Фильтрующий патрон и его элементы

Фильтрующий патрон и его элементы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка к родственной заявке

Данная заявка включает отредактированное заявку USSN 13/841,440, поданную 15 марта 2013 года и USSN 13/834,885, также поданную 15 марта 2013 года, каждое из которых включает измененную заявку USSN 61/731,259, поданную 29 ноября 2012 года. Полные заявки USSN 13/841,440; USSN 13/834,885 и USSN 61/731,259 включены здесь ссылкой. Требование приоритета по каждой из USSN 13/841,440; USSN 13/834,885 и USSN 61/731,259 приведено по соответствующим датам.

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к фильтрам в сборе, фильтрующим патронам, их признакам и техническим приемам. Определенные признаки, выбранные в качестве примера и описанные здесь, являются удобными как для использования с вторичными или контрольными фильтрующими патронами воздушных и газовых фильтров и сборок. Кроме того, описаны коммерчески выгодные основные фильтрующие патроны и фильтры в сборе, обладающие рядом достоинств. Описаны предпочтительные признаки выбранных фильтрующих патронов, фильтров в сборе и способов сборки.

Предпосылки создания изобретения

Газовые фильтры используются во множестве узлов и систем. Например, желательно фильтровать воздух на впуске двигателя транспортных средств и другого оборудования. Как правило, воздух на впуске - воздух, поступающий в зону горения двигателя внутреннего сгорания, например, дизельного двигателя. Фильтрование, в основном, осуществляется узлом очистителя газа (воздуха) (т.е. фильтром в сборе), обычно содержащее корпус и установленное внутри него устройство фильтрующего патрона. Устройство фильтрующего патрона обычно включает основной фильтрующий патрон, через который проходит воздух с осаждением макрочастиц материала, который подается на фильтрующую набивку (другими словами, среду, фильтрующую среду, фильтрующий материал) основного фильтрующего патрона. В ряде узлов воздушного фильтра основной фильтрующий патрон и остальная часть сборки сконфигурированы для потока "в набивку и из набивки" во время фильтрования в смысле направления воздушного потока через основной фильтрующий патрон во время его работы. Когда дело обстоит так, набивка основного фильтрующего патрона обычно сконфигурирована как набивка, окружающая открытое внутреннее пространство фильтра, которое является зоной чистого воздуха.

Во многих примерах фильтр в сборе включает патрон контрольного фильтра или фильтра тонкой очистки. Когда патрон контрольного фильтра или фильтра тонкой очистки используется со сборкой, формируемой для "выходного-входного" потока во время фильтрования, контрольный патрон обычно снабжен фильтрующей набивкой, окружающей это открытое внутреннее пространство фильтра и входящее в открытый фильтр (с очищенным газом), внутренней части основного фильтрующего патрона. Таким образом, после того, как газы (воздух) пропущены через набивку основного фильтрующего патрона, газы (воздух) пропускаются через набивку контрольного фильтрующего патрона, после чего эти газы (воздух) направляются к выпускному патрубку воздухоочистителя.

В типовой сборке основной фильтрующий патрон и контрольный фильтрующий патрон формируются как обслуживаемые компоненты. В результате каждый из них обычно снабжен съемным уплотнением корпуса, т.е., уплотнением, которое герметизирует части корпуса или узла воздушного фильтра, когда эти два фильтрующих патрона установлены должным образом. Такие уплотнения иногда упоминаются как "съемные уплотнения", так как они могут быть установлены и сняты без повреждения патрона или связанных с корпусом элементов.

Было разработано множество сборок, которые могут быть использованы в таком обобщенном виде. Примеры описаны в WO 2009/014986 А1 и WO 2012/116314 А1, каждый из которых вводится здесь ссылкой и которые принадлежат владельцу настоящей заявки Donaldson Co., Inc., Блумингтон, Миннесота.

Вопросы, относящиеся к конфигурации контрольного патрона или фильтра тонкой очистки по его размеру и форме, определяемые требованиями к газовым фильтрам и расположению контрольного фильтра, обычно включенного в основной фильтрующий патрон, точно так же относятся к признакам съемного уплотнения узла воздушного фильтра или корпуса, и к предпочтительной возможности безопасного обслуживания основного фильтра. В этом отношении были найдены соответствующие технические решения.

