拱形空气过滤器制造技术

过滤系统包括空气净化器外壳和过滤器元件。空气净化器外壳包括基部和可移除的盖。基部或盖中的至少一个限定空腔和延伸到空腔中的突起。过滤器元件设置在空腔内。过滤器元件包括多个介质块，每个介质块包括褶皱式过滤介质。多个介质块被布置成内半径近似相等的拱形形状。多个介质块沿着相对的边缘彼此联接，该相对的边缘沿着褶皱式过滤介质的褶皱方向延伸。介质块一起限定沿着突起延伸的至少一个空隙。突起占据了空隙的一部分。突起占据了空隙的一部分。突起占据了空隙的一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】拱形空气过滤器
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年11月24日提交的第63/117,743号美国临时专利申请的权益和优先权，该美国临时专利申请的全部公开内容据此通过引用并入本文。


[0003]本申请总体上涉及用于内燃发动机系统的空气过滤系统。
[0004]背景
[0005]内燃发动机系统从燃料和空气的混合物中生成动力。进入发动机系统的空气可能被污垢、灰尘和其他研磨性颗粒物质污染，如果不去除，则这些污垢、灰尘和其他研磨性颗粒物质可能会损坏发动机系统的多个部件。为了去除颗粒污染物，进入发动机的空气通常穿过过滤器组件，该过滤器组件可以包括颗粒过滤器。
[0006]概述
[0007]本公开的一个实施例涉及一种过滤系统。该过滤系统包括空气净化器外壳和过滤器元件。空气净化器外壳包括基部和可移除的盖。基部或盖中的至少一个限定空腔和延伸到空腔中的突起。过滤器元件设置在空腔内。过滤器元件包括多个(plurality of，多于一个)介质块，每个介质块包括褶皱式过滤介质(pleated filter media)。多个介质块被布置成内半径近似相等的拱形形状。多个介质块沿着相对的边缘彼此联接，该相对的边缘沿着过滤介质的褶皱方向延伸。介质块一起限定沿着突起延伸的至少一个空隙。突起占据了空隙的一部分。
[0008]本公开的另一个实施例涉及一种过滤器元件。该过滤器元件包括多个介质块、第一端盖和第二端盖。多个介质块各自包括褶皱式过滤介质。多个介质块被布置成内半径近似相等的拱形形状。多个介质块沿着相对的边缘彼此联接以在相邻介质块之间形成间隙。第一端盖联接到多个介质块中的每个介质块的第一端，并且第二端盖联接到多个介质块中的每个介质块的第二端。
[0009]本公开的又一实施例涉及一种过滤器元件。该过滤器元件包括介质包(media pack)和第一端盖。第一端盖联接到介质包的第一端。第一端盖包括开口和包围开口的密封构件。密封构件包括限定第一组拱形部(arch)的第一组表面和限定第二组拱形部的第二组表面，第二组拱形部具有比第一组拱形部小的半径。
[0010]附图简述
[0011]结合附图根据下面的描述和所附权利要求，本公开的前述和其他特征将变得更加充分明显。理解这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施方式，并且因此，不被认为是对本公开的范围的限制，将通过使用附图以附加的具体性和细节来描述本公开。
[0012]图1是第一示例性空气过滤系统的前透视图；
[0013]图2是用于图1的空气过滤系统的过滤器元件的前透视图；
[0014]图3是用于图2的过滤器元件的介质块的透视图；
[0015]图4是图2的过滤器元件的前视图；
[0016]图5是图2的过滤器元件的后透视图；
[0017]图6是图1的空气过滤系统的前横截面视图；
[0018]图7是用于空气过滤系统的第二示例性过滤器元件的前视图；
[0019]图8是用于过滤器元件的第二示例性介质块的透视图；
[0020]图9是用于过滤器元件的第三示例性介质块的透视图；
[0021]图10是第二示例性空气过滤系统的侧透视图；
[0022]图11是图10的空气过滤系统的前横截面视图；
[0023]图12是图10的空气过滤系统的侧横截面视图；
[0024]图13是图10的空气过滤系统的分解视图；
[0025]图14是用于图10的空气过滤系统的过滤器元件的前透视图；
[0026]图15是另一示例性过滤器元件的前横截面视图；
[0027]图16是第三示例性空气过滤系统的侧透视图；
[0028]图17是图16的空气过滤系统的前横截面视图；
[0029]图18是图16的空气过滤系统的侧横截面视图；
[0030]图19是图16的空气过滤系统的分解视图；以及
[0031]图20是用于图16的空气过滤系统的过滤器元件的前透视图。
[0032]应当认识到，一些或所有附图是用于说明目的的示意性表示。提供附图的目的是说明一个或更多个实施方式，其中明确理解这些附图将不用于限制权利要求的范围或含义。
[0033]详细描述
[0034]本文描述的实施例总体上涉及空气过滤系统。上面介绍的和下面更详细讨论的各种概念可以以多种方式中的任何一种方式来实施，因为所描述的概念不限于任何特定的实施的方式。提供具体实施方式和应用的示例主要是为了说明的目的。
[0035]I.综述
