Варианты конструкции и конфигурации фильтрующих картриджей, способы сборки и использование - RU2668911C2

Чертежи

Показать все 113 чертежа(ей)

Описание

Настоящая заявка подавалась 30 мая 2014 года в качестве международной заявки на патент по процедуре РСТ.

Ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка содержит описание, с правками и дополнениями, предварительной заявки на выдачу патента США №61/974,273, поданной 02 апреля 2014 года; предварительной заявки на выдачу патента США №61/832,269, поданной 07 июня 2013 года; и предварительной заявки на выдачу патента США №61/829,666, поданной 31 мая 2013 года. Содержание предварительных заявок на выдачу патента США №61/974,273; №61/832,269; и №61/829,666 полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. По настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с заявками на выдачу патента США №61/974,273; №61/832,269; и №61/829,666 в той мере, насколько это возможно.

Настоящая заявка также содержит определенные данные, отличительные признаки и варианты конфигурации, раскрытые в заявке на выдачу патента США №14/266,560, поданной 30 апреля 2014 года. Содержание заявки на выдачу патента США №14/266,560 полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. По настоящей заявке также испрашивается приоритет в соответствии с заявкой на выдачу патента США №14/266,560 в той мере, насколько это возможно.

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к фильтрам в сборе. Описанные и проиллюстрированные отличительные признаки обычно применяются в газоочистителях (например, воздухоочистителях) в сборе. Типовым примером применения служат автомобильные воздушные фильтры в сборе. Способы, раскрытые в настоящем документе, относятся - по меньшей мере, частично - к созданию предпочтительных вариантов конструкции фильтров в сборе для облегчения их обслуживания и эксплуатации с обеспечением при этом правильного расположения, ориентации и закрепления в рабочем положении правильно подобранного картриджа.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Фильтры в сборе используются для очистки самых разных веществ, включая газообразные среды (газовые или воздушные фильтры, или фильтры системы вентиляции картера) и жидкие вещества (жидкостные фильтры, такие как масляные фильтры, гидравлические фильтры и водяные фильтры). Способы, описанные в настоящей заявке, особенно целесообразно использовать в отношении газовых фильтров, таких как воздухоочистители, которые предназначены, например, для очистки воздуха, поступающего в зону горения двигателей внутреннего сгорания различных транспортных средств и прочих устройств, таких как: грузовики, автобусы, вездеходная строительная техника, сельскохозяйственные машины, генераторные установки и т.п. Впрочем, эти способы могут быть использованы и в других сферах применения.

Воздухоочистители рассматриваемого здесь типа обычно представляют собой корпус с установленным в нем съемным сменным фильтрующим картриджем тонкой очистки. В некоторых случаях может быть использован дополнительный или предохранительный картридж.

Корпус обычно содержит, по меньшей мере, одну рабочую или технологическую крышку, которая обеспечивает выборочный доступ к внутреннему пространству картриджа/картриджей фильтра с целью проведения техобслуживания. Техническое обслуживание картриджа фильтра обычно проводится посредством его съема и, или путем замены новым заводским картриджем, или путем ремонта и повторной установки отремонтированного картриджа, или путем замены другим картриджем, уже бывшим в использовании, но отремонтированным.

Задачи, которые следует решить в отношении воздухоочистителей со съемными фильтрующими картриджами с учетом различных вариантов их конфигурации, включают в себя: обеспечение их правильной установки и надлежащей герметизации; создание надежной опоры для картриджа внутри воздухоочистителя, препятствующей его нежелательным сдвигам и перемещениям; обеспечение требуемого расхода воздуха (иной рабочей среды) через систему во время работы; обеспечение возможности беспрепятственного технического обслуживания; и/или предотвращение неправильной установки фильтрующего картриджа внутри корпуса воздухоочистителя.

В настоящем документе описаны усовершенствования, внесенные в воздухоочистители в сборе, а также в их фильтрующие картриджи.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 показано схематическое перспективное изображение одного из примеров реализации фильтрующего картриджа, содержащего признаки согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 схематически показан вид сбоку в вертикальной проекции фильтрующего картриджа, изображенного на фиг. 1.

На фиг. 3 схематически выборочно показан поперечный разрез фильтрующего картриджа, изображенного на фиг. 1 и 2.

На фиг. 4 схематически показан вид сверху фильтрующего картриджа, изображенного на фиг. 1-3.

На фиг. 5 схематически показан вид снизу фильтрующего картриджа, изображенного на фиг. 1-4.

На фиг. 6 схематически показан увеличенный фрагмент поперечного сечения заданной части фильтрующего картриджа по фиг. 3.

На фиг. 7 схематически показано перспективное изображение гильзы или вкладыша фильтрующего картриджа в сборе по фиг. 1.

На фиг. 8 схематически показано второе перспективное изображение модифицированной версии гильзы или вкладыша по фиг. 7.

На фиг. 9 схематически показан закрытый конец гильзы или вкладыша по фиг. 8.

На фиг. 10 схематически показан вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя в сборе, в котором может быть использован фильтрующий картридж по фиг. 1.

На фиг. 11 схематически показан второй вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя в сборе по фиг. 10.

На фиг. 12 схематически показан третий вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя в сборе по фиг. 10.

На фиг. 13 схематически показан выходной конец воздухоочистителя в сборе по фиг. 10-12.

На фиг. 14 схематически показано перспективное изображение выходного конца воздухоочистителя в сборе по фиг. 10-13.

На фиг. 15 схематически показан вид снизу воздухоочистителя в сборе по фиг. 10-14.

На фиг. 16 схематически показан фрагмент поперечного сечения части фильтрующего картриджа по фиг. 1-3, входящей в герметичное зацепление с частью воздухоочистителя в сборе.

На фиг. 17 схематически показан фрагмент поперечного сечения второй части фильтрующего картриджа по фиг. 1-3, входящей в герметичное зацепление с частью корпуса.

На фиг. 18 схематически показан фрагмент поперечного сечения, аналогичный фрагменту, представленному на фиг. 17, отображающий дополнительные части фильтрующего картриджа и воздухоочистителя в сборе.

На фиг. 19 показано схематическое первое изображение проекционного совмещения окружностей согласно настоящему изобретению.

На фиг. 20 показано схематическое второе изображение проекционного совмещения окружностей согласно настоящему изобретению.

На фиг. 21 показано схематическое третье изображение проекционного совмещения окружностей согласно настоящему изобретению.

На фиг. 22 показано схематическое четвертое изображение проекционного совмещения окружностей согласно настоящему изобретению.

На фиг. 23 показано схематическое пятое изображение проекционного совмещения окружностей согласно настоящему изобретению.

На фиг. 24 показано схематическое изображение торцевой заглушки корпуса с альтернативной формой окружности, используемой вместе с картриджем согласно настоящему изобретению.

На фиг. 25 показано схематическое изображение уплотнения с альтернативной формой окружности, используемой вместе с картриджем согласно настоящему изобретению.

На фиг. 26 схематически показан фрагмент поперечного сечения, аналогичный фрагменту, представленному на фиг. 16, отображающий установку второго опционального дополнительного или предохранительного картриджа в воздухоочистителе в сборе.

На фиг. 27 схематически показан фрагмент поперечного сечения, аналогичный фрагменту, представленному на фиг. 26, отображающий альтернативную установку опционального дополнительного или предохранительного картриджа в воздухоочистителе в сборе.

На фиг. 28 схематически показано поперечное сечение, отображающее установку предохранительного картриджа в воздухоочистителе в сборе по фиг. 29-54.

На фиг. 29 схематически показан вид сбоку в вертикальной проекции корпуса воздухоочистителя, используемого в воздухоочистителе в сборе согласно настоящему изобретению.

На фиг. 30 схематически показан развернутый вид в перспективе корпуса по фиг. 29.

На фиг. 31 схематически показано поперечное сечение воздухоочистителя в сборе, характеризующегося наличием корпуса (по фиг. 29 и 30) и технологической крышки, и содержащего фильтрующий картридж.

На фиг. 32 схематически показано второе поперечное сечение воздухоочистителя в сборе по фиг. 31.

На фиг. 33 показано схематическое перспективное изображение части корпуса, используемого в воздухоочистителе в сборе по фиг. 31 и 32.

На фиг. 34 схематически показан вид сбоку в вертикальной проекции части корпуса по фиг. 33.

На фиг. 35 схематически показан вид сверху части корпуса по фиг. 33-34.

На фиг. 36 схематически показано поперечное сечение части корпуса по фиг. 35, выполненное по линии 36-36.

На фиг. 37 схематически показано поперечное сечение части корпуса по фиг. 35, выполненное по линии 37-37.

На фиг. 38 схематически показан увеличенный фрагмент поперечного сечения части выступающего элемента части корпуса по фиг. 35; выполненное по линии 38-39, фиг. 35.

На фиг. 39 показано схематическое перспективное изображение технологической крышки, которая может быть установлена на части корпуса по фиг. 29-30, составляя воздухоочиститель в сборе по фиг. 31-32.

На фиг. 40 схематически показан перспективный вид снизу технологической крышки по фиг. 39.

На фиг. 41 схематически показан вид сверху технологической крышки по фиг. 39-40.

На фиг. 42 схематически показан вид снизу технологической крышки по фиг. 39-40.

На фиг. 43 схематически показано поперечное сечение технологической крышки по фиг. 39-40, выполненное по линии 43-43, фиг. 41.

На фиг. 44 схематически показано второе поперечное сечение технологической крышки по фиг. 39-40, выполненное по линии 44-44, фиг. 41.

На фиг. 45 схематически показан вид сбоку в вертикальной проекции фильтрующего картриджа, устанавливаемого в воздухоочистителе в сборе по фиг. 31 и 32.

На фиг. 46 схематически показан вид снизу картриджа по фиг. 45.

На фиг. 47 схематически показано поперечное сечение картриджа по фиг. 45, выполненное по линии 47-47, фиг. 46.

На фиг. 48 схематически показан вид сверху картриджа по фиг. 45.

На фиг. 48А схематически показано поперечное сечение картриджа по фиг. 48, выполненное по линии 48А-48А.

На фиг. 49 показано схематическое перспективное изображение гильзы или вкладыша, используемого для формирования картриджа по фиг. 45.

На фиг. 50 схематически показан вид сверху гильзы по фиг. 49.

На фиг. 51 схематически показан вид сбоку в вертикальной проекции гильзы по фиг. 49-50.

На фиг. 52 схематически показан второй вид сбоку в вертикальной проекции гильзы по фиг. 49-50.

На фиг. 53 схематически показано поперечное сечение, выполненное по линии 53-53, фиг. 50.

На фиг. 54 схематически проиллюстрирована стадия попытки неправильной установки картриджа по фиг. 47 в корпус воздухоочистителя по фиг. 29 и 30.

На фиг. 55 схематически показано поперечное сечение, аналогичное разрезу, представленному на фиг. 54, демонстрирующее возможные результаты последующих действий по установке.

На фиг. 56 схематически показано поперечное сечение, аналогичное разрезу, представленному на фиг. 54 и 55, демонстрирующее возможные результаты дальнейших действий по неправильной установке.

На фиг. 57 схематически показано перспективное изображение альтернативного варианта картриджа с открытого конца согласно принципам настоящего изобретения.

На фиг. 57А схематически показано первое поперечное сечение фильтрующего картриджа про фиг. 57.

На фиг. 57В схематически показано второе поперечное сечение фильтрующего картриджа про фиг. 57, выполненное примерно под прямым углом к виду по фиг. 57А.

На фиг. 57С представлено схематическое перспективное изображение компонента фильтрующего картриджа по фиг. 57.

На фиг. 58 схематически показано альтернативное перспективное изображение фильтрующего картриджа по фиг. 57 с открытого конца.

На фиг. 59 схематически показан вид сверху фильтрующего картриджа по фиг. 57.

На фиг. 60 схематически показан вид снизу фильтрующего картриджа по фиг. 57.

На фиг. 60А схематически показан второй вид снизу фильтрующего картриджа по фиг. 57.

На фиг. 61 схематически показано проекционное изображение одного из примеров эксцентриситета, используемого в фильтрующем картридже по фиг. 57-60А.

На фиг. 62 схематически показан вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя в сборе, содержащего фильтрующий картридж по фиг. 57-60.

На фиг. 63 схематически показан второй вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя в сборе по фиг. 62; при этом вид по фиг. 63 представляет собой зеркальное отображение вида по фиг. 62.

На фиг. 64 схематически показан третий вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя в сборе по фиг. 62 и 63, если смотреть с левой стороны фиг. 62 или с правой стороны фиг. 63.

На фиг. 65 схематически показан вид снизу воздухоочистителя в сборе по фиг. 62-64.

На фиг. 66 показано схематическое перспективное изображение воздухоочистителя в сборе по фиг. 62-65 со стороны его открытого конца со снятой технологической крышкой, закрывающей внутреннее пространство, в которое помещается фильтрующий картридж.

На фиг. 67 схематически показан перспективный вид изнутри технологической крышки, устанавливаемой на воздухоочиститель по фиг. 66 с целью образования воздухоочистителя в сборе по фиг. 62-65.

На фиг. 68 схематически показан второй перспективный вид изнутри технологической крышки по фиг. 67.

На фиг. 69 схематически показан перспективный вид изнутри слепого конца корпуса воздухоочистителя в сборе по фиг. 62-65.

На фиг. 70 схематически показан альтернативный перспективный вид изнутри слепого конца корпуса по фиг. 69.

На фиг. 71 схематически показан вид снизу слепого конца корпуса по фиг. 69 и 70.

На фиг. 72 схематически показано первое поперечное сечение воздухоочистителя в сборе по фиг. 62-65.

На фиг. 73 схематически показано второе поперечное сечение воздухоочистителя в сборе по фиг. 62-65, выполненное под прямым углом к поперечному сечению по фиг. 71.

На фиг. 74 представлено схематическое изображение картриджа по фиг. 57, отцентрованного относительно слепого конца корпуса по фиг. 69.

На фиг. 75 показан увеличенный фрагмент поперечного сечения части по фиг. 72.

На фиг. 76 показано схематическое перспективное изображение технологической крышки корпуса по фиг. 68, сопряженной с фильтрующим картриджем по фиг. 57.

На фиг. 77 показан увеличенный развернутый вид в перспективе фрагмента фильтрующего картриджа с торцевой заглушкой, характеризующейся альтернативными отличительными признаками согласно одному из дополнительных вариантов осуществления настоящего изобретения, которая отцентрована относительно нижней части корпуса, также характеризующейся альтернативными отличительными признаками согласно заявленному изобретению.

На фиг. 77А схематически показан увеличенный местный вид, если смотреть со стороны выступающей части картриджа по фиг. 77.

На фиг. 77В схематически показан увеличенный местный вид приемной части в нижней части корпуса по фиг. 77.

На фиг. 78 представлен схематический перспективный вид фрагмента, аналогичного фрагменту, представленному на фиг. 77, но показывающий альтернативный вариант обратной установки определенных приемных/выступающих элементов согласно одному из альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 79 схематически показан вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя в сборе с некоторыми альтернативными признаками в добавление к определенным признакам вариантов конфигурации, представленным выше.

На фиг. 80 схематически показан второй вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя в сборе по фиг. 79 в частично разобранном виде для демонстрации внутреннего устройства в поперечном разрезе, если смотреть с левой стороны на фиг. 79.

На фиг. 81 схематически показан вид сверху воздухоочистителя в сборе по фиг. 79 и 80.

На фиг. 82 схематически показан развернутый вид воздухоочистителя в сборе по фиг. 79-81.

На фиг. 83 схематически показан перспективный вид дополнительного фильтрующего картриджа, в котором реализованы определенные признаки настоящего изображения.

На фиг. 84 схематически показан вид сверху картриджа по фиг. 83 с открытым концом.

На фиг. 85 схематически показан вид сверху картриджа по фиг. 83 с закрытым концом.

На фиг. 86 схематически показан первый вид сбоку в вертикальной проекции картриджа по фиг. 83.

На фиг. 87 схематически показан второй вид сбоку в вертикальной проекции картриджа по фиг. 83.

На фиг. 88 показано схематическое перспективное изображение альтернативного корпуса, предназначенного для использования в воздухоочистителе в сборе с фильтрующим картриджем согласно некоторым принципам настоящего изобретения, в частично разобранном виде для отображения его внутреннего устройства.

На фиг. 89 схематически показано поперечное сечение корпуса по фиг. 88, изображенного со снятой технологической крышкой и установленным фильтрующим картриджем.

На фиг. 90 схематически показано поперечное сечение воздухоочистителя в сборе по фиг. 88 с картриджем и технологической крышкой на месте; при этом некоторые части воздухоочистителя удалены для отображения его внутреннего устройства.

На фиг. 90А схематически показан перспективный вид сбоку технологической крышки воздухоочистителя в сборе по фиг. 88-90. На фиг. 90В схематически показано соединение между выбранными компонентами, представленными на фиг. 90.

На фиг. 91 схематически показано перспективное изображение второго поперечного сечения воздухоочистителя в сборе по фиг. 90 с некоторыми удаленными частями для отображения его внутреннего устройства.

На фиг. 92 показано схематическое перспективное изображение нижней части корпуса воздухоочистителя в сборе по фиг. 88-91.

На фиг. 92А показан увеличенный местный вид части, указанной на фиг. 92.

На фиг. 93 схематически показан перспективный вид сверху в разрезе части фильтрующего картриджа воздухоочистителя в сборе по фиг. 88-91.

На фиг. 94 схематически показан перспективный вид сверху в разрезе части фильтрующего картриджа воздухоочистителя в сборе по фиг. 93, установленного вместе с частью корпуса по фиг. 92 воздухоочистителя в сборе по фиг. 88-91.

На фиг. 95 схематически показан второй перспективный вид сверху в разрезе части воздухоочистителя в сборе по фиг. 94; при этом сечение выполнено ниже.

На фиг. 96 схематически показан увеличенный местный вид сверху концевой части выступа в нижней части корпуса воздухоочистителя в сборе по фиг. 89-91.

На фиг. 97 схематично показано местное поперечное сечение нижней части воздухоочистителя в сборе по фиг. 88-91.

На фиг. 98 схематично показано увеличенное местное изображение части по фиг. 97.

На фиг. 99 схематично показано альтернативное второе увеличенное местное изображение части по фиг. 97.

На фиг. 100 схематично показан перспективный вид снизу фильтрующего картриджа воздухоочистителя в сборе по фиг. 90.

На фиг. 100А схематически показан перспективный вид сверху предварительно

сформованной опорной конструкции фильтрующего картриджа по фиг. 100.

На фиг. 100В схематически показано поперечное сечение предварительно сформованной опорной конструкции по фиг. 100А.

На фиг. 101 показано схематическое перспективное изображение фильтрующего картриджа по фиг. 83 вместе с элементом корпуса.

На фиг. 102 показано схематическое перспективное изображение фильтрующего картриджа по фиг. 83 вместе с первым альтернативным элементом корпуса.

На фиг. 103 показано схематическое перспективное изображение фильтрующего картриджа по фиг. 83 вместе со вторым альтернативным элементом корпуса.

На фиг. 104 показано схематическое перспективное изображение фильтрующего картриджа по фиг. 83 вместе с третьим альтернативным элементом корпуса.

На фиг. 105 показано схематическое перспективное изображение фильтрующего картриджа по фиг. 82 вместе с пятым альтернативным элементом корпуса.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Согласно настоящему изобретению предложены некоторые признаки вариантов конструкции и конфигурации фильтрующего картриджа. Кроме того, предложены способы сборки. Эти способы и отличительные признаки, в частности, применимы в отношении картриджа воздушного фильтра, используемого или предназначенного для использования в составе воздухоочистителя в сборе. Однако возможны и иные альтернативные варианты выборочного применения способов, описанных в настоящем документе.

Способы, описанные в настоящей заявке, могут быть использованы для обеспечения различных преимуществ, связанных с выполнением следующих задач: обеспечения правильной установки и надлежащей герметизации фильтрующего картриджа; создания соответствующей опоры для фильтрующего картриджа внутри воздухоочистителя, препятствующей его нежелательным сдвигам и перемещениям; обеспечения требуемого расхода воздуха (или газа) через систему, т.е. через газо- или воздухоочиститель во время его работы; обеспечения возможности беспрепятственного технического обслуживания; и/или предотвращения неправильной установки фильтрующего картриджа внутри корпуса очистителя (воздуха). Отсутствует конкретное требование к тому, чтобы отличительные признаки и способы применялись таким образом, чтобы были достигнуты все описанные преимущества. Однако все эти преимущества реализованы в различных вариантах системы, проиллюстрированных на чертежах.

В настоящем документе описано множество эффективных по отдельности признаков и способов. При этом отсутствует конкретное требование к тому, чтобы все они были применены для получения какого-либо одного преимущества. Таким образом, многие конкретные признаки можно рассматривать как опциональные, предназначенные для достижения дополнительных преимуществ.

В описанном примере системы первого типа фильтрующий картридж содержит набивку, охватывающую открытое внутреннее пространство фильтра. Набивка фильтра имеет первый конец и второй конец, каждый из которых задает окружность противоположных концов набивки. В примерах фильтров первого типа окружности набивки (противоположные концы) совмещены в картридже с эксцентриситетом согласно характеристикам, указанным в настоящем документе.

В настоящей заявке описано множество способов, относящихся к эксцентрическому расположению (совмещению с эксцентриситетом) отличительных признаков на противоположных концах картриджа относительно друг друга, при их использовании согласно настоящему изобретению. В предыдущем параграфе был описан пример, в котором окружность каждого из концов набивки задает контуры с эксцентриситетом. К прочим признакам на противоположных концах набивки (которые могут быть использованы дополнительно или альтернативно для обеспечения эффективного эксцентрического расположения или совмещения с эксцентриситетом) относятся определенные признаки концевых деталей на противоположных концах картриджа и/или элементы зацепления с корпусом, предусмотренные на противоположных концах картриджа.

В настоящем документе также описаны перспективные воздухоочистители и конфигурации корпуса таких воздухоочистителей. Кроме того, описаны способы их сборки и варианты использования.

Хотя многие признаки связаны с их эксцентрическим расположением на противоположных концах картриджа, отсутствует конкретное требование к тому, чтобы такое эксцентрическое расположение обеспечивало какое-либо преимущество согласно некоторым из способов, описанных в настоящем документе. Это станет понятно из нижеследующего описания.

Требование к тому, чтобы какой-либо из вариантов конфигурации характеризовался всеми отличительными признаками, описанными в настоящем документе, для получения каких-либо преимуществ согласно заявленному изобретению, не предусмотрено. Кроме того, не предъявляется конкретное требование к тому, чтобы описанные способы, при их применении, обеспечивали все возможные преимущества, присущие способам согласно настоящему изобретению.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

I. Отличительные признаки перспективного фильтрующего картриджа и способы его сборки, Фиг. 1-9

А. Общие отличительные признаки картриджа

Один из примеров фильтрующего картриджа, иллюстрирующий, как могут быть реализованы принципы, описанные в настоящем документе, представлен на фиг. 1-6. Как станет понятно из описания, относящегося к возможным вариантам, представленным ниже, изображения на фиг. 1-6 иллюстрируют один из целесообразных вариантов осуществления заявленного изобретения. Эти принципы могут быть реализованы в самых разных альтернативных формах.

На фиг. 1 представлен фильтрующий картридж (1). В общем, фильтрующий картридж (1) содержит набивку (2) с первым концом (3) и противоположным вторым концом (4). В конкретном проиллюстрированном варианте набивка (2) выполнена с возможностью охвата открытого внутреннего пространства (7).

Набивка (2) обычно проходит между первой концевой деталью (заглушкой) (10), расположенной на первом конце (3) набивки (2), и второй концевой деталью (заглушкой) (11), расположенной на противоположном конце (4) набивки (2).

В проиллюстрированном примере фильтрующего картриджа (1) первая концевая деталь (10) представляет собой проходную концевую деталь (15) с центральным отверстием для прохождения через него потока воздуха, сообщающимся по потоку с открытым внутренним пространством (7) фильтра. Этот признак будет типовым.

В проиллюстрированном примере фильтрующего картриджа (1) вторая концевая деталь (11) предпочтительно представляет собой деталь (18) с глухим концом. Термин «глухой» в данном контексте означает, что концевая деталь (11) не снабжена отверстием, через которое она могла бы сообщаться по потоку с открытым внутренним пространством (7) фильтра, т.е. через которое мог бы проходить поток, который проходит через отверстие (16). Возможны и альтернативные варианты, и в некоторых случаях концевая деталь (11) может быть сконструирована как деталь с глухим концом. Однако в обычной конфигурации и в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения концевая деталь (18) имеет глухой конец.

Как показано на фиг. 1, картридж (1) обычно рассчитан на входящий поток во время очистки. Это означает, что фильтрующийся поток обычно поступает с внешней стороны (2о) набивки (2) на внутреннюю окружность (2i), охватывающую открытое внутреннее пространство (7). Однако в некоторых вариантах применения способов, описанных в настоящем документе, возможен альтернативный или обратный поток.

Разумеется, когда картридж (1) рассчитан на входящий поток, проходящий во время очистки через набивку (2), отверстие (16) будет представлять собой выходное отверстие (16о).

При стандартном применении для очистки воздуха набивка (2) будет идти складками между концами (3) и (4), т.е. набивка (2) будет представлять собой гофрированный элемент (2а), содержащий множество гофр, охватывающих внутреннее пространство (7). Это обеспечивает относительно большую площадь поверхности набивки в пределах заданного объема, что способствует повышению срока службы и КПД картриджа. Для изготовления набивки (2) могут быть использованы самые разные материалы, как из числа уже имеющихся на рынке и широко используемых в настоящее время, так и перспективных материалов, находящихся в стадии разработки. Часто для набивки (2) выбирают древесно-целлюлозное волокно, но возможны и альтернативные варианты. При желании, для повышения эффективности набивки, ее поверхность может быть подвергнута специальной обработке с тем, чтобы она состояла из волокон высокого номера или иных тонких материалов.

Как показано на фиг. 1, на картридже (1) предусмотрен опциональный клеевой валик (20), опоясывающий набивку (2) и захватывающий наружные концы гофр. Этот валик (20) способствует фиксации наружных концов гофр в требуемом положении в соответствующем направлении и с необходимыми интервалами между гофрами во время эксплуатации картриджа.

Фильтрующий картридж (1) может быть снабжен опциональной наружной оболочкой (21), охватывающей набивку (2) по ее внешней окружности (2о). Такие оболочки широко применяются в картриджах других типов и аналогичным образом могут быть использованы в таких устройствах, так картридж (1). К множеству уже известных оболочек, пригодных для использования, относятся: оболочки из цельнорешетчатого металла, оболочки из перфорированного металлического листа, оболочки из пористого пластика и иные оболочки самых разных типов. В частности, в качестве наружной оболочки, пригодной для использования в картридже (1), может быть выбрана сетчатая конструкция (21х) из гибкого пластика, выполненная, например, из полиэтилена. Такая растяжимая наружная оболочка может препятствовать нарушению целостности набивки (2) во время транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ. Особо жесткая опорная конструкция (которую не может обеспечить гибкая сетчатая оболочка) обычно не требуется, если система рассчитана на входящий поток во время очистки, поскольку давление воздуха во время эксплуатации фильтра обычно прижимает набивку (2), а не выталкивает ее наружу. В зависимости от типа материала, выбранного для изготовления оболочки (21), она может располагаться за валиком (20) или охватывать валик (20).

