參考。
參照圖4，沿箭頭61的方向驅(qū)動過濾器筒30與出口端26處的外殼10密封地接合，由此，發(fā)生過濾器筒30抵靠外殼10的密封。從附圖和本文的描述中可以理解，最好在實施該種驅(qū)動或偏置時，過濾器筒沒有圍繞通過其間突出的一中心縱向軸線的轉(zhuǎn)動。提供一以下將討論的優(yōu)選的偏置和鎖定的機構(gòu)65來實現(xiàn)該種運動，但其它變體也是可能的。
參照圖6和7，現(xiàn)將注意力引導到定位在空氣出口端33和密封件46附近但與其間隔開的突出結(jié)構(gòu)67上。突出結(jié)構(gòu)67通常包括第一和第二突出件68(圖6)和69(圖7)，它們分別地定位在護套結(jié)構(gòu)40的相對側(cè)70和71上，較佳地彼此成鏡面對稱。突出件68、69大致地沿彼此相對的方向突出。這些突出件68、69定位成被偏置和鎖定機構(gòu)50的一部分接合，將在下文中描述。
應該指出的是，突出件68和69可以各種方式設(shè)置和固定，包括粘結(jié)劑附連、焊接或機械連接或?qū)τ谒x特定材料合適的其它裝置。再者，它們可以模制或澆鑄以與護套40一體地形成為其一部分。當分離地制造時，突出件68、69可由諸如硬塑料的可模制材料構(gòu)造，或它們可用金屬進行制造。
示于圖6和7中的突出件68、69的特殊的結(jié)構(gòu)僅是示例不一定是必須的。各具有一L形截面的所示特殊形狀便于通過彎折金屬或擠壓塑料進行制造。該形狀便于附連到用于不滲透的護套結(jié)構(gòu)40的所示表面的特殊形狀。然而，也可使用各種變化的形狀，例如，帶有變化形狀的元件。
參照圖7，過濾器筒30包括鄰近入口端32的墊片件80。墊片件80通常直接定位在端部32處，或在典型的優(yōu)選實施例中在4cm之內(nèi)。墊片件80將確保不希望的灰塵不到達區(qū)域81(圖5和7)。通常地，墊片件80的尺寸和結(jié)構(gòu)就在于填充在端部32處的過濾器筒30和外殼10之間的空間。在所示的實例中，由于外殼的內(nèi)部27呈矩形，所以墊片80的外周是矩形。
在一典型的結(jié)構(gòu)中，外殼可包括一沿圖7的底部23的一內(nèi)表面23a的中心支承(未示出)，以在安裝過程中沿一合適的定向幫助支承過濾器筒30。作為一變體，過濾器筒30可支承在如圖所示的滑動件94、95內(nèi)，下面將結(jié)合圖24和25予以描述。
在圖4中，在頂部22和進入板11下面(圖2)，外殼10包括一密封槽82以便用一O形環(huán)在頂部22和外殼10的其余部分之間提供密封。通常地，頂部22和進入板11將用螺栓或類似的結(jié)構(gòu)進行安裝，而用于這些螺栓的接納孔顯示在標號84處。
在一典型的結(jié)構(gòu)中，進入板11其上可包括突出件或其它結(jié)構(gòu)85(圖6)，它們定位成接合在過濾器筒30內(nèi)以幫助固定就位。
在圖4中，外殼出口端26顯示有槽86，其用于接納諸如一O形環(huán)那樣的密封件，以密封系統(tǒng)內(nèi)的其它的結(jié)構(gòu)或管道。在圖5中，外殼進口端25顯示有槽87，其用于接納諸如一O形環(huán)那樣的密封件，以密封上游的結(jié)構(gòu)或管道。
在圖3中，外殼10顯示有定位的可維護的過濾器筒30和定位的維護蓋11。在圖3中，空氣清潔器5可視為朝向入口端25。圖5大致地類似于圖3，但頂部已移去。可見過濾器筒30固定就位。一示于圖2-9中的特殊的過濾器筒30包括一手柄結(jié)構(gòu)88(圖5)。所示手柄結(jié)構(gòu)88包括一對纜索或鋼絲89，它們定位成交叉或x圖形并用支架89a固定。其它變化的手柄也是可能的。
在圖10中，示出側(cè)壁20的示意的側(cè)視圖。在圖11中，示出一沿圖10的線11-11截取的局部截面圖。在圖11中，過濾器筒30顯示定位在內(nèi)部27，使密封件46接合出口端26的區(qū)域47。所示特定的密封接合是一外部的徑向密封。即，密封件46的密封表面是沿徑向向外朝向的表面。密封是該表面處的一密封材料的結(jié)果，其接合外殼10的一徑向向內(nèi)朝向的表面。以下其它附圖所描述的各種變化的方法也是可能的。
審視圖2-9，將大致地理解所示偏置和鎖定機構(gòu)65。一般地，偏置和鎖定機構(gòu)65包括一滑動件結(jié)構(gòu)90(圖6和7)和一致動器結(jié)構(gòu)91。對于所示的特定實施例，滑動件結(jié)構(gòu)90包括第一和第二滑動件94和95(圖6和7)?；瑒蛹?4和95較佳地為相同的，但分別在外殼10的相對側(cè)20、19的內(nèi)表面上彼此安裝成鏡面對稱。各個滑動件94、95安裝成朝向和遠離空氣流出口開口16可滑動，如圖6和7所示，沿雙向箭頭96的大致方向滑動。
滑動件結(jié)構(gòu)90一般地包括一過濾器筒接合部分。該過濾器筒接合部分定向成接合突出的結(jié)構(gòu)67，以便有選擇地偏置過濾器筒30朝向外殼10的端部26。
如上所述，滑動件94、95大致相同，但彼此以鏡面對稱的方式安裝在相對壁20、19上。為簡單起見，將只詳細描述安裝在圖8和9中的壁20上的一個滑動件94。應該理解到，安裝在壁19上的另一個滑動件95將類似地進行操作。
在圖8中，滑動件94顯示定位成將過濾器筒30偏置到一鎖定和密封的位置(圖4)。在圖9中，滑動件94顯示在一位置，該位置將從一鎖定和密封位置中釋放過濾器筒30(圖6)，以允許過濾器筒30從外殼10中移去并予以更換。
參照圖8，用于過濾器筒30的滑動件94的一接合部分包括端部100。該端部100具有一細長的邊緣103，它可定向而接合過濾器筒30的突出部69(圖7)。在這樣的實施例中，邊緣103可用一橡膠或彈性體材料作內(nèi)襯，以在邊緣103和突出部69之間提供某種彈簧效應。各種材料可用作為邊緣103處的內(nèi)襯，例如，一低durameter(12-25肖氏A)或中等durameter(25-50肖氏A)的聚合物材料。
