ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ И СПОСОБ УСТАНОВКИ ФИЛЬТРАЦИОННОГО ЭЛЕМЕНТА Российский патент 2011 года по МПК B01D46/24 F02M35/02 

Настоящая заявка зарегистрирована 15 августа 2006 года как международная патентная заявка от имени компании Donaldson Company, Inc. американской национальной корпорации в качестве заявителя для размещения во всех странах кроме США и на имя Поля Р. Колуно, Джоана Г. Деви и Тома Г. Вранкена, все граждане Бельгии, как заявители только для США, с испрашиваемым приоритетом по европейской заявке No. 05107531.5, поданной 16 августа 2005 года.

Область техники

Настоящая заявка относится к воздухоочистителям, включая корпуса и фильтрующие элементы, в частности, настоящая заявка относится к воздухоочистителям для фильтрации воздуха, всасываемого воздушным коллектором двигателя.

Предпосылки создания изобретения

Как правило, машины, транспортные средства или другое оборудование, которое работает с приводом от двигателей внутреннего сгорания, оборудованы системой фильтрации воздуха, поступающего через воздухозаборник в двигатель. Такие устройства фильтрации воздуха, которые обычно обозначаются термином "воздухоочиститель", в основном служат для отделения пыли и других твердых частиц от воздуха, который поступает в двигатель. Воздухоочистители обычно включают корпус и систему заменяемых фильтрующих элементов. Как правило, воздухоочистители разработаны таким образом, что фильтрующие элементы могут быть удалены и заменены новыми. Система компрессора обычно включает два воздухопровода, которые включены в систему фильтрации: фильтрация воздуха, всасываемого в двигатель, и воздуха, поступающего в систему сжатого воздуха с ресивером. Для этих систем воздухоочистители также весьма желательны.

Иногда в некоторых условиях окружающей среды воздухоочистители подвергаются значительной вибрации. Например, если воздухоочиститель используется для грузовика для нормальных дорог, контакт между шинами и дорогой может вызвать вибрацию. Вибрация может быть еще более сильной в транспортных средствах для бездорожья. Сочетание различных факторов может способствовать вибрации воздухоочистителя.

При наличии вибрации фильтрующие элементы могут перемещаться в пределах корпуса воздухоочистителя. Иногда фильтрующий элемент может вращаться в корпусе. Любое перемещение фильтрующего элемента в корпусе нежелательно, поскольку это может нарушить уплотнение между фильтрующим элементом и корпусом или способствовать повреждению фильтра иным образом. Необходим воздухоочиститель, свободный от этих недостатков.

Краткое содержание изобретения

Одной целью изобретения является создание фильтрующего элемента, имеющего конструкцию, предотвращающую вращение фильтрующего элемента, который установлен в корпусе. В одном варианте фильтрующий элемент имеет первую и вторую торцевые заглушки, причем торцевая заглушка имеет внешнюю стенку, окружающую удлиненную трубчатую оболочку для фильтрующей среды, а внешняя стенка является некруглой.

В некоторых предпочтительных вариантах внешняя стенка определяет, по меньшей мере, одну верхнюю точку, в других вариантах внешняя стенка определяет множество верхних точек. В некоторых вариантах внешняя стенка имеет форму многоугольника. Кроме того, в некоторых вариантах внешняя стенка имеет форму правильного многоугольника.

В одном варианте внешняя стенка имеет первую секцию и вторую секцию, отходящую от первой секции, при этом первая секция имеет некруглую форму, а вторая секция имеет круглую форму.

В некоторых вариантах вторая торцевая заглушка включает осевую часть, имеющую центральную область с закрытым углублением, входящим в открытую внутреннюю часть фильтра, и выступ, отходящий по оси от центральной области.

Другой целью изобретения является разработка воздухоочистителя. Воздухоочиститель включает тело корпуса, съемную крышку и фильтрующий элемент, установленный в теле корпуса с возможностью съема. Крышка и фильтрующий элемент вращательно взаимодействуют друг с другом путем контакта внутренней поверхности крышки с внешней радиальной периферией фильтрующего элемента.

В одном варианте внешняя радиальная периферия фильтрующего элемента является некруглой, и внутренняя поверхность покрытия является некруглой.

В другом варианте фильтрующий элемент имеет первую и вторую торцевые заглушки, при этом первая заглушка имеет открытую часть и герметизирующую часть, проходящую радиально в открытую часть, формирующую радиальное уплотнение с телом корпуса.

В еще одном варианте внешняя стенка второй торцевой заглушки определяет множество верхних точек, и внутренняя поверхность крышки определяет множество верхних точек. В некоторых вариантах внешняя стенка торцевой заглушки определяет правильный многоугольник, и внутренняя поверхность крышки определяет правильный многоугольник.

В одном варианте вторая заглушка включает осевую часть, имеющую центральную область с закрытым углублением, входящим в открытую внутреннюю часть фильтра, и выступ, отходящий по оси от центральной области. Крышка включает выступ, входящий в закрытое углубление второй торцевой заглушки. В одном варианте крышка определяет углубление, ориентированное с расчетом приема выступа второй торцевой заглушки.

