CN107532549B - 用于过滤器组件的可拆卸式可逆预清洁器 - Google Patents

用于过滤器组件的可拆卸式可逆预清洁器 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于具有主过滤器壳体(202)的过滤器组件(200)的预清洁器(300)。预清洁器(300)包括预清洁器壳体(301)，预清洁器壳体(301)包括第一壁(306)以及与第一壁(306)相对的第二壁(308)。在第一配置和第二配置中的每一个中，预清洁器(300)被配置成可拆卸地联接至主过滤器壳体(202)。预清洁器(300)还包括在第一壁(306)与第二壁(308)之间延伸的多个流管道(305)。在第一配置及第二配置中的每一个中，该多个流管道(305)被配置成在其中容纳流体。第二壁(308)在第一配置中设置于主过滤器壳体(202)内，而在第二配置中设置于主过滤器壳体(202)之外。

Description

用于过滤器组件的可拆卸式可逆预清洁器
技术领域
本发明涉及一种过滤器组件，并且更具体而言涉及用于过滤诸如空气之类的流体的过滤器组件。
背景技术
诸如发动机之类的各种机器部件中的流体流可包含夹带的颗粒物质，诸如其中的污染物。此种颗粒物质如果不被移除，可对发动机***的部件造成实质损坏。过滤器组件可与发动机相关联地设置以从例如空气流之类的流体流移除颗粒物质。已知多种过滤器组件可用于从流体流移除颗粒物质。过滤器组件通常包括预清洁器以及设置在壳体中的主过滤器元件。在一些情况下，基于应用的类型来使用不同尺寸的主过滤器元件。例如，主过滤器元件的尺寸可取决于其使用寿命。
通常，改变过滤器组件的壳体以适应主过滤器元件的不同尺寸。然而，壳体的替换可影响过滤器组件的总成本，并因此影响其中正使用过滤器组件的***的操作成本。
作为参考，美国专利公开第2014/0360144号描述了一种空气清洁器以及用于空气清洁器的优选部件。在某些布置中，条带永久地安装至介质包，从而环绕介质。而且，芯子是非圆形的并且在其上包括径向密封。
发明内容
在本发明的一个方面，提供一种用于具有主过滤器壳体的过滤器组件的预清洁器。预清洁器包括预清洁器壳体，该预清洁器壳体包括第一壁以及与第一壁相对的第二壁。在第一配置和第二配置中的每一个中，预清洁器被配置成可拆卸地联接至主过滤器壳体。预清洁器还包括在第一壁与第二壁之间延伸的多个流管道。在第一配置和第二配置中的每一个中，多个流管道被配置成在其中容纳流体。第二壁在第一配置中设置于主过滤器壳体内，而在第二配置中设置于主过滤器壳体之外。
在本发明的另一方面，提供一种过滤器组件。过滤器组件包括主过滤器壳体，该主过滤器壳体具有进气端以及排出端。过滤器组件还包括设置于主过滤器壳体内的主过滤器元件。过滤器组件还包括预清洁器，该预清洁器包括预清洁器壳体。预清洁器壳体包括第一壁以及与第一壁相对的第二壁。在第一配置和第二配置中的每一个中，预清洁器被配置成邻近主过滤器壳体的进气端可拆卸地联接至主过滤器壳体。预清洁器还包括在第一壁与第二壁之间延伸的多个流管道。在第一配置和第二配置中的每一个中，多个流管道被配置成在其中容纳流体。第二壁在第一配置中接近主过滤器壳体的排出端，而第一壁在第二配置中接近主过滤器壳体的排出端。第一配置中的第一壁与排出端之间的第一距离小于第二配置中的第二壁与排出端之间的第二距离。
在本发明的又一方面，提供一种将具有预清洁器壳体的预清洁器与过滤器组件的主过滤器壳体组装在一起的方法。该方法包括将多个流管道中的每一个的第一端可拆卸地联接至预清洁器壳体的第一壁和预清洁器壳体的第二壁中的一个。第一壁与第二壁相对，并且多个流管道中的每一个的第一端被配置成在其中容纳流体。该方法还包括将多个流管道中的每一个的第二端可拆卸地联接至第一壁和第二壁中的另一个。多个流管道中的每一个的第二端远离第一端。该方法还包括当多个流管道中的每一个的第一端可拆卸地联接至预清洁器壳体的第一壁时，将预清洁器壳体的第二壁设置于主过滤器壳体内。该方法包括当多个管道中的每一个的第一端可拆卸地联接至预清洁器壳体的第二壁时，将预清洁器壳体的第二壁设置于主过滤器壳体之外。该方法还包括将预清洁器壳体可拆卸地联接至主过滤器壳体。