對于所示優(yōu)選的實施例，代替邊緣103接合突出部69，在突出部68、69和滑動件95、94之間提供一機械的互鎖。尤其是，使用一鎖定結(jié)構(gòu)，其中，突出部68、69滑入端部100內(nèi)的接納槽中。下面將結(jié)合對圖24和25的描述詳細地描述這樣一結(jié)構(gòu)。
一般地，圖8中所示的致動器結(jié)構(gòu)91包括操作者手柄107、相對的控制臂108、109(圖8中示出其中一個)，以及包括一對偏置件的偏置結(jié)構(gòu)110(圖8)，其中一個示于圖8中的標號111處。操作者手柄107和偏置結(jié)構(gòu)110構(gòu)造和布置成當操作者手柄97處于一如圖8和4所示的下部位置時，滑動件結(jié)構(gòu)90被偏置結(jié)構(gòu)110沿箭頭112的方向偏置(圖8)而朝向端部26驅(qū)動一接合的過濾器筒30(圖4)并進入一密封的定向，較佳地如圖所示，過濾器筒30沒有任何的轉(zhuǎn)動。另一方面，偏置結(jié)構(gòu)110還構(gòu)造成當操作者手柄107提升到上部或升起的位置或如圖9、6和7所示的定向時，偏置結(jié)構(gòu)110沿圖9的箭頭113的方向移動過濾器筒30，脫出與外殼10的端部26的密封接合(圖6和7)。
對于所示特定的結(jié)構(gòu)，偏置結(jié)構(gòu)110構(gòu)造成有效地偏置可維護的過濾器筒30，沿圖9的箭頭113的方向遠離外殼10的端部26，與從與端部26的密封接合中僅釋放過濾器筒30的情形相比，如圖所示，由于關(guān)于圖24和25所述的機械互鎖作用，過濾器筒30沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動。再者，偏置結(jié)構(gòu)的該種操作部分地由滑動件94上的端部115(以及滑動件95上的類似端部)提供。端部115可制成包括一邊緣116，其可定向成接合一類似于突出部120位于過濾器筒30上的突出部(圖7)，以沿箭頭113的方向驅(qū)動過濾器筒30(圖9)。突出部120是包括突出部121(圖6)在內(nèi)的一對突出部中的一個，其可構(gòu)造成被滑動件95類似地接合。突出部120、121可大致地類似于突出部68、69，但它們相對地定位和鄰近于過濾器筒30的空氣入口端32定向。
代替使用接合突出部120的邊緣116，圖7的優(yōu)選結(jié)構(gòu)使用一機械的互鎖結(jié)構(gòu)，下面將結(jié)合圖24和25予以討論，其中，突出部120接合相關(guān)滑動件上的一槽。
審視圖9，將會明白到，當滑動件94沿箭頭113的方向被驅(qū)動時，將推動突出部120(圖7)以便沿箭頭113的方向驅(qū)動過濾器筒30，脫出與外殼10的端部26的密封接合。
再次參照圖8和9中的致動器結(jié)構(gòu)91，一般地，偏置結(jié)構(gòu)110包括可轉(zhuǎn)動地安裝的凸輪，其中一個顯示為標號123。凸輪在壁20和19上分別地定位成彼此鏡面對稱。
參照圖8，對于所示的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，各個凸輪123具有一大致的“b”形狀(如果從相對方向或相對側(cè)觀看的話，為“d”形狀)。因此，各個凸輪123具有一圓形部分123a和一相切的腿部分123b。凸輪123定位成當凸輪123轉(zhuǎn)動到一鎖定位置(圖8)而在過濾器筒30和端壁26之間造成密封(圖4)時，切向腿123b大致垂直地延伸。凸輪123安裝成在圖8和9所示的樞轉(zhuǎn)點126處偏心地樞轉(zhuǎn)。因此，當通過下降手柄107而轉(zhuǎn)動時(圖8)，凸輪123將沿圖8中的箭頭112的方向大致地偏置滑動件94、95。
如圖8和4中所示的定向是一鎖定和密封的定向。它由操作者手柄107處于一下降位置而造成(圖8和4)。當操作者手柄107提升到圖9的定向時，通過臂108(對于相對的凸輪，則是臂109)轉(zhuǎn)動運動傳輸?shù)酵馆?23。
比較圖8和9，將會明白到，當操作者手柄下降(圖8)時，由于凸輪的偏心安裝，凸輪123轉(zhuǎn)動而驅(qū)動切向腿123b沿密封的方向(即，箭頭112的方向)進入滑動件94的部分130內(nèi)。另一方面，當操作者手柄107提升(圖9)時，凸輪123轉(zhuǎn)動而偏置滑動件94、95遠離外殼10的端部26，因此，沿箭頭113的方向驅(qū)動過濾器筒30脫出密封接合。
所示的特定滑動件94、95具有一位于其側(cè)面上并具有一尾部的大致Y形狀。凸輪123的尺寸適于配合在Y的尾部131處的側(cè)向延伸部115和Y的底部132之間。
參照圖8和9，一般地，滑動件94、95除了前端100之外還包括頂部和底部對角的邊緣140、141，交叉塊142，底部132，尾部延伸部131和尾部115。交叉塊142包括槽145，以便可滑動地安裝在側(cè)壁20、19內(nèi)的螺栓、銷或其它結(jié)構(gòu)(未示出)上。滑動件94、95可以由諸如塑料或金屬之類的各種材料進行模制、澆鑄或構(gòu)造。
偏置機構(gòu)還作為一鎖定機構(gòu)進行操作，這樣，當操作者手柄107處于下降位置(圖2和3)且進入板11就位時，操作者手柄不能被提起。這意味著過濾器筒30不能返回脫出與外殼10的密封接合。
在一典型的應用中，突出部68、69將定位成與過濾器筒30的出口端33和密封件46間隔但又鄰近。一般地，采用至少為0.5cm的量級上的與端部33和密封件46的間距，通常約為1至10cm。
同樣地，突出部120、121將大致地定位成與過濾器筒30的入口端32和墊片80鄰近間隔。一般地，采用至少為0.5cm的與端部32和墊片80的間距，通常在2至20cm的范圍內(nèi)。
