空氣濾清器裝置及過濾器元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型總體上涉及一種用于過濾吸入空氣等流體的空氣濾清器裝置，更具體地涉及一種設(shè)計為改善過濾介質(zhì)中的空氣分布的過濾器元件以及殼體。
【背景技術(shù)】
[0002]一種空氣濾清器裝置，用于過濾空氣以去除塵垢、灰塵和/或其他細(xì)粒固體等污染物，從而使凈化的空氣可用于各種應(yīng)用，例如向內(nèi)燃機(jī)提供吸入空氣以為車輛或機(jī)器提供功率。典型地，空氣濾清器裝置包括過濾介質(zhì)制成的濾芯或過濾器元件，過濾介質(zhì)對氣流是半滲透的，從而在去除污染物時允許空氣通過。過濾介質(zhì)的實例可包括可以形成自支撐的幾何形狀的層層褶紙。過濾介質(zhì)可以被接收和容納在相適配形狀的殼體內(nèi)部，該殼體設(shè)置在機(jī)器的進(jìn)氣系統(tǒng)中。殼體將吸入空氣引導(dǎo)或?qū)蜻^濾器元件，其中，在凈化的空氣排出殼體之前空氣被強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)以清除灰塵、污染物。為了確保吸入空氣通過過濾介質(zhì)，過濾器元件上可以包括密封裝置，以擠壓殼體的相應(yīng)表面并密封過濾器元件和殼體之間的任何滲漏路徑。
[0003]用于空氣濾清器裝置的傳統(tǒng)設(shè)置是在相應(yīng)圓柱體殼體中容納圓柱體和中空過濾器元件。過濾器元件的圓柱體外部四周的殼體引導(dǎo)臟流體(例如空氣)通過過濾介質(zhì)到達(dá)中空過濾器元件的內(nèi)部，并且凈化的空氣可以從過濾器元件和殼體中排出。另一種可能的設(shè)計是，逆流過濾器元件(其中，臟流體首先被引導(dǎo)至內(nèi)部)穿過過濾介質(zhì)，使得凈化的空氣從過濾器元件的圓柱體外部排出。
[0004]隨著時間的推移，灰塵和其他污染物將聚集在過濾介質(zhì)上，堵塞過濾器元件并阻止或阻擋吸入空氣穿過空氣濾清器裝置。除了缺乏潔凈的吸入空氣相關(guān)的應(yīng)用和方法，被堵塞的過濾器可能還會遭受嚴(yán)重的故障，其中過濾器元件破裂或以其他方式損壞，使得污染物和灰塵通過空氣濾清器的下游，在那里，它們可損壞內(nèi)燃機(jī)或其他機(jī)械等應(yīng)用。因此，有時需要定期用新元件更換過濾器元件或拆下并清潔過濾器元件。因此，過濾器元件有時可以被認(rèn)為是一次性的或可消耗的物品或商品。然而，同樣希望在替換元件之前利用過濾介質(zhì)的全容量除去灰塵和碎片并延長過濾器元件的壽命，使得過濾器元件利用率最大化。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型提供了一種空氣濾清器裝置及過濾器元件，本實用新型的目的是要改進(jìn)空氣濾清器裝置中的過濾器元件的實用性和更加充分的利用率。
[0006]一方面，本用新型描述了一種包括過濾器元件和殼體的空氣濾清器裝置。該過濾器元件的形狀可以是沿著第一端表面和第二端表面之間的軸線延伸并相對于第一端表面和第二端表面之間的軸線錐化的多面體。該第一和第二端表面可以正交地定向于軸線，并且第一端表面可以比第二端表面具有較大的面積。該殼體可以包括適合于接收過濾器元件的管狀外殼。該管狀外殼在第一外殼邊緣和第二外殼邊緣之間延伸，并具有在形狀上對應(yīng)于成型為多面體形狀的過濾器元件的橫截面。
[0007]所述過濾器元件與管狀外殼界定一集氣室，其從靠近第一外殼邊緣的區(qū)域擴(kuò)張延伸到靠近第二外殼邊緣的區(qū)域。
[0008]所述過濾器元件的所述第一端表面和所述第二端表面具有四邊形形狀。
[0009]所述過濾器元件具有平行于所述軸線并朝向所述第二殼體蓋定向的梯形側(cè)面。
[0010]所述過濾器元件包括在所述第一端表面和所述第二端表面之間延伸的第一外表面，所述第一外表面具有平面形狀并與所述軸線成一角度。
[0011]所述管狀殼包括相對所述過濾器元件的第一外表面的側(cè)壁，所述側(cè)壁在平行于所述軸線的第一外殼邊緣和第二外殼邊緣之間延伸。
[0012]所述殼體包括設(shè)置在所述第一外殼邊緣的第一殼體蓋和設(shè)置在所述第二外殼邊緣的第二殼體蓋，所述第二殼體蓋界定貫穿其中的出口。
[0013]所述第一端表面由設(shè)置在所述過濾器元件的第一元件端的第一端蓋形成，且所述第二端表面由設(shè)置在所述第二元件端的第二端蓋形成。
[0014]所述過濾器元件包括過設(shè)置在中心管周圍的過濾介質(zhì)，所述中心管在對應(yīng)于所述第一端表面的第一元件端和對應(yīng)于所述第二端表面的第二元件端之間延伸，且所述中心管與所述軸線同軸。
[0015]所述集氣室部分對應(yīng)于具有三角形截面的間隙，所述三角形截面具有對應(yīng)于所述管狀外殼的第一側(cè)壁的第一側(cè)邊，對應(yīng)于所述第二殼體蓋一部分的第二側(cè)邊，以及對應(yīng)于所述過濾器元件的第一外表面的斜邊。
[0016]所述過濾介質(zhì)包括多個褶皺，每個褶皺界定一個從所述中心管延伸至所述過濾介質(zhì)外部的凹槽。
[0017]所述中心管沿著所述軸線同心地延伸并具有一致的圓形的直徑。