通过以下说明和附图，本发明的其它特征和方面将显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的具有过滤器组件的示例性发动机***的示意图；
图2是根据本发明的一个实施例的具有在第一配置中的预清洁器的过滤器组件的透视图；
图3是根据本发明的一个实施例的具有在第一配置中的预清洁器的过滤器组件的剖视图；
图4是根据本发明的实施例在第一配置中的预清洁器的分解图；
图5是在第一配置中的预清洁器的透视图；
图6是根据本发明的一个实施例的具有在第二配置中的预清洁器的过滤器组件的剖视图；
图7是根据本发明的实施例的在第二配置中的预清洁器的分解图；
图8是在第二配置中的预清洁器的透视图；以及
图9是根据本发明的一个实施例的将预清洁器与过滤器组件的主过滤器壳体组装在一起的方法的流程图。
具体实施方式
只要可能，在各附图中使用相同的参考标记指示相同的或类似的部分。参照图1，示出了示例性发动机***100。发动机***100包括发动机102。发动机102被实施为由柴油供以动力的内燃机。在其它实施例中，发动机102可由诸如汽油、天然气、其组合等等任何其它燃料供以动力。在示例中，发动机102可以是燃气涡轮发动机。
发动机***100包括涡轮增压器104，该涡轮增压器被设置成与发动机102流体连通。涡轮增压器104相对于进气的流动方向设置于发动机102的上游。进一步，涡轮增压器104被设置成与进气歧管106流体连通，该进气歧管与发动机102相关联。涡轮增压器104包括压缩机108，该压缩机可驱动地联接至涡轮机110。涡轮机110是由来自与发动机102相关联的排气歧管112的废气驱动，其继而驱动压缩机108。压缩机108被配置成在进气被供应至进气歧管106之前压缩并增大进气的密度。
进一步，发动机***100还包括后冷却器114，该后冷却器设置于涡轮增压器104的下游。后冷却器114被设置成与压缩机108和进气歧管106流体连通。后冷却器114被配置成在压缩机108下游的进气被供应至进气歧管106之前降低该进气的温度。可选地，中间冷却器(未示出)可设置于涡轮增压器104内，并且更具体而言，设置于进气的连续压缩阶段之间。
应注意，如本文所述的发动机***100仅仅是示例性的并且因此对本发明是非限制性的。此外，发动机***100可包含本领域已知的任何其它类型的***。
参照图1和图2，示出了用于发动机***100的过滤器组件200。过滤器组件200可被配置成过滤从中穿过的流体流。在一个示例中，流体可以是空气，诸如大气。在所示出的实施例中，过滤器组件200与压缩机108流体连通。进一步，过滤器组件200还与流体源118(例如空气源118)流体连通。过滤器组件200可从空气源118接收空气流。过滤器组件200被配置成过滤穿过其中并进入到压缩机108中的空气。过滤器组件200可从空气流分离出磨粒、碎屑或任何其它颗粒污染物。现在将参照后续附图来详细描述过滤器组件200。
主过滤器壳体202在进气端204与排出端206之间界定容积。如图2所示，进气端204与排出端206以距离‘D’彼此分隔。进一步，进气端204界定绕其高度‘H’。
参照图2和图3，示出了具有在第一配置中的预清洁器300的过滤器组件200。在图4和图5中，示出了在第一配置中的用于过滤器组件200的预清洁器300。参照图6，示出了具有在第二配置中的预清洁器300的过滤器组件200。在图7和图8中，示出了在第二配置中的用于过滤器组件200的预清洁器300。