通常和較佳地，突出部68、69與端部33的間隔距離不同于突出部120、121與端部32的間隔距離。這將有助于保證過濾器筒30只可沿一個合適的方向插入外殼10內(nèi)，即，使出口端33朝向外殼10的端部26，不會圍繞-垂直軸線不合適地轉(zhuǎn)過180°。也可使用其它或附加的過盈或鎖定和鍵結(jié)構(gòu)，以在使用中避免或阻止過濾器筒30相對于外殼10不合適地定向。
再者，當過濾器筒從外殼10移去或安裝在外殼10內(nèi)時，突緣120、121需要定位和定尺寸以便不接觸臂108、109(圖7)。
對于過濾器筒30上的密封件46和外殼10的端部26處的密封表面之間的接合，可采用各種不同的密封類型。圖2-11所示的特定的結(jié)構(gòu)是一如上所述的向外的徑向密封。這樣一向外的密封結(jié)構(gòu)描述在美國專利6,350,291中，本文援引其全部內(nèi)容以供參考。該類型的特定密封件在下面的圖23中予以描述。
參照圖23，所揭示的特定的結(jié)構(gòu)對密封件46使用一倒向上的支承150。密封表面151具有臺階形結(jié)構(gòu)，尺寸在端部152和區(qū)域153之間遞增。在使用中，區(qū)域154內(nèi)的密封材料將抵靠支承150和外殼的徑向密封表面受壓縮而減小厚度，從而提供一正向的空氣密封。其它的結(jié)構(gòu)也可被采用。
審視圖10和11將可對密封獲得進一步的理解。尤其是，圖11是沿圖10的線11-11截取的局部截面圖。側(cè)向的徑向密封抵靠外殼10的部分47大致地位于標號46處。
應該指出的是，也可采用具有一朝向內(nèi)的結(jié)構(gòu)的徑向密封。參照圖12，這樣一結(jié)構(gòu)的實例，密封將位于筒171的區(qū)域170內(nèi)。與外殼172的接合示于圖14中，并通過圍繞外殼172的一密封輪緣175的外部定位筒171的密封區(qū)域170發(fā)生這樣的接合。圖14是沿圖13的線14-14截取的示意的局部截面圖。
還應該指出的是，在某些實施例中，可采用一軸向密封。這樣一結(jié)構(gòu)示于圖15-17中。因此，密封表面位于標號180處，用來在筒181和外殼182之間進行密封。該結(jié)構(gòu)稱之為軸向結(jié)構(gòu)，因為密封力朝向軸向，即，平行于圖17中的線185而不是沿徑向的方向，即，正交遠離，或朝向線185。圖17是沿圖16的線17-17截取的示意的局部截面圖。
任何這些類型的密封結(jié)構(gòu)和其變體可用于根據(jù)本發(fā)明的組件。
參照圖2-7，特定的過濾器筒30具有一大致的矩形截面，邊緣或角部呈圓弧，但也可采用其它的變體。安裝在其上的帶有突緣68、69的相對側(cè)約為9至10英寸高，相對的頂部和底部表面約為10-11英寸寬，而筒30約為9-11英寸長。應該指出的是，角部大致地呈弧形以適應圍繞一盤卷的介質(zhì)結(jié)構(gòu)的密封。當然，諸如突出部68、69的突出部可放置在各種變化形狀的過濾器筒上。
現(xiàn)將注意力引導到圖18的實施例。圖18的實施例大致類似于圖2一17的實施例，例外地是，外殼顯示為沒有用于附連蓋的螺栓的向外突出的接納件。這只是表明如果外殼的外表面需要一平的外形，則也可采用其它變化的機構(gòu)。
現(xiàn)將注意力引導到圖19的實施例。在此實施例中，筒196的護套195顯示為方形邊緣或角部197。這樣一外殼形狀可用來容納堆疊的介質(zhì)(圖21)。圖19的特定的結(jié)構(gòu)示出一筒196，其具有安裝在一方形角部框架上的密封材料198。然而，也可使用圓形倒角的密封，尤其是對于一徑向的密封。
現(xiàn)將注意力引導到圖20。在圖20中，示出一z介質(zhì)過濾器的局部的示意圖。介質(zhì)200包括一固定到一非波形(即，非凹槽的)片材202上的波形的片材201。上游端或邊緣表示為203，下游端或邊緣表示為204。位于波形片材201上方的凹槽205在上游端203處敞開，以便讓待過濾的空氣通過其中。這些凹槽在下游端204處用密封劑210封閉。出口凹槽顯示在波形片材201下方的211處，并在上游端處用密封劑215封閉。
示于圖20中的介質(zhì)可以切成條帶和堆疊起來，以形成諸如圖21所示的一堆疊的結(jié)構(gòu)300?；蛘撸鐖D22所示，介質(zhì)可以盤卷成一盤卷的形狀305，這樣，可用于根據(jù)本發(fā)明的一結(jié)構(gòu)中。
可以采用示于圖20中的各種變化的z介質(zhì)過濾器結(jié)構(gòu)。例如，可采用根據(jù)PCT出版物WO97/40918中所揭示的錐形凹槽。或者，可采用在一端或多端處折疊而封閉的凹槽，它們揭示在2003年1月31日提交的美國臨時申請60/395,009和PCT申請中，本文援引其以供參考。
介質(zhì)可包括各種材料。特定介質(zhì)的選擇取決于所涉及的特殊的應用。通常地，可使用無紡織物結(jié)構(gòu)，其包括纖維素纖維、合成纖維或兩者的混合物。在某些情形中，可采用諸如精細纖維涂敷的表面涂敷以達到優(yōu)化的效率。
現(xiàn)將注意力引導到圖24和25。圖24和25是示意的局部視圖。它們旨在示出設(shè)置在元件上的突出部和外殼上的滑動件之間的正向的接合結(jié)構(gòu)。
參照圖24，過濾器筒表示為標號400。它包括突出部401和402，在相對側(cè)上鏡面對稱地安裝一對類似的突出部。
在圖24中，示出其中一個滑動件405?；瑒蛹ㄒ磺安?06和一后槽407。應該理解的是，當筒400安裝在外殼420的其余部分內(nèi)時，與突出部401和402成鏡面對稱位于筒400相對側(cè)的突出部可分別滑入槽406和407內(nèi)。同樣地，突出部401和402可滑入安裝在壁421內(nèi)側(cè)位于與滑動件405成鏡面對稱的滑動件上的槽內(nèi)。這在筒30和外殼的其余部分之間提供正向的機械接合，并將便于安裝和拆卸筒30。再者，可使用槽的底部來支承外殼底部上方的過濾器筒。