В некоторых вариантах воздухоочиститель дополнительно включает защитный элемент, входящий во внутреннюю часть фильтрующего элемента.

Еще одной целью изобретения является создание способа установки фильтрующего элемента в корпус. Способ включает оперативную ориентацию фильтрующего элемента в тело корпуса и ориентирование крышки по элементу и телу корпуса. Стадия ориентации крышки по элементу и телу корпуса включает контакт внутренней поверхности крышки с внешней радиальной периферией фильтрующего элемента с возможностью вращения относительно друг друга.

В некоторых вариантах стадия контакта внутренней поверхности крышки с внешней радиальной периферией фильтрующего элемента с возможностью вращения относительно друг друга включает контакт торцевой заглушки с фильтрующим элементом, имеющем внешнюю стенку в виде правильного многоугольника против внутренней поверхности крышки, причем внутренняя поверхность также имеет форму правильного многоугольника.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 - перспективное изображение воздухоочистителя в разобранном виде, включая корпус и фильтрующий элемент, выполненные согласно принципам настоящего раскрытия;

фигура 2 - вид в вертикальном разрезе воздухоочистителя фигуры 1 в собранном состоянии;

фигура 3 - вид в поперечном разрезе воздухоочистителя, показанного на фигуре 1, в поперечном разрезе по линии 3-3 фигуры 2;

фигура 4 - увеличенный вид в поперечном разрезе, отображающий связь между фильтрующим элементом и крышкой корпуса, разрез по линии 4-4 фигуры 3;

фигура 5 - вид в вертикальном разрезе фильтрующего элемента, используемого в сборке фильтра фигуры 1;

фигура 6 - вид в поперечном разрезе фильтрующего элемента, показанного на фигуре 5, поперечный разрез по линии 6-6 фигуры 5;

фигура 7 - увеличенный вид в поперечном разрезе второй торцевой заглушки фильтрующего элемента, показанного на фигуре 6;

фигура 8 - увеличенный вид в поперечном разрезе первой торцевой заглушки, показанной на фигуре 6;

фигура 9 - вид сбоку в вертикальном разрезе на крышку корпуса, используемую в сборке фигуры 1;

фигура 10 - схематический частичный вид сбоку в вертикальном разрезе второго варианта фильтрующего элемента, установленного в крышке корпуса;

фигура 11 - схематический вид в поперечном разрезе элемента, установленного в крышке, поперечный разрез по линии 11-11 фигуры 10;

фигура 12 - схематический вид в поперечном разрезе, отображающий связь между фильтрующим элементом и крышкой корпуса, поперечный разрез по линии 12-12 фигуры 10;

фигура 13 - увеличенный вид в поперечном разрезе части соединения между фильтрующим элементом и крышкой корпуса, взятое по линии 13-13 фигуры 12;

фигура 14 - вид в вертикальном разрезе с частичным разрезом фильтрующего элемента, показанного на фигуре 10;

фигура 15 - увеличенный вид в поперечном разрезе части фильтрующего элемента, поперечный разрез по линии 15-15 фигуры 14;

фигура 16 - вид в поперечном разрезе крышки, показанной на фигуре 10; и

фигура 17 - вид в поперечном разрезе части крышки фигуры 16, поперечный разрез по линии 17-17 фигуры 16.

Подробное описание изобретения

На фигуре 1 воздухоочиститель 10 показан в частично разобранном виде. Воздухоочиститель 10 имеет корпус 12 и сменный и заменяемый фильтрующий элемент 14. В показанном варианте корпус 12 включает тело корпуса 16 и крышку обслуживания 18. При обслуживании фильтра крышка 18 служит для доступа к внутренней части корпуса 16. Для воздухоочистителя 10 универсального типа, показанного на фигуре 1, обслуживание фильтра в основном включает демонтаж и удаление из корпуса 12 по меньшей мере одного фильтрующего элемента, например, такого как фильтрующий элемент 14, показанный на этом чертеже, для ремонта или для замены.

Показанный на чертеже корпус 12 включает внешнюю стенку 20, впускной воздушный патрубок 22 и выпускной воздушный патрубок 24. В показанном на чертеже варианте впускной патрубок 22 и выпускной патрубок 24 оба находятся в теле корпуса 16. В других вариантах по меньшей мере один из них - выпускной патрубок 22 или выпускной патрубок 24 - может быть частью крышки 18. При обычном использовании окружающий или неотфильтрованный воздух входит в воздухоочиститель 10 через впускной патрубок 22. В воздухоочистителе 10 воздух проходит через фильтрующий элемент 14, чтобы достичь желательного уровня удаления макрочастиц. Отфильтрованный воздух затем выходит из воздухоочистителя 10 через выпускной патрубок 24 и направляется через соответствующий трубопровод или трубопроводы на вход воздухозаборника для поступления в указанный двигатель или компрессор или в другую систему.