Кроме того, имеется необходимость в улучшении основных параметров фильтрующего патрона, в основном, применительно к ряду таких проблем как управление соответствующим взаимодействием с контрольным фильтрующим патроном или другим имеющимся патроном и взаимодействия с корпусом, а также к их безопасной и удобной сборке. Характеризуемые здесь признаки облегчают эти операции в любом выбранном применении.

Кроме того, здесь описаны выбранные признаки и фильтры в сборе, включая кожухи фильтров для целесообразного выбора, сборки и эксплуатации. Кроме того, приведены соответствующие способы.

Краткое описание изобретения

Согласно настоящему изобретению, предусмотрены некоторые выгодные признаки фильтров в сборе, таких как воздухоочистители. Выбранные выгодные признаки относятся к множеству компонентов такой сборки. Описанные и раскрытые здесь выбранные признаки относятся к одному или нескольким компонентам: основной фильтрующий патрон, корпус и вторичный или контрольный фильтрующий патрон. Нет никаких особых требований, чтобы должны быть осуществлены все описанные здесь выгодные признаки по всем компонентам, чтобы получить определенные преимущества согласно настоящему изобретению.

Согласно одной цели настоящего изобретения, фильтрующий патрон, как правило, используемый как вторичный или контрольный фильтрующий патрон, который входит в открытое внутреннее пространство основного фильтрующего патрона. Контрольный патрон или патрон тонкой очистки содержит кожух для набивки, обычно окружающей открытое внутреннее пространство фильтра и имеющей первый конец и второй конец. В предпочтительной конфигурации, на первом конце набивка либо не имеет никаких складок, если она не гофрирована, либо имеет складки не более 3 мм глубиной, более предпочтительно не более 2 мм глубиной. Однако на втором конце в наиболее предпочтительных случаях, набивка гофрируется со складками глубиной, по меньшей мере, 5 мм, обычно, по меньшей мере, 10 мм и часто, по меньшей мере, 15 мм.

Эта фильтрующая набивка и конфигурация складок в фильтрующем патроне могут выполнять дополнительные функции, реальные преимущества которых обсуждены ниже. Кроме того, это создает общие преимущества для основного фильтра и/или фильтра в сборе, показанного на чертежах.

Согласно другой цели настоящего изобретения, обсуждены и описаны некоторые признаки и технические приемы, используемые для поддержки набивки и надежного крепления фильтрующего патрона на месте, особенно вторичного контрольного фильтрующего патрона. Они могут использоваться в комбинации с предпочтительными признаками упомянутых выше складок или в дополнительных желательных конфигурациях. В изображенном примере конец рамы для патрона включает отверстие в ней, которое выровнено, и в некоторых случаях закрыто втулкой и/или уплотнительным элементом. Корпус может включать структуру, которая преимущественно входит в контакт с указанной втулкой и/или элементом уплотнения. Кроме того, основной патрон может включать признаки контакта с втулкой и/или уплотнительным элементом.

Далее, здесь выбраны выгодные конструктивные признаки, например, способы поддержки набивки предпочтительных фильтрующих патронов. Они могут использоваться в связи с различными признаками, описанными выше, или независимо.

Также предусмотрены способы сборки фильтрующего патрона в соответствии с описанными здесь признаками. Способы могут преимущественно использоваться для получения желательного фильтрующего патрона наиболее эффективным образом.

Также согласно настоящему изобретению, здесь показаны и описаны фильтры в сборе, включая признаки специально и полезно сконфигурированные для использования с описанными здесь предпочтительными фильтрующими патронами. Также описаны основные или первичные конфигурации фильтрующего патрона, которые, в частности, хорошо адаптированы для использования с описываемыми здесь компонентами. Кроме того, описаны способы монтажа основных фильтрующих патронов.

