Фильтрующий патрон (варианты) и узел воздушного фильтра (варианты)

Фильтрующий патрон (варианты) и узел воздушного фильтра (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящая заявка подается 17 июля 2008 г.как международная заявка РСТ на имя Donaldson Company, Inc., компании, зарегистрированной в США, заявителя для указания во всех странах, кроме США, и на имя Michel Baseotto, Roberto Merckx, Julien Dils и Paul R. Coulonvaux, все граждане Бельгии, заявителей для указания только в США, и в заявке испрашивается конвенционный приоритет по временным заявкам: US 60/961521, поданной 20 июля 2007 г., и US 61/126222, поданной 30 апреля 2008 г.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Воздушные фильтры используются для фильтрации воздуха, используемого в качестве окислителя в двигателях внутреннего сгорания различных транспортных средств и другой техники, напримергрузовиков, автобусов, внедорожной строительной техники, сельскохозяйственной техники, генераторных агрегатов и т.п.Такие воздушные фильтры обычно содержат кожух с установленным в нем съемным и заменяемым основным фильтрующим патроном. В кожухе имеется крышка для проведения технического обслуживания, обеспечивающая доступ к установленному внутри кожуха фильтрующему патрону. Техническое обслуживание фильтрующего картриджа обычно заключается в его извлечении и выполнении одного из действий: замена на новый заводской патрон; восстановление и установка снятого патронаили замена снятого патрона ранее использованным и восстановленным патроном.

Существуют следующие проблемы, относящиеся к воздушным фильтрам с обслуживаемыми фильтрующими патронами: обеспечение правильной установки и уплотнения, обеспечение соответствующей опоры для фильтрующего патрона внутри воздушного фильтра для предотвращения нежелательного движения или смещения патрона и/или предотвращение установки в воздушном фильтре неподходящего фильтрующего патрона.

В настоящей заявке описываются улучшения узлов воздушных фильтров и фильтрующих патронов к ним, которые направлены на решение указанных проблем.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении предлагается узел воздушного фильтра и компоненты для него. Описанный узел воздушного фильтра содержит набор различных признаков. Совершенно необязательно, чтобы некоторый узел воздушного фильтра и/или его компоненты содержали все указанные признаки для получения преимуществ и достоинств настоящего изобретения.

Описан вариант конструкции воздушного фильтра, в котором обеспечивается внутренняя опора для основного фильтрующего патрона с использованием опоры патрона, установленной в кожухе таким образом, чтобы она проходила в открытом внутреннем пространстве фильтрующего патрона при его установке в фильтре. Внутренняя опора может использоваться в качестве держателя фильтрующего материала вспомогательного или предохранительного фильтра. Взаимодействие между фильтрующим патроном и опорой патрона может обеспечивать поддержку закрытого консольного конца фильтрующего патрона и соединение без вращения между фильтрующим патроном и опорой патрона.

Для взаимодействия с закрытым концом фильтрующего патрона используется крышка доступа. Крышка доступа может быть снабжена конструктивными элементами, обеспечивающими опору для консольного конца фильтрующего патрона и соединение с ним, предотвращающее вращение.

В настоящем описании также рассматриваются компоненты для узла воздушного фильтра. Описаны варианты конструкций основного фильтрующего патрона, вспомогательного фильтрующего патрона (необязательный компонент) и крышки доступа.

Рассмотрен вариант основного фильтрующего патрона, содержащего вторую (закрытую) торцевую крышку, удаленную от первой (открытой) торцевой крышки. Вторая торцевая крышка имеет внешнюю поверхность с приемным желобом, предпочтительно имеющим волнистые стенки. Также может использоваться другая поверхность с выступом, входящим в приемное углубление на крышке доступа.

Внутренняя поверхность второй торцевой крышки имеет форму, обеспечивающую взаимодействие с опорой фильтрующего патрона. Внутренняя поверхность может иметь такую форму, которая обеспечивает поддержку закрытого консольного конца фильтрующего патрона и/или соединение без вращения между фильтрующим патроном и опорой патрона.