Указанный воздухоочиститель 10, показанный на чертеже, имеет внешнюю стенку 20 в виде барабана или имеет в основном цилиндрическую конфигурацию. В этой конкретной конфигурации выпускной патрубок 24 может быть описан как осевой выпускной патрубок, поскольку он в основном проходит в направлении вдоль центральной оси и ограничивает центральную ось, определенную фильтрующим элементом 14.

Крышка обслуживания 18 в основном закрывает открытый торец 26 корпуса 16. В конкретном показанном устройстве крышка 18 крепится на месте на торце 26 защелками 28. На фигуре 9 показан боковой вертикальный разрез одного варианта крышки обслуживания 18, включая защелки 28.

На фигуре 3 показан частичный продольный разрез воздухоочистителя 10. Теперь на фигуре 3 можно видеть, что корпус 16 определяет внутреннюю часть 30 воздухоочистителя 10. Во внутренней части 30 конкретного показанного на чертеже воздухоочистителя 10 установлен фильтрующий элемент 14, через который во время работы двигателя проходит воздух. В этом варианте также показан дополнительный вторичный или фильтрующий защитный элемент 32.

Здесь под терминами "фильтрующий элемент" или "элемент" подразумевается сменный, заменяемый компонент, который содержит набивку фильтра, через которую проходит фильтруемый воздух, поступающий от выпускного патрубка 22 через внутреннюю часть 30 к выпускному патрубку с элементом 14, выполняющий функцию фильтрации воздуха (или удаления пыли). Если не оговорено иначе, термины "элемент", "фильтрующий элемент" и "фильтр" относятся к сменному и заменяемому компоненту воздухоочистителя 10. Предпочтительно фильтрующие элементы формируются таким образом, что они могут быть удалены и заменены вручную, в соответствующие сроки обслуживания.

Здесь термин "первичный элемент" в основном относится к фильтрующему элементу, в котором большая часть пыли поглощается во время работы воздухоочистителя. В стандартных системах, которые имеют два элемента, первичный элемент установлен вверх по потоку от элемента безопасности при обычной сборке. "Вверх по потоку" в этом контексте подразумевается, что из-за положения фильтрующего элемента, конфигурации воздухоочистителя и местоположения уплотнений во время использования воздух в основном должен пройти через первичный элемент, прежде чем он пройдет через защитный элемент, когда воздух проходит от впускного патрубка 22 к выпускному патрубку.

Здесь термин "защитный элемент" относится к элементу вниз по потоку от первичного элемента. Как правило, на защитном элементе оседает очень небольшое количество пыли и в основном он работает только в результате отказа части первичного элемента или в результате отказа уплотнения, или случайного движения пыли во время работы первичного элемента, или при некоторых других неисправностях.

Защитный элемент 32, показанный на фигуре 3, характеризуется цилиндрической формой фильтрующей среды или набивки 34, определяющей открытую внутреннюю часть 36 фильтра. Набивка фильтра 34 размещается между открытой торцевой заглушкой 38 и закрытой торцевой заглушкой 40. Фильтрующая среда 34, используемая в защитном элементе 32, может быть гофрированной средой, глубинной средой, фетром или любым другим типом среды, как она определена создателями воздухоочистителя 10.

Защитный элемент 32 оперативно установлен в корпусе 12 и может быть в нем герметизирован с возможностью последующей разгерметизации для периодического удаления и замены новым защитным элементом 32. Уплотнение 42 расположено между защитным элементом 32 и корпусом 12. Хотя могут быть использованы многие различные типы уплотнений, в показанном на чертеже варианте уплотнение 42 является радиальным уплотнением 44; конкретно, оно представляет собой направленное наружу радиальное уплотнение между открытой торцевой заглушкой 38 и внутренней стенкой 46 корпуса 16. В показанном на чертеже варианте закрытая заглушка 40 защитного элемента 32 является в основном плоским диском 48. В некоторых вариантах закрытая заглушка 40 может включать выступ, который входит в контакт с частью первичного элемента 14. Пример контакта между защитным элементом 32 и первичным элементом 14 описан в патенте США No. 6652614, включенном здесь в качестве ссылки.

Обратимся теперь к фигурам 5-8, на которых фильтрующий элемент 14 изображен в деталях. Фигура 5 представляет вид сбоку на фильтрующий элемент 14 с закрытым торцом. Показанный на чертеже элемент 14 имеет закрытый 50 и открытый торцы 52 (фигура 6). В показанном варианте открытый торец 52 определен первой торцевой заглушкой 54, в то время как в показанном на чертеже варианте закрытый торец 50 определен торцевой заглушкой 56. На фигуре 5 также показана орнаментация 57, чтобы обеспечить привлекательный вид элемента 14. Конкретная орнаментация 57 также является отличительным признаком патентообладателя, т.е. компании Donaldson.