Нет никаких специальных требований, направленных на то, чтобы фильтрующий патрон или компонент включал бы все характеризуемые здесь признаки, или специальные признаки, упомянутые выше, чтобы получить некоторые преимущества согласно настоящему изобретению. Далее, нет никаких специальных требований, чтобы описанные здесь признаки, в контексте контрольного патрона или фильтра тонкой очистки должны быть осуществлены только в контрольном фильтрующем патроне, в противоположность дополнительному фильтрующему патрону, если не оговорено особо. Кроме того, хотя технические приемы описаны в связи с фильтрацией воздуха, они могут быть применены с другими типами газовых фильтров или при фильтровании другой набивки. Однако заметим, что технические приемы были в частности разработаны и, в частности, наиболее выгодны для воздушного фильтра, особенно, если он включает один или два следующих элемента: вторичный или контрольный фильтрующий патрон и центральную опору в корпусе фильтра.

Краткое описание чертежей

Общие признаки фигур 1-15 были включены в идентифицированный приоритетный документ USSN 13/841,440, зарегистрированный 15 марта 2013 года и включенный здесь в виде ссылки.

Фигура 1 - схематический поперечный разрез фильтрующего патрона согласно настоящему изобретению, в основном, вид по линии 1-1, фигуры 2.

Фигура 1А - увеличенный, схематический, местный вид первой обозначенной части фигуры 1.

Фигура 1В - увеличенный, схематический, местный вид второй обозначенной части фигуры 1.

Фигура 1С - схематический поперечный разрез, аналогичный фигуре 1, иллюстрирующий некоторые дополнительные изменения в фильтрующем патроне Фигуры 1D.

Фигура 1D - увеличенный схематический местный вид обозначенной части фигуры 1С.

Фигура 1Е - увеличенный схематический местный вид обозначенной части фигуры 1С.

Фигура 2 - увеличенный схематический вид с торца фильтрующего патрона фигуры 1; изображение, взятое к верхнему концу в представлении/ориентации фигуры 1.

Фигура 2А - вид, аналогичный виду на фигуре 2, но патрона показанного на фигуре 1С.

Фигура 3 - увеличенный схематический второй вид с торца фильтрующего патрона фигуры 1; изображение фигуры 3, взятое к нижнему концу представления/ориентации фигуры 1.

Фигура 4 - схематическое покомпонентное изображение фильтрующего патрона фигуры 1.

Фигура 5 - схематический перспективный вид части рамы патрона фигуры 1.

Фигура 6 - схематический вид с торца части рамы фигуры 5; изображение фигуры 6, взятое к верхнему концу представления/ориентации фигуры 5.

Фигура 7 - схематический поперечный разрез части рамы фигуры 5, в основном, взятый по линии 7-7 фигуры 6.

Фигура 8 - схематический перспективный вид компонента фильтрующих набивок фильтрующего патрона фигуры 1.

Фигура 9 - схематический вид с торца компонента фильтрующих набивок фигуры 8; изображение фигуры 9, взятое к верхнему концу представления/ориентации фигуры 8.

Фигура 9А - вид, в основном, аналогичный фигуре 9 с выбранными обозначенными размерами.

Фигура 10 - схематический вид сбоку в вертикальном разрезе компонента набивок фигуры 8.

Фигура 11 - схематический поперечный разрез корпуса в качестве примера для использования в узле воздушного фильтра, который может включать патрон согласно фигурам 1-10 и согласно настоящему изобретению.

Фигура 11А - увеличенный схематический местный вид выбранной части фигуры 11.

Фигура 11В - увеличенный схематический местный вид второй выбранной части фигуры 11.

Фигура 12 - схематический поперечный разрез корпуса фильтра в сборе согласно настоящему изобретению с установленным в нем контрольным патроном в соответствии с фигурами 1-10.

Фигура 12А - увеличенный схематический местный вид выбранной части фигуры 12.

Фигура 12В - увеличенный схематический местный вид выбранной части фигуры 12.

Фигура 12С - схематический вид, в основном, аналогичный фигуре 12 с обозначенными выбранными размерами.

Фигура 13 - схематический поперечный разрез узла воздушного фильтра согласно настоящему изобретению, включающему основной фильтрующий патрон и контрольный фильтрующий патрон в соответствии с фигурами 1-10.