[0018]在另一方面，本實用新型提供了一種過濾器元件，該過濾器元件包括沿著具有第一端表面的第一元件端和具有第二端表面的第二元件端之間的軸線設(shè)置的中心管。該第一端表面和第二端表面大體上垂直于軸線。過濾器元件還包括設(shè)置在中心管周圍的過濾介質(zhì)，并且該過濾介質(zhì)從中心管向外延伸以界定出外部。該外部與至少一個第一外表面形成多面體，該第一外表面為平面狀并且相對于軸線以一角度從第一元件端懸垂至第二元件端。
[0019]所述第一端表面面積比第二端表面面積大。
[0020]所述第一端表面和所述第二端表面為四邊形形狀，所述過濾器元件還包括相對于所述軸線以一角度均從所述第一元件端懸垂至第二元件端的平面的第二外表面，平面的第三外表面，以及平面的第四外表面。
[0021]出口孔被設(shè)置在與所述中心管建立流體連通的第二端表面。
[0022]上述技術(shù)方案可以在過濾器殼體中限定一集氣室，隨著過濾器元件沿軸線延伸，該集氣室通常尺寸增大或體積擴(kuò)張。這可以促進(jìn)吸入空氣分布到過濾介質(zhì)的不同部分或區(qū)域，從而最大化地提高了過濾器元件的整體利用率。
【附圖說明】
[0023]圖1是一起組裝在具有多邊形形狀具體是矩形形狀的殼體中的用于過濾吸入空氣的空氣濾清器裝置的立體圖。
[0024]圖2是空氣濾清器裝置的立體組裝圖，示出了包括可容納在殼體的管狀外殼中的錐形多面體過濾器元件的沿著軸線軸向分離的各種組件。
[0025]圖3是配置有朝內(nèi)向著軸線的從第一軸端懸垂至第二軸端的四個平面狀的外表面的過濾器元件的立體圖。
[0026]圖4是圖3過濾器元件的剖面立體圖，示出了設(shè)置在中心管周圍的過濾介質(zhì)并指示出吸入空氣經(jīng)過過濾器元件的可能流動路徑。
[0027]圖5是圖4中的過濾器元件包括的過濾介質(zhì)的詳細(xì)視圖，示出了引導(dǎo)并過濾吸入空氣的褶皺和凹槽。
[0028]圖6是組裝的空氣濾清器裝置的剖視圖，示出了殼體中接收的過濾器元件在過濾介質(zhì)的外表面和管狀外殼之間形成促進(jìn)吸入空氣內(nèi)部分布的集氣室。
【具體實施方式】
[0029]現(xiàn)在參照附圖，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相似的元件，圖1中示出了應(yīng)用或方法中將使用的過濾流體的空氣濾清器裝置100，并且更具體地，用于過濾來自環(huán)境的空氣以在要求潔凈空氣的應(yīng)用中使用。合適應(yīng)用的示例是供應(yīng)助燃空氣以在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)與烴基燃料燃燒。內(nèi)燃機(jī)可以使用在機(jī)械上，該機(jī)械將執(zhí)行與采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸或現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何其他產(chǎn)業(yè)等工業(yè)相關(guān)的一些類型的操作。例如，該機(jī)械可以是牽引式掛車等車輛，輪式裝載機(jī)、挖掘機(jī)、自動傾卸卡車、反伊^挖土機(jī)、自動平地機(jī)、材料輸送器或類似物等掘土機(jī)，或泵或壓縮機(jī)等固定式機(jī)器。然而，在其他實施例中，空氣濾清器裝置100可用于任何其他需要潔凈空氣源的的適當(dāng)應(yīng)用。該空氣濾清器裝置從空氣中清除微粒和類似物等污染，否則這些污染對相關(guān)的過程產(chǎn)生不利的影響。
[0030]所述空氣濾清器裝置100可以包括殼體110，殼體110設(shè)計成在其內(nèi)部接收并容納過濾器元件。殼體I1可包括中空的管狀外殼112，其在第一外殼邊緣114和相對的第二外殼邊緣116之間延伸，這樣，管狀外殼界定了沿縱向的軸線118。為了在過濾器元件設(shè)置在內(nèi)部時包圍管狀外殼112，殼體110可以包括以插銷、緊固件及其類似物等可拆卸的方式軸向地安裝到第一外殼邊緣114處的第一殼體蓋120。第二殼體蓋122以類似的方式可拆卸地安裝到第二外殼邊緣116處。空氣濾清器裝置100的殼體110可設(shè)置在與內(nèi)燃機(jī)或其他應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣系統(tǒng)中以接收來自周圍環(huán)境的空氣，并與下游的空氣相通。為了促進(jìn)流體流入和流出空氣濾清器裝置100中，第一殼體蓋120可以具有穿過它設(shè)置的一個或多個入口 124，且第二殼體蓋122可以具有穿過它設(shè)置的出口 126。在所示的實施例中，四個入口 124可以圍繞軸線118等距離地間隔開，而單個出口 126可以與軸線118同軸。然而，在另一些實施例中，殼體110上的入口 124和出口 126的數(shù)量和位置可以不同于圖中所示。該殼體110的組件可以由不銹鋼或類似的金屬材料等任何合適的材料制造。
[0031]相比于現(xiàn)有技術(shù)中常見的圓柱體空氣濾清器裝置，參照圖1和圖2，所公開的空氣濾清器裝置100可以具有帶多個平面