Между первой заглушкой 54 и торцевой заглушкой 56 проходит трубчатый патрон фильтрующей среды 58. В показанном на чертеже варианте трубчатый патрон фильтрующей среды 58 имеет цилиндрическую форму; в других вариантах он может быть, например, коническим или овальным. Трубчатый патрон фильтрующей среды 58 определяет внутреннюю открытую часть фильтра 60. В варианте, показанном на фигуре 3, внутренняя открытая часть фильтра 60 служит для размещения защитного элемента 32. В данном варианте могут использоваться различные типы фильтрующей среды 58, например набивки фильтра 58, показанной в виде гофрированной среды 62. Гофрированная среда 62 может плиссироваться из бумаги или целлюлозы.

В варианте, показанном на фигуре 6, между первой торцевой заглушкой 54 и торцевой заглушкой 56 расположена опора внутренней среды или втулка 64. Внутренняя втулка 64 помогает среде 58 выдерживать рабочее давление и другие механические воздействия. Внутренняя втулка 64 может быть неметаллической или изготовлена из металла, например из тянутого металлического листа.

В конкретном варианте, показанном на фигуре 6, между первой торцевой заглушкой и второй торцевой заглушкой 56 расположена внешняя втулка, которая является внешней опорой фильтра 66. Внешняя втулка 66 поддерживает фильтрующую среду 58. Внешняя втулка 66 может быть неметаллической, например, из пластмассы; альтернативно она может быть металлической, изготовленной из тянутого металла. Как можно видеть из изображения варианта на фигуре 6, внешняя втулка 66 ограничивает фильтрующую среду 58, при этом фильтрующая среда 58 окружает внутреннюю втулку 64.

Фильтрующий элемент 14 закреплен в корпусе 12 с возможностью съема и снабжен уплотнением 68 (фигура 3). Уплотнение фильтрующего элемента 14 в корпусе 12 может быть осуществлено различными способами. В показанном на чертеже варианте радиальное уплотнение 70 сформировано между элементом 14 и корпусом 12. Конкретно, направленное вовнутрь радиальное уплотнение 70 сформировано между первой торцевой заглушкой 54 и внутренней стенкой 46 корпуса 16.

В показанном на чертеже варианте закрытая заглушка 40 защитного элемента 32 представляет собой, в основном, плоский диск 48. В некоторых вариантах закрытая заглушка 40 может включать выступ, который входит в контакт с частью первичного элемента 14. Пример контакта между защитным элементом 32 и первичным элементом 14 показан в патенте США No. 6 652 614, включенным здесь в качестве ссылки.

Со ссылками на фигуры 5-8 фильтрующий элемент 14 далее описывается более подробно. На фигуре 5 показан вид с торца на фильтрующий элемент 14 в закрытом состоянии. Показанный на чертеже элемент 14 имеет закрытый торец 50 и открытый торец 52 (фигура 6). В показанном варианте открытый торец 52 определяется первой заглушкой 54, в то время как закрытый торец 50 определяется торцевой заглушкой 56. На фигуре 5 также показана орнаментация 57, отображающая привлекательные качества элемента 14. Конкретная орнаментация 57 также является отличительным признаком патентообладателя, компании Donaldson.

Между первой торцевой заглушкой 54 и торцевой заглушкой 56 проходит трубчатый патрон фильтрующей среды 58. В показанном на чертеже варианте трубчатый патрон фильтрующей среды 58 имеет цилиндрическую форму, а в других вариантах он может быть, например, коническим или овальным. Трубчатый патрон фильтрующей среды 58 определяет внутреннюю открытую часть фильтра 60. В варианте, показанном на фигуре 3, внутренняя открытая часть фильтра 60 служит для размещения защитного элемента 32. В данном варианте могут использоваться различные типы фильтрующей среды 58, например набивка фильтра 58 в виде гофрированной среды 62. Гофрированная среда 62 может плиссироваться из бумаги или целлюлозы.

В варианте, показанном на фигуре 6, между первой торцевой заглушкой 54 и торцевой заглушкой 56 расположена опора внутренней среды или втулка 64. Внутренняя втулка 64 помогает среде 58 выдерживать рабочее давление и другие механические воздействия. Внутренняя втулка 64 может быть неметаллической или изготовлена из металла, например из тянутого металлического листа.

В конкретном варианте, показанном на фигуре 6, между первой торцевой заглушкой и второй торцевой заглушкой 56 расположена внешняя втулка, которая является внешней опорой фильтра 66. Внешняя втулка 66 поддерживает фильтрующую среду 58. Внешняя втулка 66 может быть неметаллической, например, из пластмассы; альтернативно она может быть металлической, изготовленной из тянутого металла. Как можно видеть из изображения варианта на фигуре 6, внешняя втулка 66 ограничивает фильтрующую среду 58, и фильтрующая среда 58 окружает внутреннюю футеровку 64.