Фигура 13А - увеличенный схематический местный вид обозначенной части фигуры 13.

Фигура 13В - увеличенный схематический местный вид второй обозначенной части фигуры 13.

Фигура 14 - схематический поперечный разрез альтернативного корпуса относительно корпуса, изображенного на фигуре 11 и используемого в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Фигура 15 - схематический поперечный разрез альтернативного основного фильтрующего патрона, относящегося к патрону, изображенному на фигуре 13 и используемому в устройствах согласно настоящему изобретению.

Следующие фигуры 16-57, не были включены в различные приведенные выше приоритетные документы, и введены здесь ссылкой.

Фигура 16 - покомпонентный, схематический, перспективный вид узла воздушного фильтра, включающего выбранные компоненты согласно выбранным признакам настоящего изобретения.

Фигура 17 - схематический вид сбоку в вертикальном разрезе узла воздушного фильтра фигуры 16.

Фигура 18 - схематический вид сверху конца узла воздушного фильтра фигуры 17.

Фигура 19 - схематический вид сверху сборки воздушного фильтра фигуры 17.

Фигура 20 - схематический вид с торца выпускного конца сборки воздушного фильтра фигуры 17.

Фигура 21 - схематический перспективный вид компонента основного фильтрующего патрона фигур 16-20.

Фигура 22 - схематический вид сверху открытого конца фильтрующего патрона фигуры 21.

Фигура 23 - схематический вид сбоку в вертикальном разрезе фильтрующего патрона фигуры 21 с частями, показанными в поперечном разрезе.

Фигура 24 - схематический поперечный разрез фильтрующего патрона фигуры 21.

Фигура 25 - схематический покомпонентный перспективный вид фильтрующего патрона фигуры 21.

Фигура 26 - схематический поперечный разрез внутреннего компонента гильзы фильтрующего патрона фигуры 21.

Фигура 27 - вид сверху открытого конца компонента гильзы фигуры 26.

Фигура 28 - схематический закрытый вид сверху компонента гильзы фигуры 26.

Фигура 29 - схематический перспективный вид компонента гильзы фигуры 26.

Фигура 30 - увеличенный схематический местный поперечный разрез компонента гильзы фигуры 29, взятый рядом с его смежным закрытым концом.

Фигура 31 - схематический покомпонентный перспективный вид компонента тела корпуса сборки воздушного фильтра фигур 16-20.

Фигура 32 - схематический перспективный вид элемента центральной опоры тела корпуса Фигура 31.

Фигура 33 - схематический поперечный разрез опорного компонента фигуры 32.

Фигура 34 - увеличенный схематический местный вид обозначенной части фигуры 33.

Фигура 35 - схематический перспективный вид закрытого конца опорного компонента фигуры 32.

Фигура 36 - схематический перспективный вид открытого конца опорного компонента фигуры 33.

Фигура 37 - покомпонентный перспективный вид вторичного или контрольного компонента фильтра сборки воздушного фильтра фигур 16-20.

Фигура 38 - вид сбоку в вертикальном разрезе компонента фильтрующего патрона фигуры 37 с частью, показанной в поперечном разрезе.

Фигура 39 - вид сверху закрытого конца вторичного или контрольного компонента фильтрующего патрона фигур 37 и 38.

Фигура 40 - увеличенный схематический местный поперечный разрез обозначенной части фигуры 38.

Фигура 41 - увеличенный перспективный вид втулки или эластичный компонент втулки патрона фигур 37 и 38.

Фигура 42 - схематический поперечный разрез компонента фигуры 41.

Фигура 43 - схематический вид сверху открытого конца компонента фигуры 42.

Фигура 44 - схематический вид сбоку в вертикальном разрезе вторичного или контрольного компонента фильтрующего патрона фигуры 37.

Фигура 45 - схематический частично поперечный разрез патрона фигуры 44 с отделенными частями.

Фигура 45А - увеличенный схематический местный поперечный разрез обозначенной части фигуры 45.

Фигура 46 - увеличенный схематический местный поперечный разрез выбранной части сборки воздушного фильтра в соответствии с фигурами 16-20.