Как правило, особенно в тех случаях, когда используется конструкция с входящим потоком, картридж (1) предпочтительно снабжен внутренней оболочкой или опорной конструкцией (24), вокруг которой идет набивка (2). Внутренняя оболочка или опорная конструкция (24) обычно представляет собой довольно жесткую конструкцию, соединяющую между собой концы (3) и (4) набивки и концевые детали (10) и (11), на которую опирается набивка (2). Внутренняя оболочка (24) может быть выполнена из самых разных материалов, включая металл и пластик. При стандартном применении рассматриваемых способов внутренняя оболочка (24) может представлять собой конструкцию из формованного пластика, которая будет описана ниже.

Таким образом, описанный картридж (1) содержит признаки, которые могут быть применены в фильтрах, в том числе воздушных, самой разной конструкции. Примерами, содержащими такие признаки, служат устройства, описанные в заявках на выдачу патента США №6,652,614; патента США №6,837,920; патента США №6,986,805; патента США №7,291,198; патента США №7,572,310; патента №7,981,187; патента США №7,070,642; патента США №7,988,757; патента США №7,662,203; патента США №8,216,335; патента США №8,394,166; патента США №7,524,349; патента США №7,981,186; патента США №8,292,984; и патента США №8,066,791, содержание которых включено в настоящую заявку посредством ссылки.

В. Некоторые отличительные признаки картриджа

Теперь обратим наше внимание на фиг. 2, на которой уже описанные признаки обозначены соответствующими номерами позиций. Рассмотрев фиг. 2, можно понять, насколько изображенный на ней картридж (1) отличается от многих других картриджей, в частности, тех, которые описаны в ссылочных заявках на выдачу патента США №6,652,614; патента США №6,837,920; патента США №6,986,805; патента США №7,291,198; патента США №7,572,310; патента №7,981,187; патента США №7,070,642; патента США №7,988,757; патента США №7,662,203; патента США №8,216,335; патента США №8,394,166; патента США №7,524,349; патента США №7,981,186; патента США №8,292,984; и патента США №8,066,791, которые были перечислены выше.

Например, картридж (1) характеризуется наличием определенных признаков на противоположных друг другу концах, которые можно определить как «эксцентрические» или «эксцентрически расположенные или совмещенные с эксцентриситетом» при виде с торца или в осевой проекции (т.е. в проекции на плоскость, перпендикулярную кратчайшему (осевому) расстоянию между деталями (10) и (11)). Проиллюстрированный картридж (1) содержит множество признаков, которые можно описать подобным образом. Однако отсутствует конкретное требование к тому, чтобы все признаки, проиллюстрированные и описанные в настоящем документе как потенциально эксцентрические, были реализованы в картридже именно как эксцентрические, чтобы обеспечить какое-либо преимущество согласно настоящему изобретению. Это станет понятно из описания, представленного ниже в отношении эксплуатационных преимуществ эксцентрически совмещаемых признаков.

Как показано на фиг. 2, конец (3) набивки, непосредственно примыкающий к концевой детали (11) или заделанный в нее, может быть описан как элемент, характеризующийся наличием внешней окружности (3р), которая задана одним или несколькими следующими элементами: наружной оболочкой (21) (фиг. 1) и/или наружными концами (2t) гофр. Окружность (3р) может быть описана как окружность, охватывающая центр, обозначенный позицией (3с) и заданный осью (3х). Центр (3с) может быть описан как первый центр (c₁).

На конце (4) набивка (2) может быть описана как элемент, характеризующийся наличием внешней окружности (4р), также заданной наружной оболочкой (21) (фиг. 1) и/или наружными концами (2t) гофр, которая охватывает центр (4с), заданный центральной осью (4х). Центр (4с) может быть описан как второй центр (с₂).

Как можно видеть на фиг. 2, противолежащие концы (3) и (4) расположены с эксцентриситетом по отношению друг к другу по внешним окружностям (3р) и (4р). Иначе говоря, хотя каждая из внешних окружностей (3р) и (4р) охватывает и задает, соответственно, центр (3с) и центр (4с), эти центры ((3с) и (4с)) смещены или расположены эксцентрически по отношению друг к другу, если смотреть с торца, т.е. в проекции на плоскость, перпендикулярную кратчайшему расстоянию между концами (3) и (4) или концевыми деталями (10) и (11)). Часть этого смещения, эксцентриситет или эксцентрическое совмещение, обозначена в плоскости бокового поперечного сечения на фиг. 2 размером А.

Эксцентриситет (или эксцентрическое совмещение) признаков на противолежащих концах картриджа (1), который будет подробнее описан ниже, может быть использован для обеспечения преимущества картриджа (1) во время его использования. Он может быть реализован в самых разных формах и использован, в зависимости от конкретного варианта реализации, для получения одного или нескольких из множества преимуществ. Возможные преимущества, которые могут быть получены в зависимости от варианта реализации эксцентриситета или эксцентрического совмещения, могут включать в себя одно или несколько следующих преимуществ:

1. Эксплуатационные преимущества при использовании;

2. Предпочтительную надежную фиксацию картриджа внутри корпуса;

3. Гарантию того, что картридж подходит к корпусу; и

4. Обеспечение предпочтительной структуры воздушного потока внутри корпуса во время эксплуатации фильтра.

Следует отметить, что отсутствует конкретное требование к тому, чтобы признаки, описанные в настоящем документе, были реализованы таким образом, чтобы обеспечить все преимущества, охарактеризованные выше. Правильнее сказать, что они могут быть опционально реализованы для получения одного или нескольких преимуществ, в зависимости от конкретных обстоятельств.

Теперь обратим наше внимание на фиг. 4, на которой представлен вид сверху картриджа (1) в направлении концевой детали (10). Позицией (3с) обозначен центр внешней окружности (4р) (фиг. 2) набивки (2) на конце (4), который показан в проекции, а позицией (4с) обозначен центр внешней окружности (3р) (фиг. 2) набивки (2) на конце (3), который также показан в проекции. Таким образом, фиг. 4 представляет собой вид проекции, как это описано выше. Можно заметить, что в этом примере смещение или эксцентриситет Ζ центров (3с) и (4с) может быть задан в двух направлениях (в плоскости проекции) смещением К и смещением L, соответственно. Это подводит нас к выводу о том, что линейный размер или расстояние (Ζ) смещения или эксцентрического совмещения равен квадратному корню (L²+K²).

Еще раз вернемся к фиг. 4 и обратим внимание на концевую деталь (10). Если спроецировать взгляд с концевой детали (10), т.е. в направлении наблюдателя с ориентацией по фиг. 4, то можно заметить множество опциональных равноудаленных друг от друга выступов (23). Выступы (23) предназначены для вхождения в контакт с концевой частью корпуса, например, технологической крышкой при установке картриджа (1), и обычно выполняются из упругого сжимаемого материала, из которого также должны быть изготовлены части концевой детали (15). Как правило, указанные выступы (23) выполняются как единое целое с другими отливаемыми на месте частями концевой детали (15), как это будет описано ниже. В конкретном проиллюстрированном картридже (1) выступы (23) образуют элемент с выступами, который содержит равноудаленные друг от друга выступы (23). В некоторых случаях выступы (23) могут быть соединен друг с другом, образуя одно сплошное кольцо.

Теперь посмотрим на линию поперечного сечения 3-3 на фиг. 4, которая задает вид в поперечном разрезе фигуры 3. Как показано на фиг. 3, проиллюстрированный вид в поперечном разрезе обеспечивает еще большее понимание дополнительных уникальных признаков картриджа (1).

Повторим еще раз, что характерная особенность определенных предпочтительных вариантов реализации предложенной технологии связана с эксцентрическим расположением (совмещением с эксцентриситетом) определенных признаков на противолежащих концах картриджа (1). Как было отмечено, эта особенность может быть реализована самыми разными способами и описана в привязке к различным выборочным признакам картриджа. Под терминами «эксцентрический», «совмещение с эксцентриситетом» и их производными в данном контексте обычно подразумевается, что центры (c₁) и (с₂) идентифицированных признаков [если спроецировать взгляд на плоскость, перпендикулярную кратчайшему расстоянию между противолежащими концами (3) и (4) или концевыми заглушками (10) и (11)] не совмещены, т.е. не перекрывают друг друга, а смещены относительно друг друга на расстояние Z.

Первый пример такого эксцентриситета (или смещения) был описан выше применительно к центру (3с) внешней окружности (3р) набивки (2) на конце (3), а также к центру (4с) внешней окружности (4р) набивки (2) на конце (4), противоположном концу (3). На фиг. 3 эксцентриситет определяется позициями (3с) и (4с), а величина смещения в плоскости поперечного сечения обозначена позицией I.

Следует отметить, что в отношении внешних окружностей (3р) и (4р), когда используется гофрированная набивка (2), контролироваться должен профиль, задаваемый наружными концами гофр, а незначительные отклонения от заданного интервала между концами гофр или незначительные отклонения в ориентации концов гофр могут игнорироваться.

Эксцентриситет в картридже (1) может быть задан и/или обеспечен разными альтернативными способами. Например, в некоторых случаях он может быть задан относительно признаков концевых заглушек, а не признаков набивки (или в дополнение к ним).

Такой вариант можно рассмотреть на примере определенных признаков зацепления с корпусом двух концевых заглушек (10) и (11), соответственно. Обратимся сначала к концевой заглушке (10). На фиг. 3 концевая заглушка (10) предпочтительно плотно прилегает к определенному элементу корпуса, такому как технологическая крышка, или иному характерному элементу через уплотнение (34) корпуса. Может быть использован широкий спектр уплотнений корпуса. Конкретное уплотнение (34) корпуса, представленное на чертеже, представляет собой радиальное уплотнение (35). Радиальное уплотнение корпуса или просто радиальное уплотнение представляет собой приспособление определенной конфигурации, выполненное с возможностью создания уплотняющих сил (с возможностью снятия уплотняющего зацепления), обычно направленных к или от центральной оси Χ₁, вокруг которой проходит уплотнение (35). В этом случае радиальное уплотнение (35) корпуса будет иметь круглую форму, хотя возможны и альтернативные формы, например, овальная или какая-либо иная. Соответственно, центр, обозначенный осью Χ₁, будет являться центром уплотняющего профиля, заданного уплотнением (35). В этом примере уплотнение (35) корпуса представляет собой радиальное уплотнение (36) корпуса, направленное наружу, а это означает, что уплотняющая поверхность уплотнения (35) обращена радиально в сторону от оси Χ₁. Впрочем, описанные принципы применимы также к радиальным уплотнениям, направленным внутрь, т.е. к уплотнениям, обращенным к оси Χ₁.

Таким образом, на фиг. 3 можно видеть, что в этом примере радиальное уплотнение (35) корпуса представляет собой направленное наружу радиальное уплотнение (36), задающее окружность вокруг центра, заданного центральной осью Χ₁, которая проходит перпендикулярно через центр окружности, заданной радиальным уплотнением (35) корпуса. Ось Χ₁ совпадает с центром (3с) и осью (3х), так как в этом примере уплотнение (36) и внешняя окружность (3р) набивки на конце (3) задают концентрические (или почти концентрические) окружности.

Еще раз обращаясь к фиг. 3, следует понимать, что в этом примере первое уплотнение (35) корпуса представляет собой уплотнение, характеризующееся наличием уплотняющей окружности в плоскости, перпендикулярной центральной оси x₁, проходящей через первую концевую деталь уплотняющего профиля. Таким образом, это означает, что уплотнение (35) корпуса в своей плоскости располагается перпендикулярно центральной оси X₁, а не по касательной к ней. Возможны и альтернативные варианты.

Вторая концевая заглушка (11), показанная на фиг. 3, в предпочтительном варианте входит - при установке - в зацепление с корпусом с помощью опционального второго или нижнего приспособления (40) для вхождения в зацепление с корпусом. Второе или нижнее приспособление (40) для вхождения в зацепление с корпусом в проиллюстрированном примере также характеризуется радиальным направлением относительно центральной оси Х₂. В этом случае зацепление обращено радиально внутрь, хотя возможны и иные варианты.

Радиальное зацепляющее приспособление (40) может представлять собой уплотнение, хотя это и не обязательно, поскольку на проиллюстрированном примере концевая заглушка (11) выполнена глухой, т.е. ее центральная часть (11с) не имеет отверстия, через которое во внутреннее пространство (7) картриджа может попадать воздух.

Как правило, второе или нижнее приспособление (40) для вхождения в зацепление с корпусом не является обычным неплотно примыкающим зацепляющим или центрующим механизмом. Правильнее сказать, что обычно и в предпочтительных вариантах оно представляет собой «резистивное» зацепляющее приспособление. Термин «резистивное зацепляющее приспособление» и его производные в контексте настоящего документа означает, что это приспособление характеризуется определенным положительным взаимодействием, которое требует приложения определенного усилия, чтобы отделить концевую заглушку (11) от корпуса. Типовыми резистивными зацепляющими приспособлениями служат такие механизмы, в которых элемент (40) концевой заглушки (11) сжат в зацепление с частью корпуса. Их можно охарактеризовать как зацепляющие приспособления, работающие на сжатие или назвать иными терминами подобного рода. Хотя такое резистивное зацепляющее приспособление, работающее на сжатие, может быть также выполнено с возможностью обеспечения непрерывного уплотнения с закрытой концевой заглушкой (11), необходимость обеспечения такого уплотнения при зацеплении не является обязательным требованием.

Зацепляющий механизм может быть представлен приспособлением, называемым в настоящем документе «натяжным» или иным термином подобного рода, когда используется посадка с натягом между приспособлением (40) и корпусом, или в дополнение к зацеплению, работающему на сжатие, или вместо него.

Профиль, задаваемый (внутренней) окружностью (40р) второго или нижнего приспособления (40) для вхождения в зацепление с корпусом, может характеризоваться разными формами. Например, он может быть круглым. Однако на проиллюстрированном примере картриджа (1) внутренняя окружность (40р), заданная вторым или нижним приспособлением (40) для вхождения в зацепление с корпусом, имеет овальную, в общем, эллиптическую форму. Поскольку окружность имеет овальную форму, ее центр, в общем, определяется в срединной точке самой длинной средней линии овала. На проиллюстрированном примере центр обозначен центральной осью Х₂, что также соответствует определению центра (4с) внешней окружности (4р) набивки (2), хотя возможны и альтернативные варианты.

В проекции центр части уплотнения (35) корпуса, заданной осью Χ₁, и центр второго приспособления (40) для вхождения в зацепление с корпусом, заданный осью Х₂, являются эксцентрическими, т.е. они смещены относительно друг друга или совмещены с эксцентриситетом. Иными словами, если спроецировать взгляд на плоскость, перпендикулярную кратчайшему расстоянию между концевыми деталями (10) и (11), то центр Χ₁ уплотнения (35) и центр Х₂ второго приспособления (40) для вхождения в зацепление с корпусом окажутся несоосными, а смещенными относительно друг друга на расстояние Ζ (эксцентриситет Ζ). Иначе говоря, оси Χ₁ и Х₂ не являются коаксиальными. В проекции на плоскость поперечного сечения фиг. 3, это смещение или эксцентриситет обозначено размером I. Разумеется, в проекции на плоскость, перпендикулярной кратчайшему расстоянию между концевыми деталями (10) и (11), смещение в двух направлениях представлено смещением центров (3с) и (4с), фиг. 4, на расстояния L и K, так как оси Χ₁ и Х₂ совпадают с центрами (3с) и (4с), соответственно, и задают их в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, как это показано на рисунке. Возможны и альтернативные варианты.

В представленном до настоящего момента описании в отношении эксцентрического расположения определенных признаков противолежащих концевых деталей (10) и (11) это описание касалось признаков, которые используются для зацепления с корпусом, т.е. в этом примере - радиального уплотнения на одной концевой заглушке и радиально направленного зацепления с корпусом на другой концевой заглушке. Следует отметить, что эффективный вариант эксцентриситета может быть также задан альтернативными признаками на двух концевых заглушках, или связанными с этими двумя концевыми заглушками, или иными признаками картриджа, расположенными на его противоположных концах, что будет описано ниже.

Следует также отметить, что в примере, проиллюстрированном на фиг. 3 и описанном в настоящем документе, набивка (2) имеет цилиндрическую форму. Впрочем, что типично в некоторых случаях, набивка может характеризоваться, к примеру, несколько коническим профилем. Примеры таких вариантов также описаны ниже.

С. Дополнительные признаки картриджа (1)

Обратимся теперь к дополнительным признакам картриджа (1), представленным на фиг. 1-3, в частности, на фиг. 3, и в особенности к концевой детали (11). Повторим еще раз, что в проиллюстрированном варианте концевая деталь (11) обычно представляет собой «глухую» концевую деталь (18). Иначе говоря, она перекрывает неочищенный поток вещества во всех точках, через которые такой неочищенный поток мог бы попасть во внутреннее пространство (21) и в отверстие (16) для выходного потока. Поскольку концевая деталь (11) описана как глухая, ее центр (11с), который перекрывает область, окруженную набивкой (2), также является глухим.

В проиллюстрированном примере реализации картриджа (1) выступ приемника или направляющий приемник (45) располагается во внутреннем пространстве (7) корпуса как часть глухой концевой детали (11). Выступ (45) приемника обычно отходит от точки, примыкающей к концу (4) набивки, в направлении концевой детали (10) и конца (3) набивки на расстояние, равное, по меньшей мере, 10% расстояния между концами (3) и (4) набивки; обычно - по меньшей мере, 15% указанного расстояния; как правило - по меньшей мере, 20% указанного расстояния; а часто - в пределах 25-60%, включительно, например, 25-50% указанного расстояния, включительно. Однако возможны и альтернативные варианты.

Кроме того, в типовых случаях выступ приемника отходит от точки, примыкающей к концу (4), в направлении конца (3) набивки на расстояние, по меньшей мере, 50 мм; обычно - по меньшей мере, 80 мм; часто - по меньшей мере, 100 мм; как правило - в пределах 100-280 мм, включительно (например, 100-250 мм, включительно); часто - в пределах 120-250 мм, включительно (например, 120-220 мм, включительно).

Выступ (45) приемника обычно выполнен таким образом, чтобы его наружная или внешняя поверхность (45х) (т.е. поверхность, обращенная в сторону от концевой детали (10) и окружности (2i)) охватывала или задавала полость (46) приемника, в которую входит направляющий выступ корпуса во время установки картриджа (1). Конструкция, предназначенная для выполнения этой операции, а также эксплуатационные преимущества и результаты, описаны ниже.

Подобно выступу приемника полость (46) приемника обычно также отходит от точки, примыкающей к концу (4) набивки, в направлении концевой детали (10) и конца (3) набивки на расстояние, равное, по меньшей мере, 10% расстояния между концами (3) и (4) набивки; обычно - по меньшей мере, 15% указанного расстояния; как правило - по меньшей мере, 20% указанного расстояния; а часто - в пределах 25-60%, включительно, например, 25-50% указанного расстояния, включительно. Кроме того, полость (46) приемника обычно характеризуется длиной или глубиной, отсчитываемой от точки, примыкающей к концу (4), в направлении конца (3) набивки, по меньшей мере, 50 мм; обычно - по меньшей мере, 80 мм; часто - по меньшей мере, 100 мм; как правило - в пределах 100-280 мм, включительно (например, 100-250 мм, включительно); часто - в пределах 120-250 мм, включительно (например, 120-220 мм, включительно).

Возвращаясь еще раз к фиг. 3, следует повторить, что концевая деталь (11), описанная выше, представляет собой «глухую» концевую деталь. В терминологии, используемой в настоящем документе, применение термина «глухой» в данном контексте допускается, несмотря на наличие полости (46), поскольку сам выступ (45) является глухим, образуя часть замкнутой внутренней области (11с) концевой детали (11). Таким образом, воздух, заходящий в полость (46) через отверстие, заданное зацепляющим приспособлением (40), не может пройти через отверстие (16) концевой детали (10).

Выступ (45) приемника и соответствующая полость (46) приемника могут характеризоваться разной формой. Например, эти элементы могут иметь коническую форму. В конкретном проиллюстрированном примере выступ (45) и полость (46), как можно видеть на фиг. 4, сходят на конус в направлении конца (45t); при этом они характеризуются овальным, а не круглым поперечным сечением. В некоторых случаях может потребоваться такая конфигурация выступа (45) и полости (46), чтобы форма этих элементов позволяла принимать выступ корпуса только в одном положении. Таким образом, овальная форма может быть изменена, например, путем выгибания одной из сторон. Это будет подробнее описано ниже.

Кроме того, отсутствует конкретное требование к определенной геометрической конфигурации каждого из двух признаков, используемых для задания эксцентриситета; также не предъявляется требование к тому, чтобы эти признаки характеризовались одинаковым геометрическим профилем или разными геометрическими профилями. Это станет понятно из некоторых изменений, которые будут описаны в настоящем документе ниже. Следует также отметить, что отсутствует конкретное требование к тому, чтобы набивка характеризовалась одинаковой глубиной гофры, неизменной по всей длине гофрированной поверхности, как это показано на фиг. 3; глубина гофр задается расстоянием между внешней границей (2р) или концами (2t) гофр и внутренней границей (2i) или концами гофр. Возможны вариации.

D. Отклонения концов гофр

Следует отметить, что в настоящем документе упоминаются геометрические формы, задаваемые концами гофр. Этот термин относится к форме, задаваемой внешней границей, с которой соприкасаются различные концы гофр, будь то внутренние концы гофр или наружные концы гофр. Общие формы, такие как круглая, были упомянуты выше. Возможны и альтернативные формы, в том числе, например, овальная. В общем, если в настоящем документе дается ссылка на общую форму, заданную концами гофр, предполагается, что незначительные отклонения концов гофр игнорируются. Например, если складка немного искривлена, это может вызвать внутренний прогиб фактического окружного профиля наружных концов гофры. Предполагается, что такие незначительные изменения должны игнорироваться, например, когда указано, что профиль концов гофр является круглым или почти круглым.

Обычно при использовании гофрированной набивки с постоянной глубиной гофр первая внешняя окружность набивки, примыкающая к первому концу, характеризуется первой длиной, а вторая внешняя окружность набивки, примыкающая ко второй концевой детали, характеризуется второй длиной; при этом первая длина составляет около 98-102% второй длины (обычно, в пределах 99-101%), а часто эти два размера равны. Подобным же образом, первая внешняя окружность набивки, примыкающая к первому концу, характеризуется отклонением длины в пределах 15 мм (например, в пределах 10 мм) от второй длины. Эти размеры лишь указывают на то, что незначительные отклонения гофр, примыкающих к противолежащим концам, не должны браться во внимание.

Вообще говоря, во многих случаях реализации способов, описанных в настоящем документе, внешняя окружность набивки, примыкающая к первой концевой детали, характеризуется длиной в пределах 90-110%, а обычно - в пределах 95-105% длины внешней окружности набивки, примыкающей ко второй концевой детали. Разумеется, в некоторых предпочтительных вариантах реализации указанные две длины будут почти равны, т.е. лежать в пределах 98-102%, а часто - в пределах 99-101% относительно друг друга.

Если используется цилиндрическая набивка, то непосредственно в том месте, где набивка входит в концевые детали (10) и (11), профиль по периметру набивки (в плоскости, перпендикулярной центральной оси соответствующей концевой детали) будет немного искривлен с нарушением круглой формы, поскольку цилиндр слегка наклонен. В описаниях, содержащихся в настоящем документе, которые касаются задания внешней окружности набивки и концевых деталей, такое незначительное отклонение обычно игнорируется, особенно тогда, когда угол наклона составляет менее 5°.

E. Прочие отличительные признаки картриджа

Теперь обратимся к фиг. 5, в частности, к концевой детали (11). На концевой детали (11) предусмотрена выступающая часть (27), состоящая на проиллюстрированном примере из множества равноудаленных друг от друга выступов (27р), обращенных в сторону наблюдателя. В альтернативном варианте выступающая часть (27) может представлять собой непрерывное кольцо. Выступы (27р) действуют таким же образом, что и выступы (23), описанные выше в отношении концевой детали (10). Иначе говоря, выступы (27р) обычно выполнены из сжимаемого материала, например, из такого же материала, что и отливаемые на месте некоторые части концевой детали. Эти выступы (27р) способствуют амортизации картриджа (1) внутри корпуса и берут на себя превышение допустимых отклонений.

Если сравнить фиг. 4 и 5, то станет понятна отличительная особенность определенных вариантов осуществления настоящего изобретения. В частности, при эксцентрическом расположении профилей набивки будет, по меньшей мере, одно поперечное сечение, в котором противолежащие края набивки и\или гильзы будут отклонены в одном и том же общем направлении от концевой детали (11) в направлении концевой детали (10) относительно центральной оси обеих концевых деталей (10) и (11). При использовании цилиндрической набивки с эксцентрически расположенными противолежащими концами поперечным сечением с более выраженным уклоном будет поперечное сечение, проходящее через центры проекции каждого конца. Как показано на фиг. 4, это будет сечение, выполненное по линии 4с-3с, обозначенное как смещение Z. Угол этого наклона для каждой из противоположных сторон поперечного сечения обычно составляет, по меньшей мере, 0,3°; как правило, по меньшей мере, 0,6°; часто - по меньшей мере, 1°; обычно - не более 10°, а в типовых случаях - в пределах 1-10°, например, 1-8°, включительно.

Это не означает, что величина наклона двух противолежащих краев в этом поперечном сечении будет одинаковой. Могут быть отклонения, обусловленные, например, отклонениями гофр.

Кроме того, набивка не обязательно должна быть цилиндрической. К примеру, в некоторых случаях, даже если набивка сходит на конус, т.е. имеет конусообразную форму, соответствующее поперечное сечение будет по-прежнему демонстрировать наклон противолежащих краев в одном и том же общем направлении в поперечном сечении, выбранном надлежащим образом.

Однако это не означает, что наклон будут виден на всех поперечных сечениях. Например, поперечное сечение, перпендикулярное направлению между точками (4с) и (3с), фиг. 4, скорее всего, вообще не будет показывать наклон или показывать лишь минимальный наклон, обусловленный углом конусности и т.п.

Следует отметить, что поперечное сечение по фиг. 3 не показывает никакого наклона, но оно и не может этого сделать, поскольку проходит не через центр обеих концевых деталей.

F. Сборка картриджа (1); дополнительные признаки

Для сборки картриджа, соответствующего картриджу (1), может быть использовано множество способов. При стандартном подходе выполняется удлинение гофрированной набивки, которое заводится за центральную гильзу или опору (24). Затем для каждого отдельного конца отливается на месте материал концевой заглушки. В процессе отливки материал концевой заглушки обычно закрывает концы гофр; при этом обычно он обладает возможностью формирования признаков зацепляющего приспособления, таких как уплотнение корпуса (например, уплотнение (35) корпуса) и/или второго концевого зацепляющего приспособления (например, второго приспособления (40) для вхождения в зацепление с корпусом).

В общем, при использовании процесса, описанного выше, типичным компонентом является внутренняя гильза или опора, как правило, предварительно отлитая, т.е. выполненная до сборки картриджа. Пример пригодной для использования предварительно отлитой внутренней гильзы или опоры представлен на фиг. 7. На фиг. 8 и 9 показана аналогичная опора или предварительно отлитая заготовка (или предварительно отлитая опора), демонстрирующая некоторые опциональные изменения, которые будут подробнее описаны ниже в этом разделе.

