具有槽纹介质和独立式预成型外壳的空气过滤器制造技术

一种独立式空气过滤器组件(200)，具有：整体模制塑料预成型外壳(228)，该预成型外壳(228)包括入口部段(223)、出口部段(224)，以及与出口部段(224)的下游端成一体的软管连接部段(229)。包括槽纹过滤介质构件的过滤介质包(225)装配在预成型外壳(228)的入口部段(223)内部，未过滤空气通过过滤介质包进入空气过滤器组件(200)。已过滤空气通过预成型外壳(228)的出口部段(224)离开空气过滤器组件(200)，该出口部段从入口部段(223)的较大的第一横截面区域会聚到出口部段(224)的下游端处的较小的第二横截面区域，并且出口部段(224)包括一个或多个传感器端口(227)，每个传感器端口被构造成支撑用于测量离开空气过滤器组件(200)的已过滤空气的特性的传感器。软管连接部段(229)包括围绕其外周形成的环形软管卷边接口(226)，用于与将空气过滤器组件流体地连接到发动机上的进气口的软管密封接合。

Air filter with grooved medium and independent preform housing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有槽纹介质和独立式预成型外壳的空气过滤器
本专利技术总体上涉及一种具有槽纹过滤介质的空气过滤器，并且更具体地，涉及一种具有槽纹过滤介质和独立式预成型外壳的空气过滤器。
技术介绍
在内燃机中，来自周围大气的空气被引入发动机以与燃烧室中的燃料混合。肮脏和/或污染的进气可能不仅影响发动机性能，而且还损坏发动机的运动部件，导致维护成本增加和发动机寿命缩短。为了确保进气的清洁度，使用空气净化器滤除进气中的污垢、碎屑和其它污染物。在各种作业现场临时或永久操作的非公路机器(诸如例如拖拉机、轮式装载机、反铲装载机、推土机和挖掘机)以及发电机组(内燃机和发电机的组合)经常暴露在高浓度的污垢和碎屑的恶劣工作环境中。在这些应用中使用的空气净化器必须提供承受机器中的预期振动的强度和高容污能力，以充分保护发动机，实现过滤器元件的期望使用寿命。空气净化器还必须处理非常高的空气流量，在某些情况下高达10,000立方英尺每分钟(CFM)。因此，这些机器配备有相对较大的空气净化器，其能够从这种高空气流量中过滤污垢。在现有应用中，空气净化器可以包括空气过滤器元件以及用于容纳、支撑和保护空气过滤器元件的单独的空气过滤器壳体。空气过滤器元件包括过滤介质包，当过滤介质被灰尘和碎屑堵塞时，可以更换过滤介质包。通常，过滤器壳体是较大的外部支撑结构，具有用于将壳体和可维修的空气过滤器元件支撑在发动机上并且流体地联接到发动机上的压缩机进气口或其它进气口的各种安装特征。用于高流量空气净化器的过滤器壳体通常是大且重的金属结构，其占据发动机上或周围的许多有限空间。在Krisko等人的美国专利No.8,778,043B2(“'043专利”)中公开了直通流过滤器组件的一个示例。'043专利中公开的过滤器组件包括单独的空气净化器壳体和滤筒，滤筒包括封装在预成型模制塑料件(预成型件)内的过滤介质包。预成型件和过滤介质包位于空气净化器壳体的内部容积内，并且预成型件将介质包固定在空气净化器壳体内部，其中在壳体各部分之间固定有壳体密封件。过滤介质包具有第一和第二相对流动面，并且被构造成使得空气通过第一流动面流入介质包中并通过第二流动面离开介质包。空气净化器需要在预成型件与空气净化器壳体之间形成密封的密封构件，以防止灰尘和污垢在预成型件与空气净化器壳体之间绕过预成型件外部而不被过滤。可能希望提供一种用于与移动式或固定式发动机相关的高空气流量应用的空气过滤器组件，而不需要单独的壳体来支撑和容纳与发动机流体连通的空气过滤器组件。不需要单独的空气净化器壳体的空气净化器组件将减少所需部件的数量，便于空气过滤器的安装和维护，并允许在有限空间中安装独立式空气过滤器组件。本专利技术的各个实施例可以解决上面讨论的一个或多个问题和/或缺点。