Фильтрующий элемент 14 закреплен в корпусе 12 с возможностью съема и снабжен уплотнением 68 (фигура 3). Уплотнение фильтрующего элемента 14 в корпусе 12 может быть осуществлено различными способами. В показанном на чертеже варианте радиальное уплотнение 70 сформировано между элементом 14 и корпусом 12. Конкретно, направленное вовнутрь радиальное уплотнение 70 сформировано между первой торцевой заглушкой 54 и внутренней стенкой 46 корпуса 16.

В показанном на чертеже варианте внутренняя поверхность 84 имеет форму многоугольника; конкретно, она имеет форму правильного многоугольника. Как можно видеть на фигуре 4, благодаря форме внешней радиальной периферии 78 элемента 14 и форме внутренней поверхности 84 каждая отходящая наружу верхняя точка 80 фильтрующего элемента 14 входит внутрь паза 86 в верхней части внутренней поверхности 84 крышки 18. Это устройство закрепляет элемент 14 относительно крышки 18, чтобы предотвратить вращение крышки 14 относительно крышки 18. Крышка 18 крепится к корпусу 16 защелками 28, предотвращающими вращение крышки 18 относительно корпуса 16. Таким образом, элемент 14 не может вращаться относительно всего корпуса 12, включая как корпус 16, так и крышку 18.

Со ссылкой на фигуры 6 и 7 в показанном на чертеже варианте внешняя стенка 76 второй торцевой заглушки 56 имеет первую секцию 90 и вторую секцию 92. Первая секция 90 соответствующей внешней радиальной периферии 78 имеет некруглую форму, которая входит в контакт с внутренней поверхностью 84 крышки 18. Вторая секция 92 отходит от первой секции 90. В показанном варианте первая секция 90 непосредственно примыкает к закрытому торцу 50, в то время как вторая секция 92 проходит от первой секции 90 и отделена от закрытого торца 50 первой секции 90. В варианте, показанном на фигуре 7, первая секция 90 прижата к внешней втулке 66, в то время как вторая секция 92 радиально удалена от внешней втулки 66 и фильтрующей среды 58. Вторая секция 92 может иметь ту же самую форму, что и первая секция 90, или она может иметь форму, совпадающую с формой фильтрующей среды 58, например цилиндрическую (круглый поперечный разрез).

Вторая секция 92 является частью предварительного очистителя для очистки воздуха в воздухоочистителе 10. Конкретно, и как показано на фигуре 3, воздухоочиститель 10 имеет эжектор пыли 94, как часть корпуса 12; в частности как часть крышки 18. Подлежащий фильтрованию воздух входит в корпус 12 через впускной патрубок 22, при этом предварительный очиститель 96 (фигура 3) помогает отделить большие частицы пыли и извлечь их через эжектор пыли 94 прежде, чем они достигнут первичного элемента 14. Конкретно, вторая секция 92 внешней стенки 76 обеспечивает вращение входящего воздуха или завихрение вокруг второй секции 92. Это вращение воздуха вокруг второй секции 92 создает центробежные силы, которые заставляют частицы пыли падать на дно 98 корпуса 12, откуда они удаляются через выпускной патрубок эжектора 100 в крышке 18 и затем через вакуумный клапан 102.

Показанная на фигуре 6 вторая заглушка 56 включает осевую часть 104, в основном перпендикулярную внешней стенке 76. Осевая часть 104 имеет центральную часть 106 с закрытым углублением 108, входящим во внутреннюю открытую часть фильтра 60. Закрытое углубление проходит расстояние, по меньшей мере равное 30 мм, предпочтительно 40-80 мм по оси от верхней точки 110 закрытого торца 50. В показанном на чертеже варианте центральная часть 106 дополнительно включает выступ 112, проходящий по оси от центральной области 106. В показанном на чертеже варианте выступ 112 отходит по меньшей мере на 10 мм, например 12-30 мм от внутренней части 114 закрытого углубления 108.

В показанном на чертеже варианте крышка 18 включает конструкцию, обеспечивающую сцепление с торцевой заглушкой 56 для создания боковой опоры для фильтрующего элемента 14 в рабочем положении в корпусе 12 с установленным радиальным уплотнением 70. В варианте, показанном на фигуре 3, крышка 18 включает выступ 116, входящий в закрытое углубление 108 второй торцевой заглушки 56. Предпочтительно крышка 18 также определяет углубление 118, предназначенное для приема выступа 112 второй торцевой заглушки 56. Как можно видеть на фигуре 3, когда выступ 116 входит в закрытое углубление 108 и когда выступ 112 входит в углубление 118, это помогает удерживать фильтрующий элемент 14 на нужном месте на стенке 46 с установленным радиальным уплотнением 70.

