空气过滤器组件制造技术

本发明专利技术披露了一种空气过滤器组件，所述空气过滤器组件具有主过滤元件、次级过滤元件、和具有出口管的外壳。主过滤元件可操作地安装在外壳内并具有内部空间。次级过滤元件可操作地安装在主过滤元件内部空间中，并具有由在闭合端盖和相对的开口端盖之间延伸的第一壁限定的内部空间。次级过滤元件的开口端盖限定密封结构，所述密封结构具有伸入次级过滤器内部空间的第一部分。出口管可操作地连接至外壳空气出口开口并包括插入颈环，所述插入颈环至少部分设置在次级过滤器内部空间内并伸过密封结构第一部分的至少一部分。

Air filter assembly

The present invention discloses an air filter assembly having a main filter element, a secondary filter element, and a housing having an outlet tube. The main filter element is operably mounted within the housing and has an inner space. The secondary filter element is operably mounted in the interior space of the main filter element and has an inner space defined by a first wall extending between the closed end cap and the opposite open end cap. An open end cap of the secondary filter element defines a sealing structure having a first portion extending into the interior space of the secondary filter. The outlet pipe is operatively connected to the air outlet opening and shell including insert neck ring, the insertion of at least a portion of the neck ring is at least partially in the secondary filter interior space and extends through the first part of the sealing structure.