在圖25中，俯視的平面圖中示出接合槽430和431的突出部401和402，以及接合槽406和407的相對的突出部440和441。
應該理解到，在圖24和25中，只示出一些必要的特征來說明零件的一般操作，以及機械的內(nèi)部鎖的操作。諸如控制臂等的其它細節(jié)未予示出。圖24和25的互鎖結(jié)構(gòu)可用于上述任何的實施例。
再者，可以采用反向的互鎖，其包括位于滑動件上的諸肋和位于筒上的諸槽，以及采用其它的變體。
II.圖26-29在圖26-29中，以上參照圖1-25所描述的原理展示在兩個變化實施例中的實施，一個實施例包括一具有一外側(cè)徑向密封(圖26)的可維護的過濾器筒，另一個實施例包括一具有一內(nèi)側(cè)徑向密封(圖28)的可維護的過濾器筒。
參照圖26，圖中示出一優(yōu)選的可維護的過濾器筒500。與圖6中的可維護的過濾器筒30相一致，過濾器筒500包括一外面的不滲透護套結(jié)構(gòu)504，其形成一敞開的空氣流入口端505和相對的敞開的空氣流出口端506，形成一直通流設(shè)計。護套504形成一內(nèi)部508，z介質(zhì)過濾器510定位在其中。較佳地，z介質(zhì)過濾器510包括一盤卷的結(jié)構(gòu)511，但也可使用一堆疊的結(jié)構(gòu)。盤卷的介質(zhì)結(jié)構(gòu)511較佳地包括一固定到一非凹槽的(較佳地，非波形的)面板片材上的波形的(凹槽的)片材而形成一復合物；該復合物以連續(xù)的條帶盤卷為一矩形的盤卷結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有四個平面的側(cè)面和四個倒圓角部，稍許類似于圖22的結(jié)構(gòu)。
如同先前的實施例，外面的不滲透的護套結(jié)構(gòu)504可包括一模制的塑料結(jié)構(gòu)或一金屬結(jié)構(gòu)。此外，它可包括一單一塊或多塊的結(jié)構(gòu)?？梢韵胂褚话愕厮蓛蓚€基本上相同的半殼體形成，兩個半殼體彼此可接合在一起而形成一護套504，如圖所示，護套504具有一倒圓角部的大致平行六面體(較佳地為矩形)結(jié)構(gòu)。
鄰近入口端505，可維護過濾器筒500包括第二墊片件515。該墊片件515的形狀、位置和構(gòu)造適于接合鄰近可維護的筒入口端505的外殼(見圖27)，以阻止入口灰塵到達墊片515和出口端506之間的護套505周圍的區(qū)域。墊片件515可包括各種材料，例如，模制的泡沫聚亞安酯。對于所示特定的實施例，墊片515具有大致矩形的外周帶有四個直的分段。
鄰近出口端506，可維護過濾器筒500包括初級密封結(jié)構(gòu)518。該初級密封結(jié)構(gòu)518包括一密封件支承框架519。密封件支承框架519可以與護套504的其余部分一體形成。然而，在此實例中，密封件支承框架519是一附連到護套504的分離的預成形框架。
支承框架519包括一埋入在密封材料521內(nèi)的密封支承(不可見)。密封材料521定位成在一密封過程中，使一密封表面522定位而接合一外殼的密封表面(圖26中未示出)，這樣，密封材料512抵靠外殼內(nèi)的一表面密封，較佳地，在支承框架519的一埋入的密封支承和密封表面522之間進行壓縮而實施密封。也可使用其它變化的密封結(jié)構(gòu)。在所示的特定實施例中，密封表面522定位成一徑向密封，即，密封力將大致地朝向或遠離護套504的端部505、506之間延伸的一中心的縱向軸線，且密封力朝向與護套504的中心軸線相同的方向。較佳地，密封材料521是發(fā)泡的聚亞安酯。
對示于圖26中的特定的過濾器筒500，密封表面522朝向為一外面的徑向密封，即，它從框架519的一埋入的密封支承沿徑向朝向外。因此，密封結(jié)構(gòu)518可具有類似于圖23所示的橫截面。在使用中，它被外殼上的一密封表面或結(jié)構(gòu)圍繞。
對圖26中所示的特定實施例，一出口端支承格子524設(shè)置在出口端506。所示的特定格子524包括多個用肋527互連的輻條526。輻條和肋526、527彼此可一體形成，且與實施支承框架519作用的框架的其余部分一體形成。出口端支承格子524通常在介質(zhì)510的下游橫貫敞開端506提供延伸部。例如，支承格子524可包括一模制的塑料結(jié)構(gòu)或金屬結(jié)構(gòu)。
對所示的特定結(jié)構(gòu)，支承框架519包括一定位的外圍裙530，以便安裝而圍繞鄰近端部506的護套504。
所示特定的優(yōu)選的密封表面522具有一臺階形結(jié)構(gòu)531，其一部分532的外周緣尺寸大于鄰近部分533的尺寸，較佳地提供至少兩個密封臺階?？梢栽O(shè)置附加的密封臺階。在圖23中，示出3個臺階。
例如，密封結(jié)構(gòu)通常地和較佳地構(gòu)造成與外殼結(jié)構(gòu)合作，以在密封過程中使密封表面522的區(qū)域內(nèi)的密封材料521的至少一部分壓縮至少0.5mm，通常至少為0.75mm，較佳地至少為1mm或以上。也可使用其它密封類型。
較佳地，密封表面522的周緣形狀是一平行六面體，其具有(a)一第一對相對的直的平行側(cè)面；(b)一第二對相對的直的平行側(cè)面；以及(c)四個倒圓的角部。所示矩形形狀是優(yōu)選的。
仍參照圖26，可維護的過濾器筒500較佳地具有一周緣形狀，它具有兩對平行邊，其間帶有倒圓的角部。因此，一對是一相對的頂部536和底部537；而另一對是相對邊539、540。頂部536和底部537一般具有彼此平行延伸的中心平面區(qū)域；而邊539和540一般具有彼此平行延伸的中心平面區(qū)域，且較佳地大致垂直于頂部536和底部537的中心平面區(qū)域。