Как показано на фиг. 7, предварительно отлитая заготовка или конструкция гильзы картриджа (1) изображена схематически. На фиг. 60 можно видеть, что конструкция гильзы характеризуется наличием внутренней секции (60i), соединяющей между собой противолежащие концы (61) и (62) гильзы. В общем, набивка (2) может быть выполнена с возможностью охвата внутренней секции (60i) между концами (61) и (62). Конец (61) гильзы (60) может быть расположен на концевой детали (10) или заделан в нее, фиг. 1, а конец (62) гильзы может быть расположен на концевой детали (11) или заделан в нее, фиг. 1.

Как показано на фиг. 7, внутренняя секция (60i) гильзы представляет собой решетчатую конструкцию, позволяющую пропускать через себя поток рабочей среды (как правило, воздуха или иного газа) во время эксплуатации фильтра. На проиллюстрированном примере секция (60i) состоит из множества продольных удлинений или ребер (64), соединенных друг с другом поперечными ребрами (65). И хотя возможны альтернативные варианты, такая конструкция наиболее целесообразна, когда гильза (60) выполнена из литьевого пластика.

Конец (61) на проиллюстрированном примере содержит внутренний конец или обод (61с); а конец (62) задает внутренний конец или обод (62с). В общем, два обода (61с) и (62с) вместе с соединяющими их ребрами (64) выполнены с возможностью задания требуемой степени эксцентриситета набивки (2) при охвате секции (60i). Таким образом, на проиллюстрированном примере ободья (61с) и (62с) совмещены с эксцентриситетом в том смысле, в котором этот термин применяется в настоящем документе.

Следует отметить, что на проиллюстрированной конструкции обод (61с) задает круглый профиль, и обод (62с) также задает круглый профиль. В результате, после того, как набивка с гофрами одинаковой глубины будет обернута вокруг внутренней секции (60i) гильзы, она, в общем, будет соответствовать конфигурации с внутренними и наружными концами гофр на каждом из концов (3) и (4), задающими круглый профиль. Кроме того, наружные концы гофр будут задавать практически цилиндрический профиль, если продольные удлинения (64) незначительно сходят на конус в направлении от одного конца к другому.

Такая конфигурация типична для вариантов реализации настоящего изобретения, хотя возможны и альтернативные варианты. Например, один из ободьев (61с) и (62с) или оба эти обода могут быть выполнены с возможностью образования некруглого профиля. Кроме того, продольные удлинения (64) могут сходить на конус, например, вовнутрь в направлении конца (62), задавая немного наклонный (т.е. с эксцентриситетом относительно концов) конический профиль, если в этом возникнет необходимость. Разумеется, по-прежнему возможны и иные формы.

Как показано на фиг. 7, конец (61) конструкция гильзы (60) характеризуется наличием наружного обода (68), жестко соединенного с внутренним ободом (61) с помощью равноудаленных друг от друга распорок (69). Во время сборки набивку (2), обернутую вокруг внутренней секции (60i) гильзы, можно прижимать к концу (61) до тех пор, пока она не упрется, по меньшей мере, в часть распорок (69). Следует отметить, что, например, распорки (69) не совпадают по диаметру с ободом (61) или (68). Это желательно (но не обязательно во всех вариантах реализации), поскольку в предпочтительных вариантах это предотвращает совмещение каких-либо распорок (69) с концами каких-либо гофр в случае использования гофрированной набивки. Эффективность такой конфигурации заключается в том, что она позволяет избежать наличия заглушенных концов гофр в процессе отливки, который будет описан ниже.

Еще раз возвращаясь к фиг. 7, следует отметить, что концевой элемент (67), содержащий наружный обод (68) и распорки (69), несет на себе множество опциональных периферийных язычков (70). Периферийные язычки (70) равноудалены друг от друга, и в рабочих условиях они располагаются по внешней окружности набивки, примыкающей к концу (3р). Язычки (70) обеспечивают опору уплотнению (36). Иначе говоря, когда во время монтажа уплотнение (36) радиально сжимается внутрь, материал уплотнения (36) подпирается язычками (70), что обеспечивает требуемую/желательную величину сопротивления сжатию и влияет на задание уплотнения.

В настоящем документе элемент (67) может быть охарактеризован как концевой элемент опорной конструкции (60), который примыкает к первому концу (3) набивки (2) на концевой детали (10) и перекрывает его.

На фиг. 7 представлен концевой элемент (75), расположенный на конце (62). Концевой элемент (75) характеризуется внешней окружностью или ободом (62р) и приемным элементом (45). Опциональные надставки (76), равноудаленные друг от друга, обеспечивают соединение между приемником (45) и периферийным ободом (62р). Выточки между надставками (76) дают возможность смоле затекать внутрь в процессе формования концевой детали (11), что будет подробнее описано ниже. Следует отметить, что в проиллюстрированном примере элемент (45), как было указано выше, является цельным, т.е. не решетчатым. Таким образом, он представляет собой глухой элемент (45b).

Еще раз возвращаясь к фиг. 7, следует отметить, что надставки (76) поворачиваются перед вхождением в зацепление с ободом (62с), обеспечивая равноудаленные друг от друга выступающие концы (77) по окружности (62р).

Теперь обратимся к фиг. 8. На фиг. 8 изображена предварительно отлитая заготовка или конструкция гильзы (60) с опциональным изменением, обозначенным позицией (80). В частности, равноудаленные друг от друга распорки (69) заканчиваются язычками (70), которые соединены с ободом (68). Таким образом, разница между конструкциями, представленными на фиг. 8 и 7, заключается просто в том, что опциональные язычки (70) не опираются на обод по фиг. 8; правильнее сказать, что опциональные язычки (70) отходят вверх от обода, после чего каждый из язычков (70) входит в соединение с распоркой (69).

Во время эксплуатации опора по фиг. 7 и опора по фиг. 8 действуют сходным образом. Однако в конечном изделии внешняя окружность язычков (70) по фиг. 8 будет проявлять большую жесткость и меньшую гибкость при поддержке уплотнения (36).

На фиг. 9 показан вид с торца гильзы или опоры (60) по фиг. 8. Можно заметить эксцентрическое расположение признаков относительно друг друга на ее противоположных концах.

В общем, монтаж фильтрующего картриджа (1) с использованием предварительно отлитой гильзы или опоры (60), изображенной на фиг. 7-9, будет выполняться следующим образом. Удлинение набивки (2), охватывающей открытое внутреннее пространство, будет заводиться за конец (62) до тех пор, пока оно не соединится с концом (61). Набивка может иметь цилиндрическую или иную форму. Набивка может быть гофрированной, хотя возможны и альтернативные варианты. Внутренняя окружность набивки должна характеризоваться такими размерами, чтобы она могла войти в соединение с внутренним ободом (61с) (охватить его) с воспроизведением формы последнего. Это вызовет смещение центров внешних окружностей набивки на ее противоположных концах (3) и (4), тип которых описан выше.

Разумеется, на различных стадиях можно предусмотреть опциональную наружную оболочку. Например, она может быть установлена поверх набивки до того, как та будет обернута вокруг гильзы (60). Она может быть также установлена поверх набивки в сборе с внутренней гильзой. В некоторых случаях она может быть установлена поверх иным образом смонтированного картриджа.

Должен быть выполнен монтаж концевых деталей (10) и (11). К порядку, в котором должен выполняться монтаж этих концевых деталей, никаких конкретных требований не предъявляется.

К примеру, в этом описании допускается, что в ходе технологического процесса сначала должны быть сформована концевая деталь (10). Это можно сделать, например, путем размещения части набивки (2) и опоры (60) в сборе (обычно вместе с наружной оболочкой, если таковая используется) в литьевой форме соответствующего размера и формы для отливки определенных, отливаемых на месте признаков концевой детали (10). Для формования остальных частей концевой детали (10) на месте в литьевой форме должна быть предусмотрена соответствующая смола. Обычно формование представляет собой процесс литья в открытые формы, что позволяет частям набивки (2) и гильзы (60) выдаваться наружу (вверх) из литьевой формы.

В качестве смолы могут быть использованы самые разные материалы. Обычно смолу выбирают из материалов, обладающих соответствующими физическими и химическими свойствами, подходящими для использования по назначению. Обычно для отливаемой на месте коневой заглушки используются полиуретаны, которые могут быть также выбраны для различных иных типов концевых заглушек с установленными на них радиальными уплотнениями. Одним из примеров такого материала может служить двухкомпонентный полиуретан, тип которого описан в заявке на выдачу патента США №7,070,642. Стандартный материал формуется до плотности в расплавленном состоянии не более 450 кг/м³; обычно - не более 355 кг/м³; часто - не более 290 кг/м³; и, как правило - в пределах 190-300 кг/м³, например, в пределах 208-275 кг/м³. В типовых случаях он формуется до твердости по Шору А не более 30 и, как правило, не более 22; обычно - не более 20 и часто - в пределах 10-18, включительно. Такие материалы хорошо известны, и они ранее использовались для отливки концевых заглушек, как это, к примеру, описано в заявке на выдачу патента США №8,216,335.

Литьевая форма может быть сконфигурирована соответствующим образом для формования радиального уплотнения (36) обычным способом в ходе одной и той же операции формовки, во время которой заглушается конец набивки (2) путем заделки набивки в отливаемый на месте материал и заливки всех частей концевой заглушки (11), за исключением центрального отверстия (16) для прохождения потока газа.

Противолежащая концевая деталь (11) может быть создана аналогичным способом путем размещения конца (4) набивки и концевой конструкции (62) в литьевой форме. При необходимости для отливаемых на месте частей второй концевой детали (11) может быть использована аналогичная смола. Одновременно может быть сформовано второе или нижнее приспособление (40) для вхождения в зацепление с корпусом путем отливки признаков, предусмотренных в литьевой форме.

В следующем разделе описан воздухоочиститель в сборе с использованием картриджа (1) такого типа, который показан на фиг. 1-6 и который монтируется с использованием гильзы такого типа, которой представлен на фиг. 7-9.

II. Пример воздухоочистителя в сборе

А. Общие признаки воздухоочистителя, фиг. 10-15

На фиг. 10-15 приведен пример воздухоочистителя в сборе с использованием картриджа (1) по фиг. 1-6, снабженного определенными приспособлениями внутреннего зацепления.

Обратимся сначала к фиг. 10, на которой представлен воздухоочиститель (90) в сборе согласно настоящему изобретению. Воздухоочиститель (90) в сборе содержит корпус (91), задающий его внутреннее пространство. Во внутреннем пространстве обычно установлен картридж (1), выполненный с возможностью функционирования во время работы фильтра.

Конкретный проиллюстрированный воздухоочиститель (90) оснащен корпусом (91), длинная сторона которого ориентирована при эксплуатации в вертикальном направлении. Принципы настоящего изобретения особенно хорошо адаптированы к такому использованию. Однако в некоторых случаях применения способов, описанных в настоящем документе, возможны и альтернативные варианты ориентации корпуса. Как показано на фиг. 10, вследствие такой ориентации корпус (91) характеризуется наличием первого (верхнего) конца (91а) и противолежащего второго (нижнего) конца (91b).

Как показано на фиг. 10, на нижнем конце (91b) обычно предусмотрено опциональное отводящее устройство (93), через которое, например, можно слить рабочую среду (как правило, воду), скопившуюся во внутреннем пространстве корпуса (91) во время эксплуатации воздухоочистителя. Кроме того, в некоторых случаях через отводящее устройство (93) могут отводиться некоторые конкретные вещества, которые были втянуты в воздухоочиститель (90). Такие отводящие устройства общеизвестны и широко используются в воздухоочистительных установках. В общем, такие отводящие устройства содержат отверстие соответствующего размера, располагающееся в надлежащем месте и ориентированное в требуемом направлении, над которым установлен выпускной клапан, способный периодически открываться для выпуска скопившихся веществ, таких как вода.

В типичном воздухоочистителе в сборе, который рассчитан на входящий поток в процессе очистки, отводящее устройство (93) во время работы напрямую сообщается по потоку с кольцевым каналом с неочищенным воздухом, охватывающим установленный фильтрующий картридж. Это означает, что поток из входного патрубка воздухоочистителя может поступать в отводящее устройство (93), не проходя через набивку фильтрующего картриджа. В типовом и предпочтительном варианте отводящее устройство (93) выполнено с возможностью, например, слива воды из воздухоочистителя в сборе.

Как было указано выше, принципы, описанные в настоящем документе, разработаны для реализации в воздухоочистителях в сборе, в которых фильтрующий картридж, например, картридж (1) является ремонтопригодным элементом. Иными словами, картридж (1) может быть извлечен из корпуса (91) воздухоочистителя и заменен другим картриджем, если это необходимо для продления срока службы воздухоочистителя (90). Для этого в корпусе (91) предусмотрена нижняя часть (95) тела корпуса и съемная технологическая крышка (96). Во время технического обслуживания или иной операции по съему/установке с участием картриджа (1) технологическая крышка (96) снимается с нижней половины (95) корпуса, обеспечивая доступ к расположенному внутри картриджу (1). По завершении техобслуживания или иной операции технологическая крышка (96) возвращается на свое место на нижнюю половину (95) тела корпуса с установленным внутри картриджем. В проиллюстрированном воздухоочистителе (90) в сборе технологическая крышка (96) закреплена на корпусе (91) крепежными деталями (98), в качестве которых в данном примере использованы болты. Впрочем, возможны и альтернативные варианты крепежа (например, складывающиеся защелки).

Следует отметить, что в проиллюстрированном варианте воздуховыпускной патрубок расположен в верхней части корпуса. Хотя во многих случаях такой вариант расположения является типовым, возможны и альтернативные варианты. При необходимости выходной патрубок может располагаться в нижней части корпуса. Подобным же образом, технологическая крышка по этому примеру, изображенная в верхней части корпуса, может быть предусмотрена в другом месте, например, в нижней части корпуса.

В проиллюстрированном варианте реализации воздухоочистителя (90) в сборе основной корпус (95) состоит из двух отдельных половин, которые соединяются друг с другом по окончании формовки. Эти две половины обозначены как центральная часть (100) корпуса и концевая (глухая) часть (101) корпуса. В этом примере реализации отводящее устройство (93) расположено в концевой (глухой) половине (101) корпуса.

Соединение двух половин (100) и (101) обозначено позицией (105). В конкретном проиллюстрированном варианте реализации воздухоочистителя (90) соединение (105) представляет собой защелкивающийся разъем с выступами (109), предусмотренными на половине (101), которые защелкиваются в держателях (110), предусмотренных на половине (100). Возможны альтернативные варианты. В проиллюстрированном варианте реализации соединение (105) спроектировано и изготовлено таким образом, чтобы после сборки половину (101) нельзя было легко отсоединить от половины (100). В некоторых вариантах реализации методики, описанной в настоящем документе, нижняя половина (101) крепится к центральной половине (100) с возможностью съема. Это целесообразно в тех случаях, когда требуется обеспечить доступ к картриджу снизу во время техобслуживания или эксплуатации.

Как показано на фиг. 10, в примере реализации воздухоочистителя (90) в сборе на поверхности корпуса (91) предусмотрен выпускной патрубок (115) для очищенного потока воздуха. В этом конкретном проиллюстрированном примере выпускной патрубок (115) расположен на технологической крышке (96). Это типично для многих вариантов реализации способов, описанных в настоящем документе.

Еще раз возвращаясь к фиг. 10, обратим внимание на отвод или трубку (117). Отвод или трубка (117) может быть использована для направления части воздушного потока в требуемое место или для отвода потока газа с других элементов и его подачи на выходной конец корпуса (91); и/или она может быть использована для подключения прибора контроля (индикатора сопротивления) или иного оборудования к корпусу (91).

Теперь обратимся к фиг. 11, на которой представлен второй вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя (90) в сборе, если смотреть справа на изображение по фиг. 10. Одинаковые номера позиций обозначают признаки, описанные выше. На фиг. 11 изображен впускной патрубок (120) для забора очищаемого газа (как правило, воздуха). Следует отметить, что данный конкретный впускной патрубок (120) имеет тангенциальный наклон, хотя возможны и альтернативные варианты. Термин «тангенциальный» означает, что впускной патрубок (120) выполнен с возможностью направления воздушного потока во внутреннее пространство корпуса (91) в тангенциальном направлении (т.е. не прямо в направлении его центра или центральной оси), а также в вихревое пространство вокруг расположенного внутри картриджа. Термин «наклон» в данном контексте означает, что впускной патрубок (120) выполнен с возможностью направления входящего воздуха к одному или другому концу (91t) или (91b); в данном случае - в направлении конца (91b), т.е. к нижней части корпуса (91) воздухоочистителя во время его эксплуатации. Таким образом, входящий воздух направляется в вихревое пространство для разделения воды и содержащихся в ней частицы (методом центрифугирования) и их удаления через опциональный выпускной патрубок (115). На фиг. 11 общее направление входящего потока обозначено стрелкой (122).

Следует отметить, что во многих случаях наклон может быть задан углом наклона. Угол наклона может представлять собой острый угол, например, как это показано на фиг. 11, между направлением осевой линии впускного патрубка (120) и направлением, параллельным кратчайшему направлению между концами (91t) и (91b). Этот угол, обозначенный позицией S, обычно составляет, по меньшей мере, 30°; как правило - по меньшей мере, 40°; а часто - в пределах 45-65° (или 45-70°), включительно; в типовом примере этот угол лежит в пределах 48-65°, включительно.

На фиг. 12 показан еще один вид сбоку в вертикальной проекции воздухоочистителя (90) в сборе, если смотреть спереди на воздуховпускной патрубок (120), где можно видеть часть картриджа (1) через входное отверстие (120а) впускного патрубка (120).

Если внимательно посмотреть на фиг. 12, то можно заметить, что картридж (1) ориентирован таким образом, что он отклоняется своей внешней окружностью (2р) от первого внутреннего участка или части (91х) боковой стенки корпуса (91), чтобы в образовавшееся пространство мог поступать воздух с впускного патрубка (120), обтекая картридж (1), так как набивка (2) также идет с наклоном от верхнего конца (91t) к нижнему концу (91b). Иными словами, кольцевое пространство (124) вокруг картриджа (1) не обладает неизменной формой от конца картриджа, примыкающего к верхней части (91t), до нижнего конца (91b). Правильнее сказать, что кольцевое пространство (124) расширяется книзу. Следует понимать, что в этом примере кольцевое пространство (124) расширяется в тех областях, где воздух с впускного патрубка (120) сразу направляется в секцию (91i) корпуса. Признаки картриджа и воздухоочистителя, которые позволяют осуществить вышесказанное, и полученные в итоги преимущества будут подробнее описаны ниже.

Как показано на фиг. 12, когда картридж выполнен таким как картридж (1) с цилиндрической набивкой (2), набивка (2) обычно выполнена таким образом, что ее первый периферийный край, примыкающий к секции (91х) корпуса, отклоняется от первой секции (91х) корпуса, если идти от первой концевой детали (10) в направлении второй концевой детали (11); и таким образом, что периферийный участок или край, противоположный первому участку или краю, также отклоняется от внутренней секции (91х) корпуса, если идти в направлении концевой детали (11) и нижней части (101) корпуса.

Наклон, описанный в предыдущем параграфе, относительно края или первого участка набивки (и противоположного края набивки), отклоняющегося от боковой стенки корпуса, если идти от первой концевой детали ко второй концевой детали, считается «независимым» от формы участка боковой стенки в области (примыкающей к краю или первому участку набивки), в которую направляется входящий воздух. Термин «независимый» в данном контексте означает, что описанный наклон обусловлен конфигурацией набивки, и не зависит от конфигурации боковой стенки. Таким образом, боковая стенка может быть наклонена к картриджу, наклонена в сторону от картриджа, характеризоваться неправильной формой или располагаться перпендикулярно концевым деталям картриджа; при этом определение наклона набивки будет таким же, как это описано выше.

Например, как показано на фиг. 12, наклон корпуса в области (91у), если идти в направлении нижней половины (101), превышает наклон в области (91х).

Кроме того, если внимательно посмотреть на фиг. 12, то можно заметить, что в этом примере форма впускного патрубка (120) в поперечном сечении не является круглой. Правильнее сказать, что отверстие входного патрубка (120) характеризуется формой или ободом, удлиненным в направлении от верхнего конца (91t) к нижнему концу (91b), и суженным в направлении, перпендикулярном вертикальному направлению. Обычно отношение вертикального или наиболее длинного отрезка к наиболее короткому отрезку, перпендикулярному наиболее длинному размеру в его средней точке, составляет, по меньшей мере, 1,3:1; как правило - по меньшей мере, 1,4:1; например, в пределах от 1,5:1 до 3:1, включительно (например, 1,5:1-2,3:1, включительно). Преимущества такой формы отверстия впускного патрубка также будут подробнее описаны ниже. В данном контексте размер отрезка в средней точке представляет собой размер отрезка, перпендикулярного наиболее длинному отрезку и проходящего через середину наиболее длинного отрезка.

Теперь обратимся к фиг. 13, на которой показан вид сверху воздухоочистителя (90) в сборе. Через отверстие выпускного патрубка (115) видны некоторые части картриджа (1). Кроме того, на фиг. 13 показаны монтажные площадки (130), облегчающие установку воздухоочистителя (90) в сборе в транспортном средстве или на ином оборудовании. Монтажные площадки (130) обычно предусмотрены на основном корпусе (95) с тем, чтобы обеспечить свободный доступ к технологической крышке (96) с целью облегчения ее съема во время техобслуживания. Если нижняя половина (101) также может быть отсоединена от центральной половины (100) для выполнения техобслуживания снизу, то обычно все монтажные площадки (130) располагаются на поверхности центральной половины (100).

На фиг. 14 показано перспективное изображение воздухоочистителя (90) с признаками, указанными выше, которые обозначены соответствующими номерами позиций.

На фиг. 15 показан вид снизу воздухоочистителя (90) в сборе.

В. Некоторые признаки зацепления между картриджем (1) и корпусом (91)

В воздухоочистителе (90) в сборе устанавливаемый внутри него фильтрующий картридж (1) обычно располагается во внутреннем пространстве (91i) корпуса; при этом противолежащие концевые участки картриджа (1) введены в зацепление с корпусом (91). Конкретный картридж (1), проиллюстрированный и описанный в настоящем документе, закреплен с возможностью съема на первой концевой детали (10) и соединен с технологической крышкой (96) через уплотнение. Это уплотнение, обычно называемое уплотнением корпуса, предотвращает попадание неочищенного воздуха из впускного патрубка (120) в выпускной патрубок (115). На конце (11) желательно также предусмотреть соединение зацепляющего приспособления (40) с основным корпусом (95) с тем, чтобы обеспечить, помимо прочего, соответствующую неизменную ориентацию картриджа (1) во время установки и эксплуатации.

На фиг. 16 схематически показано соединение концевой детали (10) картриджа с частью корпуса (91) проиллюстрированной системы. На фиг. 16 представлено схематическое изображение местного вида картриджа (1) в области его примыкания к концевой детали (10). Позицией (135) обозначен уплотняющий фланец, охватывающий концевую деталь (10). Уплотняющий фланец (135) обычно располагается на одной из частей корпуса, например, на технологической крышке (96). Следует отметить, что в этом случае уплотняющий фланец (135) характеризуется наличием внутренней уплотняющей поверхности (136), с которой входит в контакт уплотнительный элемент (36) на картридже (1), создавая уплотнение. Обычно это происходит тогда, когда технологическая крышка (96) прижимается вниз к основному корпусу (95) с уже установленным в нем картриджем (1). Следует отметить, что схематическое изображение на фиг. 16 служит лишь для того, чтобы показать, как происходит уплотнение между элементом (136) в корпусе и концевой деталью (10). Эта фигура не предполагает демонстрацию других соединений, которые могут иметь место во время установки, например, зацепления выступов (23) с частью корпуса.

На фиг. 17 показано местное поперечное сечение, иллюстрирующее одно из типовых зацеплений между концевой деталью (11) и частью корпуса (91). На фиг. 17 схематически изображен зацепляющий выступ, предусмотренный в корпусе (91), обозначенный позицией (140). Зацепляющий выступ (140) (или выступ (160)) корпуса (91) расположен таким образом, чтобы приспособление (40) для зацепления с корпусом могло войти в него надлежащим образом при установке картриджа (1). Выступ (140) (или (160)) предусмотрен на основном корпусе (95), обычно в его нижней половине (101). Разумеется, в этом месте может быть сформировано уплотнение, но повторим, что в этом варианте реализации, где используется глухая концевая деталь (11), уплотнение не требуется.

Обращаясь к фиг. 17, обратим внимание на опциональный натяжной элемент (141) на выступе (140) (или (160)). Опциональный натяжной выступ или элемент (141) расположен таким образом, чтобы при проталкивании концевой детали (11) за выступ (140) зацепляющее приспособление (40) на концевой детали (11) зашло внутрь и, в некоторых случаях, за элемент (141). В результате натяжной выступ (141) обеспечит дополнительное сопротивление картриджа (1), который стремится отделиться от выступа (140) (или (160)), если идти в направлении стрелки (150). Преимущества такой конфигурации будут описаны ниже.

На фиг. 18 схематически показано второе поперечное сечение, аналогичное сечению по фиг. 17, но демонстрирующее больше участков картриджа (1) с выступом (140) (или (160)). Как можно видеть, выступ (45) приемника насажен на направляющий выступ (160) корпуса (91), т.е. направляющий выступ (160) заходит в полость, заданную выступом (45). Следует понимать, что поскольку картридж (1) опускается в корпус (91), совмещение выступа (160) с приемником (145) поможет обеспечить правильную угловую и продольную ориентацию картриджа (1) (во время дальнейшего опускания), т.е. правильное зацепление с корпусом. Относящиеся к этому подробности описаны ниже.

Обычно выступ (160) и полость приемника, задаваемая выступом (45), выбираются таким образом, чтобы выступ (160) заходил в полость приемника на расстояние, равное, по меньшей мере, 50% длины полости приемника; в предпочтительном варианте - 60% указанной длины; а в наиболее предпочтительном варианте - по меньшей мере, 80% указанной длины. Кроме того, величина выступа обычно составляет, по меньшей мере, 40 мм; как правило - по меньшей мере, 80 мм; а в некоторых случаях - 100 мм и более.

Возвращаясь к фиг. 17 и 18, следует отметить, что схематические фигуры лишь указывают на некоторые выборочные сцепления картриджа (1) с корпусом (91), описанные выше; при этом не предполагается, что отображены все возможные сцепления. Например, могут быть предусмотрены сцепления, в которых задействованы другие выступы на нижней половине (101) корпуса.

С. Опциональное обеспечение разницы между способностью отделения технологической крышки от первой концевой детали (10) и способностью отделения картриджа (1) от выступа (140) (т.е. основного корпуса (95))

Обычно, особенно в тех случаях, когда используется воздухоочиститель в сборе, характеризующийся такой ориентацией, которая показана на фиг. 12, предпочтительно, чтобы во время технического обслуживания отделить технологическую крышку (96) от первой концевой детали (10) картриджа было легче, чем отделить картридж (1) от основного корпуса (95). Причина этого лежит в том, что (поскольку) техобслуживание обычно требует съема технологической крышки (96) с картриджа (1), предпочтительно, чтобы картридж (1) не отходил от корпуса (91) во время работы. В некоторых случаях этого можно достичь просто с учетом веса картриджа (1) так, чтобы при подъеме технологической крышки (96) картридж (1) оставался на месте. Однако в некоторых случаях можно опционально увеличить сопротивление отделению зацепляющего приспособления (40) (т.е. картриджа (1)) от корпуса (91) в сравнении с сопротивлением отделению уплотнения (36) корпуса от технологической крышки (96).