【技术实现步骤摘要】
空气过滤器组件本申请是申请日为2012年9月19日的PCT国际专利申请，并要求申请日为2011年10月31日的美国临时申请Serialno.61/553,407、申请日为2012年4月20日的61/636187、和申请日为2012年9月28日的61/707,164的优先权，上述文献的公开内容在此以其全文形式被援引加入本文。
本专利技术涉及适用于发动机空气进气系统的空气过滤器组件。
技术介绍
空气流中可能携带杂质物质。在很多情况，希望从空气流中过滤掉一些或所有的杂质物质。例如，到机动车辆发动机或发电设备的空气流(例如，助燃空气)、到燃气涡轮系统的气流和到不同燃烧炉的空气流中携带了应当被过滤的颗粒杂质。优选对于所述系统，选定的杂质物质被从空气中除去(或使其含量水平降低)。已经开发了多种空气过滤器结构用于抑制/剔除杂质。在很多情况，尤其是有政府法规要求的地方，还希望测量待被输送的已过滤空气的质量流量率。在一些应用中，希望在空气过滤器结构内包括空气计量装置。不过，过滤器结构内的其它部件经常引起过度的湍流，从而使得对所述结构测得的空气流的准确性降到最低。寻求改进。
技术实现思路
本专利技术披露了一种空气过滤器组件，所述空气过滤器组件具有主(初级)过滤元件、二次(次级)过滤元件、和具有出口管的外壳。外壳具有内部空间，由在第一端和第二端之间延伸的侧壁限定。外壳还具有在侧壁上的空气入口开口和在第一端上的空气出口开口。主(初级)过滤元件被可操作地安装在外壳内并具有由在闭合端盖和相对的开口端盖之间延伸的第一壁限定的内部空间。二次(次级)过滤元件被可操作地安装在主(初级)过滤元件内部空间中并具有由在闭合端盖和相对的开口端盖之间延伸的第一壁限定的内部空间。二次(次级)过滤元件的开口端盖限定密封结构，所述密封结构具有伸入二次(次级)过滤器内部空间的第一部分。出口管可操作地连接至外壳空气出口开口并包括插入颈环，所述插入颈环至少部分被设置在二次(次级)过滤器内部空间中并伸过密封结构第一部分的至少一部分。还披露了一种安全过滤元件，所述安全过滤元件包括第一壁的介质(介质的第一壁)，所述第一壁的介质(介质的第一壁)在闭合端盖和相对的开口端盖之间延伸，其中第一壁和端盖限定内部空间。端盖限定密封结构，所述密封结构具有伸入内部空间的第一部分。插入颈环被固定至密封结构的第一部分并且至少部分被设置在内部空间中。附图说明图1是过滤器组件的正视图。图2是图1所示的过滤器组件的分解透视图。图3是图1所示的过滤器组件的剖视图。图4是适用于图1所示过滤器组件的二次(次级)过滤器的剖视图。图5是适用于图1所示过滤器组件的出口管的剖视图。图6是图2所示过滤器组件的一部分的放大剖视图。图7是过滤器组件的第二实施例的放大剖视图。图8是过滤器组件的第三实施例的放大剖视图。图9是过滤器组件的第四实施例的放大剖视图。图10是过滤器组件的第五实施例的分解透视图。图11是可用于图10所示过滤器组件的插入颈环的正视图。图12是图11所示的插入颈环的剖视图。图13是图10所示的过滤器组件的一部分的剖视图。图14是过滤器组件的第六实施例的分解透视图。图15是可用于图14所示的过滤器组件的插入颈环的正视图。图16是图15所示的插入颈环的剖视图。图17是图14所示的过滤器组件的一部分的剖视图。图18是图14所示的过滤器组件安装在过滤器外壳中的剖视图。图19是图18所示的过滤器组件的一部分的放大剖视图。图20是示意性图表，示出了没有图1所示过滤器组件的插入颈环的空气过滤器组件的测试结果。图21是示意性图表，示出了对于具有插入颈环的空气过滤器组件的测试结果。图22是示意性比较图表，示出了对于具有插入颈环和没有插入颈环的空气过滤器组件的测试结果。具体实施方式现在将详细涉及附图所示的本专利技术的示例方面。在可能的情况下，会在所有的附图中使用相同的附图标记以表示相同或类似的结构。参见图1-3，示出了空气过滤器组件100。为了描述本申请，讨论了空气过滤器，但是本文所述的不同实施例还涉及过滤其它气体。空气过滤器组件100用于过滤脏空气流10，以便向最终用途设备(例如内燃机)提供清洁/净化的空气流20。空气过滤器组件100的主要部件是具有入口114和出口管150的外壳102、主(初级)过滤元件200、和二次(次级)过滤元件250。本专利技术的这些方面的每一个将在下文段落中进一步详细讨论。如图1和2中可见，空气过滤器组件100示出为还包括可选的排尘阀120。排尘阀120用于通过发生在外壳中的气旋效应排出外壳102内积聚的碎屑。在所示的实施例中，排尘阀120是鸭嘴阀。本领域技术人员会理解也可以使用本领域公知的其它类型的阀。参见图1和3，空气过滤器组件100还包括可选的计量装置162a、162b。计量装置162a、162b可用于测量净化空气流20的一个方面。净化空气流20的一个方面的示例是空气的流速。计量装置162a、162b还可测量空气压力。另一个示例是空气流20的氧含量。净化空气流20的一个方面的另一示例是温度。在所示的具体实施例中，计量装置162b是热线式风速计，被设置成输出与空气流20的空气质量流量率成比例的脉宽调制信号。其它类型的计量装置可适用于这种类型的测量，例如，叶片式流量计传感器和涡街流量传感器。本领域技术人员会理解也可使用本领域公知的其它类型的计量装置。如上文所述，空气过滤器组件100包括主(初级)过滤元件200，其在图2和3中可以最佳观察到。主过滤元件200暴露于脏空气流10并且过滤空气以形成净化空气流20。如图所示，主过滤元件包括形成为管状的第一壁的过滤介质202，在开口端盖204和相对的闭合端盖206之间延伸。在所示的具体实施例中，端盖204,206由弹性聚氨酯材料模制。所得到的介质和端盖结构限定内部空间210。在工作中，脏空气流10暴露于第一壁的过滤介质202的外部，穿过第一壁的过滤介质202进入内部空间210。应当指出，主(初级)过滤器可被设置成具有或没有外衬，并且可被设置成具有或没有内衬。通常，主过滤元件200会包括褶皱介质并且无内衬和无外衬。介质通常会是褶皱的并可包括大体垂直于褶皱顶端延伸的波纹，以便于在使用时保持褶皱打开。不同的褶皱顶端折叠技术可用于便于此，如同在本领域常见的。这个的示例可在本专利技术的受让人DonaldsonCompany,Inc.,Minneapolis,MN的商标为“Pleatloc”的介质包找到。如在图2和6中最易看到，开口端盖204限定密封结构208，所述密封结构208包住第一壁的过滤介质202的端部。密封结构208是用于在主过滤元件200的外部和内部空间210之间提供径向密封，使得脏空气流10不能绕过过滤介质202并与净化的空气流20混合。在所示的实施例中，密封结构208与出口管150形成径向密封。密封结构208可由多种材料制成，例如聚氨酯和橡胶。安装在主过滤元件200的内部空间210中的是二次(次级)过滤元件250。二次(次级)过滤元件250是用于在倘若主(初级)过滤元件200故障或移除时提供安全作用。在这点上，当主(初级)过滤元件200损坏或移除时，二次(次级)过滤元件250阻止内燃机的进气路径直接暴露于环境。在所示的实施例中，二次(次级)过滤元件2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气过滤器组件，包括：(a)外壳，所述外壳具有由在第一端和第二端之间延伸的侧壁限定的内部空间，所述外壳具有在侧壁的空气入口开口和在第一端的空气出口开口；(b)主过滤元件，所述主过滤元件可操作地安装在外壳内部空间中，所述主过滤元件具有由在闭合端盖和相对的开口端盖之间延伸的第一壁限定的内部空间；(c)次级过滤元件，所述次级过滤元件可操作地安装在主过滤器内部空间中，所述次级过滤元件具有由在闭合端盖和相对的开口端盖之间延伸的第一壁限定的内部空间，所述开口端盖限定密封结构，所述密封结构具有伸入次级过滤器内部的第一部分；和(d)出口管，所述出口管可操作地连接至外壳空气出口开口，所述出口管包括插入颈环，所述插入颈环至少部分设置在次级过滤器内部空间中并伸过密封结构第一部分的至少一部分。