可維護的過濾器筒500在側(cè)邊539、540上包括一突出結(jié)構(gòu)545。通常地，安裝在側(cè)邊539上的突出結(jié)構(gòu)545與安裝在相對側(cè)邊540上的突出結(jié)構(gòu)相同，例外地是，安裝成鏡面對稱。因此，突出結(jié)構(gòu)545將在下面詳細進行討論。
參照圖26，圖中可見安裝在側(cè)邊539上的突出結(jié)構(gòu)545。突出結(jié)構(gòu)545包括一對突出部550、551，它們安裝成向外突出遠離護套504。所示特定的結(jié)構(gòu)、突出部550、551是平行肋或突脊，它們從一單一的一體底部553向外突出。底部553和突出部550、551可以固定到護套504或可與其一體地形成。在圖26所示的特定結(jié)構(gòu)中，底部553和突出部550、551彼此一體形成，并包括固定到側(cè)邊539的預形成件。
類似于圖6中的突出部68、121，突出部550、551定位成可在位于一外殼安裝結(jié)構(gòu)(圖26中未示出)上的滑動件內(nèi)的接納件或槽(較佳地，平行地和垂直地延伸)內(nèi)滑動。
較佳地，突出部550鄰近于但間隔于入口端的第二墊片515定位。較佳地，間隔距離至少為6mm，通常為10至20mm。盡管其它變化也是可能的，但突出部551最好定位成離突出部550至少60mm，通常地100至150mm。通常地和較佳地，突出部551基本上還離出口端506間隔，則突出部550與入口端505間隔。
現(xiàn)將注意力引導到圖27。在圖27中，示意地示出一外殼結(jié)構(gòu)560。圖27中的視圖朝向一入口端。外殼結(jié)構(gòu)560包括一形成一內(nèi)部562的外壁結(jié)構(gòu)561。就圖6的實施例而言，通常地，外壁結(jié)構(gòu)561具有形成一矩形橫截面(垂直于空氣流)的諸壁并包括一可移去的板，通常為一頂板563，以便移去和插入一可維護的過濾器筒500(圖26)。
圖27A是沿圖27的線27A-27A截取的示意的截面圖。在圖27A中，示出一偏置和鎖定結(jié)構(gòu)565的一部分。應該指出的是，偏置和鎖定結(jié)構(gòu)的類似的部件將在外殼結(jié)構(gòu)500的相對側(cè)壁上成鏡面對稱地安裝。
仍參照圖27A，偏置和鎖定結(jié)構(gòu)565通常包括一滑動件結(jié)構(gòu)566。在此實例中，滑動件結(jié)構(gòu)566包括第一和第二相對滑動件，它們彼此鏡面對稱地安裝在相對的外殼側(cè)壁上。在圖27a中，示出滑動件569?；瑒蛹?69在使用中通過安裝在側(cè)壁539上的突出結(jié)構(gòu)545接合可維護的過濾器筒500。
滑動件569安裝成通過與銷572接合的諸槽571可在外殼側(cè)壁570上滑動。盡管其它變化也是可能的，但滑動量(朝向或遠離端部573)一般地至少為10mm，通常滑動量在15至30mm范圍內(nèi)將是首選。對于所示特定的結(jié)構(gòu)，滑動件569通過三個槽571進行安裝，各個槽與三個銷572中選定的一個滑動地接合。應該指出的是，也可使用變化數(shù)量的槽和銷，但設(shè)置特定的數(shù)(3)是首選的。
安裝和鎖定機構(gòu)565還包括一致動器結(jié)構(gòu)575。致動器結(jié)構(gòu)包括一在相對臂577之間延伸的操作者手柄576(類似于圖7的手柄107)，圖27A中僅示出其中一個，另一個成鏡面對稱。臂577對偏置件579提供機械接合，圖27A中僅示出其中一個。各個偏置件579安裝成圍繞一樞軸點580偏心地轉(zhuǎn)動。各個偏置件579定位在形成在對應的一個滑動件569內(nèi)的相關(guān)的接納件槽582內(nèi)。該結(jié)構(gòu)構(gòu)造成當手柄件576處于一下部位置(圖27A)時，滑動件569(和相對的滑動件)將偏置過濾器筒500(圖27A中未示出)進入一密封定向，這樣，當操作者手柄576提升到一上部定向時，滑動件569(和相對的滑動件)將偏置可維護的過濾器筒500脫出接合定向而進入一自由位置，此時，它可被提升出外殼結(jié)構(gòu)560和被更換。
當用于可維護的過濾器筒500(圖26)時，外密封522將形成抵靠密封結(jié)構(gòu)585。當用于具有一內(nèi)徑向密封的可維護的過濾器筒時，該密封可形成一供選擇的插入結(jié)構(gòu)587的抵靠表面586，圖中顯示其安裝就位以便使用，下面結(jié)合圖29予以討論。
一般地，致動器結(jié)構(gòu)575可類似于圖1-25中所述的致動器結(jié)構(gòu)進行操作。某些不同之處涉及操作的一般方向。尤其是，對于圖27A的結(jié)構(gòu)，當操作者手柄576處于一下部位置時，它通常地鄰近外殼結(jié)構(gòu)560的入口端590；而當操作者手柄576樞轉(zhuǎn)到提升位置時，它樞轉(zhuǎn)到外殼結(jié)構(gòu)560的出口端591上方。這是轉(zhuǎn)動的相對方向，對圖6的實施例示出該方向。
此外，滑動件569的一優(yōu)選的滑動件形狀示于圖27A中。代替圖9的有尾部的Y形，圖27A的結(jié)構(gòu)使用一改型，其中，Y的下側(cè)不分散，但相反平行于外殼的底部延伸。對于所示特定的結(jié)構(gòu)，分別接納突出部550和551的槽592、593都定位在樞軸點580的一側(cè)，以便偏置部件579朝向外殼入口端590。即，類似于圖6的結(jié)構(gòu)，用于與滑動件569相關(guān)的偏置件579的樞軸點580，不定位在槽592、593之間。然而，與圖6的實施例不同，對于圖27A的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，兩個槽592、593都位于偏置件579和外殼入口590之間，而不是位于圖6的偏置件和外殼出口端之間。
