CN103068463A - 有成本效益的可调预清器 - Google Patents

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Abstract

一种惯性分离式空气预清器***包含可替换的***件，可替换的***件可移除地安装至预清器并通过改变穿过预清器外壳的流动路径的流动区域来改动穿过预清器的空气流速。可替换的***件可以被用于同一预清器外壳的不同***件替换，不同的***件提供穿过预清器外壳内部的不同的流动区域，使得用户根据特定应用挑选可选的预清器效率比阻力的权衡，从而使得用户可以对预清器的性能进行调节。

Description

有成本效益的可调预清器
相关申请的交叉引用
此申请要求于2011年3月15日提出的第61/452,667号临时美国专利申请的利益和优先权，其内容以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及用于空气过滤器的惯性分离式预清器。
背景技术
用于空气过滤器的惯性分离式预清器已为人所知。进入的脏空气或含尘空气被预清器部分清洁，之后被向下游发送至过滤器。惯性分离式预清器使进入的含尘空气产生离心力，以实现尘颗粒分离。已知的是,径向叶片式预清器使进入的含尘空气偏转并通过机械结构使其产生离心力。
惯性分离式径向叶片分离机被设计用于有限的流速范围，且在设计的流速范围内***效率和***阻力之间存在此消彼长的权衡关系。如果***在高于该范围的流速下操作，***阻力会过高，会引起***容量降低，而随之即会产生不良的效应，例如，在发动机应用中的发动机功率的损失。如果***在低于该设计流速范围下操作，会降低预清器效率。通常，预清器的效率会对***容量产生很大的影响。预清器效率的小小改变能决定容量目标是否能达到。
过去，由于只能在上述狭窄的范围内操作，所以不在设计限度内的流速可能需要改变结构设计及重建预清器。在一替换方案中，已知的是置换出或改变入口径向叶片结构或入口分配器，而无需改变其余的预清器外壳和结构。
发明内容
本***在对于以上技术的持续发展努力期间产生。在一实施例中，本***使调节预清器性能的成本进一步降低，而无需重新设计及重建，也无需替换径向叶片构造或入口分配器。在其他方面，特别采用有成本效益的调节方法提供用户可选择的不一样的预清器效率比阻力的权衡和与之协调的可调预清器的性能。
附图说明
图1是依照本发明的空气预清器的等距视图。
图2是图1局部的等距视图。
图3类似图2，并示出了另一实施例。
图4是图3的结构的分解透视图。
图5类似图3，示出了另一实施例。
图6是图5的结构的分解透视图。
图7类似图3，示出了另一实施例。
图8是图7的结构的分解透视图。
图9类似图3，示出了另一实施例。
图10是图9的结构的分解透视图。
具体实施方式
图1示出了用于过滤器22的空气预清器20，过滤器22位于空气预清器20的下游。预清器包含外壳24，外壳24具有入口26、叶片构造28和出口30，入口26接收进入的含尘空气，叶片构造28使空气产生离心力以从空气中分离出尘颗粒从而预清洁空气，出口30排放经预清洁的空气，例如，排向下游的过滤器22。预清器具有从入口28到出口30的穿过预清器的流动路径。第二出口被提供在32处用于排放经分离的污物颗粒，其中出口32可以包含诸如在34处的虚线示出的单向阀，全部皆为已知。
可替换的***件36被可移除地安装至预清器的外壳并通过改变穿过预清器外壳内部的流动路径的流动区域来改动穿过预清器外壳内部的空气流速。以下将会详述，可替换的***件可以被用于同一外壳的不同***件替换，不同的***件提供了穿过预清器外壳内部的不同流动区域，使得用户根据应用挑选可选的预清器效率比阻力的权衡，及使得用户得以针对特定应用对预清器的性能进行调节，且在一理想的实施例中，既无须购买另一个预清器外壳，也无须重新设计及重建组合。在一实施例中，提供了一系列的***件，每个***件都可被挑选用于可移除地且可替换地安装至预清器外壳，每个***件都会提供穿过预清器外壳内部的流动路径的不一样的流动区域，从而为用户挑选提供不一样的预清器效率比阻力的权衡和与之协调的可调预清器的性能。