[0036]内燃发动机系统需要干净的新鲜空气源来驱动发动机。未过滤的空气可能包括污垢和其他固体污染物，这些污染物可能损坏气缸壁、活塞和其他发动机部件。为了保护发动机，内燃发动机系统包括空气过滤系统，该空气过滤系统在空气通到发动机之前过滤空气以去除任何固体物质。过滤系统可以包括空气净化器外壳和过滤器元件(例如滤筒(cartridge)等)。在操作中，过滤系统引导空气通过过滤器元件，该过滤器元件包括从入口空气捕获任何固体颗粒的过滤介质。除其他因素外，过滤系统的性能取决于过滤器元件的结构和用于构造过滤器元件的材料(例如，用于生产用于过滤器元件的过滤介质的材料；过滤介质包的规格，例如过滤介质包的流动面积，过滤介质包的褶皱深度；以及其他因素)。
[0037]空气过滤系统通常被修改以配合在内燃发动机附近的有限空间包络(envelope)内。空气过滤系统可能在其他各种其他发动机部件已经定位在可用空间内之后选择，留下不均匀横截面的区域，而这些区域难以与现有的现成空气净化器外壳设计相适应。留下的区域通常具有长方形的横截面，该长方形的横截面具有长侧和短侧。因此，许多传统的空气净化器外壳设计——其通常是圆形的(round)(例如圆的(circular))——未充分利用可用空间。
[0038]作为传统的圆形和/或方形空气过滤系统设计的替代方案，可以使用椭圆形或跑
道形构造，该构造包括椭圆形或跑道形的褶皱式过滤介质块。由于介质块的较大纵横比，椭圆形或跑道形设计可以利用更大比例的可用空间；然而，在这种设计中介质块的几何形状限制了空气过滤系统的性能。特别地，椭圆形或跑道形介质块的每一端处的曲率变化可能导致沿着介质块的周界的不均匀褶皱间距。在介质块的长侧上，过滤器元件的内部部分和外部部分上的褶皱间隙几乎相同。然而，在介质块的较短的弯曲侧上，内部褶皱间距相对于外部褶皱间距大大减小(由于内侧和外侧处的弧长不同)。褶皱间距的这种变化导致椭圆形或跑道形介质块的不同区域的不一致的灰尘装载。
[0039]传统的圆形和/或方形空气过滤系统设计的又一种替代方案是使用不包括褶皱式介质块的过滤器元件构造。例如，空气过滤系统可以包括由具有上游通道和下游通道的波纹介质的堆叠片材制成的直列式(inline)流动过滤器元件。这种类型的过滤器元件可以被调节以配合在可用的包装空间内，但是通常比传统的褶皱式介质设计更昂贵，这是由于(1)在生产期间需要附加的粘合剂材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过滤系统，包括：空气净化器外壳，其具有基部和能够移除的盖，所述基部或所述盖中的至少一个限定空腔和延伸到所述空腔中的突起；以及过滤器元件，其设置在所述空腔内，所述过滤器元件包括多个介质块，所述多个介质块各自包括褶皱式过滤介质，所述多个介质块布置成内半径近似相等的拱形形状，所述多个介质块沿着相对的边缘彼此联接，所述相对的边缘沿着所述褶皱式过滤介质的褶皱方向延伸，所述介质块一起限定沿着所述突起延伸的空隙，所述突起占据所述空隙的一部分。2.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述多个介质块中的每一个是弯曲的。3.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述基部或所述盖中的至少一个包括弯曲的外壁，并且其中，所述突起是所述弯曲的外壁中的凹部。4.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述基部或所述盖中的至少一个包括远离所述空气净化器外壳径向延伸的流动端口，所述流动端口布置成将空气引导朝向介质块之间的所述空隙。5.根据权利要求4所述的过滤系统，其中，所述过滤器元件还包括导流器，所述导流器至少部分地设置在多个介质块之间的所述空隙内并邻近所述流动端口。6.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述突起被设定轮廓成与所述空隙的轮廓相匹配，并且其中，所述空气净化器外壳的内表面与所述过滤器元件之间的在所述突起处的距离小于所述多个介质块的褶皱深度的一半。7.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述多个介质块由褶皱式介质的单个连续片材形成。8.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述多个介质块包括至少三个介质块，并且其中，所述多个介质块中的至少一个介质块的尺寸不同于所述多个介质块中的另一个介质块。9.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，所述多个介质块中的至少一个介质块在所述至少一个介质块的第一轴向端处具有第一外半径，并且在所述至少一个介质块的第二轴向端处具有大于所述第一外半径的第二外半径。10.一种过滤器元件，包括：多个介质块，所述多个介质块各自包括褶皱式过滤介质，所述多个介质块布置成内半径近似相等的拱形形状，所述多个介质块沿着相对的边缘彼此联接，所述相对的边缘沿着所述褶皱式过滤介质的褶皱方向延伸，所述多个介质块一起限定相邻介质块之间的空隙；第一端盖，所述第一端盖联接到所述多个介质块中的每一个介质块的第一端；以及第二端盖，所述第二端盖联接到所述多个介质块中的每一个介质块的第二端。11.根据权利要求10所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：康明斯滤清系统公司，
类型：发明
国别省市：