Фигура 47 - увеличенный схематический местный поперечный разрез части сборки воздушного фильтра в соответствии с фигурами 16-20.

Фигура 48 - схематический вид сбоку в вертикальном разрезе дополнительной сборки воздушного фильтра согласно настоящему изобретению.

Фигура 49 - схематический покомпонентный перспективный вид сборки воздушного фильтра фигуры 48.

Фигура 50 - схематический поперечный разрез сборки воздушного фильтра фигуры 48.

Фигура 51 - увеличенный схематический местный поперечный разрез обозначенной части фигуры 50.

Фигура 52 - увеличенный схематический местный поперечный разрез обозначенной части фигуры 50.

Фигура 53 - схематический вид сбоку в вертикальном разрезе дополнительной сборки воздушного фильтра согласно настоящему изобретению.

Фигура 54 - схематический покомпонентный перспективный вид сборки воздушного фильтра фигуры 53.

Фигура 55 - схематический поперечный разрез сборки воздушного фильтра фигур 53 и 54.

Фигура 56 - увеличенный схематический местный поперечный разрез части фигуры 55.

Фигура 57 - увеличенный схематический местный поперечный разрез части фигуры 55.

Подробное описание

1. Усовершенствованный вторичный или контрольный фильтрующий патрон в общем виде, фигуры 1-10.

А. Дальнейшее описание вторичного или контрольного патрона, используемого в фильтрах в сборе. Некоторые выбранные темы для обсуждения

Как указано выше, в целом, настоящее изобретение относятся к признакам и техническим приемам, которые специально адаптированы для их преимущественного использования во вторичных или контрольных устройствах фильтрующего патрона и в сборках, хотя эти технические приемы могут быть применены и в других применениях. Технические приемы понятны, например, в контексте их использования в сборке воздушного фильтра, имеющего признаки, в основном, описанные в WO 2009/014986 А1 или WO 2012/116314 А1, введенного здесь ссылкой.

В целом, такие фильтры в сборе содержат корпус воздухоочистителя и первичный или основной фильтрующий патрон. Основной фильтрующий патрон обычно содержит набивку, окружающую открытое внутреннее пространство фильтра. Сборка обычно формируется для потока воздуха «снаружи во внутрь» относительно направления фильтрования газового (воздушного) потока через набивку основного фильтрующего патрона. Термин "снаружи во внутрь" этом смысле означает, что поток во время фильтрации проходит через набивку основного фильтрующего патрона, в основном, из области за пределами патрона, через набивку основного патрона к открытому внутреннему фильтру основного патрона, окруженному набивкой. Таким образом, открытое внутреннее пространство фильтра основного фильтрующего патрона, является областью чистого воздуха.

Основной фильтрующий патрон предназначен для улавливания твердого загрязнителем в процессе работы, и в результате обычно он используется как обслуживаемый компонент. Таким образом, корпус обычно формируется вместе с телом корпуса или основным сечением с крышкой доступа; крышка доступа пригодна для обслуживания внутренней части фильтра. Основной фильтрующий патрон обычно формируется как съемное устройство, установленное во внутреннем корпусе. Чтобы достичь этого, основной фильтрующий патрон имеет съемное уплотнение корпуса. "Съемным", в этом смысле означается то, что уплотнение установлено у основного патрона, в контакте с выбранной частью корпуса (или сборки), когда патрон установлен, и уплотнение может быть легко удалено, когда патрон вынут из корпуса. Такие "съемные" уплотнения могут быть легко удалены без повреждения основного фильтрующего патрона или корпуса.

Многие признаки, относящиеся к конфигурации основного фильтрующего патрона, включают: обеспечение желательной площади поверхности фильтрующих набивок, доступной для загрузки, данные ограничений по объему и т.д., обеспечение того, что уплотнение корпуса конфигурируется с расчетом установки и поддержки фильтра должным образом, и гарантии правильной установки патрона в системе. Было разработано множество конструкций, чтобы решить эти проблемы, включая общие инструкции, описанные в WO 2009/014986 или WO 2012/116314 А1.