Опциональный способ решения указанной задачи заключается в использовании натяжного элемента, такого как натяжной выступ (141), описанный выше. Прочие способы относятся к приданию материалам концевой детали (11) в области зацепляющего приспособления (40) такой формы, чтобы зацепление требовало большего давления, или чтобы надо было приложить большее усилие для отделения области (40) от выступа (140).

Кроме того, технологическая крышка (96) обычно и предпочтительно выполнена таким образом, чтобы после съема часть картриджа (1), примыкающая к концевой детали (11), выступала из основного корпуса (95) (обычно на 10-60 мм), что должно облегчить захват картриджа (1) в этом месте для его извлечения из корпуса (91).

D. Использование комбинированного выступа/приемника для облегчения требуемой ориентации картриджа (1) в основном корпусе (95) во время сборки

Как будет подробнее описано ниже, эксцентрическая конфигурация картриджа (1) целесообразна, помимо прочего, для обеспечения предпочтительных характеристик воздушного потока в кольцевом пространстве (124) вокруг картриджа вместе с впускным патрубком (120). При соответствующем эксцентриситете картриджа (1), обеспечивающем это преимущество, необходимо правильно сориентировать картридж (1) во время его установки в основном корпусе (95), чтобы указанное преимущество могло проявиться.

Фиксированная требуемая ориентация картриджа (1) относительно основного корпуса (95) предпочтительно обеспечивается опциональным комбинированным выступом/приемником, например, таким, который содержит направляющий элемент или приемник (45), предусмотренный на картридже (1), который входит в соединение с направляющим выступом (160) в основном корпусе (95), как это показано в общих чертах на фиг. 18. Это можно сделать, предусмотрев такую форму двух указанных элементов, чтобы при установке потребовалась соответствующая радиальная центровка.

Например, как было отмечено выше, и как показано на фиг. 4, выступ (45) (и полость приемника) может характеризоваться не круглой формой поперечного сечения, а, как, например, в проиллюстрированном варианте реализации, овальной формой поперечного сечения, сходящей на конус вверх. Выступ (160) в основном корпусе (95), фиг. 18, может характеризоваться аналогичной стыкуемой формой. В таком случае теоретически возможны лишь два варианта угловой ориентации картриджа (1) и основного корпуса (95) с выступом (160) относительно друг друга. В первом варианте картридж (1) может быть полностью опущен в корпус (т.е. установлен в нем). В другом варианте, благодаря эксцентриситету картриджа (1), при его опускании возникает сопротивление, предотвращающее или затрудняющее полное опускание картриджа (1).

Разумеется, при альтернативных конфигурациях форма приемника (45) и выступа (160) или одного их этих элементов может быть выбрана таким образом, чтобы был возможен только один вариант угловой ориентации, позволяющий указанным двум элементам входить в соединение друг с другом, что еще больше облегчает обеспечение требуемой угловой ориентации картриджа (1) относительно основного корпуса (95) во время сборки. Этого можно достичь, например, путем использования такой формы одного или обоих указанных элементов, которая позволяла бы им полностью войти в зацепление друг с другом только при одной ориентации. К примеру, можно искривить одну из сторон проиллюстрированной овальной конфигурации, немного сгладив или выпрямив ее. Возможны и альтернативные варианты.

Следует также отметить, что резистивный зацепляющий элемент (40) в картридже (1) на конце (11) может облегчить удержание картриджа (1) в нужном положении перед установкой технологической крышки (96) и после ее снятия.

III. Применение методики, описанной в настоящем документе, для получения определенного преимущества

При проектировании и изготовлении воздухоочистителей необходимо учитывать ряд различных запросов и задач. Например, отличительные признаки должны выбираться так, чтобы они были максимально технологичны. Очень важны эксплуатационные качества. Фильтрующий картридж должен характеризоваться достаточным сроком службы при использовании по назначению. Часто это означает, что площадь поверхности набивки должна быть настолько большой, насколько это возможно в пределах заданного объема без излишних ограничений в отношении расхода воздуха.

Во многих случаях опасения производителей транспортных средств или иного оборудования могут быть сняты. Часто для конкретной сферы применения требуется предусмотреть воздухоочиститель максимально малого размера с тем, чтобы снять опасения в части чрезмерного веса или места, занимаемого воздухоочистителем. Однако также существуют опасения, что ограничения в отношении расхода воздуха, проходящего через воздухоочиститель, окажутся чрезмерными. И чем больше размеры воздухоочистителя с увеличенным объемным расходом, тем выше эти опасения.

Для получения преимуществ в отношении вышесказанного могут быть применены многие из способов, описанных в настоящем документе. Например, проиллюстрированный корпус (91) воздухоочистителя может быть выполнен с относительно небольшими габаритными размерами (в сравнении со многими другими воздухоочистителями, используемыми по такому же назначению) и/или относительно небольшими размерами внутреннего поперечного сечения относительно кольцевого пространства вокруг определенных участков картриджа (1). Это связано, помимо прочего, с тем, что критический участок кольцевого пространства в том месте, где входной патрубок (120) изначально направляет воздух между картриджем и боковой стенкой корпуса, оказывается доступным благодаря наклону набивки в этом месте, который обусловлен описанным эксцентриситетом. В предпочтительном варианте реализации, проиллюстрированном в настоящем документе, этот наклон предпочтительно не может быть получен лишь за счет конической формы картриджа, поскольку сходящая на конус набивка (с концентрически совмещенными концами) характеризуется меньшей площадью поверхности, чем цилиндрическая набивка аналогичного типа.

Разумеется, эти способы могут применяться вместе с приданием картриджу конусности с эксцентриситетом. Однако предусмотренный эксцентриситет обеспечивает отклонение нижнего конца (4) картриджа (1) от той стороны корпуса, в направлении которой изначально направляется поток воздуха.

Это облегчает относительно длинная узкая форма впускного патрубка (120), вместе с наклоном впускного патрубка в направлении нижнего конца корпуса. Во-первых, наклон впускного патрубка в направлении нижнего конца корпуса помогает обеспечить направление входного потока воздуха в самую широкую часть кольцевого пространства, т.е. туда, где набивка сходит на конус, отклоняясь от боковой стенки в наибольшей степени. Длинная узкая форма отверстия впускного патрубка позволяет относительно большому впускному отверстию обеспечить относительно высокий расход воздуха, несмотря на относительно небольшой радиус (поперечный размер) корпуса воздухоочистителя. Это также может быть использовано для облегчения направления воздуха в относительно узкое кольцевое пространство.

Как было сказано выше, отличительные признаки, описанные в настоящем документе, также могут обеспечить использование надлежащего картриджа и его правильную ориентацию. Эти признаки относятся к предпочтительным зацепляющим приспособлениям на противолежащих концах картриджа, особенно к тем из них, которые требуют наличия эксцентриситета для обеспечения зацепления. Эти же признаки могут способствовать надежной фиксации картриджа на месте после его опускания в нижнюю часть корпуса так, чтобы он сохранял правильную ориентацию при установке технологической крышки.

Кроме того, из-за эксцентриситета заблокировано вращение картриджа во время работы.

В некоторых случаях было бы желательно, чтобы корпус состоял из двух отдельных частей, таких как центральная часть (100) и нижняя часть (101), которые были описаны выше. Это облегчает конструкцию, в которой нижняя часть (101) характеризуется эксцентрической проекцией относительно признаков в технологической крышке (96), которая должна быть закреплена на центральной части (100).

IV. Некоторые выборочные отклонения

А. Отклонения от некоторых признаков эксцентриситета; фиг. 19-23

Выше в настоящем документе были описаны два разных признака, относящихся к эксцентриситету. Первый из них был описан в привязке к набивке, два противолежащих конца которой задают внешние окружности, расположенные с эксцентриситетом. Второй признак представляет собой описанный эксцентриситет относительно некоторых признаков противолежащих концевых деталей, особенно относительно тех признаков, которые входят в соединение с корпусом на противолежащих концах. Этот последний эксцентриситет отображается эксцентрической ориентацией уплотнения (36) и второго приспособления (40) для вхождения в зацепление с корпусом.

В этих и иных отличительных признаках картриджа, которые могут быть использованы для обеспечения эксцентриситета, возможны самые разные отклонения. Некоторые примеры таких отклонений представлены ниже.

На фиг. 19 схематически показан вид двух выборочных признаков картриджа, ориентированных (совмещенных) с эксцентриситетом. Схематическое изображение по фиг. 19, в общем, соответствует ситуации, когда оба признака имеют круглую форму, и когда оба эти признака задают одинаковые размеры. Примером схематического изображения по фиг. 19 может служить вид, описанный выше в отношении картриджа (1) с внешней окружностью набивки на конце (3), обозначенной позицией (200), и внешней окружностью набивки на нижнем конце картриджа, обозначенной позицией (201). Эксцентриситет между этими двумя элементами обозначен смещением двух центров (200с) и (201с), соответственно.

Вид на фиг. 19 представлен схематически, поэтому следует сказать, что набивка имеет, в общем, цилиндрическую форму, а внешние окружности (200) и (201) отображают или границы наружных концов гофр, или границы внутренних концов гофр, исходя из постоянной глубины набивки и отсутствия чрезмерной конусности набивки между ее противоположными концами.

Разумеется, границы (200) и (201) могут заключать в себя и иные детали картриджа на противолежащих концах, задавая круговые детали одинакового диаметра. Примерами могут служить границы внутренней оболочки или наружной оболочки.

На фиг. 20 схематически показано одно из отклонений. Здесь два эксцентрических признака заданы окружностями разных размеров. Например, одна из них обозначена позицией (205) с центром (205с), а другая - позицией (206) с центром (296с). Примером могла бы служить набивка, сходящая на конус своим внешним диаметром от конца (3) к концу (4). Таким образом, конфигурация набивки была бы конической, но искривленной для обеспечения эксцентрического совмещения ее концов. Разумеется, подобным же образом разными были бы размеры прочих признаков, также совмещенных с эксцентриситетом. Как видно на фиг. 20, даже если набивка имеет коническую форму, преимущества согласно настоящему изобретению могут быть получены, если используется эксцентриситет описанного типа, поскольку он способствует отклонению набивки от области кольцевого пространства, где поток воздуха заходит внутрь корпуса, даже больше, чем просто коническая форма, по меньшей мере, относительно противоположной стороны.

Разумеется, обеспечить варианты ориентации с эксцентриситетом, подобные тому, который представлен на фиг. 20, могут и прочие возможности. Например, один из профилей может относиться к границе наружных концов гофр или внешней окружности набивки, тогда как другой - к границе внутренних концов гофр или иному признаку картриджа на его противоположном конце.

При этом не обязательно, чтобы каждый из профилей, используемых для задания эксцентриситета, был круглым, или чтобы они оба характеризовались одинаковой формой. Пример приведен на фиг. 21. Здесь один из профилей обозначен позицией (210) с центром (210с), а другой - позицией (211) с центром (211с); при этом центры (210с) и (211с) являются эксцентрическими. В этом случае общая форма двух внешних окружностей (210) и (211) будет разной; одна (210) - круглой, а другая (211) - овальной, в данном случае, эллиптической. Разумеется, оба профиля могут характеризоваться некруглой формой. Таким образом, пример на фиг. 21 указывает не только на то, что представленный формы могут быть некруглыми, но также и на то, что они могут отличаться друг от друга. Пример конфигурации, показанный на фиг. 21, мог бы быть применим к случаю (при реализации с относительными размерами профилей (210) и (211), отличными от показанных), где профиль (210) задает конструктивный элемент, связанный с первой концевой деталью, а профиль (211) задает основание овального выступающего элемента, такого как элемент (45).

На фиг. 22 показан пример, аналогичный примеру по фиг. 21, где представлены два профиля (215) и (216) с центами (215с) и (216с), соответственно. Еще раз повторим, что относительные размеры могут несколько варьироваться. Примером (с разными относительными диаметрами) может служить овальная окружность набивки на каждом конце конической, но эксцентрической, формы.

Разумеется, возможны отклонения от овальной формы. На фиг. 23 показаны два профиля (220) и (221) с центрами (220с) и (221с), соответственно. Профиль (220) здесь имеет круглую форму, а профиль (221) - овальную форму. Однако овальная форма профиля (221) представляет собой форму, называемую иногда «скругленной коробочкой», которая характеризуется наличием пары противолежащих параллельных сторон и пары противолежащих скругленных концов.

На проиллюстрированных примерах относительные размеры внешних окружностей в каждом из сравнений представляют собой переменные величины, которые могут быть модифицированы в зависимости от признаков картриджа, представляющих интерес.

Из всего вышесказанного можно понять, что эксцентриситет может быть реализован в отношении любого из различных сопоставимых признаков на противолежащих концах картриджа, будь то признаки зацепления с корпусом, признаки внешней окружности набивки или иные общие признаки концевых деталей или структурные признаки. Обычно, хотя это и не требуется для всех вариантов конструкции, было бы предпочтительно, чтобы эксцентриситет был реализован, по меньшей мере, признаками набивки для получения желаемого преимущества в отношении кольцевого пространства, описанного выше. Обычно также желательно, чтобы отличительные признаки, участвующие в зацеплении с корпусом на его противолежащих концах, также были центрическими для облегчения зацепления с противолежащими частями корпуса.

В. Неправильные геометрические формы, фиг. 24 и 25

Следует отметить, что в приведенных примерах внешние окружности обычно характеризуются правильной формой, например, овальной или круглой формой, хотя возможны и альтернативные варианты. Например, на фиг. 24 показана периферийная форма внешней поверхности концевой детали, такой как нижняя концевая деталь (11); при этом указанная форма соответствует типу, раскрытому в заявке на выдачу патента США №8,444,735, содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки. Такие признаки и преимущества могут быть реализованы в вариантах конструкции согласно настоящему изобретению.

На фиг. 25 показана еще одна альтернативная форма внешней окружности, которая может быть использована, например, в качестве формы уплотнения на концевой детали (10). Форма уплотнения по фиг. 25 соответствует типу, раскрытому в заявке на выдачу патента США №13/662,022, содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки. Эта форма уплотнения может быть использована в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Могут быть использованы и иные формы, в том числе неправильные или такие, которые не демонстрируют повторяющиеся признаки по внешней окружности. Эксцентриситет в таких случаях, при использовании такового, обычно достигается за счет смещения соответствующего геометрического центра двух совмещенных в проекции признаков.

V. Использование с опциональным дополнительным или предохранительным картриджем, фиг. 26 и 27

Следует отметить, что отличительные признаки, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы в воздухоочистителе в сборе, в котором также используется дополнительный или предохранительный фильтрующий картридж. Дополнительный или предохранительный фильтрующий картридж представляет собой, в общем, картридж, расположенный за основным фильтрующим картриджем (1). В режиме входящего потока предохранительный фильтрующий картридж обычно устанавливается так, чтобы его набивка заходила в открытое внутреннее пространство (7) основного фильтрующего картриджа (1).

Два примера таких вариантов конфигурации схематически показаны на местных видах фиг. 26 и 27, каждая из которых является разновидностью фиг. 16.

Обратимся сначала к фиг. 27, на которой изображен в полуразрезе опциональный предохранительный картридж (200), герметично соединенный с кольцом (201) на основном фильтрующем картридже (1) у уплотнения (203). Дополнительный или предохранительный картридж (200) выдается вниз, заходя в открытое внутреннее пространство (7). Набивка (205) дополнительного фильтрующего картриджа (200) может быть гофрированной или не гофрированной. На противоположном, не показанном, конце предохранительный картридж (200) может или стопорить выступ (45), или же он может быть выполнен с возможностью приема части выступа (45).

В некоторых случаях может потребоваться герметичное соединение дополнительного или предохранительного картриджа с частью технологической крышки. Пример такого соединения приведен на фиг. 27, которая также представляет собой разновидность фиг. 16. Здесь показан предохранительный картридж (220), герметично примыкающий к уплотняющему фланцу (221) на технологической крышке. В других случаях дополнительный или предохранительный картридж (220) может быть схож с предохранительным картриджем (200), описанным выше, и использоваться аналогичным образом.

VI. Пример рабочей системы

Когда отличительные признаки, представленные в настоящем документе, описаны как эксцентрически расположенные или совмещенные с эксцентриситетом и спроецированные на плоскость, перпендикулярную кратчайшему расстоянию между противолежащими концевыми деталями, эти признаки могут быть охарактеризованы как равноудаленные друг от друга на расстояние эксцентриситета Z. Обычно расстояние эксцентриситета Ζ применительно к двум эксцентрически совмещенным признакам согласно настоящему изобретению составляет, по меньшей мере, 5 мм; часто - по меньшей мере, 8 мм; хотя возможны и альтернативные варианты. Во многих случаях расстояние эксцентриситета Ζ лежит в пределах 8-50 мм; часто - в пределах 10-40 мм, включительно (например, 10-30 мм, включительно).

На различных фигурах размеры обозначены буквенными символами. В этом разделе представлены размеры, пригодные для создания примера рабочей системы описанного типа. Следует отметить, что в эти размеры могут вноситься изменения с сохранением многих преимуществ настоящего изобретения.

Примеры размеров системы по фиг. 1-15 таковы: На фиг. 2 А=19,1 мм; и В=249,4 мм. На фиг. 3 С=269,8 мм; D=235,8 мм; Ε=165 мм; F=5 мм; G=495,1 мм; H=176,5 мм; I=12,7 мм; и J=10 мм, На фиг. 4 K=12,5 мм; и L=8,4 мм. На фиг. 5 M=112 мм; и Ν=80 мм. На фиг. 6 О=5,5 мм; и Ρ=2,5 мм. На фиг. 10 Q=269 мм; R 127.8 мм; S=336,2 мм; и Τ=345,9 мм. На фиг. 11 U=23,7 мм; V=35 мм; W=35,8 мм; X=44,2 мм; Y=15,7 мм; Ζ=226,3 мм; АА=570,8 мм; и ВВ=23,3 мм. На фиг. 12 СС=170 мм. На фиг. 13 DD=203,1 мм; ЕЕ=149,3 мм; FF=84,6 мм; GG=43,7 мм; НН=221,8 мм; II=97,7 мм; JJ=123 мм; и KK=176 мм. На фиг. 15 LL=145,2 мм.

Повторим еще раз, что принципы настоящего изобретения применимы ко множеству систем, где возможны различные отклонения от размеров, указанных выше. Однако дело может обстоять так, что во многих типичных примерах применения длина набивки картриджа будет составлять, по меньшей мере, 300 мм, а обычно - по меньшей мере, 400 мм, так как описываемые способы наиболее предпочтительно применять в тех случаях, когда набивка характеризуется достаточно большой длиной, чтобы она могла отклоняться в сторону от входящего потока и некоторых частей воздухоочистителя для получения определенного преимущества. Кроме того, обычно имеет место ситуация, когда картридж характеризуется максимальным диаметром окружности гофр; при этом концы гофр задают круглый профиль, составляющий, по меньшей мере, 190 мм; а обычно - по меньшей мере, 200 мм, например, 200-350 мм. Это также говорит о том, что принципы настоящего изобретения разработаны преимущественно для ситуаций, в которых фильтрующий картридж имеет относительно большие размеры, и вынужден перерабатывать большие объемы воздуха во время работы.

VII. Второй пример рабочей системы, фиг. 28-53

На фиг. 28-53 схематически изображена вторая рабочая система. Эта система обычно соответствует описанию, представленному в предыдущих разделах настоящего документа с некоторыми отклонениями, которые будут проиллюстрированы и описаны.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, представленных на фиг. 28-54, одинаковые номера позиций обозначают элементы, аналогичные тем, которые были описаны выше, или функционирующие аналогично вышеописанным элементам. Кроме того, одинаковые признаки характеризуются аналогичными особенностями. Некоторые отклонения подробно описаны ниже.

А. Корпус и технологическая крышка воздухоочистителя, фиг. 29-44

В воздухоочистителе в сборе по фиг. 29-54 используется корпус (91), обычно аналогичный корпусу (91) по фиг. 10-15. Как показано на видах в поперечном разрезе, представленных на фиг. 31 и 32, воздухоочиститель (90) в сборе характеризуется наличием корпуса (91), состоящего из основного корпуса (95) и технологической крышки (96); при этом внутри корпуса (91) содержится фильтрующий картридж (1). В приведенном примере основной корпус (95) состоит из секций (100) и (101); при этом секция (100) представляет собой центральную часть корпуса, а секция (101) - нижнюю часть корпуса.

На фиг. 29 основной корпус (95), состоящий из отдельных секций (100) и (101), показан сбоку в вертикальной проекции. Здесь модно видеть впускной патрубок (120), выполненный с наклоном. Общее направление движения воздушного потока во внутреннее пространство корпуса через впускной патрубок (120) обозначено стрелкой 120х. По мере поступления внутрь корпуса тангенциальный входной поток направляется вдоль боковой стенки между картриджем (1) и боковой стенкой секции (100).

Кроме того, на фиг. 29 показан выступ (93) на секции (101), который действует в качестве выпускного патрубка, и в котором расположен выпускной клапан.

На фиг. 30 основной корпус (95), состоящий из центральной секции (100) и нижней или концевой секции (101) с впускным патрубком (120), показан в разобранном виде. Видны монтажные площадки (130), предназначенные для закрепления воздухоочистителя (90) в сборе на месте. Кроме того, можно видеть защелкивающийся разъем, соединяющий между собой концевую секцию (101) и центральную секцию (100), который включает в себя приемники (110) и выступы (109) по линии (105).

Как показано на фиг. 30, концевая секция (101) в проиллюстрированном примере воздухоочистителя соединяется с центральной секцией (100) с помощью защелкивающегося разъема и обычно не снимается с него во время использования. Таким образом, одна из монтажных площадок (130) расположена на концевой детали (101). Если концевая деталь (101) выполнена съемной после установки воздухоочистителя, например, для обеспечения доступа внутрь во время техобслуживания, то для закрепления центральной секции (100) на нижней секции (101) может быть использовано разъемное соединение; и на концевой детали (101) в этом случае не будет предусмотрена монтажная площадка (130).

На фиг. 30 также можно видеть часть выступа или выступающего элемента (160) на концевой секции (101) корпуса.

На виде в поперечном сечении, представленном на фиг. 31, можно видеть картридж (1), содержащий набивку (2) с противолежащими концами (3) и (4), на которых предусмотрены концевые детали (10) и (11), соответственно. Набивка (2), охватывает открытое внутреннее пространство (7). Концевая деталь (10) представляет собой открытую деталь, снабженную центральным отверстием (16) для прохождения потока воздуха, с установленным на нем радиальным уплотнением (35) корпуса, входящим в соединение с технологической крышкой (96) в виде съемного уплотняющего элемента. Концевая деталь (11) представляет собой глухую деталь, снабженную центральным выступом (45) приемника, который задает приемную полость (46), и в которую заходит выступ (160) на корпусе (91) (в частности, на концевой секции (101)).

Возвращаясь к фиг. 31, следует отметить, что выпускной патрубок (93) напрямую сообщается по потоку с кольцевым пространством вокруг картриджа (1), в котором циркулирует очищенный воздух. Это связано с тем, что система, как это показано на чертеже, рассчитана на входящий поток во время очистки, и такое прямое сообщение по потоку позволяет воде или предварительно отделенным веществам попасть в выпускной патрубок (93) без прохождения через набивку (2).

На виде в поперечном сечении по фиг. 32, выполненным, в общем, под прямым углом к виду по фиг. 32, можно видеть внутреннее пространство (7) корпуса (91) в области, где впускной патрубок (120) изначально направляет воздушный поток между картриджем (1) и частью (91х) боковой стенки корпуса. Это та область (обозначенная позицией (91z)), которая именуется в настоящем документе внутренней боковой секцией, отстоящей от фильтрующего картриджа там, куда впускной патрубок направляет воздушный поток. Можно видеть, что картридж (1) выполнен таким образом, что внешняя окружность набивки на участке (2q) и секция (91z) отклоняются от боковой секции (91х), если идти от концевой детали (10) к концевой детали (11), открывая увеличенную площадь сечения потока в направлении конца (91b) корпуса (91) напротив выходного патрубка (115) по мере направления воздушного потока вдоль наклона впускного патрубка. Кроме того, в проиллюстрированном примере участок (2s) окружности набивки, противоположный участку (2q) окружности набивки, также отклоняется от бокового участка (91х), если идти от концевой детали (10) в направлении концевой детали (11), хотя возможны и альтернативные варианты.

Если еще раз обратиться к фиг. 32, то можно увидеть, что выступ (160) корпуса (91) имеет искривленную форму, отклоняющуюся от овальной конусообразной формы (в поперечном разрезе) выступа (в частности, см. участок 160r). Эта конфигурация описана ниже. Кроме того, можно видеть, что выступ (160) характеризуется наличием натяжного элемента (141), входящего в зацепление со вторым зацепляющим элементом (40) на концевой детали (11).

На фиг. 31 показано поперечное сечение выпускного клапана, обозначенного позицией (93v), который расположен в корпусе (на выступе (93)). Этот клапан обычно содержит упругий элемент, который открывается под действием внутреннего давления, пропуская вещество, поступившее в область (93r).

На фиг. 33-38 можно в деталях рассмотреть отличительные признаки основного корпуса (95), особенно в его нижней части (101). Исходя из анализа этих фигур, можно понять форму выступа (160).

На фиг. 33 представлен перспективный вид сверху секции (101). На фиг. 34 показан ее вид в вертикальной проекции. Вид в плане показан на фиг. 35. На фиг. 36 представлен вид в поперечном сечении, выполненном по линии 36-36 (фиг. 35). Если внимательно рассмотреть это поперечное сечение, то можно увидеть, что выступ (160) характеризуется наличием бокового участка (160q), который искривлен внутрь, образуя плечо (160s). Здесь также видны усиливающие ребра (160r) и натяжной выступ (141). На фиг. 37 показан вид в поперечном сечении, выполненном по линии 37-37 (фиг. 35), в общем, под прямым углом к виду по фиг. 36. На внутренней части выступа (160) можно заметить искривление внутрь боковой стенки плеча (160s). Кроме того, здесь показано ребро (160у) удлинения.

На фиг. 38 показан увеличенный местный вид по линии 38-38 (фиг. 35), чтобы можно было видеть выступ (160) и его искривление (100s).

Как показано на фиг. 32-38, выступ (160) имеет овальный конец (160е), примыкающий к самой нижней части выступа (100). Однако по мере его подъема и схождения на конус вверх неизменная овальная форма его поперечного сечения изменятся, а правильнее сказать, искривляется, например, на участке (160s).

На фиг. 39-42 показана технологическая крышка (96). На фиг. 39 представлен ее вид сверху в перспективе. На фиг. 40 показан вид технологической крышки (96) снизу в перспективе. На фиг. 41 представлен ее вид сверху (без информационных обозначений). На фиг. 42 показан вид снизу указанной крышки. На фиг. 43 представлен ее вид в поперечном разрезе, выполненный по линии 43-43 (фиг. 41); а на фиг. 44 - поперечный разрез, выполненный по линии 44-44 (фиг. 41).

Если еще раз обратиться к фигурам 39-44, то можно увидеть уплотняющую поверхность (96s) на технологической крышке (96), к которой герметично примыкает радиальное уплотнение на картридже (1), направленное наружу и выполненное с возможностью съема.