【技术特征摘要】
2011.10.31 US 61/553,407;2012.04.20 US 61/636,187;1.一种空气过滤器组件，包括：(a)外壳，所述外壳具有由在第一端和第二端之间延伸的侧壁限定的内部空间，所述外壳具有在侧壁的空气入口开口和在第一端的空气出口开口；(b)主过滤元件，所述主过滤元件可操作地安装在外壳内部空间中，所述主过滤元件具有由在闭合端盖和相对的开口端盖之间延伸的第一壁限定的内部空间；(c)次级过滤元件，所述次级过滤元件可操作地安装在主过滤器内部空间中，所述次级过滤元件具有由在闭合端盖和相对的开口端盖之间延伸的第一壁限定的内部空间，所述开口端盖限定密封结构，所述密封结构具有伸入次级过滤器内部的第一部分；和(d)出口管，所述出口管可操作地连接至外壳空气出口开口，所述出口管包括插入颈环，所述插入颈环至少部分设置在次级过滤器内部空间中并伸过密封结构第一部分的至少一部分。2.根据权利要求1所述的空气过滤器组件，其中，所述插入颈环的长度大于所述密封结构的第一部分。3.根据权利要求1所述的空气过滤器组件，其中，所述插入颈环完全伸过所述密封结构第一部分。4.根据权利要求1所述的空气过滤器组件，其中，所述插入颈环具有大体恒定的第一内径。5.根据权利要求4所述的空气过滤器组件，还包括：(a)空气流计量装置，所述空气流计量装置安装在出口管。6.根据权利要求5所述的空气过滤器组件，其中，所述空气流计量装置安装在距插入颈环的端部第一距离的位置，使得第一距离与第一内径之间的比率为至少1:1。7.根据权利要求5所述的空气过滤器组件，其中，第一距离与第一内径之间的比率为至少2:1。8.根据权利要求5所述的空气过滤器组件，其中，第一距离与第一内径之间的比率为约2.3:1。9.根据权利要求5所述的空气过滤器组件，其中，空气流计量装置是热线式风速计。10.一种过滤元件，包括：(a)第一壁的介质，在闭合端盖和相对的开口端盖之间延伸，第一壁和端盖限定内部空间，开口端盖限定密封结构，所述密封结构具有轴向朝向闭合端盖伸入内部空间第一距离的第一部分；和(b)插入颈环，所述插入颈环被设置在过滤元件的开口端盖中并被至少部分设置在内部空间中，使得插入颈环轴向朝向闭合端盖延伸的第二距离等于或大于第一距离。11.根据权利要求10所述的过滤元件，其中，所述密封结构被模制到插入颈环。12.根据权利要求10-11中任一权利要求所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：河边陽太，伊藤贤治，W·范诺登霍韦，
申请(专利权)人：唐纳森公司，
类型：发明
国别省市：美国,US