Корпус, например сборки воздушного фильтра, обычно снабжен выпускным воздушным (газовым) трубопроводом или патрубком, сообщающимся с открытым, внутренним пространством основного фильтрующего патрона. Таким образом, уплотнение корпуса на основном фильтрующем патроне обычно герметизировано либо по отношению к выпускному патрубку, либо к части корпуса, которая окружает объем, с которым сообщается выпускной трубопровод или патрубок. Здесь, часть сборки воздушного фильтра, который съемно герметизирован с основным патроном, будет упоминаться как часть корпуса, независимо от того, является ли это выпускным отверстием, отделяемым от остальной части конструкции корпуса, или некоторой структурой, составляющей единое целое с другими частями конструкции корпуса.

Во многих системах желательно снабдить узел воздушного фильтра обслуживаемым патроном контрольного фильтра или фильтра тонкой очистки. Контрольный или вторичный патрон обычно установлен по пути воздушного (газового) потока между основным фильтрующим патроном и выпускным патрубком для потока отфильтрованного воздуха (газа) из фильтра в сборе (корпуса). Когда основной фильтрующий патрон формируется для "потока «снаружи во внутрь»" во время фильтрования, это означает, что контрольный или вторичный патрон обычно установлен, по меньшей мере, одной своей частью во внутреннем пространстве основного фильтрующего патрона.

Здесь термины "вторичный" или "контрольный" применительно к фильтрующему патрону, установленному вниз по потоку набивки основного фильтрующего патрона, используются взаимозаменяемо и без раздельного обозначения.

Предпочтительно, контрольный фильтрующий патрон - дополнительный обслуживаемый независимый компонент основного фильтрующего патрона. Это означает то, что основной фильтрующий патрон может быть съемно установлен в корпусе, не удаляя (и предпочтительно не смещая от места установки) дополнительного контрольного патрона, и что обслуживание основного фильтрующего патрона не обязательно требует обслуживания дополнительного контрольного фильтрующего патрона.

Независимые основной и контрольный патроны выгодны по ряду причин. Преимуществом является то, что когда обслуживается основной патрон, контрольный патрон можно оставить на месте, чтобы избежать попадания грязи и пыли в очищенный газ (воздух) приточной камеры системы очистки газа (воздуха), например, когда очищена внутренняя часть корпуса. Другие преимущества относятся к удобству установки и сборки, так же как к удобству изготовления компонентов. Кроме того, отдельная конструкция позволяет эффективно использовать материал и расположение, тем более что основной фильтрующий патрон, возможно, должен обслуживаться или удаляться для осмотра чаще, чем контрольный патрон.

Имеется много проблем, связанных с конфигурацией контрольного патрона или фильтра тонкой очистки и с их сборкой. Например, во многих узлах воздушного фильтра, имеется небольшой выбор, доступный для размещения уплотнения между корпусом и контрольным фильтрующим патроном. Одной доступной областью иногда является внутренний (или внешний) фланец или трубчатая поверхность, которая окружает выпускное устройство для газа, выходящего из корпуса. Оно может включать, например, поверхность выпускной трубы или может поверхность фланца, который входит в корпус в месте, окружающем выпускную трубу, но удаленным от нее на некоторое расстояние.

Когда патрон уплотнен на таком фланце или трубе, это уплотнение иногда называют "радиально" направленным уплотнением. Это означает, что силы уплотнения, в основном, направлены вокруг центральной оси, тогда как противодействующие силы, в основном, направлены к центральной оси. Как правило, центральная ось является осью через выход воздушного потока от соответствующего патрона, обычно осью, также окруженную набивкой. Уплотнение может упоминаться как "радиально направленное наружу" и тому подобными терминами, если уплотнение входит в контакт с компонентом корпуса, который окружает уплотнение во время его использования, и это уплотнение может быть, в основном, охарактеризовано как "обращенное радиально внутрь" или тому подобными терминами, когда уплотнение сконфигурировано, чтобы окружить и войти в контакт с компонентом корпуса при использовании.