В. Фильтрующий картридж и опорная гильза, фиг. 45-53

На фиг. 45-53 показаны отличительные признаки картриджа (1) в форме, пригодной для установки в воздухоочистителе в сборе по фиг. 44-46. Этот картридж (1) представлен в следующих ракурсах: вид сбоку в вертикальной проекции на фиг. 45; вид с торца на фиг. 46, если смотреть в направлении концевой детали (11); и вид в поперечном разрезе на фиг. 47, выполненном по линии 47-47 (фиг. 46). Можно видеть, что картридж (1) содержит набивку (2), охватывающую центральное внутреннее пространство (7); при этом набивка (2) характеризуется наличием двух противолежащих концов (3) и (4), входящих в соединение с противолежащими концевыми деталями (10) и (11), соответственно. Концевая деталь (11) выполнена глухой, а концевая деталь (10) - открытой. Уплотнение корпуса в виде радиального уплотнения (36) показано здесь как пример направленного наружу радиального уплотнения на концевой детали (10). Концевая деталь (11) выполнена глухой с центральным полым выступом (45), который задает его внутреннюю приемную полость (46), не сообщающуюся по потоку с внутренним пространством (7).

На фиг. 48 показан вид сверху в общем направлении к концевой детали (10).

На фиг. 48А представлен поперечный разрез, выполненный по линии 48-48 (фиг. 48). На нем можно видеть центральный приемный выступ (45), характеризующийся, в общем, овальной формой окружности, и сходящий на конус к верхушке (45t). Его форма может быть и другой. Кроме того, здесь можно видеть второе приспособление (40) для вхождения в зацепление с корпусом.

На фиг. 49-50 показаны отличительные признаки внутренней опорной гильзы (60), используемой для поддержки картриджа по фиг. 48-49. На фиг. 49 схематически показан его вид в перспективе; на фиг. 50 - вид с торца; на фиг. 51 и 52 - вид сбоку в вертикальной проекции; а на фиг. 53 - вид в поперечном разрезе.

С. Демонстрация попытки неправильной установки, фиг. 54-56; опции

Из вышеприведенного описания становится понятно, что во многих примерах применения способов, раскрытых в настоящем документе, картридж и корпус выполнены таким образом, чтобы был возможен лишь один вариант угловой ориентации картриджа относительно корпуса во время установки. Возможны и альтернативные варианты, но в типовых предпочтительных вариантах применения это будет именно так.

Предпочтительно предусмотреть такую конфигурацию картриджа и корпуса, чтобы единственно возможный вариант ориентации при установке был также и единственно правильным. Для выполнения этого условия может быть реализовано множество отличительных признаков. Эти признаки могут быть предусмотрены на картридже и корпусе, на картридже и технологической крышке или на всех трех указанных элементах.

На фиг. 54-56 проиллюстрирована установка картриджа (1) в основном корпусе (95). На этих фигурах картридж и корпус, в общем, соответствуют изображению на фиг. 32, за исключением того, что картридж (1) повернут на 180° вокруг центральной оси одной из концевых деталей (10) или (11); и, таким образом, неправильно опускается в основной корпус. По мере опускания картриджа (1) в определенной точке (например, у зацепляющего элемента (40)) приемник (46) войдет в соединение с выступом (160). Пример такого зацепления приведен на фиг. 54.

На фиг. 55 проиллюстрировано дальнейшее опускание картриджа (1), который начинает защемляться. Это защемление может быть обозначено, например, позицией (400), указывающей на неправильную установку. Разумеется, картридж (1) можно раскачать и продолжить установку, см. фиг. 56. Однако сборщик должен понимать, что установка осуществляется некорректно, по неправильному совмещению выступа (160) с картриджем (1). Кроме того, в этом случае технологическая крышка также не встанет на свое место.

Разумеется, при желании конструктивные особенности могут быть видоизменены, чтобы они могли демонстрировать еще более явные признаки неправильной ориентации и совмещения. Например, как это показано на фиг. 54, полость или плечо (160s) может быть сконфигурировано таким образом вместе с модифицированным признаком в полости (46), чтобы при неправильной ориентации установка не могла быть выполнена из-за сопротивления конструкции.

Также могут быть использованы дополнительные конструктивные особенности, гарантирующие, что сборщик, пытающийся установить картридж ненадлежащим образом, очень быстро почувствует, что картридж ориентирован неправильно, чтобы полностью зайти в основной корпус (95), встав на свое место.

D. Опциональная предохранительная гильза, фиг. 28

На фиг. 28 представлено поперечное сечение, аналогичное изображению на фиг. 31, за исключением того, что на нем схематически показан опциональный дополнительный или предохранительный фильтр (200'). Дополнительный или предохранительный фильтр (200') установлен с первой открытой выходной концевой деталью (301'), входящей в соединение с концевой деталью (10) картриджа (1) за счет наличия выступающего участка (301x'). Предохранительный фильтр (200') одержит гильзу или опорный элемент (302'), который заходит во внутреннее пространство (7) основного картриджа (1) и доходит до концевой детали (305'). Глухая коневая деталь (305') выполнена с установленным на ней элементом (310') комбинированного выступа/приемника (311'), предназначенным для приема выступа (45) на основном картридже (1) и выступа (160) на корпусе (91). Опора (302') показана в виде решетчатого каркаса, поддерживающего набивку (320') предохранительного фильтра.

E. Примеры размеров

В варианте осуществления настоящего изобретения по фиг. 29-30 предложены некоторые примеры размеров. Эти размеры относятся к одному из примеров пригодной к использованию системы, хотя возможны и альтернативные значения. На указанных фигурах предусмотрены следующие размеры: На фиг. 34 QA=91,3 мм; и QB=101,1 мм. На фиг. 35 QC=38°; QD=35°; QE=17,5°; QF=16,6 мм; QG=35°; QH=21.3 мм; QI=124,2 мм; QJ=221,8 мм; QK=17,5°; QL=28°; QM=114,5 мм; QN=197,5 мм; QO=35°; и QP=17,6 мм. На фиг. 36 QQ=344 мм; QR=3,6 мм; QS=10 мм; QT=171,5 мм; и QU=351,2 мм. На фиг. 37 QV=309,2 мм; QW=76,5°; QX=2,2°;; QY=11,8 мм; QZ=0,8 мм; RA=19,5 мм; и RB=82 мм. На фиг. 38 RC=114,5 мм; RD=6,3 мм; и RE=179 мм. На фиг. 41 RF=34.8°; RG=56,6°; RH=39,8 мм; и RI=119,6 мм. На фиг. 42 RJ=84,5°; RK=66°; радиус RL=147,9 мм; RM=42°; RN=120°; RO=60°; RP=34,7°; RQ=76,7°; RR=49°; RS=36,1°; радиус RT=142,3 мм; радиус RU=11,0 мм; и радиус RV=147,5 мм. На фиг. 43 RW=170 мм; RX=3,9 мм; RY=1 мм; RZ=7,4 мм; SA=3,5 мм; SB=29,8 мм; SC=77,0 мм; SD=10 мм; SE=5,5 мм; SF=264,1 мм; SG=265,4 мм; SH=26 мм; SI=2,3 мм; и SJ=5,5 мм. На фиг. 44 SK=3,3 мм; SL=68 мм; SM=34,8 мм; SN=6 мм; и SO=29 мм. На фиг. 46 SQ=23 мм. На фиг. 47 SS=23 мм. На фиг. 50 ST=45°; и SU=4 мм. На фиг. 51, SV=12,9 мм. На фиг. 52, SY=19,4 мм; SX=85 мм; и SW=10 мм. И на фиг. 53 SZ=252,6 мм; ТА=18 мм; ТВ=490,4 мм; ТС=9 мм; и TD=164,6 мм.

VII. Выборочные примеры других воздухоочистителей в сборе, отличительные признаки их элементов, методы и способы, фиг. 57-78

А. Пример альтернативного воздухоочистителя в сборе и его элементов, фиг. 57-76

1. Альтернативного варианты уплотнения

Выше в разделе IV. В. настоящего документа были описаны некоторые альтернативные конфигурации уплотнения. Пример, раскрытый в привязке к фиг. 25, относится к форме уплотнения общего типа, описанной в заявке на выдачу патента США №13/662,022, содержание которой включено в настоящей документ посредством ссылки. Следует отметить, что заявка на выдачу патента США №13/662,022 была опубликована 10 октября 2013 года под номером US 2013/0263744; при этом содержание публикации US 2013/0263744 включено в настоящий документ посредством ссылки. Кроме того, 02 мая 2013 года под номером WO 2013/063497 была опубликована соответствующая заявка на выдачу патента США №2012/062265, поданная согласно РСТ; при этом содержание публикации WO 2013/063497 также включено в настоящий документ посредством ссылки. В общем, следует понимать, что варианты конфигурации уплотнения, описанные и/или проиллюстрированные в этих включенных ссылках, могут быть использованы с фильтрующим картриджем и воздухоочистителем в сборе, обладающими общими признаками согласно настоящему изобретению, в том числе теми, которые показаны на фиг. 1-56. Примеры станут понятны из варианта осуществления настоящего изобретения и его вариаций, описанных ниже, в привязке к фиг. 57-76.

Следует отметить, что в заявку на выдачу патента США №14/266,560, поданную 30 апреля 2014 года, включены дополнительные варианты уплотнения. Эти варианты могут быть реализованы в системах, характеризующихся признаками, отличными от тех, которые раскрыты согласно настоящему изобретению. Содержание заявки на выдачу патента США №,14/266,560 полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

2. Пример альтернативного фильтрующего картриджа, фиг. 57-61

Как показано на фиг. 57, ссылочной позицией (201) обозначен альтернативный фильтрующий картридж согласно настоящему изобретению. Фильтрующий картридж (201), помимо прочих элементов, содержит уплотнение корпуса, описанное ниже, соответствующее, в общем, идеям, раскрытым в патентных заявках №№USSN 13/662,022; US 2013/0263744; и WO 2013/063497 согласно РСТ, упомянутых выше, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки. Как показано на фиг. 27, фильтрующий картридж (201), в общем, содержит набивку (202), проходящую между первым концом (203) набивки и вторым концом (204) набивки. В конкретном проиллюстрированном варианте набивка (202) выполнена с возможностью охвата открытого внутреннего пространства (207) фильтра. Набивка (202), в общем, проходит между первой концевой деталью (заглушкой) (210), расположенной на первом конце (203) набивки, и второй концевой деталью (заглушкой) (211), расположенной на противоположном втором конце (204) набивки (202).

В проиллюстрированном варианте фильтрующего картриджа (201) первая концевая деталь (210) представляет собой открытую концевую деталь (215), характеризующуюся наличием центрального сквозного отверстия (216) для прохождения воздушного потока, которое сообщается по потоку с внутренним пространством (207) фильтра.

Как и в случае с вышеописанными вариантами осуществления настоящего изобретения, в проиллюстрированном варианте фильтрующего картриджа (201) вторая концевая деталь (211) обычно и предпочтительно представляет собой глухую концевую деталь (218). Кроме того, хотя возможны и альтернативные варианты, обычно картридж (201) рассчитан на входящий поток во время очистки. Однако в некоторых вариантах применения предложенной методики возможен альтернативный или обратный поток. Если картридж (201) рассчитан на входящий поток и использует этот режим во время фильтрации, то отверстие (216) будет представлять собой выходное отверстие (216о).

Набивка (202) обычно бывает гофрированной, что схематически обозначено позицией (202j) на отрезке между концами (203) и (204), т.е. набивка (202) представляет собой гофрированную набивку (202а), содержащую множество гофр. Таким образом, набивка (202) может соответствовать набивке, описанной выше в отношении ранее раскрытых вариантов осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 57, на картридже (201) предусмотрен опциональный клеевой валик (220), аналогичный валику (20), описанному выше, опоясывающий набивку (202) и захватывающий наружные концы гофр. Этот валик (220) способствует фиксации наружных концов гофр в требуемом положении в соответствующем направлении и с необходимыми интервалами между гофрами во время эксплуатации картриджа.

Как и в вышеописанных вариантах осуществления настоящего изобретения, фильтрующий картридж (201) может быть снабжен опциональной наружной оболочкой (221), охватывающей внешнюю окружность (202о) набивки (202). Эта оболочка может соответствовать оболочке, описанной выше в отношении других вариантов реализации заявленного изобретения.

Как было сказано выше в отношении иных вариантов осуществления настоящего изобретения, обычно и особенно при использовании в режиме входящего потока, картридж (201) снабжен предварительно отлитой внутренней опорной гильзой (224) (или предварительно отлитой заготовкой (224р)), которую охватывает набивка (202). Предварительно отлитая или опорная конструкция (224) обычно представляет собой относительно жесткую конструкцию, содержащую участок, проходящий между концами (203) и (204), а также между концевыми деталями (210) и (211) набивки, выполняя функцию опорной конструкции набивки (202) и, как следствие, картриджа (201). Внутренняя гильза (224) может быть выполнена из самых разных материалов, включая металл и пластик. В типовых вариантах применения предложенной методики внутренняя гильза (224) (и вся предварительно отлитая заготовка (224р)) часто представляет собой конструкцию из литьевой пластмассы. Пример такой конструкции представлен на фиг. 57С.

Как было сказано выше, фильтрующий картридж (201) может, в общем, соответствовать картриджу (1), раскрытому выше. На фиг. 57, однако, картридж (201) изображен (детально) с альтернативным уплотнением корпуса, которое отличается от уплотнения, показанного в привязке к картриджу (1). Альтернативное уплотнение корпуса в общих чертах соответствует уплотнениям, описанным и/или проиллюстрированным в патентных заявках №№USSN 13/662,022; US 2013/0263744; и WO 2013/063497 согласно РСТ, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки. Могут быть использованы варианты, описанные в этих ссылочных заявках.

Возвращаясь к фиг. 57, обратим внимание на концевую деталь (210), в частности, на уплотнение (234) корпуса. Проиллюстрированное уплотнение (234) корпуса сконфигурировано в виде радиального уплотнения (235). В частности, пример уплотнения (240) корпуса изображен как обращенное наружу (или радиально наружу) радиальное уплотнение (236) корпуса, хотя возможны и альтернативные варианты. Радиальное уплотнение (236) в этом случае представляет собой уплотняющую поверхность (236х) внешней окружности, которая охватывает периферийный участок (237) концевой детали (210). В проиллюстрированном варианте участок (237) концевой детали (210) выполнен с возможностью задания (периферийной) уплотняющей поверхности (236х) с некруглой формой окружности. В этом примере проиллюстрированная форма окружности содержит чередующиеся выпуклые (обращенные наружу) участки (236о) и вогнутые (обращенные внутрь) участки (2361) поверхности (236х), расположенные непрерывно по окружности вокруг центральной оси X уплотнения (или центра С уплотнения). Иначе говоря, участок (236о) изогнут, в общем, радиально наружу от оси X или центра С уплотнения, а участок (236i) изогнут, в общем, радиально внутрь в направлении центральной оси X или центра С уплотнения, что образует волнистую форму поверхности (236х), если двигаться по окружности вокруг центральной оси X. Этот тип уплотнения может характеризоваться такими же преимуществами, что и уплотнения, описанные в противопоставленных материалах. Поверхность (236х) может быть сформирована с использованием способов, описанных в этих материалах, а также в ссылочных материалах, представленных ниже. В настоящем документе, при отсылке к оси или центру уплотнения такая ссылка относится к заданию оси или центра окружности уплотняющей поверхности. Центр или центральная ось обычно проходит через точку, заданную пересечением первой самой длинной линии, пересекающей окружность уплотняющей поверхности, с линией, перпендикулярной указанной самой длинной линии и проведенной через ее центр. Это определение аналогично определению аналогичных центров, описанных выше в отношении ранее раскрытых вариантов осуществления настоящего изобретения.

Еще раз возвращаясь к фиг. 57, можно сказать, что вследствие заданной формы уплотняющая поверхность (236х) может быть описана как содержащая множество криволинейных выступов (в областях (236о)), которые обращены наружу, и которые разделены выемками (в области (236i)).

В типовых случаях предусмотрено, по меньшей мере, три таких криволинейных выступа; обычно - по меньшей мере, четыре, а часто - по меньшей мере, в пределах 4-12 таких выступов, включительно. В проиллюстрированном варианте предусмотрено шесть криволинейных выступов.

В других вариантах картридж (201) может, в общем, соответствовать картриджу (1) по фиг. 1-6. Однако возможны и некоторые отклонения.

На фиг. 57А представлен вид в поперечном разрезе картриджа (201). Аналогичные номера позиций обозначают аналогичные элементы. На фиг. 57С позициями Χ₁ или C₁ обозначена центральная ось или центр некоторых признаков первой концевой детали (210), включая: внешнюю окружность концевой детали; уплотняющую поверхность (236х); центральное отверстие (216); центр наружной оболочки (205); предварительно отлитую заготовку (224р) и внешнюю и внутреннюю окружности набивки (203) в областях, примыкающих к концевой детали (210).

На фиг. 57А линия Х₂ и соответствующий центр С₂ представляют собой, в общем, центральные признаки, связанные с нижней концевой деталью (211) и концом (204) набивки (и примыкающими к ней признаками). Внимательно рассмотрев фиг. 57С, можно видеть, что позиции X₁ и C₁ смещены относительно позиций Х₂ и С₂; т.е. соотнесенные признаки концевой детали (210) расположены с эксцентриситетом относительно концевой детали (211), в общем, аналогично тому, как это описано выше в привязке к фиг. 1-56.

На фиг. 57В можно видеть второй вид в поперечном разрезе картриджа (201), выполненном, в общем, под прямым углом к виду, представленному на фиг. 57А.

На фиг. 57С можно видеть опору (224), содержащую предварительно отлитую заготовку (224р), пригодную для формирования картриджа (201). Внимательно рассмотрев фиг. 57С, помимо прочих элементов, можно увидеть, что опора (224) содержит опору (224m) уплотнения, которая характеризуется наличием волнистой поверхности вокруг центра или центральной оси (Χ₁ или C₁) уплотнения (фиг. 56А) с чередующимися направленными наружу выпуклостями (криволинейными выступами) (224х) и направленными внутрь углублениями (выемками) (224i). Поверхность (224m) представляет собой, в общем, опорную поверхность, плотно прилегающую к уплотнению, такому как уплотнение (235) корпуса. В этом примере поверхность (224m) перекрывает конец (203) набивки в области между внутренними и наружными концами гофр.

Следует понимать, что для формирования картриджа (201) предварительно отлитая заготовка (224р) должна быть обернута соответствующей набивкой. Эта набивка, при желании, может быть снабжена внешней оболочкой и\или валиком. Концевые детали (210) и (211) будут сформированы путем помещения соответствующих концов пакета набивки/предварительно отлитой заготовки в литьевую форму со смолой, пригодной для формования отливаемых на месте участков. Материалы, используемые для отливаемых на месте частей концевых деталей (210) и (211), описаны выше в отношении вариантов осуществления настоящего изобретения, которые проиллюстрированы на фиг. 1-56.

Операция отливки может быть выполнена аналогично тому, как это описано в патентных заявках №№USSN 13/662,022; US 2013/0263744; и WO 2013/063497 согласно РСТ, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.

На фиг. 58 показан второй перспективный вид с выходного конца картриджа (201); при этом на виде по фиг. 58 видно больше внутренних деталей, чем на фиг. 57. Здесь показано уплотнение (224) корпуса с обращенной радиально наружу уплотняющей поверхностью (236х) с чередующимися (обращенными радиально наружу) выпуклыми и (обращенными радиально внутрь) вогнутыми участками (236о) и (236i), соответственно. На фиг. 57 дополнительно показаны прочие признаки картриджа (201) во внутреннем пространстве (207). В частности, здесь можно видеть больше признаков гильзы (224) (и предварительно отлитой заготовки (224р)). Проиллюстрированный пример гильзы (224) характеризуется наличием множества равноудаленных друг от друга продольных пластин (224f) и равноудаленных друг от друга радиальных ребер (224r), см. также фиг. 57С. Здесь также виден внутренний центральный участок (211i) поверхности концевой детали (211). В проиллюстрированном варианте реализации картриджа этот внутренний центральный участок (211i) поверхности выполнен глухим; при этом он включает в себя центральный участок (211с) концевой детали (211), который может содержать часть предварительно отлитой заготовки (224р), используемой для формирования опоры (224). Такой элемент будет описан ниже.

На фиг. 59 показан вид, ориентированный таким образом, чтобы можно было видеть только наружный продольный участок (210s) поверхности концевой детали (210) и участки внутренней области картриджа (201) через отверстие (216о). Повторим еще раз, что здесь можно наблюдать общую конфигурацию уплотняющей поверхности (236х) корпуса. Как показано на фиг. 59, проиллюстрированная концевая деталь (210) задает периферийную область (210р) и выступающий участок (210х). Выступающий участок (210х) задает по своей внешней окружности уплотняющую поверхность (236х) корпуса. Повторим еще раз, что на фиг. 59 можно видеть внутреннее пространство (207) с расположенной внутри предварительно отлитой заготовкой (224р).

На фиг. 60, показан вид с торца в направлении концевой детали (211). Проиллюстрированный здесь глухой конец (211) содержит кольцевой участок (211r), отливаемый на месте, с центральным глухим сегментом (211р). Кольцевые сегменты (227р) могут быть аналогичны кольцевым сегментам (27р), описанным выше, а проиллюстрированный сегмент (211р) может представлять собой выступ, аналогичный выступу (45) и заходящий в открытое внутреннее пространство (207) картриджа в направлении концевой детали (210). Сегмент (211р) (см. фиг. 57С) может быть выполнен с возможностью вхождения в соединение (предпочтительным образом) с определенным участком корпуса, аналогично выступу (45), как это будет дополнительно описано ниже.

На фиг. 60А показан вид, аналогичный виду по фиг. 60, но немного смещенный, чтобы можно было видеть другие признаки картриджа (201).

Картридж (201), при необходимости, может быть реализован с эксцентриситетом, аналогичным тому, которым характеризуется картридж (1). На фиг. 61 схематически проиллюстрирован эксцентриситет, заданный внешней окружностью (203р) набивки на конце (203) и внешней окружностью (204р) на конце (204). Можно видеть, что эксцентриситет Ζ задан смещениями Ρ и Q, соответственно.

Изменения в пакете набивки, описанные выше в отношении картриджа (1), применимы к картриджу (201), аналогичному картриджу (1).

Выше в настоящем документе была сделана ссылка на отливаемые на месте части концевых деталей (210) и (211). В отношении концевой детали (210) эти части обозначены на фиг. 57А и 57В позицией (210m). В общем, позицией (210m) обозначены части набивки (203), наружная оболочка и заведенной в нее части опоры (224р).

Отливаемые на месте части концевой детали (211), в общем, обозначены на фиг. 57А и 57В позицией (211m). В общем, к ним относятся части концевой детали (211), наружная оболочка, конец (204) набивки (202) и заведенная в него глухая концевая часть предварительно отлитой заготовки (224р).

С. Пример воздухоочистителя в сборе и его элементов, фиг. 62-76

На фиг. 62-76 представлен воздухоочиститель в сборе, обозначенный позицией (290), со своими основными элементами, в котором используется картридж (201) по фиг. 57-61. Воздухоочиститель (290) в сборе, при необходимости, может представлять собой устройство, в общем, аналогичное воздухоочистителю (90) в сборе, который был описан выше, за исключением модифицированного зацепления с картриджем (201).

Как показано на фиг. 62, воздухоочиститель (290) в сборе содержит корпус (291). Корпус (291) задает внутреннее пространство, в котором установлен (или может быть установлен) картридж (201), выполненный с возможностью выполнения своих функций во время использования.

В конкретном проиллюстрированном воздухоочистителе (290) в сборе предусмотрен корпус, который в рабочем состоянии обычно ориентирован так, как это показано, т.е. своей длинной стороной в вертикальном направлении. Принципы настоящего изобретения особенно хорошо адаптированы именно к такому расположению корпуса во время работы. Однако, как и при использовании воздухоочистителя (90), в некоторых случаях практического применения способов, описанных в настоящем документе, возможны и альтернативные варианты ориентации корпуса.

Как показано на фиг. 62, вследствие такой ориентации корпус (291) характеризуется наличием первого (верхнего) конца (291t) и второго (нижнего) противолежащего конца (291b). Кроме того, как и в случае с описанным выше воздухоочистителем (90) в сборе, на конце (291b) предусмотрено опциональное отводящее устройство (293).

Как было сказано ранее в отношении воздухоочистителя (90) в сборе, обычно картридж (201), расположенный в корпусе (291), выполняется съемным и заменяемым. За счет этого корпус (291) обычно характеризуется наличием тела или основной части (295) и съемной технологической крышки (296). Во время техобслуживания или выполнения иных операций по извлечению/установке картриджа (201) технологическая крышка (296) снимается с основной (нижней) части (295) корпуса, обеспечивая доступ к расположенному внутри картриджу (201). По завершении техобслуживания или иной операции технологическая крышка (296) возвращается на свое место на основной (нижней) части (295) корпуса, в которой надлежащим образом установлен картридж (291); при этом установка технологической крышки (296) обеспечивает надежное уплотнение. В проиллюстрированном варианте реализации воздухоочистителя (290) в сборе технологическая крышка (296) закрепляется на корпусе (291) с помощью крепежных деталей, например, болтов (не показаны), которые вставляются в держатели (299). В некоторых примерах применения могут быть использованы альтернативные типы крепежа.

В проиллюстрированном варианте реализации воздухоочистителя (290) в сборе основная часть (295) корпуса опционально состоит из двух отдельных половин, которые соединяются друг с другом после формовки таким же способом, что и части основного корпуса (95), описанного выше. Эти две половины обозначены как центральная часть (300) корпуса и концевая (глухая) часть (301) корпуса. В этом примере реализации отводящее устройство (293) расположено в концевой (глухой) половине (301) корпуса.

Соединение двух половин (300) и (301) обозначено позицией (305). Как и в случае с воздухоочистителем (90), соединение (305) может быть выполнено в виде защелкивающегося разъема с выступами, предусмотренными на половине (301), которые защелкиваются в держателях, предусмотренных на половине (300) (или наоборот); при этом соединение (305) спроектировано и изготовлено таким образом, чтобы после сборки половину (301) нельзя было легко отсоединить от половины (300).

В альтернативных вариантах реализации нижняя половина (301) корпуса крепится к центральной половине (300) с возможностью съема. Таким образом, она может фиксироваться с помощью альтернативных средств, таких как болты или складывающиеся защелки, которые могут быть отсоединены. В этом случае техобслуживание устройства (290) в сборе, при необходимости, может производиться через нижнюю часть центральной половины (300). Как и в случае с вариантами осуществления настоящего изобретения, описанными выше, если нижняя половина (301) выполнена съемной, обычно все монтажные площадки располагаются на центральной половине (300).

В варианте реализации воздухоочистителя (290) в сборе, проиллюстрированном на фиг. 62, на корпусе (291) предусмотрен выпускной патрубок (315) для очищенного потока газа, выходящего из воздухоочистителя (290). В конкретном проиллюстрированном варианте реализации выпускной патрубок (315) расположен на или в технологической крышке (296). Это типично для многих вариантов реализации способов, описанных в настоящем документе, хотя возможны и альтернативные варианты.