臂577構(gòu)造成適應操作者手柄576所需要的運動，以造成理想的操作和使用。
現(xiàn)將注意力引導到圖28。圖28示出一相對于可維護的過濾器筒500變化的另一可維護的過濾器筒600。一般地，可維護的過濾器筒600類似于可維護的過濾器筒500，例外之處將在下面描述。尤其是，對于可維護的過濾器筒600，初級密封結(jié)構(gòu)601構(gòu)造成密封表面602定位成朝向可維護的過濾器筒600的中心軸線，代替遠離這樣一軸線。因此，密封表面602形成一內(nèi)徑向密封，在如具有臺階603、604的該實例中，臺階604具有比臺階603小的外周緣尺寸。優(yōu)選的密封表面602形成一平行六面體(較佳地，一矩形)，其具有四個直段和四個倒圓的角部。各個直段較佳地延伸至少10mm沒有彎曲，通常地延伸更多。
需要一諸如可維護的過濾器筒600所示的密封結(jié)構(gòu)，其圍繞外殼結(jié)構(gòu)的外面定位而結(jié)合一外殼結(jié)構(gòu)，代替被外殼結(jié)構(gòu)所包圍。以上結(jié)合圖12-14描述了一內(nèi)密封結(jié)構(gòu)。參照圖29，結(jié)構(gòu)587包括一外突緣609，如圖27A所示，通過該突緣結(jié)構(gòu)可安裝到外殼的其余部分。圍繞突出部611外面的密封表面586是這樣一密封表面在使用中，初級密封結(jié)構(gòu)601的內(nèi)徑向密封表面602將抵靠該密封表面受壓。
圖26的結(jié)構(gòu)和圖28的結(jié)構(gòu)都使用一獨特構(gòu)造的徑向密封，其具有四個直段，相鄰的各對直段被四個弧形圓弧的角部之一分離。諸直段一般地構(gòu)造成四面的平行六面體，其具有第一對相對的平行側(cè)面和第二對相對的平行側(cè)面。用于密封區(qū)域的圖26、28所示的特定的平行六面體構(gòu)造是帶有倒圓角部的大致矩形六面體。
盡管其它的使用本發(fā)明的原理的密封機構(gòu)也是可能的，但所示矩形結(jié)構(gòu)對于某些應用是方便和首選的。
例如，類似于圖25所示的一手柄可定位在可維護的過濾器筒500、600上，以方便于提攜、安裝和移去。
III.結(jié)論本發(fā)明提供各種特征，它們可突具優(yōu)點地用于各種組合中。一般地來說，一個結(jié)果是空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其包括一如上定義的外殼；以及定位在外殼內(nèi)的過濾器筒。過濾器筒包括Z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)，其使用一固定到面板片材上的一凹槽片材。Z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)可以盤卷或堆疊成具有相對的入口和出口流動面。一護套定位成包圍Z過濾器介質(zhì)；以及一密封結(jié)構(gòu)定位在過濾器筒上。此外，提供一優(yōu)選的突出結(jié)構(gòu)，其包括從護套的相對側(cè)朝向外延伸的突出部。該突出部結(jié)構(gòu)可以與一塊的塑料護套一體形成。
一般來說，過濾器筒的尺寸做成當進入蓋移去時，過濾器筒可通過外殼側(cè)壁定位在外殼內(nèi)部和從外殼內(nèi)部可取出。在過濾器筒外殼內(nèi)，用一橡膠那樣的材料壓靠在外殼上且如上所述地最好壓縮一定厚度，則過濾器筒定位成使密封結(jié)構(gòu)密封到外殼上。此外，提供空氣清潔器的一部分與護套上的突出部接合，由此，軸向地驅(qū)動過濾器筒和軸向地壓迫密封結(jié)構(gòu)抵靠外殼。實現(xiàn)該目的的若干個結(jié)構(gòu)作為幾個實例提供。
較佳地，過濾器筒一旦插入外殼內(nèi)，即可實現(xiàn)過濾器筒的定位和密封，過濾器筒無需圍繞通過其間延伸的一縱向軸線作任何額外地轉(zhuǎn)動。這一點顯示在各種實例中，其中，僅采用軸向運動來將過濾器筒定位在一密封的位置。
權(quán)利要求
1.一空氣清潔器結(jié)構(gòu)，包括(a)一具有一入口端和一相對的出口端的外殼；(i)外殼具有一側(cè)壁，在入口端和出口端之間延伸并形成一頂部、一底部的和相對的側(cè)面；(ii)外殼側(cè)壁包括一可從外殼其余部分移去的進入蓋；以及(b)一過濾器筒，包括(i)一z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括一固定到一面板片材上的凹槽片材，并具有相對的入口和出口流動面；(ii)一護套，圍繞z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)定位；(iii)一密封結(jié)構(gòu)，包括一橡膠狀的材料，定位成沿軸向密封位于外殼內(nèi)的過濾器筒；(iv)一突出結(jié)構(gòu)，包括從護套的相對側(cè)向外延伸的諸突出部；(v)過濾器筒的尺寸適于當進入蓋移去時，過濾器筒通過外殼側(cè)壁從外殼內(nèi)部取出；以及(c)過濾器筒定位在外殼內(nèi)，使(i)密封結(jié)構(gòu)沿軸向密封到外殼；以及(ii)空氣清潔器結(jié)構(gòu)的一部分與護套上的突出部接合，由此，沿軸向驅(qū)動過濾器筒和沿軸向密封該密封結(jié)構(gòu)抵靠外殼。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)外殼頂部包括進入蓋；(b)z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)是盤卷的；(c)護套是不滲透的、單件的塑料護套；(d)突出部結(jié)構(gòu)與單件的塑料護套一體形成；(e)用在厚度上壓縮的橡膠狀的材料使密封結(jié)構(gòu)沿軸向密封到外殼；以及(f)通過壓縮密封結(jié)構(gòu)使密封結(jié)構(gòu)沿軸向抵靠外殼而密封。