参见图2到4，图2中示出了基座预清器外壳23。入口26由具有中央毂38的圆形入口和外环状侧壁40提供。上述叶片构造由多个叶片42提供，多个叶片42从毂38径向向外延伸至侧壁40。侧壁在毂的径向外侧，由侧壁与毂之间的环状间隙与毂径向隔开。空气流动路径在环状通路内流过环状间隙，环状通路在内环面和外环面之间具有径向宽度，外环面包围内环面。上述***件36，见图3、4，被布置在入口26处，并改变上述内环面和外环面中的至少一个的直径来通过改变环状通路的径向宽度改变上述的流动区域。在一实施例中，***件36在毂38处并增加了流动路径环状通路的上述内环面的直径，从而减少了流动路径环状通路的上述径向宽度。在一实施例中，一系列的***件，例如，***件36a、36b等被提供了增大的直径，从而可选地提供了上述流动路径环状通路的上述径向宽度的不一样的减小量。在一实施例中，***件由图3、4中36处示出的顶盖提供。在另一实施例中，***件由如图5、6中36c处的圆盘提供，如圆盘可以包含顶盖36或不包含顶盖36，如图7、8中示出。在进一步的实施例中，***件可以由在叶片的下游的环36d提供，见图9、10，且环36d可与上述实施例中的任何部件一同被组合提供。在一实施例中，***件在叶片构造的上游，见图3到8。在另一实施例中，***件在叶片构造的下游，见图9、10。***件在上述入口26处被示出。在其他实施例中，***件可以在出口处被提供。在进一步的实施例中，***件是在叶片构造下游的柔性部件，例如可以弯曲以使上述流动区域发生变化的柔性环36d。
本***提供了一种方法，根据用户选择的用于位于其下游的过滤器22的空气预清器20，对于特定应用有成本效益地调节空气预清器的性能=。空气预清器包含预清器外壳24，预清器外壳24具有入口26、叶片构造28和出口30，入口26接收进入的含尘空气，叶片构造28使空气产生离心力以从空气中惯性分离出含尘颗粒从而预清洁空气，出口30向诸如22的空气过滤器的下游排放经预清洁的空气。预清器具有从入口26到出口30的穿过预清器的流动路径。方法包含提供可替换的***件36，可替换的***件36被可移除地安装至预清器的外壳并通过改变穿过预清器外壳的流动路径的流动区域来改动穿过预清器外壳的空气流速。方法提供了使可替换的***件被用于同一外壳的不同***件所替换，及不同的***件提供了穿过预清器外壳的不同流动区域，从而使得用户针对特定应用对预清器的性能进行调节。在一实施例中，无须购买另一个预清器外壳，也无须重新设计及重建组合就可以达成这效果。在进一步的实施例中，提供了一系列的***件，每个***件都可选择用于可移除地且可替换地安装至预清器外壳，每个***件都会提供穿过预清器外壳内部的流动路径的不一样的流动区域，从而为用户挑选提供不一样的预清器效率比阻力的权衡和与之协调的可调预清器性能。
在以上的描述中，为简洁、清晰和便于理解的目的而使用了某些术语。因为这些术语用于描述目的并且意欲进行广泛地解释，所以这些术语不意味着超过现有技术的要求的不必要的限制。此处描述的不同构造、***和方法步骤可单独使用或与其它构造、***和方法步骤组合使用。可以预期到的是，在所附权利要求的范围内，各种等同物、替代物和修改物是可能的。只有当在相应的限制中明确引用术语“用于...的装置”或“用于...的步骤”时，在所附权利要求中的每个限制才意欲援用美国专利法第112条第六款的解释。