В другом варианте предлагается фильтрующий патрон, который имеет открытый конец с расположенным на нем уплотняющим выступом. В уплотняющий выступ вделана опора уплотнения. В рассмотренном варианте уплотняющий выступ является единым целым с торцевой крышкой, в которой имеется отверстие для воздушного потока. В конкретном рассмотренном варианте опора уплотнения является единым целым с внутренней обшивкой, которая окружена блоком фильтрующего материала. Внутренняя обшивка может также содержать опорный выступ, в который упирается конец блока фильтрующего материала.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 - схематический вид вертикальной проекции узла воздушного фильтра в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 2 - схематический вид в перспективе узла воздушного фильтра, показанного на фигуре 1, со стороны крышки доступа;

фигура 3 - схематический вид вертикальной проекции узла воздушного фильтра фигуры 1 в направлении крышки доступа;

фигура 4 - схематический вид в перспективе разобранного узла воздушного фильтра, показанного на фигурах 1-3;

фигура 5 - схематический вид продольного сечения узла воздушного фильтра, показанного на фигурах 1-4, по линии 5-5 фигуры 3;

фигура 5А - схематический увеличенный вид первой выбранной части фигуры 5;

фигура 5В - схематический увеличенный вид второй выбранной части фигуры 5;

фигура 6 - схематический вид в перспективе второго варианта узла воздушного фильтра (в разобранном виде), содержащего раскрытые в описании признаки;

фигура 7 - схематический вид вертикальной проекции узла, изображенного на фигуре 6, в направлении торца крышки доступа узла;

фигура 8А - схематический вид продольного сечения части узла фигуры 5, причем на фигуре 8А показан кожух с внутренней опорой без основного и вспомогательного фильтрующих патронов, а также без крышки доступа;

фигура 8В - схематический вид продольного сечения, аналогичный виду фигуры 8А, однако отличающийся местом сечения;

фигура 9 - схематический вид в перспективе части узла воздушного фильтра, показанной на фигурах 8А и 8 В;

фигура 10 - схематический увеличенный вид сбоку фильтрующего патрона, который может использоваться в узлах воздушных фильтров, показанных на фигурах 1 и 6, причем на фигуре 10 фильтрующий патрон показан с частичным разрезом;

фигура 11 - схематический увеличенный вид сечения закрытой торцевой крышки фильтрующего патрона фигуры 10;

фигура 12 - схематический вид снаружи с торца торцевой крышки фигуры 11, причем на фигуре 12 показана линия 11-11, по которой выполнено сечение, вид которого приведен на фигуре 11;

фигура 13 - схематический вид внутренней поверхности торцевой крышки фигуры 11;

фигура 14 - схематический увеличенный вид части торцевой крышки фигуры 12;

фигура 15 - схематический увеличенный вид части торцевой крышки фигуры 13;

фигура 16 - схематический увеличенный вид с торца крышки доступа, которая может использоваться с узлами воздушных фильтров, показанных на фигурах 1 и 6;

фигура 17 - схематический вид сечения по линии 17-17 фигуры 16;

фигура 18 - схематический вид части внутренней поверхности крышки доступа, показанной на фигурах 16 и 17;

фигура 19 - схематический увеличенный вид части фигуры 18;

фигура 20 - схематический вид с торца третьего варианта узла воздушного фильтра в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 21 - схематический вид продольного сечения по линии 21- 21 фигуры 20;

фигура 22 - схематический увеличенный вид части узла воздушного фильтра, выделенной на фигуре 21;

фигура 23 - схематический увеличенный вид сечения корпуса кожуха узла воздушного фильтра, показанного на фигуре 20, причем сечение выполнено по линии 21-21 фигуры 20;

фигура 24 - схематический увеличенный вид части фигуры 23;

фигура 25 - вертикальная проекция корпуса кожуха, показанного на фигуре 23;

фигура 26 - схематический увеличенный вид продольного сечения фильтрующего патрона узла воздушного фильтра, показанного на фигурах 20 и 21;

фигура 27 - схематический увеличенный вид части фигуры 26;

фигура 28 - вид сбоку сечения крышки доступа, которая может использоваться с узлом воздушного фильтра, показанным на фигуре 21;

фигура 29 - схематический увеличенный вид сечения внутренней обшивки фильтрующего патрона, показанного на фигуре 26;

фигура 30 - схематический увеличенный вид части фигуры 29;

фигура 31 - вид в перспективе компонента, показанного на фигуре 29.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I. Варианты конструкций узла воздушного фильтра

На фигуре 1 ссылочным номером 1 указан в целом узел воздушного фильтра (вариант) в соответствии с настоящим изобретением. Узел 1 воздушного фильтра содержит кожух 2, в состав которого входят корпус 3 и крышка 4 доступа. Крепление крышки 4 доступа на корпусе 3 кожуха обеспечивается с помощью соединительного устройства 7. В рассматриваемом варианте соединительное устройство 7 представляет собой несколько защелок 8.

Корпус 3 кожуха содержит боковую стенку 10 с первым открытым концом 10а, на котором устанавливается крышка 4 доступа. Боковая стенка 10 содержит второй конец 10b, расположенный напротив первого конца 10а. Второй конец 10b закрыт торцевой стенкой 11 кожуха, в которой имеется сквозное отверстие 12 или проход для воздушного потока. Торцевая стенка 11 предпочтительно является несъемной и в некоторых случаях изготавливается как одно целое со стенкой 10. В предпочтительных вариантах крышка 4 доступа и корпус 3 кожуха изготавливаются из полипропилена, в котором в качестве наполнителя используется стекловолокно, путем литья в форме.