На фиг. 62 также показан впускной патрубок для забора очищаемого газа (как правило, воздуха), который обозначен позицией (320). Аналогично впускному патрубку (120), патрубок (320) представляет собой впускной патрубок (321), характеризующийся тангенциальным наклоном, хотя возможны и альтернативные варианты. Предпочтительные признаки, описанные выше в отношении впускного патрубка (120) и его связи с другими признаками устройства (90) в сборе, могут быть использованы применительно к впускному патрубку (320) и его связи с другими признаками и корпусом (291).

На фиг. 63 показан вид сбоку в вертикальной проекции, противоположный виду по фиг. 52, где одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые общие признаки или детали. На фиг. 62 и 63 позицией (330) обозначены монтажные площадки воздухоочистителя в сборе. Именно с помощью этих монтажных площадок (330) устройство (290) в сборе может быть установлено на транспортном средстве или ином оборудовании для последующей эксплуатации. Разумеется, возможны и альтернативные варианты монтажных приспособлений.

На фиг. 64 показан третий вид сбоку в вертикальной проекции, если смотреть слева на вид, представленный на фиг. 62; и/или если смотреть справа на вид, представленный на фиг. 63. Еще раз повторим, что одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы.

На фиг. 65 показан вид снизу воздухоочистителя (290) в сборе. Здесь можно видеть монтажные площадки (320). На фиг. 65 ссылочные позиции, аналогичные позициям, которые были использованы применительно к фиг. 62-54, обозначают аналогичные признаки.

На фиг. 66 показан перспективный вид сверху воздухоочистителя (290) в сборе со снятой технологической крышкой (296) по фиг. 62. Таким образом, можно видеть основную часть (295) корпуса с установленным внутри картриджем (201).

Если внимательно рассмотреть фиг. 66, то станет понятно, что технологическая крышка (296) должна характеризоваться наличием уплотняющей поверхности для вхождения в соединение с уплотнением (235) корпуса с целью надежной герметизации картриджа (201) на месте. Отличительные признаки технологической крышки (296), которые могут обеспечить вышесказанное, станут понятны из нижеследующего описания в привязке к фиг. 67 и 68. Перед тем как обратиться к указанным фигурам, давайте сфокусируем внимание на продольные ребра или пластины (224f) во внутреннем пространстве (207) картриджа (201). В частности, обратим внимание на коневые участки (224е) этих продольных ребер или пластин (224f), примыкающие к концевой детали (210).

Эти концы (224е) продольных ребер или пластин (224f) могут быть эффективно использованы для того, чтобы можно было отмерить часть предварительно отлитой заготовки (224р) картриджа, опускаемую в литьевую форму, когда отливаемые на месте части (210m) концевой детали (210) формуются на месте на набивке (202) и предварительной отлитой заготовке (224р). Это помогает правильно разместить различные вогнутые и выпуклые участки уплотняющей поверхности (236х) относительно других участков предварительно отлитой заготовки (224р) картриджа (201) во время его сборки. Это описано, например, в патентных заявках USSN 13/662,022; US 2013/0263744; и WO 2013/0063497. Аналогичные способы могут быть использованы для сборки картриджа (201).

В настоящем документе фланец (352) иногда описывается как «внутренний делительный фланец» с предусмотренным в нем «приемным приспособлением радиального совмещения»; а концы (324е) пластин (324f), которые заходят в приемник (352r) «внутреннего делительного фланца», снабженного «приемным приспособлением радиального совмещения», иногда описываются как делительные выступы радиального совмещения, заходящие в приемное приспособление радиального совмещения, или иными подобными терминами.

Теперь обратимся к фиг. 67 и 68, на которых показана внутренняя поверхность или участок (296i) технологической крышки (296) в двух перспективных ракурсах. Обратимся сначала к фиг. 67, на которой можно видеть технологическую крышку (296) с выпускным патрубком (315). Поскольку этот вид показан в направлении внутреннего пространства (296i), видна уплотняющая поверхность (350) корпуса. Уплотняющая поверхность (350) корпуса выполнена в виде уплотнительного фланца (350f) корпуса, с которым в плотное соединение входит уплотнение (235) корпуса на картридже (201). Так как данное конкретное уплотнение (235) корпуса картриджа (201) представляет собой уплотняющую поверхность, обращенную радиально наружу и снабженную чередующимися выпуклыми и вогнутыми участками, поверхность (350) имеет аналогичную форму, обеспечивающую требуемое совмещение. Таким образом, она содержит изогнутые наружу вогнутые участки (350х), совмещаемые с криволинейными выступами или участками (236о); и изогнутые внутрь выпуклые участки (350i), совмещаемые с выемками или участками (236i).

Предпочтительно обеспечить дискретное позиционирование технологической крышки (296) при ее вращении относительно картриджа (201) (фиг. 66). Для этого во внутреннем пространстве (296i) технологической крышки (296) предусмотрен делительный выступ (352). Пример проиллюстрированного делительного выступа (352) имеет дугообразную форму и не занимает всю окружность, хотя может быть предусмотрен и такой вариант. Он содержит приемные выемки (352r), в которые заходят концы (224е) (фиг. 66) пластин (224f) во время монтажа. Такая схема расположения приемников (352r) и концов (224е) пластин относительно друг друга обеспечивает конфигурацию углового совмещения выступов и приемников (или делительную конфигурацию), гарантирующую, что технологическая крышка (296) будет сориентирована надлежащим образом для ее правильной установки на части (295) корпуса с плотным прилеганием уплотнения (234) корпуса к поверхности (350). Это означает, что различные криволинейные выступы проиллюстрированной уплотняющей поверхности (236) будут надлежащим образом совмещены с различными выемками (350х), обеспечивая надежное уплотнение.

На фиг. 68 можно видеть аналогичные признаки, обозначенные аналогичными ссылочными позициями. На фиг. 68 также показано, что на поверхности (356) предусмотрена аномалия, обозначенная позицией (355). Примером такой аномалии (355) может служить канавка (на виде, представленном на фиг. 68).

В общем, поверхность (356) перекрывает торцовую поверхность (210е) выступающей области (237) (фиг. 57) картриджа (201). Именно выступающая область (210с) образует по своей окружности уплотняющую поверхность (236).

Предпочтительно, чтобы поверхность (356) не использовалась в качестве уплотняющей поверхности. Это обусловлено тем, что в стандартном корпусе она не обязательно была бы сконфигурирована надлежащим образом и выполнена по соответствующим стандартам для использования в таком качестве. Для предотвращения нежелательного использования поверхности (356) в качестве уплотняющей поверхности предусмотрена канавка (355).

Что касается конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 1-56, то схемы расположения выступов и приемников описаны относительно глухой концевой детали (211) и нижней части или конца (296) корпуса. Аналогичные схемы расположения могут быть использованы применительно к картриджу (201) по фиг. 57-61, а также к устройству в сборе с его составными частями по фиг. 62-76.

С учетом этого обратимся к фиг. 73, на которой показан вид в поперечном разрезе воздухоочистителя (290) в сборе. Здесь можно видеть картридж (201), расположенный во внутреннем пространстве (291i) корпуса (291). Как показано на рисунке, на глухом конце (211) картриджа (201) предусмотрен центральный выступ (400), аналогичный выступу (45). Этот выступ (400) задан центральной частью (211с) концевой детали (211). Центральная часть (211с) может быть выполнена как часть предварительно отлитой заготовки (224р).

Наружная сторона (400х) (сторона, обращенная от концевой детали (210)) выступа (400) задает приемный элемент узла (401), объединяющего выступ с приемником, вместе с направляющим выступом (402) на конце (296) воздухоочистителя.

Узел (401), объединяющий выступ с приемником, может быть выполнен, в общем, аналогично узлам, описанным выше применительно к другим вариантам осуществления настоящего изобретения, в том числе применительно к таким признакам, как размеры, величина выступающей части, его форма и т.п. Таким образом, при необходимости, определение характеристик аналогичных признаков, описанных в привязке к варианту осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированному на фиг. 1-56, может осуществляться в отношении варианта реализации заявленного изобретения, который проиллюстрирован на фиг. 57-76.

Во многих случаях предпочтительно, чтобы картридж (201) был установлен в корпусе (291) с заданной угловой ориентацией, что было описано выше применительно к варианту осуществления настоящего изобретения по фиг. 1-56. Обеспечить это может узел (401), объединяющий выступ с приемником. Как показано на фиг. 74, на наружной стороне (400х) выступа (400) в картридже (201) предусмотрена выступающая внутрь пластина, ребро или (делительный) выступ (410). Этот выступ или (делительный) выступающий элемент (410) выполнен таким образом, что он входит в соединение с выступом (402) только в нижней части (296) корпуса (291), обеспечивая завершение установки с заданной радиальной ориентацией. Это станет понятно, если посмотреть на фиг. 74, где видно, что выступ (402) характеризуется наличием (делительного) паза или приемника (420) на своей внутренней поверхности (обращенной в сторону концевой детали (210) картриджа), в который заходит выступ (410) на картридже (201) при опускании последнего на нижнюю часть (296) корпуса, но только при соблюдении заданной угловой ориентации между картриджем (201) и корпусом.

В настоящем документе узел, объединяющий выступ с приемником и состоящий из направляющего радиального выступа (410) и паза или приемника (420), иногда называется «делительным узлом радиального совмещения выступа с приемником» или иными терминами подобного рода; при этом один из его элементов расположен на второй концевой детали, а другой - на корпусе.

Разумеется, узел, объединяющий выступ с приемником, может быть выполнен с возможностью обеспечения более одной угловой ориентации. Однако, особенно при эксцентрической конструкции картриджа (201), описанной в настоящем документе, часто предпочтительно, чтобы могла быть задана только одна радиальная ориентация.

Если обратиться к фиг. 74, то можно увидеть, что выступ (402) имеет, в общем, коническую форму, овальную в поперечном сечении, за исключением участка на стороне (402с), который немного вогнут, как в описанном выше варианте осуществления настоящего изобретения, с целью облегчения установки в требуемое положение.

Здесь описано натяжное приспособление, предусмотренное между картриджем (201) и нижней частью корпуса, которое обеспечивает сопротивление проталкиванию картриджа в сторону от тела корпуса до тех пор, пока прикладывается адекватное усилие, аналогично соответствующим приспособлениям, описанным выше. С учетом этого обратимся к описанию фиг. 75.

На фиг. 75 показан увеличенный местный вид в поперечном разрезе нижнего концевого участка устройства (290) в сборе. Позицией (211m) обозначен упругий материал, образующий часть торцевой крышки (211). Он содержит участок (430), наводящий внутреннюю область выемки (211r) в сторону концевой детали (211) картриджа (201). Этот материал выполнен с возможностью вхождения в соединение с торцовой частью выступа (402) на основании корпуса, аналогично тому, как это предусмотрено в вариантах реализации заявленного изобретения, описанных выше. Как и в вышеописанных вариантах осуществления настоящего изобретения, величина сопротивления в этом месте может быть использована для облегчения удержания картриджа (201) в основной части (295) корпуса при снятой технологической крышке (296). При необходимости, сопротивление подъему картриджа (201) во время съема технологической крышки (296) может быть увеличено, если предусмотреть валик или иное приспособление на соответствующей части выступа (402).

Участок (430) можно определить как область, имеющую/задающую внутреннюю окружность, аналогичную тем, которые были описаны выше в привязке к фиг. 1-56, в части формы, эксцентриситета и т.п.

На фиг. 76 схематически показан вид технологической крышки (296), опускаемой на картридж (201). Следует отметить, что, конечно же, такое соединение обычно имеет место тогда, когда картридж (201) устанавливается в основной части (295) корпуса.

Следует понимать, что с использованием конфигурации, представленной на фиг. 1-56, могут быть реализованы различные разновидности картриджа (210) и устройства (290) в сборе. Кроме того, варианты, описанные применительно к конфигурациям по фиг. 1-56, могут быть реализованы с выборочными признаками конфигурации по фиг. 57-78. Предполагается, что принципы изобретения, описанные в настоящем документе, обозначают признаки, которые могут быть реализованы в одном или нескольких вариантах осуществления заявленного изобретения.

Что касается уплотняющего элемента картриджа (201) с волнистой поверхностью по окружности центральной оси X уплотнения, то здесь могут быть внесены изменения в количество криволинейных выступов и их форму. В типовых случаях предусмотрено 2-12 криволинейных выступов; обычно - по меньшей мере, 3 выступа, но не более 10; часто - от 4 до 8 криволинейных выступов, как правило, разделенных выемками или углублениями, обращенными радиально внутрь. Кроме того, обычно уплотнение выполнено с возможностью обеспечения герметизации в направлении наружу. Однако могут быть использованы и альтернативные варианты конфигурации, например, с уплотнениями, направленными радиально внутрь.

Следует отметить, что отсутствует конкретное требование к тому, чтобы уплотнение корпуса характеризовалось равноудаленными друг от друга криволинейными выступами или их разновидностями. В конфигурациях согласно настоящему изобретению могут быть использованы альтернативные варианты.

Отклонения, описанные выше, говорят о том, что принципы согласно настоящему изобретению могут быть реализованы в картриджах, характеризующихся широким спектром конфигураций уплотняющей поверхности.

Следует отметить, что различные отклонения по фиг. 57-76 могут быть реализованы с дополнительным или предохранительным фильтром согласно общим принципам настоящего изобретения, описанным выше в отношении конфигураций по фиг. 1-56.

D. Отклонения от фиг. 77 и 78

Могут быть использованы узлы, объединяющие выступ с приемником, альтернативные аналогичным узлам, описанным выше (или такие альтернативные конфигурации, которые включают в себя узлы, описанные выше) в месте соединения фильтрующего картриджа (201) с основной частью (295) корпуса для радиального совмещения фильтрующего картриджа (201) с корпусом или их дискретного позиционирования. Некоторые отклонения показаны и описаны на фиг. 77 и 78. Они могут быть реализованы или с конфигурациями по фиг. 1-56. или с конфигурациями по фиг. 57-76, или с их альтернативными вариантами. За основу узла, объединяющего выступ с приемником, проиллюстрированного на этих фигурах, обычно берутся аналогичные узлы, но предусмотренных между технологической крышкой и фильтрующим картриджем, как это раскрыто в патентных заявках US 8,292,984; USSN 12/218,580; и WO 2009/014982 согласно РСТ, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.

На фиг. 77 показан местный вид в поперечном разрезе картриджа (501), который устанавливается в корпусе (502) для образования устройства (503) в сборе.

Проиллюстрированная часть картриджа (501) примыкает к части глухой концевой детали (511), т.е. к герметизированному концу корпуса. Изображенная концевая деталь (511) обычно идентична концевым деталям (11) и (211). Она содержит отливаемую на месте часть (511m) и центральную часть (520), которая образует единое целое с центральной предварительно отлитой заготовкой (524). На этой фигуре центральная часть (520) содержит центральный выступ (560), отклоняющийся в сторону от первой концевой детали в направлении нижнего конца (502е) корпуса. Этот выступ характеризуется наличием стенки (560w), которая охватывает центральную область (560с); и, таким образом, она имеет внутреннюю поверхность (560i) и наружную поверхность (560х). В проиллюстрированном варианте реализации противолежащие поверхности (внутренняя и наружная) характеризуются некруглой формой, а змеевидной или волнообразной, как это модно видеть на фиг. 77А.

Аналогичным образом конец (502е) корпуса (фиг. 77) содержит выемку или канавку (570), форма и размеры которой позволяют заходить в нее выступу (560) на заключительной стадии установки. Эта канавка или желобок (570) обычно открыта в направлении картриджа и характеризуется формой, обеспечивающей прием выступа (560) любой формы. Таким образом, она сама может характеризоваться некруглой формой (например, волнообразной) между внутренней стенкой (570i) и наружной стенкой (570х), что станет понятно, если посмотреть на фиг. 77В, где показан вид в направлении канавки (570).

Следует отметить, что волнообразная или некруглая форма выступа (560) и канавки (570) может быть использована в качестве делительной схемы радиального совмещения выступа с приемником, обеспечивающей множество вариантов радиальной ориентации.

Разумеется, могут быть использованы и альтернативные формы выступа/приемника. Например, выступ (560) может иметь асимметричную форму, также как и канавка (570), с тем, чтобы была возможна лишь одна угловая ориентация этих двух элементов относительно друг друга. Это можно обеспечить, например, если одну из волнообразных неровностей выполнить таким образом, чтобы она выступала радиально наружу или внутрь больше, чем другие.

В альтернативных вариантах выступ может располагаться на нижней части корпуса, а канавка или желобок - на картридже открытой стороной в направлении глухого конца или нежней части корпуса, т.е. в сторону от первой открытой концевой детали. Пример такой конфигурации показан в поперечном разрезе на фиг. 78. Как показано на фиг. 78, картридж (601) установлен в секции (602) корпуса. Во время сборки выступ (660) на этой части корпуса заходит в канавку или желобок (670) на картридже. Канавка и выступ могут характеризоваться формой, аналогичной той, которая была описана выше в привязке к фиг. 77 и 77А.

Исходя из вышесказанного, можно понять альтернативные изменения. Для узла, объединяющего выступ с приемником, который описан в этом разделе, могут быть использованы самые разные формы. Кроме того, здесь также отсутствует конкретное требование к тому, чтобы выступающий элемент (элемент (560) на фиг. 77 и элемент (660) на фиг. 78) был непрерывным по окружности, хотя в типовых вариантах он выполняется сплошным.

Также отсутствует конкретное требование к тому, чтобы выступ и приемник обязательно характеризовались волнообразной или змеевидной формой, хотя такая форма также типична при реализации изменений по данному разделу. Количество волнообразных неровностей и/или выступов может варьироваться. В проиллюстрированных примерах предусмотрено 2-12 таких элементов. Однако обычно количество этих выступов составляет, по меньшей мере, две штуки; обычно - в пределах 4-10, часто - от 6 до 10 выступов.

Что касается общих определений этих признаков, то посредством ссылки в настоящий документ включены признаки, раскрытые в патентных заявках US 8,292,984; USSN 12/218,580; и WO 2009/014982.

Следует отметить, что вариант по фиг. 77-78 может быть реализован с различными признаками корпуса, описанными применительно к другим вариантам осуществления заявленного изобретения, которые раскрыты в настоящем документе.

IX. Некоторые дополнительные изменения, фиг. 79-105

А. Пример опций альтернативного устройства в сборе, фиг. 79-82

На фиг. 79-82 представлено дополнительное устройство в сборе, в котором были использованы принципы согласно настоящему изобретению. Следует отметить, что многие из опций, проиллюстрированных на фиг. 79-82, могут быть реализованы с выборочными признаками других вариантов осуществления заявленного изобретения, раскрытых в настоящем документе.

На фиг. 79 представлен воздухоочиститель в сборе, обозначенный позицией (700). Воздухоочиститель (700) в сборе содержит корпус (701), на котором предусмотрен первый патрубок (702) для прохождения воздушного потока и второй патрубок (703) для прохождения воздушного потока. Для стандартного режима с входящим потоком патрубок (702) используется в качестве воздуховыпускного патрубка для отвода очищенного воздуха, а патрубок (703) - в качестве воздуховпускного патрубка для забора воздуха, подлежащего очистке воздухоочистителем (700) в сборе. Однако могут быть использованы и альтернативные практики.

В проиллюстрированном корпусе (701) патрубок (702) представляет собой часть первой съемной технологической крышки (705), закрепленной с возможностью съема на конце (701а) центральной части (706) корпуса с помощью защелок (705а).

Корпус (701) характеризуется наличием второго съемного конца (707). Съемный конец (707) может быть использован в качестве точки доступа для проведения техобслуживания, например, с целью облегчения очистки. В некоторых примерах применения принципы, описанные в настоящем документе, также могут быть использованы для обеспечения точки доступа с целью извлечения и установки размещаемого внутри фильтрующего картриджа. Съемный конец (707) закрепляется на своем месте на центральной части (706) корпуса с помощью защелок (707а), соединяясь с концом (701b) центральной части (706) корпуса.

В некоторых случаях размеры ремонтопригодного картриджа фильтра, устанавливаемого внутри устройства в сборе, выбираются таким образом, чтобы его можно было установить (или извлечь) или через конец (701а) (после снятия первой технологической крышки (705)), или через конец (701b) (после снятия второй технологической крышки (707)), или через оба эти конца.

В альтернативных вариантах конец (707) может представлять собой единственный съемный конец, тогда как конец (705) фиксируется без возможности съема. Однако в некоторых случаях предпочтительно, чтоб оба эти конца были съемными и ремонтопригодными. Следует отметить, что наличие одинаково съемных и ремонтопригодных концов (или только нижнего конца, ремонтопригодного и выполненного с возможностью съема) соответствует способу, применимому к различным вариантам осуществления заявленного изобретения, описанным в настоящем документе.

Еще раз возвращаясь к фиг. 79, следует отметить, что впускной патрубок (703) характеризуется наклоном, в общем, аналогичным наклону впускных патрубков, описанных выше. Однако он не представляет собой тангенциальный впускной патрубок. Тем не менее, он может быть эффективно сконфигурирован также и в виде тангенциального впускного патрубка.

На фиг. 80 показан второй вид сбоку в вертикальной проекции с некоторыми частями, изображенными в поперечном разрезе, которые иллюстрируют фильтрующий картридж (710), расположенный внутри устройства. Фильтрующий картридж (710) содержит набивку (711), которая характеризуется наличием первого конца (711а) и противолежащего второго конца (711b). Набивка (711) установлена так, что она охватывает открытое внутреннее пространство (711i).

Картридж (710) содержит первую концевую деталь (712), расположенную на конце (711а) набивки. Первая концевая деталь (712) может быть сконфигурирована таким же образом, что и аналогичные концевые детали в различных вариантах осуществления заявленного изобретения, описанных в настоящем документе. Как видно на чертеже, конкретная проиллюстрированная концевая деталь (712) характеризуется наличием части (712m), отливаемой на месте на конце (711а) и содержащей уплотняющий элемент (712s), ориентированный таким образом, чтобы входить в плотное соединение с корпусом (701) при установке картриджа (710). В этом месте, или в иных местах, или в альтернативных примерах применения может быть использовано множество самых разных уплотнений или типов уплотнений. Обычно используются радиально направленные уплотнения. Однако в данном конкретном примере проиллюстрированный элемент (712s) представляет собой аксиальное уплотнение. Действительно, как показано на чертеже, оно представляет собой уплотнение, сжимаемое по окружности, где происходит уплотнение между частями (705) и (706) корпуса.

На конце (711b) картриджа (710) расположена вторая концевая деталь (713). Концевая деталь (713) может быть выполнена различными способами; при этом она может содержать различные альтернативные признаки, описанные в настоящем документе. Данная конкретная концевая деталь (713) содержит отливаемую на месте периферийную часть (713m) и центральную предварительно отлитую часть (713b), которая проходит поперек и, в этом примере, закрывает внутреннее пространство (711i) у конца (711b). На предварительно отлитой части (713b) может быть предусмотрено опциональное выступающее кольцо (713r), охватывающее по окружности внутреннее пространство или полость (715s), задавая выступающий элемент для опционального вхождения в соединение с частью корпуса. Элемент (713r) может представлять собой круговой выступ или выступ волнообразной формы, содержащий, например, множество криволинейных выступов вокруг центральной или внутренней полости.

В конкретном проиллюстрированном устройстве (700) в сборе корпус (701) не содержит элемент для вхождения в соединение с выступающим элементом (713r). Однако возможность наличия такого зацепления рассматривается в других вариантах осуществления заявленного изобретения, описанных в настоящем документе.

Как показано на фиг. 80, отливаемая на месте часть (713m) концевой детали (713) содержит резистивное зацепляющее приспособление (715) для вхождения в соединение с корпусом, в общем, аналогичное приспособлениям, описанным выше в настоящем документе. Следует отметить, что конкретный проиллюстрированный корпус (701) изображен схематически, и, соответственно, резистивное зацепляющее приспособление (715) для вхождения в соединение с корпусом в данном случае не используется. Однако корпус может быть модифицирован для использования такого приспособления аналогично другим вариантам реализации заявленного изобретения, описанным в настоящем документе.

Как показано на фиг. 80, концевая деталь (712) представляет собой открытую концевую деталь, снабженную центральным отверстием (712о), которое сообщается по потоку с внутренним пространством (711i).

Проиллюстрированный фильтрующий картридж (710) содержит центральную гильзу (716), которая проходит между концевыми деталями (712) и (713), и которую охватывает набивка (711). Гильза (716) обычно и предпочтительно является частью предварительно отлитой заготовки (717). В проиллюстрированном варианте реализации предварительно отлитая заготовка (717) содержит центральную часть (713b) и концевую деталь (713) в качестве своих неотъемлемых частей.

Как показано на фиг. 80, впускной патрубок (703) выполнен с наклоном, а выпускной патрубок (702) расположен, в общем, в осевом направлении.

Признаки набивки и/или картриджа могут характеризоваться изменениями формы (т.е. эксцентриситетом), как это описано в настоящем документе в отношении различных вариантов осуществления заявленного изобретения. Эта форма может быть, в общем, цилиндрической (но с эксцентриситетом) или конической.

На фиг. 81 показан вид сверху в направлении выпускного патрубка корпуса (701) устройства (700) в сборе. По фиг. 81 можно понять, что в проиллюстрированном варианте реализации набивка характеризуется несколько овальным профилем. Овальный профиль набивки может быть использован в альтернативных вариантах осуществления заявленного изобретения, описанных в настоящем документе.

На фиг. 82 схематически показано устройство (700) в разобранном виде. Здесь можно видеть, что картридж (710) может быть извлечен после отделения технологической крышки (705). Можно также видеть, что технологическая крышка (705) также выполнена схемной.

Как показано на фиг. 80, при наличии уплотнения, сжимаемого по окружности, картридж (710) невозможно извлечь через отверстие, образованное при открытии технологической крышки (705), если только не использовать очень гибкое уплотнение. Однако при использовании радиального уплотнения вместо уплотнения (712s), сжимаемого по окружности, такое извлечение можно выполнить относительно легко. Вне зависимости от того, можно извлечь картридж (710) через конец (701b) или нет, наличие съемной крышки (705) может оказаться целесообразным, например, при сборке и/или чистке.

Вышесказанное не означает, что уплотнение, сжимаемое по окружности, или аксиальное уплотнение вообще никогда не может быть использовано в устройстве, приспособленном для техобслуживания с обеих сторон. Для решения этой задачи могут быть разработаны разные конфигурации. Например, как показано на фиг. 82, если используется аксиальное уплотнение, образованное за счет вхождения выступа (712р) в соединение с частью технологической крышки (705) под давлением, приложенным защелками (705а) или иными приспособлениями, то внешняя периферийная часть (712х) концевой детали (712) может характеризоваться относительно небольшими размерами, чтобы картридж (710) можно было извлечь через конец (701) корпуса при снятой технологической крышке (705). Иначе говоря, центральная часть (706) корпуса может быть задана концом (701а), на котором не предусмотрена полка для уплотнения.

В общем, схематические изображения на фиг. 79-82 представлены для того, чтобы указать на некоторые опции или принципы, которые могут быть применены в самых разных конфигурациях согласно настоящему изобретению. Во-первых, оба конца корпуса могут быть съемными. Во-вторых, может быть использовано уплотнение, альтернативное радиальному уплотнению. Кроме того, возможна овальная форма картриджа. Помимо этого, корпус может быть выполнен таким образом, что даже если картридж имеет выступ для вхождения в зацепление с корпусом на глухом конце, сам корпус не сконфигурирован под такое зацепление. Подобным же образом, он может быть выполнен так, что даже в случае, когда картридж снабжен резистивным зацепляющим приспособлением на глухом конце, корпус не сконфигурирован под такое приспособление.