在第一配置和第二配置中的每一个中，过滤器组件200包括主过滤器壳体202。主过滤器壳体202具有进气端204和排出端206。在实施例中，主过滤器壳体202可包括邻近进气端204的唇部212。
根据本发明的一个实施例，过滤器组件200还包括设置于主过滤器壳体202中的主过滤器元件208A(图3所示)。主过滤器元件208A具有长度‘L1’。根据本发明的另一个实施例，过滤器组件200包括设置于主过滤器壳体202中的主过滤器元件208B(图6所示)。主过滤器元件208B具有长度‘L2’。
在稍后将详细描述的第一配置和第二配置中的每一个中，预清洁器300被配置成过滤流体中的颗粒物质。主过滤器元件208A、208B(也统称为“主过滤器元件208”)中的每一个可进一步过滤从预清洁器300接收到的经预清洁的流体。此外，主过滤器元件208可被配置成进一步过滤流体中的相对较小的污染物。主过滤器元件208可包括被配置成过滤穿过其中的流体的一个或多个过滤介质，诸如纸、过滤网等等。在下文中将详细描述第一配置和第二配置中的每一个中的过滤器组件200以及预清洁器300。
现在参照图2至图5，将描述预清洁器300和过滤器组件200的第一配置。预清洁器300邻近主过滤器壳体202的主过滤器元件208A和进气端204二者设置。预清洁器300包括预清洁器壳体301，该预清洁器壳体被配置成可拆卸地联接至主过滤器壳体202。
预清洁器壳体301可包括第一壳体部件302以及可拆卸地联接至第一壳体部件302的第二壳体部件304。第一壳体部件302包括第一壁306。在所示出的实施例中，第一壳体部件302包括两个突出部分322A(最佳示出于图7中)、322B(最佳示出于图4中)，这两个突出部分从第一壁306的***沿相反的方向有角度地延伸至彼此。第二壳体部件304包括与第一壁306相对的第二壁308。进一步，第二壳体部件304的自由端可容纳在由突出部分322A界定的凹槽中。在实施例中，第二壳体部件304可通过干涉配合联接至第一壳体部件302。然而，可设想使用其它方法来将第二壳体部件304可拆卸地联接至第一壳体部件302。在示例中，第二壳体部件304可使用紧固件而联接至第一壳体部件302。
在第一配置中，预清洁器壳体301邻近主过滤器壳体202的进气端204可拆卸地联接至主过滤器壳体202。进一步，第二壁308接近排出端206设置，而第一壁306则远离排出端206。如图所示，第二壁308与排出端206在其之间界定第一距离‘D1’。在实施例中，第二壁308设置于主过滤器壳体202内。
在所示出的实施例中，第一壳体部件302包括一对附接部分320，该对附接部分被配置成可拆卸地联接主过滤器壳体202。在示例中，附接部分320可通过卡扣配合联接至主过滤器壳体202。进一步，第一壁306的突出部分322A被配置成可拆卸地容纳在主过滤器壳体202的唇部212中。
预清洁器壳体301还包括在第一壁306与第二壁308之间延伸的多个流管道305。流体管道305被配置成在其中容纳流体。在所示出的实施例中，第一壁306界定穿过其中的第一多个孔口310，并且第二壁308界定穿过其中的第二多个孔口312。在实施例中，第一孔口310中的每一个的直径与第二孔口312中的每一个的直径实质上彼此相等。
在第一配置中，第一孔口310中的每一个被配置成在其中容纳流管道305中的每一个的第一端303。进一步，第二孔口312中的每一个被配置成在其中容纳流管道305的第二端307。
在图4所示出的实施例中，该多个流管道305中的每一个包括第一管件314和第二管件316。第一管件314被配置成可拆卸地联接第一多个孔口310中的对应第一孔口310。第一管件314可界定从其第一端311至第二端315增大的直径。此外，第一管件314的第一端311可联接对应第一孔口310。