В общем случае крышка 4 доступа крепится таким образом, что когда соединительное устройство 7 (а именно защелки 8) открывается, то крышка 4 доступа может быть снята с корпуса 3 кожуха или отведена в положение, допускающее доступ во внутреннее пространство корпуса 3 кожуха через конец 10а. В конкретном варианте узла воздушного фильтра, показанного на фигуре 1, крышка 4 устанавливается на корпусе 3 кожуха с возможностью съема с помощью защелок 8.

Кроме того, узел 1 воздушного фильтра содержит проход или отверстие 15 для воздушного потока, которое сообщается с внутренним пространством кожуха 2. В рассматриваемом варианте проход 15 для воздушного потока представляет собой впускной патрубок на боковой стенке 10, а проход 12 для воздушного потока представляет собой выпускной патрубок, хотя возможны и другие варианты конструкции.

Как показано на фигуре 1, на корпусе 3 кожуха имеется монтажное устройство 20, с помощью которого узел 1 воздушного фильтра может быть прикреплен к оборудованию, на котором он должен находиться в процессе работы, например к раме транспортного средства или другой техники. В рассматриваемом варианте устройство 20 представляет собой несколько монтажных подушек 21.

Монтажные подушки 21 могут быть расположены в разных местах корпуса 3 кожуха для обеспечения удобства монтажа на раме или другой части оборудования, с которым может использоваться узел 1 воздушного фильтра. Необходимо иметь в виду, что подушки 21 могут быть расположены в различных местах, так что в зависимости от типа оборудования могут использоваться не все из них. Таким образом, на корпусе 3 кожуха могут быть подушки 21, которые не будут использоваться при конкретном применении воздушного фильтра.

В рассматриваемом варианте некоторые из размеров конструкции узла воздушного фильтра, изображенного на фигуре 1, имеют следующие величины: АА=607 мм; АВ=346,1 мм; АС=174,5 мм; AD=366,6 мм и АЕ=102 мм. Принципы настоящего изобретения могут быть осуществлены в устройствах, имеющих самые разные размеры, и вышеуказанные величины представляют всего лишь пример осуществления изобретения.

На фигуре 2 узел 1 воздушного фильтра изображен в перспективе в направлении крышки 4 доступа и впускного патрубка 15. Так же, как и в предыдущем случае, кожух 2, например его боковая стенка 10, может быть снабжен монтажными подушками 21, расположенными в самых разных местах, что позволяет устанавливать узел 1 воздушного фильтра на самые разные типы оборудования или варьировать его положение при установке.

Как показано на фигуре 2, узел 1 воздушного фильтра содержит устройство 25 дренажного клапана. Это устройство 25 содержит диафрагму или другой клапанный механизм, обеспечивающий удаление воды и/или пыли, накопившейся в процессе работы, из внутреннего пространства 2i кожуха 2.

Как можно видеть на фигуре 2, крышка 4 доступа содержит периферийный обод 30 и торцевую поверхность 31. В торцевой поверхности 31 имеется центральное углубление 32 с расположенным в нем центральным выступом 33, отходящим наружу. Указанные признаки описаны ниже.

На фигуре 3 приведена вертикальная проекция узла 1 воздушного фильтра в направлении крышки 4 доступа. В нормальном положении установленного узла 1 воздушного фильтра дренажный клапан 25 направлен вниз. Таким образом, на фигуре 3 показана предпочтительная ориентация установленного узла 1 воздушного фильтра.

В рассматриваемом варианте указанные на фигуре 3 размеры узла 1 воздушного фильтра имеют следующие величины: ВА=120°; ВВ=30°; ВС=10 мм; BD=178 мм; BE=30°; BF=146,3 мм; BG=185,5 мм; ВН=31,7 мм и BI=246,5 мм.

Ниже дается описание со ссылками на фигуру 4, на которой узел 1 воздушного фильтра изображен в разобранном виде. На фигуре 4 можно видеть внутренние компоненты узла 1 воздушного фильтра. В частности, можно видеть основной фильтрующий патрон 40. Также виден дополнительный предохранительный фильтр 41. Также показано уплотнительное кольцо 42, которое расположено между крышкой 4 доступа и корпусом 3 кожуха, когда узел 1 воздушного фильтра собран.