Для того чтобы установить фильтрующий элемент 14 в корпус 12, фильтрующий элемент 14 оперативно ориентируется в теле корпуса 16. Эта операция включает формирование уплотнения 68 между элементом 14 и корпусом 12. В показанном примере радиальное уплотнение 70 формируется, сжимая первую торцевую заглушку 54 между внешней втулкой 66 и стенкой 46 корпуса. Затем крышка 18 ориентируется по элементу 14 и открытому торцу 26 корпуса 16. Стадия ориентации крышки 18 по элементу 14 и телу корпуса 16 включает контакт внутренней поверхности 84 и фильтрующего элемента с внешней радиальной периферией 78 с возможностью вращения относительно друг друга. Например, вторая торцевая заглушка 56 фильтрующего элемента 14 имеет внешнюю стенку 76 по меньшей мере с одной верхней точкой 80. Эта верхняя точка 80 выровнена по противоположно ориентированной верхней точке 86 на внутренней поверхности 84 крышки. В примере, показанном на фигуре 4, стадия контакта внутренней поверхности 84 и фильтрующего элемента с внешней радиальной периферией 78 включает контакт с элементом, имеющим форму правильного многоугольника на внешней стенке 76 против правильного многоугольника на внутренней поверхности крышки 84.

Для обслуживания воздухоочистителя 10 крышка 18 снимается с корпуса 16, отпуская защелки 28. Фильтрующий элемент 14 затем берется рукой и вытягивается через открытый торец 26 корпуса 16. Это действие освобождает радиальное уплотнение 70. Забитый фильтрующий элемент 14 затем выбрасывается. Если будет использоваться защитный элемент 32, то удаление элемента 14 из корпуса 16 открывает защитный элемент 32. Если желательно, защитный элемент 32 может также быть удален из корпуса 16 и вытянут через открытый торец 26, освобождая радиальное уплотнение 44. Затем может быть установлен новый защитный элемент 32, вставляя его через открытый торец 26 корпуса 16 и формируя радиальное уплотнение 44. После этого подготавливается новый фильтрующий элемент 14 и устанавливается в корпус 16, размещая внутреннюю открытую часть фильтра 60 над защитным элементом 32, формируя затем радиальное уплотнение 70, прижимая уплотняющую часть 72 первой торцевой заглушки 54 к стенке корпуса 46, чтобы сформировать радиальное уплотнение 70. Таким образом, фильтрующий элемент 14 заперт с возможностью вращения относительно крышки 18, ориентируя крышку 18 по элементу 14 и соединяя внешнюю радиальную периферию 78 относительно внутренней поверхности 84 крышки 18. Затем защелкиваются защелки 28, чтобы зафиксировать крышку 18 относительно корпуса 12.

На фигурах 10-17 показан второй вариант устройства связи между фильтрующим элементом 214 и крышкой 218. В противоположность описанной выше конструкции, обсужденный ниже элемент 214 конструктивно идентичен описанному варианту элемента 14, и крышка 218 конструктивно идентична крышке 18.

На фигурах 10-13 фильтрующий элемент 214 показан как оперативно установленный в крышке 218. Фигуры 14 и 15 иллюстрируют фильтрующий элемент 214, а фигуры 16 и 17 иллюстрируют крышку 218.

Как и в варианте, показанном на фигурах 1-9, фильтрующий элемент 214 имеет внешнюю стенку 276, которая ограничивает трубчатый патрон фильтрующей среды 258 (фигура 11). Снова, как в варианте на фигурах 1-11, внешняя стенка 276 определяет по меньшей мере одну верхнюю точку 280 и предпочтительно множество верхних точек 280. В варианте на фигурах 10-15 внешняя стенка 276 включает по меньшей мере одно ребро 300, выходящее из нее, в предпочтительном варианте по меньшей мере одно ребро 300 включает множество ребер 300, отходящих от внешней стенки 276. В предпочтительном выполнении, показанном на фигурах 10-15, число ребер 300 меньше числа верхних точек 280. В показанном на чертеже варианте каждое из ребер 300 выровнено относительно соответствующего одно из множества верхних точек 280. В показанном предпочтительном варианте любая часть поверхности в верхней точке 280 включает ребро 300, выровненное по этой верхней точке. Цель использования ребер 300 будет описана ниже.

На фигурах 16 и 17 показана крышка 218. Крышка 218 имеет конструкцию, аналогичную конструкции крышки 18, за исключением вентиляционных пазов 302. Как и в варианте на фигурах 1-9, крышка 218 имеет внутреннюю поверхность крышки 284, которая является некруглой. Внутренняя поверхность крышки 284, как и в варианте на фигурах 1-9, определяет по меньшей мере одну верхнюю точку 286 и предпочтительно множество верхних точек 286. Множество верхних точек 286 в показанном на чертеже варианте равномерно распределено по внутренней поверхности 284 крышки 218. В варианте на фигурах 10-17 внутренняя поверхность крышки 284 также определяет по меньшей мере один вентиляционный паз 302. В показанном варианте по меньшей мере один вентиляционный паз 302 выровнен по меньшей мере с одной из множества верхних точек 286 на внутренней поверхности крышки 284. Предпочтительно, и как показано на чертеже, в этом варианте имеется множество вентиляционных пазов 302, при этом один соответствующий вентиляционный паз 302 выровнен с соответствующей верхней точкой 286 на внутренней поверхности крышки 284.