3.如權(quán)利要求2所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)面板片材是非波形的。
4.如權(quán)利要求2和3中任何一項所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)密封結(jié)構(gòu)包括聚亞安酯。
5.如權(quán)利要求4所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)密封結(jié)構(gòu)包括發(fā)泡聚亞安酯。
6.如權(quán)利要求2-5中任何一項所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)橡膠狀材料至少壓縮0.5mm。
7.如權(quán)利要求2-6中任何一項所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)橡膠狀材料至少壓縮0.75mm。
8.如權(quán)利要求2-7中任何一項所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)橡膠狀材料在護套的一部分和外殼的一部分之間壓縮。
9.如權(quán)利要求2-8中任何一項所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)外殼進入蓋包括定位在其上的突出部，以與過濾器筒接合而幫助將護套固定就位。
10.如權(quán)利要求2-9中任何一項所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括(a)一位于外殼內(nèi)的中心支承，與過濾器筒接合。
11.如權(quán)利要求2-10中任何一項所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)與護套上的突出部接合的空氣清潔器的部分包括一偏置和鎖定機構(gòu)，該機構(gòu)包括(i)一滑動件結(jié)構(gòu)，具有至少一個滑動件，安裝在外殼內(nèi)并偏置抵靠突出部結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)滑動件結(jié)構(gòu)包括兩個滑動件，安裝在過濾器筒的相對側(cè)上的外殼上，兩個滑動件各偏置抵靠突出部結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)偏置和鎖定機構(gòu)包括一致動器結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一操作臂、相對的控制臂以及一對偏置件；(i)偏置結(jié)構(gòu)是這樣的操作手柄處于降低的位置，滑動件受到偏置件的偏置而驅(qū)動筒進入與外殼的軸向密封接合；以及(ii)當進入蓋移去時，操作手柄可定位在一提升的位置，以便從與外殼的軸向密封接合中釋放筒。
14.如權(quán)利要求2-13中任何一項所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)，其特征在于(a)過濾器筒在外殼內(nèi)被軸向地驅(qū)動，過濾器筒沒有轉(zhuǎn)動。
15.一將過濾器筒安裝到一空氣清潔器外殼內(nèi)的方法；該方法包括以下步驟(a)提供一過濾器筒，該過濾器筒包括(i)一z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括一固定到一面板片材上的凹槽片材，并具有相對的入口和出口流動面；(ii)一護套，圍繞z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)定位；(iii)一密封結(jié)構(gòu)，包括一橡膠狀的材料，定位成沿軸向密封在外殼內(nèi)側(cè)的過濾器筒；(iv)一突出結(jié)構(gòu)，包括從護套的相對側(cè)向外延伸的諸突出部；(b)提供一空氣清潔器外殼，該外殼具有第一和第二相對的端部，以及形成一頂部、一底部和相對側(cè)的側(cè)壁；外殼側(cè)壁包括一可從外殼其余部分移去的進入蓋；(c)移去進入蓋；(d)通過由移去進入蓋產(chǎn)生的一進入開口插入過濾器筒；插入步驟包括引導從護套的相對側(cè)分別地朝向外延伸的突出部朝向外殼的相對側(cè)；以及(e)密封過濾器筒就位，并通過定位進入蓋就位而關(guān)閉外殼；密封步驟包括(i)使從護套的相對側(cè)向外延伸的突出部與外殼內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)接合，并偏置過濾器筒抵靠外殼的一端部，使密封結(jié)構(gòu)在過濾器筒和外殼之間提供一軸向密封；以及(ii)保持在外殼和過濾器筒之間的偏置接合，同時，進入蓋位于外殼上的位置。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于(a)提供一過濾器筒的步驟包括提供(i)一z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括一固定到一面板片材上的凹槽片材，并呈盤卷形式；(ii)一護套，圍繞z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)定位，并是一不滲透的單件的塑料護套；(iii)一突出部結(jié)構(gòu)，包括從護套相對側(cè)向外延伸的諸突出部；其中，突出部結(jié)構(gòu)與單件的塑料護套一體形成；(b)提供一空氣清潔器外殼的步驟包括提供一具有以下諸部件的空氣清潔器外殼一側(cè)壁和第一和第二相對的端部；以及一形成一頂部、一底部和相對側(cè)的側(cè)壁；外殼側(cè)壁包括一可從外殼其余部分移去的進入蓋；其中，外殼頂部包括進入蓋；以及(c)保持在外殼和過濾器筒之間的偏置接合、同時、進入蓋位于外殼上的位置的步驟包括，保持在外殼和過濾器筒之間的偏置接合，同時，進入蓋位于外殼頂部上的位置。