На фигуре 5 приведен вид продольного сечения узла 1 воздушного фильтра, на котором можно видеть внутреннее устройство узла. В целом кожух 2 формирует внутреннее пространство 2i, в которое входит основной фильтрующий патрон 40. Воздух входит во внутреннее пространство 21 через впускной патрубок 15 и направляется в кольцевое пространство 45 для воздушного потока, окружающее фильтрующий патрон 40. В процессе фильтрации воздух направляется через фильтрующий патрон 40 по схеме "снаружи-внутрь". Фильтрующий патрон 40 содержит блок 50 фильтрующего материала, в котором используется фильтрующий материал 51. При прохождении через блок 50 фильтрующего материала воздух фильтруется. Профильтрованный воздух проходит во внутреннюю опору 55 фильтрующего патрона и далее наружу через выпускной патрубок 12.

В некоторых вариантах внутренняя опора 55 фильтрующего патрона окружена фильтрующим материалом 41а дополнительного фильтра 41. В таких вариантах при прохождении воздуха в опору 55 фильтрующего патрона он проходит через фильтрующий материал 41а дополнительного предохранительного фильтра 41. В некоторых вариантах предохранительный или вспомогательный фильтр 41 не используется.

Основное описание приводится для схемы "прямого потока". Это означает, что при фильтрации воздушный поток проходит снаружи через основной фильтрующий патрон 40 в открытое внутреннее пространство 60, формируемое блоком 50 фильтрующего материала (снаружи-внутрь). Указанные в настоящем описании признаки настоящего изобретения могут быть использованы и для случаев обратного потока, когда воздух в процессе фильтрации проходит в обратном направлении, то есть из внутреннего пространства 60 через блок 50 фильтрующего материала.

В предпочтительном варианте узла воздушного фильтра входной проход 15 формируется конструкцией 15а (и выходной проход 12 формируется конструкцией 12а), к которой может быть прикреплен трубопровод или другое устройство, по которому может проходить поток.

Чтобы не загромождать чертеж, на фигуре 5 узел 1 воздушного фильтра изображен без имеющихся на нем защелок 8.

Основной фильтрующий патрон 40 является обслуживаемым компонентом, то есть он может быть извлечен из внутреннего пространства 2i и заменен без повреждения кожуха 2 или самого патрона 40. Доступ во внутреннее пространство 2i обеспечивается открытием крышки 4 доступа. Обычно это осуществляется путем снятия крышки 4 доступа с конца 10а боковой стенки 10.

Поскольку фильтрующий патрон 40 является обслуживаемым компонентом, он должен быть герметизирован в кожухе 2 воздушного фильтра с возможностью съема для предотвращения попадания в выпускное отверстие 12 непрофильтрованного воздуха. Для этой цели фильтрующий патрон 40 снабжен устройством 65 уплотнения кожуха.

Блок 50 фильтрующего материала имеет противолежащие концы 50а, 50b. Конец 50а прикреплен к торцевой крышке 66. В рассматриваемом варианте торцевая крышка представляет собой отлитую по месту торцевую крышку 66а. В этом случае торцевая крышка 66 наплавляется на блок 50 фильтрующего материала. Предпочтительным материалом для литья по месту торцевых крышек является пенополиуретан, описанный в документах US 6955701, US 2007/009040 и US 7070642, вводимых здесь ссылкой в настоящую заявку.

Торцевая крышка 66 является открытой крышкой, а именно в ней имеется центральное сквозное отверстие 68. Центральное отверстие 68 обеспечивает посадку торцевой крышки 66 на опорную конструкцию 55 при установке фильтрующего патрона 40 в корпус 3 воздушного фильтра. На торцевой крышке 66 имеется уплотняющий выступ 70. Этот выступ 70 имеет такие размеры и такую форму, которые обеспечивают его введение в приемный желоб 75 в корпусе 3 кожуха для формирования уплотнения кожуха. Таким образом, в рассматриваемом варианте выступ 70 формирует уплотняющий элемент 65, обеспечивающий уплотнение кожуха. В другом варианте уплотняющий выступ 70 отливается вместе остальной частью торцевой крышки 66, составляя с ней единое целое.

Как показано на фигуре 5, уплотняющий выступ 70 снабжен опорным элементом 70а уплотнения. Элемент 70а является жестким опорным элементом, который, будучи вделанным в уплотняющий выступ 70, обеспечивает опору для направленного наружу цилиндрического уплотнения, сформированного уплотняющим выступом 70. Опорный элемент 70а уплотнения может составлять единое целое с внутренней обшивкой 71 фильтрующего патрона 40, или же он может быть отдельным элементом, вделанным в выступ 70.