第二管件316包括第一端317和第二端318。在第一配置中，第二管件316的第一端317被配置成可拆卸地联接第二多个孔口312中的对应第二孔口312。进一步，第二管件316的第二端318被配置成至少部分地容纳在对应第一管件314内。因此，第二管件316的第二端318的直径可小于第一管件314的第二端315的直径。
参照图6至图8，示出了在第二配置中的预清洁器300。在所示出的实施例中，过滤器组件200包括设置于主过滤器壳体202内的主过滤器元件208B。此外，主过滤器元件208B的长度‘L2’大于主过滤器元件208A的‘L1’长度。
在第二配置中，预清洁器300可被设置成使得第一壁306接近排出端206，而第二壁308则远离排出端206。在实施例中，预清洁器300的第二壁308设置于主过滤器壳体202之外。如图所示，预清洁器300界定第一壁306与排出端206之间的第二距离‘D2’。进一步，如可从图3和图5看出，第一距离‘D1’小于第二距离‘D2’。
预清洁器300邻近进气端204可拆卸地联接至主过滤器壳体202。在实施例中，第一壳体部件302的突出部分322B可以可拆卸地容纳在主过滤器壳体202的唇部212中。进一步，附接部分320还可以被配置成可拆卸地联接主过滤器壳体202。例如，附接部分320可通过卡扣配合联接至主过滤器壳体202。在其它示例中，在第一配置和第二配置中的每一个中，预清洁器300可以使用其它适当方法而可拆卸地联接主过滤器壳体202。
在实施例中，在第二配置中，流管道305中的每一个的第一端303容纳在第二壁308中所界定的对应第二孔口312中。进一步，流管道305中的每一个的第二端307容纳在第一壁306中所界定的对应第一孔口310中。
在所示出的实施例中，在第二配置中，第一管件314可拆卸地联接第一多个孔口310中的对应第二孔口312。进一步，第二管件316可拆卸地联接第一多个孔口310中的对应第一孔口310。进一步，第二管件316中的每一个的第二端318至少部分地容纳在对应第一管件314内。
在实施例中，在第一配置和第二配置中的每一个中，第一和第二管件314、316与对应第一和第二孔口310、312的联接可使用干涉配合来完成。附加地或任选地，还可以使用粘合剂来将第一和第二管件314、316与对应第一和第二孔口310、312联接。可选地，可使用诸如焊接、机械紧固等等其它适当方法来完成可拆卸式联接。
进一步，在第一配置和第二配置中的每一个中，流管道305中的每一个可包括叶片(未示出)。在一个实施例中，第一管件314中的每一个可包括叶片。在替代实施例中，第二管件316中的每一个可包括叶片。叶片可被配置成对流动通过对应流管道305的流体施加离心力，由此从流体分离污染物。
在第一配置和第二配置中的每一个中，预清洁器300可通常根据离心分离的原理来操作。例如，流体及其夹带的污染物从源118进入预清洁器300并横越叶片，这些叶片使得流体以高速循环，由此对流体施加离心力。这样，诸如碎屑、水分及其它较重的颗粒之类的污染物便可通过离心力分离并通过排出管324从预清洁器300排出。排出管324可以与第一壁306与第二壁308之间所界定的容积流体连通。在所示出的实施例中，预清洁器300的第二壳体部件304包括排出管324。此外，经过滤或预清洁的流体可被允许进入主过滤器元件208A以用于进一步过滤。
尽管过滤器组件200被描述为用于发动机***100，但是本领域的普通技术人员将理解，过滤器组件200可用于任何其它适当的应用中。
工业实用性
本发明涉及预清洁器300，该预清洁器可在第一配置和第二配置中的每一个来实现。本发明还涉及具有预清洁器300的过滤器组件200。在实施例中，可通过在同一主过滤器壳体202内实现在第一配置和第二配置中的预清洁器300来使用不同使用寿命的主过滤器元件。主过滤器元件的尺寸可随对应使用寿命而变化。