В процессе эксплуатации, когда элемент 214 собран с крышкой 218, вентиляционные пазы 302 позволяют воздуху выйти из объема или войти в объем между элементом 214 и крышкой 218 при установке или снятии крышки 218. Без вентиляционных пазов 302 воздух может скапливаться в объеме между крышкой 218 и элементом 214. Без вентиляционных пазов 302 при снятии крышки 218 с элемента 214 в объеме между крышкой 218 и элементом 214 мог быть создан вакуум, потому что этот объем очень медленно заполняется воздухом. Вентиляционные пазы 302 позволяют избежать попадания воздуха в объем между элементом 214 и крышкой 218.

Кроме того, по меньшей мере некоторые из вентиляционных пазов 302 служат для приема ребер 300 в элемент 214. В варианте на фигурах 1-9, без ребер 300, можно иногда переместить крышку обслуживания 18 на воздухоочистителе через элемент 14 в закрытое положение и зацепить защелки. Это приводит к тому, что элемент 14 механически "заперт" в крышке обслуживания 18. При снятии крышки обслуживания 18 элемент 14 остается скрепленным с крышкой 18 и становится трудно удалить его из крышки 18. Ребра 300 в верхней части элемента 280 предотвращают элемент 214 от посадки его на место, когда его верхние части 280 нецентрированы относительно верхних частей 286 крышки 218. В показанном примерном варианте ребра 300 находятся на каждой второй верхней точке 280, чтобы обеспечить работу вентиляционных пазов 302.

Изобретение предназначено для очистки воздуха. Воздухоочиститель включает тело корпуса, съемную крышку и фильтрующий элемент, в котором крышка и фильтрующий элемент вращательно взаимодействуют друг с другом путем контакта внутренней поверхности крышки с внешней радиальной периферией фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент включает пару торцевых заглушек, фильтрующую среду и внешнюю стенку на заглушке, окружающую фильтрующую среду, при этом внешняя стенка является некруглой. Способ установки фильтрующего элемента в корпус включает ориентирование крышки по элементу и телу корпуса при контакте внутренней поверхности крышки с внешней радиальной периферией фильтрующего элемента с возможностью вращения относительно друг друга. Технический результат: исключение перемещений фильтрующего элемента в корпусе, улучшение уплотнения между ними. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Фильтрующий элемент (14, 214), содержащий трубчатый патрон для фильтрующей среды (58), определяющий его открытую часть (60); первую торцевую заглушку (54), прикрепленную к трубчатому патрону для фильтрующей среды, при этом первая торцевая заглушка определяет отверстие (74), сообщающееся с открытой внутренней частью патрона; вторую заглушку (56), прикрепленную к трубчатому патрону для фильтрующей среды напротив первой торцевой заглушки, при этом вторая заглушка является закрытой торцевой заглушкой без проходящих через нее отверстий, отличающийся тем, что вторая заглушка (56) включает внешнюю стенку (76, 276), окружающую трубчатый патрон для фильтрующей среды (58, 258), при этом внешняя стенка включает множество вершин (80, 280) и снабжена множеством ребер (300), причем число ребер меньше числа вершин, при этом каждое из ребер (300) расположено на одной оси с соответствующей вершиной из множества вершин (280).

2. Фильтрующий элемент по п.1, в котором внешняя стенка (76, 276) имеет форму многоугольника.

3. Фильтрующий элемент по п.1, в котором внешняя стенка (76, 276) имеет форму правильного многоугольника.

4. Фильтрующий элемент по п.1, в котором внешняя стенка (76, 276) имеет первую секцию (90) и вторую секцию (92), отходящую от первой секции, при этом вторая секция (92) имеет круглую форму.

5. Фильтрующий элемент по п.1, в котором вторая торцевая заглушка (56) включает осевую часть (104), имеющую центральную область (106) с закрытым углублением (108), входящим в открытую внутреннюю часть патрона (60), и выступ (112), проходящий по оси от указанной центральной области (106).

6. Фильтрующий элемент по п.1, в котором:
(a) первая торцевая заглушка (54) снабжена уплотняющей частью (72), при этом уплотняющая часть радиально входит в отверстие;
(b) трубчатый патрон для фильтрующей среды (58, 258) содержит цилиндрическую фильтрующую набивку из гофрированной среды (62); и
(c) фильтрующий элемент дополнительно включает внутреннюю втулку (64) и внешнюю втулку (66), при этом цилиндрическая набивка из гофрированной среды размещена между ними.