На конце 50b блока 50 фильтрующего материала имеется вторая торцевая крышка 80. Вторая торцевая крышка 80 является закрытой крышкой, то есть она не имеет сквозных отверстий в своей центральной части. В рассматриваемом варианте торцевая крышка 80 не отливается по месту, а является предварительно сформованной заготовкой 81 (предпочтительно литой), которая прикрепляется к концу 50b блока 50 фильтрующего материала, например, с помощью герметизирующего клеящего вещества. В рассматриваемом варианте в качестве материала для торцевой крышки 80 используется акронитрил-бутадиен-стирол (АБС), герметизированный твердым полиуретаном.

В рассматриваемом ниже варианте осуществления изобретения, представленном на фигурах 20-31, вторая торцевая крышка 80 может быть составной частью, состоящей из предварительно сформованной заготовки, прикрепляемой к концу 50b блока 50 фильтрующего материала путем наплавления.

Как показано на фигуре 5, узел 1 воздушного фильтра содержит дополнительный предохранительный фильтрующий патрон 41, состоящий из следующих частей: торцевая крышка, торцевое кольцо 91 и фильтрующий материал 41а. Фильтрующий материал 41а вделан в торцевое кольцо 91. В этом кольце 91 имеется сквозной центральный проем 92, и кольцо может садиться на часть опоры 55 патрона.

В целом, фильтрующий материал 41а фильтрующего патрона 41 расположен между основным патроном 40 и внутренней частью 55i опоры 55 патрона. Таким образом, чтобы попасть во внутреннюю часть 55i опоры 55 и далее выйти наружу через выпускной проход 12, фильтруемый воздух должен пройти через фильтрующий материал 41а.

Ниже описывается устройство внутренней опоры 55 патрона. Опора 55 патрона имеет боковую решетку 55s, которая проходит от основания 55b, прилегающего к концу 11 кожуха, в направлении к противолежащему внешнему концу 55v, который прилегает к концу 10а боковой стенки кожуха. Боковая решетка 55s содержит сквозные проходы 55f для воздушного потока. В рассматриваемом варианте опора 55 представляет собой боковую решетку 55s, которая содержит сетку продольных элементов 55I и поперечных элементов 55с, проходящих по окружностям.

В рассматриваемом варианте боковая стенка 55s суживается от основания 55b к концу 55t, то есть боковая решетка 55s имеет в целом коническую форму. Угол наклона боковой стенки 55s, то есть угол конуса, предпочтительно составляет по меньшей мере 1°, более предпочтительно по меньшей мере 2° и еще более предпочтительно находится в диапазоне от 2° до 10°, включительно.

На фигуре 5 показано, что основание 55b опоры 55 содержит зону 55y без отверстий.

В рассматриваемом варианте опора 55 отлита как единое целое с трубой 95, формирующей проход 12 для воздушного потока. Таким образом, кожух 3 представляет собой цельную (пластмассовую) литую часть, состоящую из боковой стенки 10, впускного прохода 15, трубы 95 и опоры 55 патрона.

В рассматриваемом варианте некоторые размеры, указанные на фигуре 5, имеют следующие величины: СА=285 мм и СВ=157,8 мм. На фигуре 5 центральная продольная ось опоры 55 обозначена X.

Дальнейшее описание дается со ссылками на фигуру 5А, на которой приведен увеличенный вид части фигуры 5, и на фигуру 5В, на которой приведен увеличенный вид другой части фигуры 5.

На фигуре 5В приведен вид части корпуса 2 кожуха с трубой 95, формирующей выпускной проход 12. В окружающем трубу 95 корпусе 3 кожуха имеется приемный желоб 96 уплотнения. Этот желоб 96 формируется между частью 95о внешней поверхности трубы 95 и внешней стенкой 97, между которыми проходит часть 98 стенки, закрывающая желоб. Уплотнение 70 кожуха с фильтрующим патроном 40 вдвигается в желоб 96 для формирования в нем уплотнения. В частности, уплотнение 70 кожуха прижимается радиально наружу к стенке 97 опорой уплотнения и/или стенкой 95о для формирования обращенного наружу цилиндрического уплотнения 65 кожуха. Желоб 96 соответствует желобу 75 на фигуре 5.

В настоящем изобретении могут использоваться также альтернативные конструкции уплотнений, в том числе обращенные внутрь цилиндрические уплотнения, раскрытые в документах US 5547480, US 6652614, WO 2007/022171, US 6039778 и US 6955701, которые вводятся ссылкой в настоящую заявку. Например, основание 55b опоры 55 может иметь такую форму, чтобы в нем можно было установить обращенное внутрь цилиндрическое уплотнение в соответствии с вышеуказанными документами.