然而，可通过实现在第二配置中的预清洁器300而在过滤器组件200中使用具有较大长度‘L2’且由此具有较长使用寿命的主过滤器元件208B。类似地，可通过实现在第一配置的预清洁器300而在过滤器组件200中使用具有较小长度‘L1’的主过滤器元件208A。由于在第一配置和第二配置中的每一个中无需改变主过滤器壳体202，因此这种过滤器组件200是有成本效益的。
参照图9，现在将详细描述用于将预清洁器300与过滤器组件200的主过滤器壳体202组装在一起的方法700。在步骤702处，方法700包括将流管道305中的每一个的第一端303可拆卸地联接至第一壁306和第二壁308中的一个。在第一配置中，流管道305中的每一个的第一端303可以可拆卸地联接至第一壁306。在第二配置中，流管道305中的每一个的第一端303可以可拆卸地联接至第二壁308。
在步骤704处，方法700包括将流管道305中的每一个的第二端307可拆卸地联接至第一壁306和第二壁308中的另一个。在第一配置中，流管道305中的每一个的第二端307可以可拆卸地联接至第二壁308。可选地，在第二配置中，流管道305中的每一个的第二端307可以可拆卸地联接至第一壁306。
如上所述，流管道305可包括第一管件314和第二管件316。在这种情况下，在步骤702处，可在第一配置中将第一管件314可拆卸地联接至第一壁306中所界定的对应第一孔口310。在步骤704处，可在第一配置中将第二管件316可拆卸地联接至第二壁308中所界定的对应第二孔口312。
可选地，在步骤702处，可在第二配置中将第一管件314可拆卸地联接至第二壁308中所界定的对应第二孔口312。进一步，在步骤704处，可在第二配置中将第二管件316可拆卸地联接至第一壁306中所界定的对应第一孔口310。
在步骤706处，方法700包括当流管道305中的每一个的第一端303联接至第一壁306(即在第一配置中)时，将预清洁器壳体301的第二壁308设置于主过滤器壳体202内。此外，在这种实施方式下，第一壁306可接近排出端206并且第二壁308可远离排出端206。进一步，可在第一配置中在排出端206与接近排出端206的第一壁306之间界定第一距离‘D1’。
在步骤708处，方法700包括当流管道305中的每一个的第一端303可拆卸地联接至第二壁308(即第二配置)时，将第二壁308设置于主过滤器壳体202之外。此外，在这种实施方式下，第二壁308可接近排出端206并且第一壁306可远离排出端206。进一步，可在第二配置中在排出端206与接近排出端206的第二壁308之间界定第二距离‘D2’。第二距离‘D2’大于第一距离‘D1’，由此提供较大的容积以用于容置具有较大长度‘L2’的主过滤器元件208B。
在步骤710处，方法700包括将预清洁器壳体301可拆卸地联接至主过滤器壳体202。在实施例中，第一壳体部件302上的突出部分322A、322B可分别在第一配置和第二配置中容纳在主过滤器壳体202的唇部212中。进一步，第一壳体部件302上的附接部分320可通过卡扣配合而可拆卸地联接至主过滤器壳体202。
下面描述从第一配置获得用于过滤器组件200的第二配置的示例性方法。可将在第一配置中的预清洁器300翻转180度的角度。进一步，可将第一管件314联接至第二孔口312，而可将第二管件316联接至第一孔口310。进一步，可将预清洁器300设置于主过滤器壳体202之外。在实施例中，可使用适当的方法而邻近进气端204将预清洁器300可拆卸地联接至主过滤器壳体202。
虽然已经参照以上实施例特别示出并描述了本发明的各方面，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离公开内容的精神和保护范围的条件下，可以通过对所公开的机器、***和方法进行修改来构思多种另外的实施例。如基于权利要求及其任何等价物确定，这些实施例应被理解为落在本发明的范围之内。