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于(a)密封步驟包括在厚度上壓縮密封結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求16和17中任何一項所述的方法，其特征在于(a)密封步驟包括壓縮密封結(jié)構(gòu)至少0.5mm。
19.如權(quán)利要求16-18中任何一項所述的方法，其特征在于(a)關(guān)閉步驟包括使過濾器筒與進入蓋上的突出部接合的一步驟，以幫助固定護套就位。
20.如權(quán)利要求16-19中任何一項所述的方法，其特征在于(a)密封步驟包括在外殼內(nèi)滑動過濾器筒，過濾器筒不轉(zhuǎn)動。
21.如權(quán)利要求16-20中任何一項所述的方法，其特征在于(a)提供過濾器筒的步驟包括提供一z過濾器介質(zhì)結(jié)構(gòu)，其中，面板是非波形的。
22.一空氣過濾器筒，包括(a)盤卷成一矩形結(jié)構(gòu)的z過濾器介質(zhì)，具有四個倒圓的角部；(b)一不滲透的護套結(jié)構(gòu)，定位在z過濾器介質(zhì)周圍，提供端部開口以使空氣流入和流出z過濾器介質(zhì)；以及(c)一第一密封件，位于護套結(jié)構(gòu)的一端部；(i)第一密封件是一徑向密封件，具有一帶有四個倒圓角部的矩形結(jié)構(gòu)。
23.如權(quán)利要求22所述的空氣過濾器筒，其特征在于，包括(a)一第二密封件，位于護套結(jié)構(gòu)的一端上，與第一密封件定位的端部相對。
24.如權(quán)利要求22和23中任何一項所述的空氣過濾器筒，其特征在于(a)第一密封件是一外側(cè)徑向密封件。
25.如權(quán)利要求22和23中任何一項所述的空氣過濾器筒，其特征在于(a)第一密封件是一內(nèi)側(cè)徑向密封件。
26.如權(quán)利要求22-25中任何一項所述的空氣過濾器筒，其特征在于，包括(a)一位于不滲透的護套結(jié)構(gòu)上的安裝突出結(jié)構(gòu)，具有從過濾器筒的相對側(cè)向外延伸并位于與第一密封件間隔的位置上的突出部。
27.一空氣過濾器筒，包括(a)z過濾器介質(zhì)，具有一入口端和一出口端；(b)一不滲透的護套結(jié)構(gòu)，定位在z過濾器介質(zhì)周圍，提供端部開口以使空氣流入和流出護套結(jié)構(gòu)；(c)一第一密封件，定位在護套結(jié)構(gòu)的一端上；以及(d)一位于不滲透的護套結(jié)構(gòu)上的安裝突出結(jié)構(gòu)，該突出結(jié)構(gòu)位于與第一密封件間隔的、并朝向護套結(jié)構(gòu)的一相對端的一位置上。
28.如權(quán)利要求27所述的空氣過濾器筒，其特征在于(a)安裝突出結(jié)構(gòu)包括(i)至少一個第一突出部，位于護套結(jié)構(gòu)的第一側(cè)上；以及(ii)至少一個第二突出部，位于護套結(jié)構(gòu)的與第一突出部相對的側(cè)上。
29.如權(quán)利要求28所述的空氣過濾器筒，其特征在于，包括(a)兩個安裝突出部，位于護套結(jié)構(gòu)的第一側(cè)上；以及(b)兩個安裝突出部，位于護套結(jié)構(gòu)的第二側(cè)上。
30.如權(quán)利要求27-29中任何一項所述的空氣過濾器筒，其特征在于，包括(a)一第二密封件，位于護套結(jié)構(gòu)的與第一密封件相對的端部上。
31.如權(quán)利要求27-30中任何一項所述的空氣過濾器筒，其特征在于(a)z過濾器介質(zhì)包括一盤卷的介質(zhì)帶。
32.一空氣清潔器結(jié)構(gòu)，包括(a)一外殼，具有一直通流的結(jié)構(gòu)，具有一出口端和一相對的入口端；(b)一如權(quán)利要求22-31中任何一項所述的空氣過濾器筒，定位在外殼內(nèi)；以及(c)一偏置結(jié)構(gòu)，其可操作而有選擇地偏置空氣過濾器筒的第一密封件朝向外殼出口端；(i)偏置結(jié)構(gòu)包括至少一個滑動件，安裝在外殼上并定位成接合位于空氣過濾器筒上的一安裝結(jié)構(gòu)。
33.一將如權(quán)利要求22-31中任何一項所述的過濾器筒安裝到一外殼內(nèi)以形成如權(quán)利要求28所述的空氣清潔器結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括以下步驟(a)偏置第一滑動件接合安裝突出結(jié)構(gòu)，以朝向外殼的出口端移動過濾器筒。
全文摘要
提供一空氣清潔器結(jié)構(gòu)或組件。該空氣清潔器結(jié)構(gòu)包括一可維護的過濾器筒?？諝馇鍧嵠鹘M件還包括一結(jié)構(gòu)，其用來將過濾器筒定位在一較佳的密封定向并將過濾器筒固定在該位置。提供優(yōu)選的可維護的過濾器筒，以及組裝和使用的方法。
文檔編號B01D46/00GK1767885SQ200480007001
公開日2006年5月3日 申請日期2004年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月11日
發(fā)明者R·A·恩格爾蘭德, T·R·奧爾松, G·R·吉林厄姆, J·C·羅斯曼, R·L·瑟丹 申請人:唐納森公司