На фигуре 5А приведен вид конца 55v боковой стенки 55s (конец 55t опоры 55). Конец 55t необязательно должен быть закрыт, то есть он необязательно должен быть герметичным в отношении воздушного потока. Однако в предпочтительном варианте осуществления изобретения конец 55t закрыт, так что воздушный поток не может обходить фильтрующий материал 41а дополнительного фильтрующего патрона 41, если таковой используется.

Ниже приводится описание фигур 6 и 7, на которых приведены виды альтернативного варианта конструкции узла воздушного фильтра, в котором реализованы основные идеи настоящего изобретения, и затем будет продолжено описание узла 1 воздушного фильтра. На фигуре 6 представлен вид в перспективе разобранного воздушного фильтра 101. Как можно видеть, воздушный фильтр 101 содержит кожух 102, состоящий из корпуса 103 и крышки 4 доступа. Внутри корпуса 103 кожуха может быть установлен фильтрующий патрон 40. Также можно видеть дополнительный фильтрующий патрон 41. Также показано уплотнительное кольцо 42.

Единственное существенное отличие узлов 101 и 1 воздушных фильтров относится к форме корпуса 103 кожуха, связанной с впускным проходом 107. Как можно видеть на фигуре 6, к проходу 107 присоединяется впускной трубопровод 108 с оконечной секций 109, заканчивающейся ободом 110. В этой части узел 1 воздушного фильтра устроен по-другому.

Однако внутреннее устройство узла 101 воздушного фильтра, включая признаки заменяемого фильтрующего патрона 40, может быть такое же, как и в узле 1. В узлах 1 и 101 воздушных фильтров используются одинаковые крышки 4 доступа.

На фигуре 7 приведен вид с торца узла 101 воздушного фильтра в направлении крышки 4 доступа.

На фигуре 8А представлен вид продольного сечения корпуса 3 кожуха узла 1 воздушного фильтра, представленного на фигурах 1-5, аналогичный виду на фигуре 5, однако отличающийся отсутствием крышки 4 доступа, фильтрующего патрона 40 и предохранительного фильтрующего патрона 41. Кроме того, по сравнению с фигурой 1 на фигуре 8А не показаны защелки 8 на корпусе 3 кожуха. Далее, на фигуре 8А не показан дренажный клапан 25 на корпусе 3 (см. фигуру 1), однако на фигуре 8А можно видеть отверстие 25а, в котором может быть установлен дренажный клапан.

Следует отметить, что продольное сечение, изображенное на фигуре 8А, проходит не через центр центральной опоры 55, а несколько смещено от этого центра в направлении наблюдателя. На фигуре 8В приведен аналогичный вид продольного сечения, однако выполненного через центр центральной опоры 55.

В целом, конструкция (корпус 3 кожуха), которая показана на фигурах 8А, 8В, представляет собой цельную, литую несущую часть. Конечно, она может иметь и другое устройство. В предпочтительном варианте осуществления изобретения корпус 3 кожуха, включая опору 55, может быть выполнен из пластмассы в форме одной цельной части.

Ниже со ссылками на фигуру 8А подробно рассматривается устройство торца 55t опоры 55. Торец 55t находится напротив противолежащего основания 55b. Торец 55t проходит в направлении от выпускного прохода 12 к открытому концу 10а. В некоторых вариантах осуществления изобретения, включая рассматриваемые варианты конструкции корпуса 3 кожуха, часть торца 55t может выступать за границу конца 10а боковой стенки в направлении от торцевой стенки 11 и выпускного прохода 12, то есть в направлении установленной крышки 4 доступа.

В рассматриваемом варианте торец 55t содержит две выступающие части: первый выступ 125 (внешнее кольцо) и второй (центральный) выступ 126. Каждый из выступов 125 и 126 отходит в продольном направлении от прилегающих частей торца 55t, в сторону от конца 11 кожуха. "Продольное направление" в данном контексте означает, что выступы проходят в целом в том же направлении, что и продольная ось X. В рассматриваемом варианте первый (кольцевой) выступ 125 отделен от второго (центрального) выступа 126 углублением 130 внешней поверхности, которое окружает выступ 126. Кроме того, в рассматриваемом варианте второй кольцевой выступ 125 является непрерывным и окружает (охватывает) центральный выступ.

Торец 55t имеет внешнюю поверхность 55х и внутреннюю поверхность 55z. Углубление 130 расположено на внешней поверхности 55х.

Здесь и далее, когда указывается, что выступ является "продольным" или проходит "в продольном направлении", это не означает, что выступ строго параллелен центральной продольной оси X, а означает, что выступ проходит в целом в этом продольном направлении.

В рассматриваемом варианте центральный выступ 126 имеет конусовидную форму, и его сечение плоскостью, перпендикулярной оси X, представляет собой круг. Более конкретно, выступ 126 имеет коническую боковую стенку 126s, которая суживается в направлении конца 126t выступа. Однако конец 126t имеет усеченную форму и необязательно заканчивается острием или полностью плоской вершиной.