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及一种独立式空气过滤器组件。该空气过滤器组件包括整体模制塑料预成型外壳，并且该预成型外壳包括入口部段、出口部段，以及与出口部段的下游端成一体的软管连接部段。包括槽纹过滤介质构件的过滤介质包装配在预成型外壳的入口部段内部，未过滤空气通过过滤介质包进入空气过滤器组件。已过滤空气通过预成型外壳的出口部段离开空气过滤器组件，该出口部段从入口部段的较大的第一横截面区域会聚到出口部段的下游端处的较小的第二横截面区域，并且出口部段包括一个或多个传感器端口，每个传感器端口被构造成支撑用于测量离开空气过滤器组件的已过滤空气的特性的传感器。软管连接部段包括围绕其外周形成的环形软管卷边接口，用于与将空气过滤器组件流体地连接到发动机上的进气口的软管密封接合。在另一方面，本专利技术涉及一种独立式高流量空气过滤器，其被构造成安装到发动机进气口，而不需要包含空气过滤器的单独的空气净化器壳体，并且空气流动能力大于2000立方英尺每分钟(CFM)的空气流量。空气过滤器包括整体塑料保护预成型外壳，并且保护预成型外壳包括入口部段、出口部段，以及与出口部段的下游端成一体的软管连接部段。槽纹过滤介质包位于保护预成型外壳的入口部段中，并且被构造成接收未过滤的空气。已过滤空气通过保护预成型外壳的出口部段离开空气过滤器，该出口部段从入口部段的较大的第一横截面区域会聚到出口部段的下游端处的较小的第二横截面区域，并且出口部段包括一个或多个传感器端口，每个传感器端口被构造成支撑用于测量离开空气过滤器的已过滤空气的特性的传感器。软管连接部段包括围绕其外周形成的环形软管卷边接口，用于与将空气过滤器流体地连接到发动机上的进气口的软管密封接合。在又一方面，本专利技术涉及一种制造空气过滤器组件的方法。该方法包括模制整体塑料预成型外壳，该预成型外壳包括入口部段、出口部段，以及与出口部段的下游端成一体的软管连接部段。预成型外壳的入口部段模制成，对于入口部段的从入口部段的第一开口端到出口部段的整个长度，具有与预成型外壳的中心轴线正交的基本上恒定的第一横截面区域。预成型外壳的出口部段模制成从入口部段的第一横截面区域会聚到出口部段下游端处的较小的第二横截面区域。预成型外壳的出口部段进一步模制成包括一个或多个传感器端口，所述传感器端口被构造成支撑延伸到出口部段的内部容积中的传感器。预成型外壳的软管连接部段模制成包括围绕其外周形成的环形软管卷边接口，用于与软管密封接合。该方法还包括：将槽纹过滤介质包可滑动地插入预成型外壳的入口部段的第一开口端中；以及通过粘合剂和密封件中的至少一种将槽纹过滤介质包保持在入口部段中，其中粘合剂设置在过滤介质包的外周边部分与预成型外壳的内周边部分之间，并且密封件在入口部段的第一开口端处设置在过滤介质包与预成型外壳之间。附图说明图1A和图1B是传统空气净化器组件的各部件的立体图；图2是示出图1A和图1B中所示的传统空气净化器组件的各部件的组装的分解立体图；并且图3是根据本专利技术的一个示例性实施例的空气过滤器组件的立体图。具体实施方式图1A和图1B示出了传统的空气净化器20和空气净化器壳体30。图2示出了传统的空气净化器20组装到空气净化器壳体30中以形成空气净化器组件。空气净化器20包括模制塑料预成型保护外壳28(预成型件)，该外壳从第一入口面21延伸到相对的出口面29。过滤介质包25位于外壳28内，并通过聚氨酯密封件以及粘合剂保持在适当位置，聚氨酯密封件在外周边缘26附近围绕过滤介质包的上部区段，粘合剂设置在过滤介质包25的侧面与预成型外壳28之间。元件24也横跨过滤介质包25的上部区段设置，在外周边缘26的各部分之间延伸。维护把手22也在保护外壳28的入口面21处于外周边缘26的各部分处连接到保护外壳28的相对侧。维护把手22横跨入口面21延伸并提供用于抓住空气净化器20以及将空气净化器20插入和移出空气净化器壳体30的装置。