Claims (7)

1.一种用于具有主过滤器壳体(202)的过滤器组件(200)的预清洁器(300)，所述预清洁器(300)包括：
预清洁器壳体(301)，其包括第一壁(306)以及与所述第一壁(306)相对的第二壁(308)，在第一配置和第二配置中的每一个中，所述预清洁器(300)被配置成可拆卸地联接至所述主过滤器壳体(202)；以及
多个流管道(305)，其在所述第一壁(306)与所述第二壁(308)之间延伸，其中在所述第一配置和所述第二配置中的每一个中，所述多个流管道(305)被配置成在其中容纳流体；
其中所述第二壁(308)在所述第一配置中设置于所述主过滤器壳体(202)内，并且其中所述第二壁(308)在所述第二配置中设置于所述主过滤器壳体(202)之外；
其中所述第一壁(306)界定穿过其中的多个第一孔口(310)，其中在所述第一配置中，所述多个第一孔口(310)中的每一个被配置成在其中容纳所述多个流管道(305)中的每一个的第一端(303)，并且其中在所述第二配置中，所述多个第一孔口(310)中的每一个被配置成在其中容纳所述多个流管道(305)中的每一个的第二端(307)，所述多个流管道(305)中的每一个的所述第二端(307)远离所述第一端(303)；以及
其中所述第二壁(308)界定穿过其中的多个第二孔口(312)，其中在所述第一配置中，所述多个第一孔口(310)中的每一个被配置成在其中容纳所述多个流管道(305)中的每一个的所述第二端(307)，并且其中在所述第二配置中，所述多个第一孔口(310)中的每一个被配置成在其中容纳所述多个流管道(305)中的每一个的所述第一端(303)。
2.根据权利要求1所述的预清洁器(300)，其中所述多个流管道(305)中的每一个包括：
第一管件(314)，其在所述第一配置中被配置成可拆卸地联接所述多个第一孔口(310)中的对应第一孔口(310)，并且其中所述第一管件(314)在所述第二配置中被进一步配置成可拆卸地联接所述多个第二孔口(312)中的对应第二孔口(312)；以及
第二管件(316)，其被配置成至少部分地容纳在所述第一管件(314)内，其中所述第二管件(316)在所述第一配置中被进一步配置成可拆卸地联接所述多个第二孔口(312)中的所述对应第二孔口(312)，并且其中所述第二管件(316)在所述第二配置中被进一步配置成可拆卸地联接所述多个第一孔口(310)中的所述对应第一孔口(310)。
3.根据权利要求1所述的预清洁器(300)，其中所述预清洁器壳体(301)包括：
第一壳体部件(302)，其包括所述第一壁(306)；以及
第二壳体部件(304)，其被配置成可拆卸地联接所述第一壳体部件(302)，所述第二壳体部件(304)包括所述第二壁(308)。
4.根据权利要求3所述的预清洁器(300)，其中所述第一壳体部件(302)还包括一对附接部分(320)，所述附接部分(320)被配置成可拆卸地联接所述主过滤器壳体(202)。
5.根据权利要求1所述的预清洁器(300)，其中所述第一壁(306)还包括突出部分(322)，在所述第一配置和所述第二配置中的每一个中，所述突出部分(322)被配置成可拆卸地容纳在所述主过滤器壳体(202)的唇部(212)中。
6.根据权利要求1所述的预清洁器(300)，其中所述预清洁器壳体(301)还包括排出管(324)，所述排出管(324)与在所述第一壁(306)与所述第二壁(308)之间所界定的容积流体连通。
7.一种过滤器组件(200)，其包括根据权利要求1所述的预清洁器(300)。
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