Необходимо напомнить, что продольное сечение, вид которого приведен на фигуре 8А, проходит не через выступ 126, а через часть опоры 55 патрона, находящуюся ближе к наблюдателю, чем выступ 126. В рассматриваемом варианте некоторые размеры, указанные на фигуре 8А, имеют следующие величины: DA=332,6 мм; DB=322,4 мм; DE=174,5 мм; DF=1,5 мм (радиус); DG=63,8 мм; DH=25,1 мм; DJ=5 мм (радиус); DK=3,2 мм; DL=29,2 мм и DI=25,3 мм.

На фигуре 8В приведен вид продольного сечения, аналогичный виду на фигуре 8А, но в отличие от него проходящий через центральную линию выступа 126. На фигуре 8В можно видеть внутреннюю полость 1261 выступа 126, отходящего в продольном направлении в сторону от конца 11. На фигуре 8В можно также видеть внутреннюю полость 125i кольцевого выступа 125, отходящего в продольном направлении в сторону от конца 11.

В более общей формулировке конец 55t опоры патрона имеет внешнюю поверхность 55х и внутреннюю поверхность 55z. В рассматриваемом варианте обе поверхности 55х, 55z конца 55t опоры патрона имеют определенный профиль. В рассматриваемом варианте профиль внешней поверхности 55х определяется центральным коническим выступом 126 и кольцевым выступом 125, разделенными углублением 130. Внутренняя поверхность 55z определяется центральной конической полостью 126i, отделенной от кольцевой полости 125i поверхностью 131i, при этом поверхность 131i обращена в направлении торцевой стенки 11, а полости 125i, 126i отходят в направлении от торцевой стенки 11.

Выступ 125 имеет внешнюю периферийную поверхность 125 (см. фигуру 8В). В рассматриваемом варианте периферийная поверхность 125с представляет собой гладкую, без выступов, поверхность, формирующую круговую поверхность, и соответственно имеет в целом цилиндрическую форму. В некоторых вариантах цилиндрическая поверхность 125с может иметь небольшой наклон внутрь в направлении от торцевой стенки 11. Торец 55t содержит периферийный выступ 55р, отходящий в радиальном направлении наружу от основания поверхности 125с. Поверхность 125 с формируется таким образом, чтобы выступ 125 проходил через отверстие 92 в торцевой крышке дополнительного фильтрующего патрона 41 (см. фигуру 5). Выступ 55р имеет такие размеры и расположен таким образом, чтобы на него садилась и упиралась в него торцевая крышка 91, когда установлен дополнительный фильтрующий патрон 41.

Размеры, указанные на фигуре 8В, имеют следующие значения: ЕА=523,2 мм; ЕВ=10 мм; ЕС=40 мм; ED=4° (угол конуса); ЕЕ=88,5 мм; EF=110,6 мм; EG=174,5 мм и EH=294,6 мм.

Дальнейшее описание дается со ссылками на фигуру 9. На фигуре 9 приведен вид в перспективе корпуса 3 кожуха (см. фигуры 8А, 8В) в направлении открытого конца 10а. На фигуре 9 видна центральная опора 55 фильтрующего патрона. В частности можно видеть торец 55t опоры 55. Также можно видеть центральный выступ 126, окруженный углублением 130. Также виден внешний выступ 125 с внешней кольцевой стенкой 125с и противолежащей внутренней стенкой 125х.

Центральный выступ 126, поверхность 130 углубления и кольцевой выступ 125 вместе формируют приемное углубление 130х на внешней поверхности 55х торца 55t. Приемное углубление 130х предназначено для введения в него выступающей части на основном фильтрующем патроне 40 при его установке, как это будет описано ниже.

В общих чертах, внешняя поверхность 55х торца 55t формирует первую часть конструкции выступ-паз, обеспечивающей соединение между фильтрующим патроном 40 и центральной опорой 55 фильтрующего патрона. Как станет ясно из нижеприведенного описания, выступы 125, 126 входят в приемные части соответствующего основного фильтрующего патрона 40, и часть основного фильтрующего патрона 40 входит в приемное углубление 130х на опоре 55.

В рассматриваемом варианте можно видеть, что внутренняя стенка 125х кольцевого выступа 125 имеет волнистую поверхность, в которой чередуются обращенные наружу вогнутые секции 134 и обращенные внутрь выпуклые секции 135.

Здесь термин "волнистый" в отношении поверхности или стенки означает, что поверхность имеет не кольцевую форму, а содержит чередующиеся выпуклые и вогнутые секции.