Если уплотнение описано в настоящем документе как «аксиальное», это значит, что уплотняющее усилие уплотняющего элемента направлено, в общем, вдоль оси, которую охватывает это уплотнение. Аксиальное уплотнение может быть образовано, например, путем прижатия уплотнения, расположенного на концевой детали, к элементу корпуса за счет действия осевых усилий, т.е. усилий, направленных, в общем, в сторону набивки. Другим типом аксиального уплотнения является аксиальное уплотнение, сжимаемое по окружности, в котором уплотняющий элемент зажимается между отделяемыми частями корпуса за счет действия усилий, в общем, совмещенных с осью, которую охватывает этот уплотняющий элемент.

На каждой из фигур 79-82 указаны следующие выборочные размеры: WA=166,2 мм; WB=330 мм; WC=35,4 мм; WD=546 мм; WE=30°; WF=216 мм; WG=380 мм; WH=216 мм; и WL=166,2 мм. Разумеется, могут быть использованы и альтернативные размеры в соответствии с принципами, описанными в настоящем документе. Кроме того, представленные размеры могут служить для лучшего понимания примеров применения способов, раскрытых в настоящем документе.

Следует понимать, что изменения, описанные в этом разделе в привязке к фиг. 71-82, могут быть реализованы по отдельности или все вместе в различных сочетаниях в отношении признаков различных вариантов осуществления заявленного изобретения, описанных в настоящем документе. Предполагается, что устройство, изображенное схематически на фиг. 79-82, указывает на принципы и конструктивные особенности, которые могут быть реализованы самыми разными способами, а не обязательно отображает какой-либо предпочтительный вариант конфигурации согласно настоящему изобретению.

В. Пример дополнительного картриджа, фиг. 83-87

На фиг. 83-87 представлен дополнительный фильтрующий картридж с указанием признаков, пригодных для использования в конфигурациях согласно настоящему изобретению. На фиг. 83 показан его вид в перспективе. Ссылочная позиция (801) обозначает вариант реализации фильтрующего картриджа. Фильтрующий картридж (801) изображен с линиями разрыва Z, указывающими на то, что длина картриджа может варьироваться. Обычно длина обозначается величиной, равной показанному расстоянию между противолежащими концами или концевыми деталями; а участок, обозначенный линиями разрыва Z, заполняется путем продолжения изображенных линий. Однако возможны и альтернативные варианты.

Как показано на фиг. 83, картридж (801) содержит набивку (802), проходящую между первой концевой деталью (803) и второй концевой деталью (804). Концевая деталь (803) показана в этом варианте осуществления изобретения как открытая, т.е. снабженная сквозным центральным отверстием для прохождения воздуха. Концевая деталь (804) обычно выполняется глухой, т.е. без отверстия, сообщающегося с внутренним пространством картриджа.

Набивка (802) охватывает открытое центральное внутреннее пространство (802i). В проиллюстрированном варианте показана решетчатая конструкция (807), вокруг которой обернута набивка (802) фильтра.

В общем, обычно предусматривается гофрированная набивка (802), хотя возможны и альтернативные варианты. Как правило, набивка (802) сконфигурирована так, как это описано выше в настоящем документе, с эксцентрическим расположением противолежащих концов (802а) и (802b). Однако возможны и альтернативные варианты. Набивка (802) может быть выполнена в виде цилиндра, но с искривлением для обеспечения эксцентриситета; однако в альтернативном варианте она может характеризоваться иной формой, например, овальной формой в поперечном сечении.

Картридж (801) может быть снабжен следующими элементами: наружной оболочкой, выполненной, в общем, согласно описанию, представленному выше в настоящем документе; опциональным валиком (802b), описанным выше; или, при необходимости, обоими указанными элементами.

На концевой детали (803) предусмотрен уплотняющий выступ или валик (805), сконфигурированный в соответствии с описанием, представленным в патентных заявках USSN 13/662,022 и USSN 14/266,560, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки, где он раскрыт как уплотняющий выступ. Уплотнение (805) характеризуется наличием поверхности (805х), обращенной радиально наружу, состоящей из чередующихся выступающих наружу криволинейных участков или лепестков (8051) и вогнутых участков или выемок (805r). Поверхность (805х) может быть использована в качестве уплотняющей поверхности, обращенной радиально наружу, что будет подробнее описано ниже. Если она, в общем, используется подобным образом, то уплотняющая поверхность (805х) будет представлять собой уплотняющую поверхность некруглой формы, радиально направленную наружу, имеющую, в общем, волнообразную форму окружности вокруг центра уплотнения или центральной оси, заданной уплотнением. Эта уплотняющая поверхность отцентрована относительно оси, проходящей через центр отверстия (803о) и концевой заглушки (803); или же она может быть смещена относительно указанной оси.

Однако следует отметить, что в некоторых вариантах применения поверхность (805х) не используется в качестве уплотняющей поверхности. Это станет понятно из приведенных ниже характеристик внутренней поверхности (805i), а также из последующего описания, приведенного ниже в привязке к фиг. 101-105.

Возвращаясь к фиг. 83 и уплотняющему валику (805) следует обратить внимание на поверхность (805i), обращенную радиально внутрь. В проиллюстрированном варианте реализации поверхность (805i) представляет собой также поверхность некруглой формы в плоскости вокруг отверстия (803о) и центральной оси уплотняющего валика (805). Конкретная изображенная поверхность (805i) содержит множество равноудаленных друг от друга криволинейных участков или выступов (805у), обращенных радиально внутрь, которые чередуются с вогнутыми участками или выемками (805z). Поверхность (805i) может быть выполнена с возможностью использования в качестве уплотняющей поверхности, обращенной радиально внутрь, которая характеризуется, в общем, некруглой формой уплотнения в плоскости вокруг центрального отверстия (850о) и/или центральной оси.

Далее станет понятно, что одна из поверхностей (805х) и (805i) или обе эти поверхности могут быть использованы в качестве уплотняющих поверхностей. Это будет описано ниже в привязке к фиг. 81-85. Возвращаясь к фиг. 83, следует отметить, что уплотняющий валик или выступ (805) выполнен относительно узким, т.е. по ширине он уже, чем поперечная ширина концевой детали (803). Это означает, что уплотняющий валик (805) может быть выполнен из отливаемого на месте материала способом, который способствует экономии материала.

На фиг. 83 также можно видеть, что уплотняющий валик (805), в зависимости от того, какая из поверхностей (805х) и (805i) или обе указанные поверхности используются для уплотнения, может быть описан как «совмещенный по оси» или «идущий внакрой» с концом набивки (802). Это означает, что описанный валик расположен на одной оси с концом набивки (802), который заходит в концевую деталь (803), а не отклоняется от него радиально внутрь или наружу. Это дает положительный эффект, например, при регулировании радиального интервала.

На фиг. 84 показан вид сверху в общем направлении к концевой детали (803) и уплотняющему валику (805). На фиг. 84 можно видеть часть центральной предварительно отлитой заготовки (810), вокруг которой расположена набивка (802) (см. фиг. 83). Предварительно отлитая заготовка (810) состоит из гильзы (810L), которую охватывает набивка (802) фильтра, и концевой части (810е), которая закрывает конец картриджа (801) у концевой детали (804). На конце (810е) может быть предусмотрен опциональный центральный выступ (810r) приемника, обращенный в сторону наблюдателя на фиг. 84. Указанная заготовка (810) может характеризоваться наличием центральной части (810с), на которой предусмотрен элемент (810m) узла, объединяющего выступ с приемником, предназначенный для вхождения в соединение с корпусом. Этот элемент (810m) может соответствовать альтернативным вариантам реализации заявленного изобретения, представленным выше применительно к изменениям, описанным в настоящем документе.

Предварительно отлитая заготовка (810) обычно содержит часть, перекрывающую конец набивки, заходящий в концевую деталь (803), которая обеспечивает опору уплотнения выступа (805). Такая конфигурация может, в общем, соответствовать аналогичным конфигурациям, описанным в настоящем документе или в патентных заявках USSN 13/662,022 и/или USSN 14/266,560, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.

Как показано на фиг. 84, концы (815) боковых пластин (816) могут быть использованы в качестве части узла радиального совмещения, объединяющего выступ с приемником, которая обеспечивает угловое совмещение картриджа (801) с частью корпуса (или технологической крышкой), в общем, в соответствии с принципами, описанными в настоящем документе.

На фиг. 85 показан вид сверху картриджа (801) в общем направлении к глухой концевой детали (804). Глухая концевая деталь (804) характеризуется наличием отлитой на месте части (804m), перекрывающей концы набивки, заходящие в указанную концевую деталь. Центр (804с) конца (804) закрыт центральной частью или концом (810е) предварительно отлитой заготовки (810).

Отлитая на месте часть концевой детали (804) содержит выступ (804р), который в некоторых проиллюстрированных вариантах реализации представляет собой выступающее сегментированное кольцо, обращенное в сторону наблюдателя на фиг. 85. Выступы (804р) могут оказывать амортизирующее действие на корпус во время установки. Следует отметить, что выступ (804р) может характеризоваться альтернативными вариантами конфигурации, включая исполнение в виде несегментированного кольца.

Как показано на фиг. 85, концевая деталь (804) может быть снабжена резистивным зацепляющим приспособлением для вхождения в соединение с корпусом, обращенным радиально внутрь, которое идентично аналогичным приспособлениям, описанным выше в настоящем документе. Обычно оно выполнено из такого же «сжимаемого» материала, из которого выполняются отливаемые на месте части (804m) концевой детали (804).

Возвращаясь к фиг. 85, обратим внимание на выступ (804у). Этот выступ может функционировать как часть приспособления радиального совмещения, в общем, в соответствии с различными описаниями, представленными в настоящем документе; при этом совмещается конец (804) картриджа и соответствующая концевая часть корпуса.

На фиг. 86 показан вид сбоку в вертикальной проекции картриджа (801).

На фиг. 87 показан второй вид сбоку в вертикальной проекции, если смотреть справа на вид, представленный на фиг. 86.

В конкретной проиллюстрированной конфигурации каждая из уплотняющих поверхностей (805х) и (805i) содержит шесть криволинейных выступов, чередующихся с шестью выемками, хотя указанное количество может варьироваться. Кроме того, в представленном варианте реализации криволинейные выступы и выемки на каждой поверхности размещены симметрично и на равном расстоянии друг от друга, хотя возможны и альтернативные варианты. Следует отметить, что поскольку уплотнение или уплотняющий выступ (805) для конкретного проиллюстрированного картриджа (801) характеризуется относительно одинаковой толщиной, то обращенные наружу криволинейные выступы (8051) на поверхности (805х) могут характеризоваться более крупными размерами, т.е. большим радиусом в сравнении с обращенными внутрь криволинейными выступами (805у) на внутренней поверхности (805i).

С. Выборочные изменения в уплотняющем соединении картриджа с корпусом

Некоторые выборочные изменения в способе, которым обеспечивается плотное примыкание картриджа к корпусу по фиг. 83-87, станет понятно из схематических изображений, представленных на фиг. 101-105.

На фиг. 101 схематически показана часть корпуса, обозначенная позицией (850). Часть (850) содержит выемку или канавку (851), проходящую между наружной боковой стенкой (851х) и внутренней боковой стенкой (851i). Форма и конфигурация канавки (851) обеспечивают прием заходящего в нее уплотняющего выступа (805) при установке фильтрующего картриджа (801). Одна из поверхностей (851х) или (851i) или обе эти поверхности могут быть выполнены с возможностью выполнения функции уплотняющей поверхности корпуса для обеспечения резистивного вхождения в плотное соединение с поверхностями (805х) и (805i), соответственно, картриджа (801) (если обе стороны (851х) и (851i) обеспечивают уплотнение, то выступ (805) не обязательно должен быть снабжен опорой уплотнения).

На фиг. 102 показано изменение конфигурации, представленной на фиг. 101. Здесь наружная стенка (851х) канавки (851g) используется в качестве уплотняющей поверхности корпуса. Однако вместо сплошной поверхности (851i), аналогичной той, которая показана на фиг. 101, здесь предусмотрены отдельные сегменты или выступы (851s), направляющие картридж (801), но не обеспечивающие уплотняющую поверхность. Выступы (851s) могут быть выполнены с возможностью вхождения в соединение с частями поверхности (805s), а не со всей этой поверхностью (или, в альтернативном варианте, они могут отстоять от указанных частей поверхности на определенное расстояние). Количество выступов, их местоположение и форма могут варьироваться. Однако они полезны в качестве направляющих элементов, облегчающих установку.

На фиг. 103 показан вариант, в котором направляющие выступы обеспечивают совмещение с наружной уплотняющей поверхностью (805х), а стенка (851i) обеспечивает плотное зацепление с внутренней уплотняющей поверхностью (805i) картриджа (801).

На фиг. 104, часть (850) корпуса характеризуется наличием только одной уплотняющей поверхности (851i), обращенной наружу, и поэтому вхождение в зацепление с уплотняющим выступом (805) с образованием герметичного соединения будет осуществляться только по внутренней или обращенной радиально внутрь поверхности (805i).

На фиг. 105 показан вариант, в котором часть (850) корпуса характеризуется наличием только одной уплотняющей поверхности (851х), обращенной внутрь, которая образует герметичное соединение с обращенной наружу уплотняющей поверхностью (805х) уплотняющего выступа (805).

Разумеется, эти варианты могут быть использованы с уплотнениями самой разной формы, в том числе такими, где противолежащие поверхности радиального выступа не характеризуются волнообразной формой (с равноудаленными друг от друга криволинейными выступами).

Из описаний и изображений, представленных на фиг. 101-105, можно понять широкий спектр возможностей. Радиальное уплотнение на фильтрующем картридже может быть выполнено с возможностью обеспечения уплотнения только в направлении радиально наружу. Оно также может быть выполнено с возможностью обеспечения уплотнения только в направлении радиально внутрь. И оно может быть также выполнено с возможностью обеспечения уплотнения, как вдоль внутренней, так и вдоль наружной поверхности. Относительно элемента корпуса оно может быть выполнено с возможностью вхождения в соединение только с его наружной поверхностью, только с внутренней поверхностью или с обеими этими поверхностями; или же характеризоваться тем, что уплотняющая поверхность корпуса входит в соединение только с одной из радиально направленных поверхностей на уплотняющем валике, тогда как специально предусмотренный выступ входит в соединение или совмещается с противоположной поверхностью, вне зависимости от того, выполняет ли эта поверхность функцию уплотняющей поверхности или нет.

Эти варианты могут быть реализованы с различными конфигурациями согласно настоящему изобретению, в том числе с альтернативными конфигурациями, описанными в настоящем документе.

D. Дополнительный воздухоочиститель в сборе и его признаки, фиг. 88-100В

На фиг. 88-100В проиллюстрирован дополнительный воздухоочиститель в сборе (и его составные части) согласно настоящему изобретению. На фиг. 88 воздухоочиститель в сборе обозначен позицией (900). Устройство (900) показано с извлеченным фильтрующим картриджем (см. фиг. 89, позиция (920)). Таким образом, на фиг. 88 можно видеть лишь корпус (901) воздухоочистителя (900). Корпус (901) характеризуется наличием противолежащих концов и содержит центральную часть (902), на которой предусмотрен первый конец (903) и противолежащий второй конец (904). К первому концу (903) корпуса проиллюстрированного воздухоочистителя (900) в сборе примыкает (съемная в этом случае) торцовая крышка (903а), фиксируемая на месте с помощью защелок (903b). Крышка (технологическая) (903а) изображена с расположенным на ней патрубком (905) для прохождения воздуха, который обычно представляет собой впускной (аксиально расположенный) патрубок системы.

На конце (904) корпуса проиллюстрированного воздухоочистителя предусмотрен второй конец или концевая часть корпуса, крышка или нижняя часть (904а), выполненная отдельно от центральной части (902) и, в этом примере, закрепленная без возможности съема. Однако торцовая крышка (904а) может быть выполнена с возможностью съема, используя принципы, описанные выше.

На фиг. 88 показаны монтажные площадки, обозначенные позицией (910). Одна из них, обозначенная позицией (910b), расположена на концевом элементе (904а) корпуса, тогда как другая, обозначенная позицией (910а), расположена на центральной части (902) корпуса. Если концевой элемент (904а) выполнен в виде съемной (технологической) крышки, то монтажная площадка (910b) будет располагаться на центральной части (902) так, чтобы центральная часть корпуса (901) оставалась неподвижно закрепленной на месте при снятии нижней части или технологической крышки (904а). Однако, поскольку данная конкретная торцовая крышка (904а) расположена на центральной части (902) корпуса без возможности съема, то монтажные площадки (910b) могут располагаться на конце (904а).

На фиг. 88 также показано, что на втором конце или основании корпуса (901), т.е. на торцовой крышке (904а), предусмотрен центральный выступ (915). Этот выступ (915) предназначен (как часть узла, объединяющего выступ с приемником) для захода в приемник, расположенный на конце картриджа (920) (см. фиг. 89) при монтаже. Более подробно это описано ниже.

Как показано на фиг. 88, выступ (915) характеризуется наличием удаленного конца (915е), который в этом примере содержит опциональный центральный выступ (915а) и опциональное наружное кольцо (915r) с опциональной (концевой) приемной канавкой (915g), проходящей между выступом (915а) и кольцом (915r). Приемная канавка (915g) предназначена для приема заходящего в нее центрального аксиального выступа (или части) картриджа (920) во время монтажа. Более подробно это описано ниже.

Приемная канавка (915g) на конкретном проиллюстрированном выступе (915) характеризуется некруглой формой, хотя возможен и альтернативный вариант. В частности, центральный выступ (915а) на конце (915е) характеризуется внешней окружностью некруглой формы, содержащей в этом примере множество равноудаленных друг от друга обращенных наружу криволинейных выступов или лепестков, между которыми располагаются выемки. Следует также отметить, что наружное кольцо (915r) характеризуется наличием, в общем, некруглого выступа, задающего в этом примере внутреннюю поверхность со множеством равноудаленных друг от друга выемок, между которыми предусмотрены направленные внутрь криволинейные выступы или лепестки. Более подробно это описано ниже в привязке к фиг. 92 и 92А.

Как показано на фиг. 88, выступ (915а) содержит основание (915b), на части которого располагается направленный вверх опциональный приемник, выточка или приемный паз (915s) радиального совмещения. Опциональный приемный паз (915s) выполнен с возможностью приема заходящего в него выступа радиального совмещения или позиционирования, который предусмотрен на картридже (920). Он функционирует в качестве опционального приспособления радиального совмещения, которое будет описано ниже.

Выступ (915) содержит центральную часть (915с), которая характеризуется, в общем, конической или сходящей на конус формой, но с участком (915d), вогнутым внутрь, как в некоторых вариантах конфигурации, описанных выше. Это может облегчить установку эксцентрических картриджей описанного в настоящем документе типа.

На фиг. 88 также показан второй патрубок для прохождения потока, обозначенный позицией (918), который расположен на поверхности корпуса (901). В этом случае он расположен на центральной части (902) корпуса. Патрубок (918) обычно представляет собой впускной патрубок, идентичный аналогичным патрубкам, описанным выше. В этом варианте реализации он показан в виде тангенциального впускного патрубка, идущего под наклоном, хотя возможны и альтернативные варианты.

Теперь обратимся к фиг. 90. Здесь показан воздухоочиститель (900) в сборе со снятой технологической крышкой (903) (см. фиг. 88) и с установленным картриджем (920). Различные части изображены схематически и в поперечном разрезе для облегчения понимания.

Теперь обратимся к картриджу (920). Картридж (920) обычно содержит набивку (921) фильтра, которая охватывает внутреннее пространство (920i). Набивка (921) фильтра может быть гофрированной или выполненной из материалов-заменителей. Набивка (921) фильтра обычно проходит между первым концом (921а) и вторым концом (921b).

На первом конце (921а) расположена первая концевая деталь (923), а на втором конце (921b) расположена вторая концевая деталь (924). В проиллюстрированном варианте реализации заявленного изобретения первая концевая деталь (923) обычно выполнена открытой, т.е. с центральным отверстием (923о) для прохождения потока воздуха. С другой стороны, вторая концевая деталь (924) обычно представляет собой глухую деталь, т.е. в ней не предусмотрено сквозное центральное отверстие, сообщающееся с внутренним пространством (920i), хотя возможны и альтернативные варианты.

Во время очистки фильтр (900) в сборе обычно работает в режиме входящего потока, хотя принципы согласно настоящему изобретению применимы и к альтернативным схемам. Таким образом, отверстие (923о) в этом примере будет представлять собой выпускное отверстие для прохождения очищенного воздуха, хотя, повторим еще раз, может быть предусмотрено и альтернативное направление потока в соответствии с принципами, описанными в настоящем документе. Первая концевая деталь (923) может характеризоваться различными признаками согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения, описанным и проиллюстрированным в настоящем документе. На конкретной проиллюстрированной первой концевой детали предусмотрено уплотнение корпуса, форма и ориентация которого обеспечивают уплотнение, обращенное радиально наружу, хотя возможны и альтернативные варианты.

Таким образом, пример первой концевой детали (923) содержит уплотняющий валик (923b), характеризующийся наличием радиально направленной наружу или наружной поверхности (923х) и радиально направленной внутрь или внутренней поверхности (923i). Наружная поверхность (923х) выполнена в виде радиальной уплотняющей поверхности (923s), обращенной наружу. Внутренняя или обращенная радиально внутрь поверхность (923i) не является уплотняющей, хотя возможен и такой вариант.

Хотя возможны и альтернативные варианты, уплотняющая поверхность (923s) в проиллюстрированном варианте реализации выполнена с возможностью образования некруглого уплотнения в плоскости вокруг своей центральной оси (или, иначе говоря, вокруг отверстия (923о)). Конкретный проиллюстрированный некруглый профиль содержит множество равноудаленных друг от друга криволинейных выступов (923р), направленных радиально наружу, разделенных множеством радиальных (обращенных наружу, но направленных внутрь) вогнутых признаков или выемок (923r).

В типовых случаях предусмотрено, по меньшей мере, три криволинейных выступа и три выемки; обычно - по меньшей мере, четыре выступа и четыре выемки; а часто - в пределах от 5 до 12 выемок и выступов, включительно, обычно - от 4 до 10, включительно. Соответственно, уплотняющая поверхность (923s) может быть описана как задающая волнообразную или змеевидную форму в плоскости вокруг центральной оси уплотнения с чередующимися криволинейными выступами и выемками, равномерно распределенными по окружности вокруг оси.

Повторим еще раз, что внутренняя поверхность (923i) в проиллюстрированном варианте реализации не выполняет функцию уплотняющей поверхности, хотя возможен и такой вариант с применением принципов, описанных выше в привязке к фиг. 83-87, а также в привязке к фиг. 101-105, представленным в настоящем документе.

В конкретном варианте, проиллюстрированном на фиг. 89, поверхность (923i) действительно задает волнообразный или змеевидный профиль окружности вокруг центральной оси или отверстия (923о). Здесь каждый из радиально направленных криволинейных выступов (923р) располагается напротив выемки (923r), а каждый из вогнутых участков или выемок (923g) на поверхности (923i) располагается напротив обращенного наружу криволинейного выступа (923р). В результате образуется уплотняющий валик (923р), эффективность которого зависит от используемого материала уплотнения. Материал валика (923р) обычно формуется на месте как часть отливаемой на месте части (923m) концевой детали (923).

На фиг. 89 также показано, что уплотняющая поверхность (или поверхности) корпуса ориентирована соосно концу (921а) набивки и идет внакрой с ним между окружностями набивки. Это не обязательно, но типично для многих вариантов применения.

Кроме того, следует отметить, что уплотняющая поверхность или поверхности корпуса, показанные на фиг. 89, могут быть описаны как задающие окружность уплотнения в плоскости уплотнения, перпендикулярной, в общем, центральной оси уплотнения.

При необходимости, картридж (920) может быть снабжен опциональной наружной оболочкой, охватывающей набивку (921). Он может быть также снабжен опциональным валиком, опоясывающим указанный картридж. В проиллюстрированном варианте реализации картридж (920) характеризуется наличием обоих этих элементов (оболочки, обозначенной позицией (9201), и валика, обозначенного позицией (920b)). Они могут соответствовать аналогичным элементам, описанным выше в настоящем документе.

Как показано на фиг. 89, картридж (920) содержит опорную деталь или предварительно отлитую заготовку (930), на которой устанавливается набивка (921). В проиллюстрированном варианте реализации предварительно отлитая заготовка (930) содержит центральную гильзу (931), которая обычно характеризуется открытой или решетчатой структурой, и которую опоясывает набивка (920). Гильза (931) обычно представляет собой внутреннюю опору набивки (920).

Опора (931) располагается между двумя противолежащими концами (932) и (933). На конце (932) обычно предусмотрены участки, которые заделываются в отливаемые на месте части (923m) концевой детали (923). Отливаемые на месте части включают в себя уплотняющий валик (923b), а также участки, отходящие от него по окружности наружу и внутрь. Конец (932) предварительно отлитой заготовки обычно содержит участок, пересекающий - по меньшей мере, частично - конец (921а) набивки (920) и характеризующийся наличием на своей поверхности одного или нескольких выступов, таких как выступ (923а). Выступ (923а) обеспечивает опору, заделанную в уплотняющий валик (923b), и обычно помещается в литьевую форму в процессе отливки на месте уплотняющего валика (923b). Выступ (923а) может придавать прочность участку концевой детали, который пересекает конец (921а).

Как показано на фиг. 89, в картридже (920) предусмотрен элемент первого (не уплотняющего) узла углового совмещения, объединяющего выступ с приемником, связанного с концевой деталью (923), который расположен во внутреннем пространстве картриджа и сконфигурирован таким образом, чтобы обеспечивать угловое пошаговое позиционирование технологической крышки (903а) (см. фиг. 88) во время эксплуатации устройства. На фиг. 89 первый элемент этого первого (не уплотняющего) узла радиального совмещения, объединяющего выступ с приемником, содержит выступы (931р), примыкающие к концевой детали (923) (и выступающие радиально внутрь). В проиллюстрированном варианте реализации отдельные выступы (931р) содержат продольные участки (931e).

Как показано на фиг. 89, концевая деталь (924) содержит отливаемую на месте часть (924m) и предварительно отлитый центральный узел (924с), объединяющий выступ с приемником. Узел (924с) задает пространство напротив внутреннего пространства (920i) картриджа, которое выполняет функцию приемника для вхождения в соединение с корпусом. Центральный узел (924с) обычно выполнен глухим с тем, чтобы предотвращать проникновение через него воздуха во внутреннее пространство (920i). Взаимодействие между приемной частью (924r) центрального узла (924с) и корпусом будет подробнее описано ниже.

Как показано на фиг. 89, в картридже (920) предусмотрен элемент резистивного (сжимаемого в данном случае) приспособления радиального зацепления или приспособления для вхождения в зацепление с корпусом (901). В частности, отливаемая на месте часть (924m) содержит участок (924i), обращенный радиально внутрь, который выполнен с возможностью (как и аналогичные признаки, описанные выше в отношении других вариантов осуществления настоящего изобретения) вхождения в зацепление с основанием (915b) центрального выступа (915). В проиллюстрированном примере этот элемент резистивного зацепляющего приспособления охватывает входную часть выступа (924с).