7. Воздухоочиститель (10), содержащий тело корпуса (16); съемную крышку (18, 218), установленную в корпусе и имеющую внутреннюю поверхность (84); фильтрующий элемент (14, 214), смонтированный в корпусе с возможностью съема и имеющий внешнюю радиальную периферию (78), отличающийся тем, что крышка (18, 28) и фильтрующий элемент (14, 214) соединены друг с другом путем контакта между внутренней поверхностью крышки (84, 284) и внешней радиальной периферией фильтрующего элемента (78), определяемой внешней стенкой (76, 276) торцевой заглушки (56) фильтрующего элемента, при этом внешняя стенка включает множество вершин (80, 280) и снабжена множеством ребер (300), а внутренняя поверхность крышки (284) имеет, по меньшей мере, один вентиляционный паз (302), расположенный на одной оси, по меньшей мере, с одной из множества вершин (286) на внутренней поверхности крышки (284).

8. Воздухоочиститель по п.7, в котором внутренняя поверхность крышки (84, 284) имеет форму многоугольника.

9. Воздухоочиститель по п.8, в котором
(а) фильтрующий элемент (14, 214) включает:
(i) трубчатый патрон для фильтрующей среды (58, 258), определяющий его открытую внутреннюю часть (60);
(ii) первую торцевую заглушку (54), прикрепленную к трубчатому патрону для фильтрующей среды;
(iii) вторую торцевую заглушку (56), прикрепленную к трубчатому патрону для фильтрующей среды напротив первой торцевой заглушки;
(A) вторая торцевая заглушка (56) является закрытой торцевой заглушкой без отверстий, проходящих через нее;
(B) внешняя стенка (76, 276) второй торцевой заглушки (56) окружает трубчатый патрон для фильтрующей среды (58).

10. Воздухоочиститель по п.9, в котором:
(а) первая торцевая заглушка (54) определяет:
(i) отверстие (74), сообщающееся с открытой внутренней частью патрона (60); и
(ii) уплотняющую часть (72);
(А) уплотняющая часть (72) радиально входит в отверстие (74) и формирует радиальное уплотнение (70) с корпусом (16).

11. Воздухоочиститель по п.10, в котором внутренняя поверхность крышки (284) имеет множество вентиляционных пазов (302), при этом один соответствующий вентиляционный паз (302) расположен на одной оси с соответствующей одной из множества вершин (286) на внутренней поверхности крышки (284).

12. Воздухоочиститель по п.11, в котором:
(a) число ребер внешней стенки (276) меньше числа вершин (280), при этом каждое из ребер (300) расположено на одной оси с соответствующей вершиной из множества вершин (280), и
(b) каждое из ребер (300) входит в соответствующий вентиляционный паз (302) на внутренней поверхности крышки (284).

13. Воздухоочиститель по п.9, в котором:
(a) внешняя стенка (76, 276) второй торцевой заглушки (56) имеет форму правильного многоугольника, и
(b) внутренняя поверхность крышки (84, 284) имеет форму правильного многоугольника.

14. Воздухоочиститель по п.9, в котором:
(a) вторая торцевая заглушка (56) включает осевую часть (104), имеющую:
(i) центральную область (106) с закрытым углублением (108), входящим в открытую внутреннюю часть патрона (60); и
(ii) выступ (112), проходящий по оси от указанной центральной области (106), и
(b) крышка (18, 218) включает выступ (116), входящий в закрытое углубление (108) второй торцевой заглушки (56).

15. Воздухоочиститель по п.14, в котором крышка (18, 218) выполнена с углублением (118), предназначенным для приема выступа (112) второй торцевой заглушки (56).

16. Воздухоочиститель по п.7, дополнительно содержащий защитный элемент (32), расположенный во внутренней части (60) фильтрующего элемента (14, 214).

17. Способ установки фильтрующего элемента (14, 214) в корпус (12), включающий тело корпуса (16) и съемную крышку (18, 218), имеющую внутреннюю поверхность (84, 284), при этом фильтрующий элемент включает внешнюю радиальную периферию (78), причем способ включает следующие стадии:
ориентируют фильтрующий элемент в тело корпуса и ориентируют крышку по элементу и телу корпуса, отличающийся тем, что на стадии ориентации крышки (18, 218) по элементу (14, 214) приводят в контакт внутреннюю поверхность (84, 284) крышки (18, 218) и внешнюю радиальную периферию фильтрующего элемента (78), определяемую внешней стенкой (76, 276) торцевой заглушки (56) фильтрующего элемента, имеющей ребра (300),
выступающие из нее напротив внутренней поверхности крышки, имеющей форму многоугольника и вентиляционные пазы (302), в которые входят ребра (300).

18. Способ по п.17, в котором стадия ориентации фильтрующего элемента (14, 214) в тело корпуса (16) включает формование радиального уплотнения (70) между фильтрующим элементом (14, 214) и телом корпуса (16).

19. Способ по п.17, в котором стадия контакта внутренней поверхности (84, 284) крышки и фильтрующего элемента с внешней радиальной периферией (78) включает контакт торцевой заглушки (56) фильтрующего элемента (14, 214), имеющей внешнюю стенку (76, 276) в виде правильного многоугольника, и внутренней поверхности крышки (84, 284), также имеющей форму правильного многоугольника.