В рассматриваемом варианте волнистая поверхность 125х содержит восемь вогнутых секций 134, разделенных восемью выпуклыми секциями 135 на протяжении стенки 125, окружающей центральный выступ 126. В рассматриваемом варианте все вогнутые секции 134 имеют одинаковые формы и размеры, и все выпуклые секции 135 также имеют одинаковые формы и размеры. Таким образом, поверхность 125х стенки имеет восьмилепестковую конфигурацию. В рассматриваемом варианте восьмилепестковой конфигурации волнистой поверхности 125х стенки все лепестки имеют одинаковую форму и одинаковые размеры, и эти лепестки равномерно распределены по окружности. Восьмилепестковая конфигурация образуется путем вращения одного лепестка на 1/8 оборота, затем еще на 1/8 оборота и т.д. до получения полной конфигурации поверхности стенки (восьмикратная симметрия). Можно сказать, что восьмиугольник имеет восьмикратную симметрию, а квадрат имеет четырехкратную симметрию.

В более общей форме, волнистая поверхность 125х содержит чередующиеся выпуклые и вогнутые секции, предпочтительно по меньшей мере три вогнутые секции, более предпочтительно по меньшей мере пять вогнутых секций и более предпочтительно число вогнутых секций составляет 6-10.

Дальнейшее описание дается со ссылками на фигуру 10. Фильтрующий патрон на фигуре 10 изображен отдельно от узла 1 воздушного фильтра. Причем часть патрона 40 представлена в сечении для показа его внутреннего устройства.

Как можно видеть, патрон 40 содержит блок 50 фильтрующего материала. Блок 50 содержит материал 51 фильтрации воздуха. Для патрона 40 могут использоваться различные типы фильтрующих материалов. В рассматриваемом варианте в качестве фильтрующего материала 51 используется гофрированный материал с внутренними выступами 51р складок и внешними выступами 51о складок. Фильтрующий материал 51 проходит между первым и вторым противолежащими концами 51а, 51b. Гофрированный материал 51 может быть выбран из многих типов материалов, которые используются для фильтрации воздуха. При выборе материала для конкретного применения учитываются такие характеристики, как эффективность очистки, физические и эксплуатационные параметры. Могут использоваться хорошо известные фильтрационные среды.

Блок 50 фильтрующего материала имеет внешний периметр 50о и внутренний периметр 50i. Внешний периметр 50о определяется внешними выступами 51о складок гофрированного материала. По внешним выступам 51о складок гофрированного материала по спирали проходит валик 140 клеящего вещества, который обеспечивает опору и поддерживает расстояние между складками гофрированного материала.

Блок 50 фильтрующего материала содержит внутреннюю обшивку 141, соответствующую обшивке 71 (см. фигуру 5). Внутренняя обшивка 14 обеспечивает опору для фильтрующего материала 51 по внутренним выступам 51р складок. Внутренняя обшивка 141 проницаемая и может содержать несущую конструкцию из пластмассы или из металла. В рассматриваемом варианте внутренняя обшивка 141 фильтрующего патрона 40 представляет собой пластмассовую решетку, содержащую продольные элементы 141х и поперечные кольцевые элементы 141с.

В некоторых применениях изобретения блок 51 фильтрующего материала может содержать внешнюю обшивку, выполненную из пластмассы или из металла.

На конце 51а блок 50 фильтрующего материала, то есть, фильтрующий материал 51 и обшивка 41, вделан в торцевую крышку 66. Как уже указывалось, торцевая крышка 66 представляет собой отлитую по месту торцевую крышку 66а с отлитым вместе с ней элементом 65 уплотнения кожуха, который в рассматриваемом варианте снабжен выступом 70. Так же, как и в предыдущем случае, выступ 70 снабжен опорой 70а уплотнения.

Элемент 65 уплотнения кожуха содержит внешнюю (периферийную) поверхность 70о уплотнения, имеющую ступенчатую или суживающуюся часть 70t для облегчения введения в желоб 96 с прижатием к стенке 97 (см. фигуру 8А) при установке.

В рассматриваемом варианте торцевая крышка 80 содержит предварительно отформованную заготовку 81 (см. фигуру 10). Под "предварительно отформованной заготовкой" в данном контексте понимается, что в рассматриваемом варианте торцевая заготовка 80 сформована, например, из литой пластмассы, и затем блок 50 фильтрующего материала крепится к ней, например, с помощью клеящего материала. Предпочтительным материалом является акронитрил-бутадиен-стирол (АБС), герметизированный твердым полиуретаном. В рассматриваемом варианте торцевая крышка 80 содержит внешний периферийный обод 150, внешнюю кольцевую часть 151 и центральное углубление 152.

Когда фильтрующий патрон 5 собирают при изг