Проблема с обращенными радиально внутрь уплотнениями заключается в том, что они могут занимать радиальный объем в корпусе. Это уменьшает площадь поперечного сечения, доступную для потока газа, выходящего из патрона и/или корпуса, и может привести к нежелательному сужению этого сечения.

Конечно, корпус, в котором используется контрольный патрон, может быть сделан достаточно большим, чтобы минимизировать эту проблему, но есть наложенные на это ограничения: предпочтение как можно большей площади поверхности и объема набивки основного фильтрующего патрона и предпочтение как можно более малого и легкого воздухоочистителя, включая проблемы стоимости и затрат на материал и проблемы с обработкой и отгрузкой компонентов.

Проблема сужения, представленная уменьшения площади поперечного сечения, определяемая контрольным патроном для воздушного потока, как охарактеризовано в этом разделе, относится к размеру радиального направления (ширине) вторичного или контрольного фильтрующего патрона к центральной оси от поверхности уплотнения, т.е. части радиального уплотнения, герметически установленного в корпусе. В целом желательно, чтобы эта величина по радиальной ширине или длине контрольного патрона поддерживались бы максимально малой, чтобы гарантировать поперечный размер выпускного потока через конец контрольного фильтрующего патрона и к выпускному патрубку из корпуса, остался бы насколько можно большим.

Для решения этой задачи был использован ряд технических приемов управления контрольным патроном. Пример, представленный в WO 2012/116314 проект, включает формирование контрольного патрона из негофрированной набивки, чтобы ограничить величину радиального размера, уменьшаемого набивкой. Такие технические приемы были применены в различных контрольных фильтрах или конфигурациях элементов фильтра тонкой очистки.

Однако при использовании негофрированной набивки возникают другие проблемы. В частности, это ограничивает величину площади поверхности набивки в контрольном фильтре, доступной для фильтрования. В общих чертах площадь поверхности набивки, доступной для фильтрования в патроне, предпочтительно должна быть столь же большой, как и приемлемый доступный объем. Это создает выгодные скорости набегающего потока набивки. Скорость набегающего потока набивки - в основном, расход газа через набивку, разделенную площадью сечения набивки вверх по потоку. Малые сечения набивки приводят к более высоким скоростям набегающего потока набивки. Более высокие скорости набегающего потока набивки обычно менее желательны, чем низкие скорости набегающего потока набивки по ряду причин. Например, высокие скорости набегающего потока набивки, в основном, приводят к большим ограничениям, налагаемым на поток воздуха через сборку воздушного фильтра, что является нежелательным по отношению к работе оборудованию и срока службы фильтра. Кроме того, чем выше скорость набегающего потока набивки, тем больше вероятность проникновения частиц загрязнителя через набивку в объем чистого воздуха (газа) приточной камеры.

Следует понимать, что негофрированная набивка данного размера внешнего периметра создает более высокую скорость набегающего потока набивки, чем гофрированная набивка с тем же самым размером внешнего периметра (т.е., размер внешнего периметра игнорирует присутствие складок). Однако введение складок в набивку, в основном, является нежелательным для определенных фильтров тонкой очистки, поскольку складки вводят в патрон размер по радиальный ширине, который приводит к увеличению ограничений по выходу газа наружу из патрона и сборки. Здесь далее описаны выбранные признаки фильтрующего патрона, которые могут быть применены, чтобы решить эти проблемы.

Кроме того, особенно с контрольным патроном, который входит в открытое внутреннее пространство основного патрона во время его использования, на поток газа, выходящий из основного патрона и направляемый к выпускному патрубку выхода газа, может повлиять форма вторичного патрона. Выгодные признаки формы обсуждаются в следующем разделе, и они могут привести к более желательным характеристикам потока. Это может помочь снять ряд ограничений и обеспечить более желательную работу фильтра в сборе.

Проблемы ограниченной площади поверхности, доступной для вторичных или контрольных систем фильтра, усиливаются, когда основной фильтрующий патрон сходит на конус по направлению вниз от выхода к удаленному концу патрона. Это происходит потому, что внутренняя конусность основного фильтрующего патрона уменьшает площадь поперечного сечения, в которую контрольный фильтр может входить, и смежный конец основного фильтрующего патрона удаляется от выхода воздушного потока.