Claims (18)

1.一种空气预清器，所述空气预清器用于其下游的过滤器，包括预清器外壳和可替换的***件，所述预清器外壳具有入口、叶片构造和出口，所述入口接收进入的含尘空气，所述叶片构造使所述空气产生离心力以从所述空气中惯性分离出尘颗粒从而预清洁所述空气，所述出口排放经预清洁的空气，所述预清器外壳具有从所述入口到所述出口的流动路径，所述可替换的***件被可移除地安装至所述预清器的外壳并通过改变穿过所述预清器外壳内部的所述流动路径的流动区域来改动穿过所述预清器外壳内部的空气流速。
2.根据权利要求1所述的空气预清器，其中所述可替换的***件可以被用于同一所述预清器外壳的不同***件替换，所述不同的***件提供了穿过所述预清器外壳内部的不同流动区域，使得用户根据应用挑选可选的预清器效率比阻力的权衡，使得所述用户得以针对特定应用对预清器的性能进行调节。
3.根据权利要求2所述的空气预清器，其中所述入口包括具有中央毂的圆形入口和外环状侧壁，所述叶片构造包括多个叶片，所述多个叶片从所述毂径向向外延伸至所述侧壁，所述侧壁在所述毂的径向外侧，并由所述侧壁与所述毂之间的环状间隙与所述毂径向隔开，所述流动路径在环状通路内流过所述环状间隙，所述环状通路在内环面和外环面之间具有径向宽度，所述外环面包围所述内环面的范围，所述***件被布置在所述入口处，并改变所述内环面和所述外环面之间的至少一个环面的直径来通过改变所述环状通路的所述径向宽度改变所述流动区域。
4.根据权利要求3所述的空气预清器，其中所述***件在所述毂处并增加了所述内环面的所述直径，从而减少了所述环状通路的所述径向宽度。
5.根据权利要求4所述的空气预清器，包括一系列的具有增大的直径的所述***件，所述一系列的具有增大的直径的***件可被挑选地提供了所述环状通路的所述径向宽度的不一样的减小量，每个所述***件都可被挑选用于可移除地且可被替换地在所述入口的所述毂处安装至所述预清器外壳，及每个所述***件都提供穿过所述预清器外壳内部的所述流动路径的不一样的流动区域，从而为用户挑选提供不一样的预清器效率比阻力的权衡和与之协调的可调预清器的性能。
6.根据权利要求2所述的空气预清器，包括一系列的所述***件，每个所述***件都可被挑选用于可移除地且可被替换地安装至所述预清器外壳，及每个所述***件都提供穿过所述预清器外壳内部的所述流动路径的不一样的流动区域，从而为用户挑选提供不一样的预清器效率比阻力的权衡和与之协调的可调预清器的性能。
7.根据权利要求6所述的空气预清器，其中所述***件选自顶盖、圆盘及环中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的空气预清器，其中所述***件在所述叶片构造的上游。
9.根据权利要求8所述的空气预清器，其中所述***件在所述入口处。
10.根据权利要求6所述的空气预清器，其中所述***件在所述叶片构造的下游。
11.根据权利要求10所述的空气预清器，其中所述***件在所述出口处。
12.根据权利要求2所述的空气预清器，其中所述***件是在所述叶片构造下游的柔性部件。
13.一种方法，所述方法用于对于特定应用有成本效益地调节空气预清器性能，所述特定应用根据用户对于用于过滤器下游的空气预清器的挑选，所述空气预清器包括预清器外壳，所述预清器外壳具有入口、叶片构造和出口，所述入口接收进入的含尘空气，所述叶片构造将离心力给予在所述空气上以从所述空气中惯性分离出含尘颗粒从而预清洁所述空气，所述出口排放经预清洁的空气，所述预清器具有从所述入口到所述出口的贯穿所述预清器的流动路径，所述方法包括提供可替换的***件，所述可替换的***件可移除地安装至所述预清器的外壳并通过改变穿过所述预清器外壳内部的所述流动路径的流动区域来改动穿过所述预清器外壳内部的空气流速。
14.根据权利要求13所述的方法，包括使所述可替换的***件被用于同一所述外壳的不同***件替换，所述不同的***件提供了穿过所述预清器外壳内部的不同流动区域，从而使得所述用户得以针对所述特定应用对预清器的性能进行调节，并且包括根据所述形成的调节挑选用于特定应用的预清器比阻力的权衡。
15.根据权利要求14所述的方法，包括提供了一系列的所述***件，每个所述***件都可被挑选用于可移除地且可替换地安装至所述预清器外壳，每个所述***件都会提供穿过所述预清器外壳内部的不一样的流动区域，从而为用户挑选提供不一样的预清器效率比阻力的权衡和与之协调的可调预清器的性能。
16.根据权利要求14所述的方法，包括将所述入口提供成具有中央毂的圆形入口和外环状侧壁，将所述叶片构造提供成包括多个叶片，所述多个叶片从所述毂径向向外延伸至所述侧壁，所述侧壁在所述毂的径向外侧，并由所述侧壁与所述毂之间的环状间隙与所述毂径向隔开，所述流动路径流过环状通路中所述环状间隙，所述环状通路在内环面和外环面之间具有径向宽度，所述外环面包围所述内环面，包括将所述***件布置在所述入口处，所述***件改变所述内环面和所述外环面中的至少一个的直径，通过改变所述环状通路的所述径向宽度来改变所述流动区域。
17.根据权利要求16所述的方法，包括将所述***件布置在所述毂处，所述***件增加了所述内环面的所述直径，从而减少了所述环状通路的所述径向宽度。
18.根据权利要求17所述的空气预清器，包括一系列的具有增大的直径的所述***件，所述一系列的具有增大的直径的***件可选地提供了所述环状通路的所述径向宽度的不一样的减小量。
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