通过维护把手22抓住传统的空气净化器20，并且将预成型保护外壳28与延伸到空气净化器壳体30的入口端31中的匹配腔对齐。然后将空气净化器20沿图2所示的箭头方向插入壳体30的入口端31中的匹配腔中。当安装到壳体30中时，空气净化器20填充壳体30的第一入口部段32。然后，离开空气净化器20的过滤介质包25的已过滤空气经过出口部段33，壳体的会聚部分35将已过滤空气引导到带有软管卷边36的软管连接器39中。出口部段33的会聚部分35可以包括一个或多个传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种独立式空气过滤器组件(200)，包括：整体模制塑料预成型外壳(228)，所述预成型外壳(228)包括入口部段(223)、出口部段(224)，以及与所述出口部段(224)的下游端成一体的软管连接部段(229)；以及过滤介质包(225)，所述过滤介质包包括槽纹过滤介质构件，装配在所述预成型外壳(228)的所述入口部段(223)内部，未过滤空气通过所述过滤介质包进入所述空气过滤器组件(200)；已过滤空气通过所述预成型外壳(228)的所述出口部段(224)离开所述空气过滤器组件(200)，所述出口部段从所述入口部段(223)的较大的第一横截面区域会聚到所述出口部段(224)的下游端处的较小的第二横截面区域，所述出口部段(224)包括一个或多个传感器端口(227)，每个传感器端口被构造成支撑用于测量离开所述空气过滤器组件(200)的已过滤空气的特性的传感器；并且所述软管连接部段(229)包括围绕其外周形成的环形软管卷边接口(226)，用于与将所述空气过滤器组件(200)流体地连接到发动机上的进气口的软管密封接合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.23 US 15/3607591.一种独立式空气过滤器组件(200)，包括：整体模制塑料预成型外壳(228)，所述预成型外壳(228)包括入口部段(223)、出口部段(224)，以及与所述出口部段(224)的下游端成一体的软管连接部段(229)；以及过滤介质包(225)，所述过滤介质包包括槽纹过滤介质构件，装配在所述预成型外壳(228)的所述入口部段(223)内部，未过滤空气通过所述过滤介质包进入所述空气过滤器组件(200)；已过滤空气通过所述预成型外壳(228)的所述出口部段(224)离开所述空气过滤器组件(200)，所述出口部段从所述入口部段(223)的较大的第一横截面区域会聚到所述出口部段(224)的下游端处的较小的第二横截面区域，所述出口部段(224)包括一个或多个传感器端口(227)，每个传感器端口被构造成支撑用于测量离开所述空气过滤器组件(200)的已过滤空气的特性的传感器；并且所述软管连接部段(229)包括围绕其外周形成的环形软管卷边接口(226)，用于与将所述空气过滤器组件(200)流体地连接到发动机上的进气口的软管密封接合。2.根据权利要求1所述的独立式空气过滤器组件(200)，其中，所述预成型外壳(228)的所述入口部段(223)具有圆柱形主体。3.根据权利要求1所述的独立式空气过滤器组件(200)，其中，所述预成型外壳(228)的所述入口部段(223)具有细长的非圆柱形主体。4.根据权利要求1所述的独立式空气过滤器组件(200)，进一步包括连接到所述预成型外壳(228)的所述入口部段(223)的把手(222)。5.根据权利要求2所述的独立式空气过滤器组件(200)，其中，所述出口部段(224)包括所述预成型外壳(228)的从所述第一横截面区域延伸到所属第二横截面区域的截头圆锥形部分。6.根据权利要求5所述的独立式空气过滤器组件(200)...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·S·费恩，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US