Как показано на фиг. 89, на корпусе (901) предусмотрено отводящее отверстие (940), в котором расположен выпускной клапан (941). Как и в случае с вышеописанными вариантами конфигурации, поскольку проиллюстрированный воздухоочиститель (900) рассчитан на работу в режиме входящего потока, отводящее отверстие (940) напрямую сообщается по потоку с кольцевым пространством (942), в котором циркулирует неочищенный воздух, и которое охватывает картридж (920) во время работы. Таким образом, вода и иные вещества, которые могут проникнуть во внутреннее пространство корпуса через впускной патрубок (918) (см. фиг. 88), могут сливаться или отводиться через отверстие (940) и клапан (941), не проходя через фильтрующий картридж (921).

Обратимся теперь к фиг. 90. На фиг. 90 воздухоочиститель (900) в сборе изображен с картриджем (920), расположенным в корпусе (901), и с технологической крышкой (903а), установленной на своем месте. Как можно видеть, технологическая крышка (903а) задает уплотняющую поверхность (903s) корпуса для вхождения в соединение с уплотняющей поверхностью (923s) картриджа (920), обращенной радиально наружу (см. фиг. 89). Для обеспечения соответствия некруглому профилю поверхности (903s) придана сопрягаемая форма; в этом случае предусмотрено множество обращенных наружу криволинейных выступов (выемок), охваченных выпуклыми участками, обращенными внутрь.

На фиг. 90 можно видеть, что технологическая крышка (903а) содержит второй элемент не уплотняющего узла (948) углового совмещения, объединяющего выступ с приемником, который выполнен с возможностью вхождения в соединение с одним или несколькими выступами (931р), когда обеспечено надлежащее угловое совмещение технологической крышки (903а) с картриджем (920) для образования герметичного соединения. В проиллюстрированном варианте реализации узел углового совмещения, объединяющий выступ с приемником, содержит выемку или паз (948s) приемника, который выполнен таким образом, что возможным оказывается лишь полное вхождение в соединение с картриджем (920) после захода в него одного из выступов (931р). Это возможно только в том случае, если обеспечено надлежащее угловое совмещение технологической крышки (903а) с образованием герметичного соединения между уплотняющим валиком (923р) и уплотняющей поверхностью (903s) (или в том случае, если обеспечено резистивное совмещение картриджа для его вхождения в соединение с уплотняющей поверхностью (903s)).

Возвращаясь к фиг. 90, следует отметить, что нижний конец (904а) корпуса (901) выполнен с возможностью изготовления отдельно от центральной части (902) и последующего прикрепления к ней с помощью трудноразъемного соединения. Повторим еще раз, что этот элемент может быть съемным и крепиться с помощью защелок, болтов или иных крепежных деталей, на использование которых рассчитана его конструкция.

На фиг. 90 внимание сфокусировано на центральной части (924с), расположенной на картридже (920), которая представляет собой узел, объединяющий выступ с приемником. Как можно видеть, эта часть (924с) содержит конец, заглушку или торцевую крышку (924n), которая в проиллюстрированном варианте реализации имеет круглую форму в поперечном сечении, перпендикулярно проходящей через нее оси, тогда как выступ (924с) содержит центральную часть (924t), расположенную между заглушкой (924n) и вторым концом (921b) набивки, которая характеризуется некруглой формой поперечного сечения. Возможны и альтернативные варианты, например, оба эти элементы могут иметь круглый или некруглый профиль. Однако конкретный проиллюстрированный пример удобен для сборки и эксплуатации, а также для реализации с определенными предпочтительными признаками, описанными в настоящем документе.

На фиг. 90А показан перспективный вид снизу технологической крышки (903а). Здесь можно также видеть уплотняющую поверхность (903s) и элемент (948а) с пазом (948s).

Следует отметить, что, в общем, когда используется картридж (902) с радиально направленным уплотнением корпуса, то предпочтительно, чтобы поверхность (903х) не использовалась в качестве уплотняющей поверхности, поскольку технологическая крышка (903а) может быть изготовлена с допусками, которые не позволят это сделать. Для предотвращения ее использования не по назначению в качестве уплотняющей поверхности поверхность (903х) содержит вырез (903у).

Следует также отметить, что на технологической крышке (903а) может быть предусмотрен, в качестве альтернативного варианта или дополнительно к защелкам (или иным крепежным приспособлениям) (903b), опциональный защелкивающийся разъем для вхождения в соединение с центральной частью (902) корпуса. Приемный элемент опционального защелкивающегося разъема, позволяющий сделать это, обозначен на фиг. 90А позицией (949). В проиллюстрированном варианте реализации предусмотрено три таких элемента (949), равноудаленных друг от друга и равномерно распределенных по окружности технологической крышки (903а).

Соединение между технологической крышкой (903а) и центральной частью (902) корпуса показано на фиг. 90В. Здесь можно видеть, что центральная часть (902) корпуса снабжена опциональными выступами (950), расположенными так, чтобы входить в зацепление с приемниками (949), предусмотренными в технологической крышке (903а), посредством защелкивания при установке указанной крышки. Это может быть опциональный альтернативный соединительный механизм (903b); или же он может быть использован наряду с другими разъемами, такими как защелки, в зависимости от системы. Следует отметить, что при желании защелкивающийся разъем может быть выполнен с возможностью быстрого открытия или затрудненного или практически невозможного размыкания, в зависимости от обстоятельств.

Возвращаясь к фиг. 90В, следует отметить, что для фиксации технологической крышки может быть использовано болтовое или иное альтернативное соединение. Примером такой опции служит болтовое отверстие, обозначенное позицией (951). Может быть использовано несколько болтовых отверстий. Следует также отметить, что при желании в качестве опционального приспособления углового совмещения технологической крышки (903а) с центральной частью (902) корпуса может быть использован участок (953) технологической крышки, имеющий особую форму, совпадающую с формой прилегающего участка (954).

На фиг. 91 представлен чертеж дополнительного воздухоочистителя в сборе, некоторые участки которого показаны в поперечном разрезе. Здесь можно видеть картридж (920), установленный в корпусе (901), с приемником (924r) над выступом (915). Следует отметить, что можно видеть, как часть (924i) концевой заглушки входит в зацепление с основанием (915b) с помощью резистивного (сжимаемого в этом примере) приспособления с тем, чтобы предотвращать смещение картриджа (920) до тех пор, пока прикладывается адекватное усилие. Эта конструкция является типовой, аналогично конструкциям, описанным выше.

На фиг. 92 показан перспективный вид сверху нижней части (904а) с выступом (915). На фиг. 92А показан увеличенный местный вид части (915а) выступа.

На фиг. 92А виден конец (915е) выступа. Показан также центральный элемент (915а), отделенный от наружного кольца (915r) канавкой (915g) приемника. В общем, канавка (915g) характеризуется такими размерами, чтобы в нее мог зайти выступающий элемент, предусмотренный на картридже (920), который будет описан ниже.

В проиллюстрированном варианте реализации канавка (915g) имеет некруглую форму, хотя такая форма может быть предусмотрена в альтернативных вариантах применения. Вместо круглой формы проиллюстрированная канавка (915g) характеризуется опциональной волнообразной или змеевидной формой вследствие того, что наружная стенка (915r) имеет внутренние выступы (960), чередующиеся с наружными выемками (961); а центральная часть (915а) имеет наружные выступы (965), чередующиеся с выемками (966). При таком опциональном предпочтительном подходе канавка (915g) выполняется таким образом, чтобы выступ на картридже мог зайти в нее только в том случае, если он имеет сопрягаемую форму. Это способствует правильному выбору картриджа для системы. Это также способствует удержанию картриджа в требуемом угловом положении относительно различных частей корпуса во время монтажа.

На фиг. 93 показан вид картриджа (920) в поперечном сечении, выполненном немого выше центрального приемника (924r). Как можно видеть, схематически показано, что в данном случае предусмотрена гофрированная набивка (921) фильтра (опционально).

Обычно приемник (924r) задает (на поверхности, противоположной внутреннему пространству (920i) картриджа) приемную полость, предназначенную для приема заходящего в нее выступа (915) на корпусе (902). Это взаимодействие показано на фиг. 89. Кроме того, обычно на поверхности приемника (924r), противоположной внутреннему пространству (920i), центральная часть (924с) картриджа содержит центральный аксиальный выступ, размеры которого выбраны таким образом, чтобы он мог зайти в канавку (915g). Этот центральный аксиальный выступ или элемент выступа обозначен на фиг. 89 позицией (924х).

Как показано на фиг. 89, центральный аксиальный выступ (924х), в общем, охвачен в этом примере - по меньшей мере, частично - участком выступа (924р) в области концевой детали или заглушки (924n), которая характеризуется круглым поперечным сечением. Кроме того, выступ (924х) может быть достаточно длинным для того, чтобы зайти в область, которую охватывает часть (924с) выступа, поперечное сечение которой имеет некруглую форму.

На фиг. 94 показан вид в поперечном сечении части картриджа (920), входящей в соединение с нижней частью (904а) корпуса.

На фиг. 95 показан вид в поперечном сечении, немного ниже вида по фиг. 94.

На фиг. 96 показан вид сверху выступа (915). Внимание сфокусировано на пазе (915s), который выполнен с возможностью приема заходящего в него выступа радиального совмещения, предусмотренного на глухом конце фильтрующего картриджа, если угловое совмещение выполнено правильно.

На фиг. 100 показан перспективный вид картриджа (920) в направлении глухой концевой детали (924). Можно видеть, что размеры и местоположение сопрягаемого выступа (970) позволяют ему войти в зацепление с пазом (915s) (см. фиг. 96) при вхождении картриджа в соединение с корпусом. Кроме того, на приемнике (924r) можно видеть центральный аксиальный выступ (971) (некруглой формы в этом примере), выдающийся в сторону от концевой детали (923) и ориентированный так, чтобы он мог зайти в канавку (915g).

Обычно выступ (921) задает сплошную стенку вокруг приемника или полости, хотя возможны и альтернативные варианты.

На фиг. 97 показан увеличенный местный вид, на котором изображено соединение между выступом (971) и канавкой (915g).

На фиг. 98 показан дополнительный увеличенный вид, также отображающий выступ (971), заходящий в канавку (915g).

На фиг. 99 показан еще один увеличенный вид в поперечном разрезе с другого углового ракурса.

На фиг. 100А-100В показан опорный элемент (930), пригодный для использования в картридже (920). Он может быть идентичен аналогичным предварительно отлитым опорам, описанным выше. Опорный элемент (930) может быть предварительно отлит из довольно жесткого материала, такого как жесткий пластик, а затем использован для размещения вокруг себя набивки и присоединения литьевых частей с целью формирования картриджа (920). На фиг. 100А можно видеть, что гильза (930) обладает различными признаками, описанными выше в привязке к фиг. 89. Следует отметить, что опора (923а) уплотнения соединена с внутренней частью (980) ребрами (981). Элемент (923а) может представлять собой опорный элемент, расположенный в пределах уплотняющего валика (923р) (см. фиг. 89), обеспечивая во время монтажа поддержку уплотняющей поверхности (923s), обращенной радиально наружу.

На фиг. 100В опора (930) изображена в поперечном сечении. Виден также выступ (971) некруглого профиля. Кроме того, здесь можно видеть центровочную пластину (970).

Как можно видеть на фиг. 100А-100В, опора (930) может быть использована для того, чтобы обеспечить разные типы эксцентриситета, описанные выше. Например, как показано на фиг. 100В, опора (923а) уплотнения может иметь эксцентрическую конфигурацию относительно нижнего конца (985) опоры. Кроме того, у верхнего конца (986) опора (930) может характеризоваться наличием области (987), окруженной набивкой, которая расположена с эксцентриситетом относительно нижнего конца (985). Помимо этого, у нижнего конца (985) выступ (924r) может иметь основание (988), которое характеризуется эксцентриситетом относительно различных признаков, примыкающих к верхнему концу (986).

Таким образом, опора (930) может быть сконфигурирована под картридж при использовании в картридже, который характеризуется разными типами эксцентриситета, описанными в настоящем документе.

Возвращаясь к варианту осуществления настоящего изобретения, который проиллюстрирован на фиг. 88-100А, следует отметить, что изображенный здесь элемент уплотнения может быть описан как элемент, характеризующийся некруглым профилем уплотнения в плоскости, параллельной оси, вокруг которой расположено уплотнение; а центральный выступ (971) может быть описан как элемент, характеризующийся некруглым профилем в плоскости, охватывающей этот выступ (971). Во многих вариантах применения эти две плоскости могут быть, в общем, параллельными. Кроме того, каждый из этих элементов может характеризоваться одинаковым количеством криволинейных выступов, если используется схема с криволинейными выступами и выемками; а в некоторых случаях такие криволинейные выступы могут быть «радиально совмещенными». В контексте настоящего документа термин «радиально совмещенные» означает, что они расположены не строго друг напротив друга по вертикали, так как во многих примерах применения обычно они располагаются с эксцентриситетом. Однако это означает, что относительно центральной оси криволинейные выступы как дольчатой уплотняющей поверхности (923s) корпуса, так и центрального аксиального выступа может быть вытянуты в таких примерах применения, в общем, в одном и том же направлении.

Следует отметить, что на фильтрующем картридже может быть предусмотрено более одного уплотнения корпуса. И хотя в вариантах реализации, представленных в настоящем документе, показано лишь одно такое уплотнение, это не означает и не предполагает, что не могут быть предусмотрены дополнительные уплотнения корпуса.

На фиг. 88-100В показаны следующие иллюстративные размеры: WI=56 мм; WJ=66 мм; и WK=27,5 мм. Разумеется, могут быть использованы и альтернативные размеры. Предполагается, что иллюстративные размеры относятся к конструкции, пригодной для использования в разных сферах применения, а также к области применения или принципам, описанным в настоящем документе.

Следует отметить, что отличительные признаки вариантов осуществления настоящего изобретения по фиг. 88-100В могут быть реализованы в самых разных конструкциях с разными характерными деталями, в том числе в различных вариантах конструкции, описанных в настоящем документе в привязке к другим чертежам и вариантам реализации заявленного изобретения. При этом отсутствует конкретное требование к тому, чтобы для получения определенного преимущества все до единого варианты осуществления настоящего изобретения обладали конкретными признаками какого-либо одного варианта, проиллюстрированного в настоящем документе.

X. Выборочный итоговый обзор

В настоящем документе описано множество отличительных признаков, способов и вариантов конфигурации, пригодных для использования с фильтрующими картриджами и/или воздухоочистителями в сборе. Отличительные признаки особенно хорошо приспособлены к использованию в устройствах, выполненных с возможностью использования в качестве воздухоочистителей в сборе, например, для очистки воздуха, поступающего в двигатели внутреннего сгорания, которые установлены на транспортных средствах или ином оборудовании. Однако описанные способы могут применяться и в иных сферах.

В общем, фильтрующие картриджи описаны как элементы, которые характеризуются отличительными признаками, соответствующими выбранному взаимодействию с элементами корпуса. Множество описанных признаков предназначены для обеспечения эксцентриситета между противолежащими концами картриджа (или признаками на противолежащих концах картриджа). Этот эксцентриситет обеспечивает преимущества картриджам при их установке и использовании в корпусе.

Типовой фильтрующий картридж, описанный в настоящем документе, характеризуется наличием набивки, которая охватывает открытое внутреннее пространство фильтра, а также первым и вторым концами. Первая концевая деталь расположена у первого конца набивки. Первая концевая деталь снабжена сквозным отверстием дл прохождения потока. Вторая концевая деталь расположена у второго конца набивки. Во многих стандартных вариантах применения вторая концевая деталь выполнена глухой, т.е. без сквозного отверстия.

Эксцентриситет между первым и вторым концами фильтрующего картриджа может быть обеспечен самыми разными способами. В некоторых примерах, описанных в настоящем документе, первый конец набивки фильтра задает первую внешнюю окружность набивки в месте примыкания первой концевой детали, а второй конец набивки фильтра задает вторую внешнюю окружность набивки в месте примыкания второй концевой детали. Две внешние окружности набивки совмещены с эксцентриситетом относительно друг друга. Проиллюстрирован вариант, в котором это достигается не за счет использования конической набивки, а за счет использования набивки, которая задает окружности примерно одинакового размера у первого и второго концов.

Предложены альтернативные варианты задания эксцентриситета. В одном из примеров задается эксцентриситет признака на одном конце относительно внешней окружности на другом конце или между внешними окружностями картриджа на каждом из его концов. Описан подход, при котором на глухом конце предусмотрен радиальный уплотняющий элемент, описывающий эксцентрический профиль относительно признака на противоположном конце картриджа, вне зависимости от того, является ли этот признак внешней окружностью второй концевой детали, внешней окружностью набивки, примыкающей ко второй концевой детали, или каким-либо иным признаком.

Проиллюстрировано множество картриджей, в которых вторая концевая деталь содержит выступ приемника, заходящий во внутреннее пространство фильтра. Этот выступ приемника задает приемную полость на стороне, противоположной открытому внутреннему пространству фильтра.

Этот выступ приемника может характеризоваться самой разной формой. Например, он может иметь такую конфигурацию, при которой этот приемник будет снабжен концевой заглушкой или концевой деталью, удаленной от второго конца набивки и обращенной в сторону первого конца набивки, которая характеризуется, в общем, круглым профилем окружности, но которая также содержит часть, расположенную ниже круглой концевой детали или концевой заглушки и имеющую некруглую форму в поперечном сечении.

В некоторых описанных примерах этот центральный приемник содержит центральный аксиальный выступ на поверхности центрального выступа, противоположной внутреннему пространству картриджа, и обращенный, в общем, в сторону от первого конца набивки и первой концевой заглушки. Проиллюстрирован и описан пример центрального аксиального выступа, который характеризуется наличием стенки, обычно, сплошной (т.е. без сквозных отверстий), охватывающей центральную или приемную полость. В сплошной стенке может быть предусмотрен вырез, т.е. она может представлять собой двустороннюю стенку. В проиллюстрированном варианте реализации эта стенка характеризуется не круглой, а волнообразной формой, варианты которой заданы в настоящем документе. В общем, она задает окружность в плоскости, перпендикулярной проходящей через нее центральной оси, которая имеет некруглый профиль.

В настоящем документе описан фильтрующий картридж, в котором уплотнение корпуса на первой концевой детали характеризуется некруглой формой в плоскости проекции, перпендикулярной центральной оси уплотнения. В проиллюстрированном варианте реализации плоскость центральной оси уплотнения идет, в общем, параллельно плоскости центрального аксиального выступа на наружной поверхности (поверхности, противоположной внутреннему пространству картриджа) выступа приемника на втором конце картриджа.

В настоящем документе второй конец картриджа иногда описывается как конец, на котором предусмотрен резистивный элемент зацепления с корпусом в определенных предпочтительных вариантах применения. Этот резистивный элемент зацепления с корпусом может представлять собой сжимаемый элемент, сформованный, например, из отливаемого на месте сжимаемого материала на второй концевой детали. Этот резистивный элемент зацепления с корпусом обычно задает профиль зацепления по окружности в плоскости, перпендикулярной центральной оси второй концевой детали. Он может быть расположен соосно с входной частью центрального приемника на втором конце. Профиль может быть, в общем, круглым или некруглым, в зависимости от варианта применения. Проиллюстрирован пример, в котором используется зацепляющее приспособление овального профиля, которое входит в соединение с основанием выступа в корпусе, когда этот выступ заходит в полость приемника на картридже.

В вариантах конструкции, описанных в настоящем документе, предусмотрено выступающее устройство радиального позиционирования, расположенное на конце картриджа, который примыкает к первой концевой детали с открытым отверстием. Устройство радиального позиционирования представляет собой, в общем, выступающее приспособление радиального позиционирования, обращенное радиально внутрь, содержащее один или несколько выступов, ориентированных так, чтобы входить в зацепление с технологической крышкой или иной частью корпуса для обеспечения требуемого радиального совмещения во время работы.

Кроме того, проиллюстрировано приспособление радиального дискретного позиционирования, соединенное со второй концевой деталью на втором конце картриджа. В одном из примеров это приспособление радиального дискретного позиционирования представляет собой отдельную пластину или выступающий элемент, обращенный радиально внутрь, выполненный с возможностью захода в приемный паз или вырез, предусмотренный на выступе в корпусе при вхождении в зацепление с картриджем.

В настоящем документе описано множество вариантов уплотнения корпуса, которое обычно располагается на первой коневой детали вокруг сквозного отверстия. Могут быть использованы уплотнения круглого профиля. Уплотнение корпуса может представлять собой периферийное уплотнение, проходящее по наружной стороне первой концевой детали, хотя возможны и альтернативные варианты расположения. В некоторых проиллюстрированных вариантах реализации уплотнение корпуса ориентировано радиально внутрь от внешней окружности первой концевой детали в месте осевого нахлеста с первым концом набивки. Показаны примеры конструкции, где уплотняющие поверхности обращены радиально внутрь или радиально наружу. В качестве примеров приведены варианты некруглого профиля. Описаны иллюстративные варианты некруглого профиля уплотнения, который характеризуется наличием множества криволинейных выступов, разделенных выемками, которые размещены по окружности уплотняющей поверхности.

Следует отметить, что многие из способов, описанных в настоящем документе, могут быть применены к вариантам конструкции, в которых картридж характеризуется отсутствием эксцентриситета между противолежащими концами набивки и/или участками концевых деталей на противолежащих концах картриджа. Иначе говоря, некоторые признаки, описанные в настоящем документе, могут быть также использованы и в других вариантах применения, хотя они специально разработаны таким образом, чтобы демонстрировать максимальную эффективность при использовании с картриджем, который характеризуется наличием эксцентриситета, варианты которого описаны в настоящем документе.

В настоящем документе описаны различные эффективные гильзы, пригодные для использования в фильтрующих картриджах. Типовая гильза характеризуется наличием первой опорной части и второго конца. В проиллюстрированном варианте реализации первый и второй концы гильзы совмещены друг с другом с эксцентриситетом, а сама гильза располагается в картридже с опоясывающей ее набивкой фильтра. На одном из концов гильзы предусмотрен концевой элемент, который - по меньшей мере, частично - сориентирован соосно и идет внакрой с одним из концов набивки. На этом первом концевом элементе может быть предусмотрена опора уплотнения. А на опоре уплотнения может быть предусмотрен уплотнительный элемент, соединенный, например, с внутренней частью гильзы равноудаленными друг от друга ребрами. Опора уплотнения может характеризоваться разными формами, в том числе круглой и некруглой.

На втором конце гильзы может быть предусмотрен выступ приемника, обладающий определенными признаками, описанными в настоящем документе.

Согласно настоящему изобретению представлены также воздухоочистители в сборе. Воздухоочистители в сборе обычно характеризуются наличием, по меньшей мере, одной технологической крышки, воздуховпускного патрубка и воздуховыпускного патрубка. Фильтрующий картридж, соответствующий, в общем, одному или нескольким определениям, данным в настоящем документе, может быть установлен в корпусе с возможностью функционирования и герметично соединен с корпусом с возможностью съема. Размеры картриджа могут быть выбраны таким образом, чтобы этот картридж представлял собой ремонтопригодную часть воздухоочистителя в сборе, которую можно извлечь из корпуса и заменить.

Что касается различных фильтрующих картриджей, описанных в настоящем документе, то эти картриджи характеризуются наличием уплотнения корпуса, в том числе наличием на своей поверхности уплотнительного элемента корпуса. Это не означает, что принципы согласно настоящему документу требуют наличия одного уплотнительного элемента корпуса во всех случаях. В действительности, может быть использовано несколько таких уплотнительных элементов, обеспечивающих уплотнение различных частей корпуса. Кроме того, если на одном картридже предусмотрено более одного уплотнительного элемента, то могут быть использованы уплотнительные элементы одного или разных типов.

Описано множество отличительных признаков корпуса, которые обычно предназначены для взаимодействия с различными признаками картриджа, описанными в настоящем документе. К этим признакам относятся: признаки, обеспечивающие герметичное соединение с корпусом с помощью уплотнительного элемента на картридже; признаки на одном или на обоих концах картриджа, обеспечивающие угловое совмещение; и узлы, объединяющие выступ с приемником, обеспечивающие вхождение в зацепление с узлами картриджа, объединяющими выступ с приемником.

Описаны варианты корпуса, в которых предусмотрена одна технологическая крышка, но также описаны и альтернативные варианты, в которых на корпусе предусмотрено две технологические крышки, расположенные на его противолежащих концах.

Описано множество схем расположения патрубков для прохождения потока разной конфигурации. В проиллюстрированных вариантах реализации первый патрубок для прохождения потока расположен вертикально на одном из концов корпуса, и обычно он выполняет функцию выпускного патрубка. Второй патрубок для прохождения потока расположен на боковой стороне корпуса, и обычно он выполняет функцию впускного патрубка. Описаны предпочтительные формы и варианты ориентации различных патрубков для прохождения потока.

В настоящем документе описаны иллюстративные примеры корпуса, в которых предусмотрено отводящее устройство, предпочтительно сообщающееся по потоку с внутренним пространством корпуса (обычно вне картриджа), в котором циркулирует неочищенный воздух.

Следует понимать, что воздухоочистители в сборе могут быть реализованы с некоторыми выборочными признаками из множества отличительных признаков, описанных в настоящем документе, без некоторых других признаков, проиллюстрированных на конкретных примерах. Иными словами, отсутствует конкретное требование к тому, чтобы воздухоочиститель в сборе, корпус или картридж обладал всеми признаками, описанными в настоящем документе в отношении конкретного варианта осуществления заявленного изобретения, для получения определенного преимущества согласно настоящему изобретению.

Реферат

Изобретение предназначено для фильтрации воздуха. Фильтрующий картридж содержит набивку фильтра, которая охватывает открытое внутреннее пространство фильтра, при этом набивка фильтра характеризуется наличием первого и второго концов, первую концевую деталь, расположенную на первом конце набивки фильтра и снабженную сквозным отверстием для прохождения потока, вторую концевую деталь, расположенную на втором конце набивки фильтра. Первый и второй концы набивки фильтра задают первую и вторую внешние окружности набивки в месте примыкания первой и второй концевых деталей. Первая и вторая внешние окружности набивки совмещены относительно друг друга с эксцентриситетом. На первой концевой детали предусмотрено первое радиальное уплотнение корпуса, обращенное радиально наружу. На второй концевой детали предусмотрен второй элемент резистивного приспособления для вхождения в зацепление с корпусом, обращенный радиально внутрь. Первое радиальное уплотнение корпуса и второй элемент резистивного приспособления совмещены относительно друг друга с эксцентриситетом. На первом конце набивки расположено уплотнение, содержащее первый уплотнительный элемент, задающий уплотняющую поверхность некруглого профиля, содержащий по меньшей мере три радиально направленных участка, чередующихся по меньшей мере с тремя выемками для задания множества равноудаленных друг от друга радиально направленных криволинейных выступов на уплотняющей поверхности вокруг и относительно центральной оси уплотняющей поверхности. На второй концевой детали имеется выступ приемника, заходящий во внутреннее пространство картриджа и характеризующийся наружной поверхностью, на которой предусмотрен центральный аксиальный выступ, обращенный в сторону от первой концевой детали. Воздухоочиститель содержит корпус, снабженный по меньшей мере одной технологической крышкой, воздуховпускным и воздуховыпускным патрубками и фильтрующий картридж, установленный в корпусе с возможностью функционирования и герметично соединенный с корпусом с возможностью съема. Технический результат: надежная фиксация подходящего картриджа в корпусе. 6 н. и 79 з.п. ф-лы, 105 ил.

Формула