Описанные здесь технические приемы могут быть использованы для эффективного решения таких проблемам в ряде систем.

В. Конфигурация фильтрующих набивок в качестве примера фигур 1-10.

Цифровая позиция 1 фигуры 1, в основном, изображает примерный фильтрующий патрон в соответствии с выбранным, дополнительным, усовершенствованием согласно настоящему изобретению. Примерный фильтрующий патрон 1 изображенный на фигуре 1, формируется с признаками, выгодными для использования в патроне контрольного фильтра или фильтра тонкой очистки, например, для использования в сборке, формируемой для потока «снаружи во внутрь» в основном фильтрующем патроне во время работы, и в котором формируется патрон фильтра тонкой очистки, который уплотняется радиально к поверхности компонента трубы или (фланца) корпуса с набивкой контрольного фильтрующего патрона, входящего в открытое внутреннее пространство фильтра основного патрона. Подразумевается, что описанные здесь выбранные выгодные признаки могут быть применены во множестве дополнительных применений/конфигураций.

На фигуре 1 фильтрующий патрон 1 содержит кожух 2е набивки 2, проходящей между первым и вторым концами 3, 4 набивки. В общих чертах набивка 2 окружает центральную ось X и определяет открытое внутреннее пространство 2i, которое соответствует стороне очищенного газа (воздуха) набивки 2.

Первый конец 3 набивки, расположен у выходного конца фильтра и газов из фильтрующего патрона 1. Таким образом, конец 3 набивки соответствует открытому выходу потока с конца 7 фильтрующего патрона 1 для отфильтрованного потока газов во время использования. Именно в областях, примыкающих к концу 7, желательно, чтобы фильтрующий патрон 1 поддерживал относительно малый радиальный размер по широте, чтобы удерживать ограничения для выхода потока газа в приемлемом диапазоне.

Чтобы обеспечить надлежащее отверстие 7, предпочтительно, чтобы набивка 2 на конце 3, не была гофрирована или гофрирована в минимальной степени. "Минимальное гофрирование в этом смысле означает, что если вообще есть какие-либо складки на конце 3, то они не превышают 3 мм по глубине. Предпочтительно любое такое определение складки с глубиной складки, не превышающей 2 мм, и более предпочтительно не более 1 мм. "Глубиной складки" в этом смысле понимается размер складки радиально внутрь от наиболее удаленного периметра в направлении к центральной оси X. Наиболее предпочтительно, чтобы у конца 3 набивка 2 вообще не гофрируется, т.е. нет никакой глубины складки.

Однако, как объяснено выше, желательно обеспечить набивку 2 скоростью набегающего потока сниженной до приемлемого уровня. Таким образом, для набивки 2 желательно иметь гофрированную конфигурацию, несмотря на то, что желательно иметь минимальную глубину складки на конце 3 или нулевую глубину. Чтобы это осуществить, набивка 2 имеет определение складки, примыкающей ко второму концу 4. Предпочтительно, определение складки уменьшает глубину складки в направлении ее прохождения от конца 4 к концу 3. Такая складка показана на фигуре 1, например, как 10 с глубиной складки на конце 4, равной, по меньшей мере, 5 мм, предпочтительно, по меньшей мере, 10 мм, часто, по меньшей мере, 15 мм, и во многих случаях 20 мм или больше. Действительно, для типичного применения, глубина складки на конце 4, (т.е. на втором конце набивки) порядке 15-40 мм является типичной, хотя возможны варианты. Это может использоваться для обеспечения области набивки, по меньшей мере, 10%, обычно, по меньшей мере, 20% и часто 25% или больше области набивки, если используется негофрированная набивка с некоторым размером внешнего периметра.

В общих чертах, примыкающая ко второму концу 4 набивка 2 гофрируется при наличии множества складок, имеющих глубину складки, равной, по меньшей мере, 5 мм и предпочтительно как определено. Здесь, если сказано, что имеется "множество складок", это не означает, что каждая складка, примыкающая к концу 4 должна иметь эту величину, но просто то, что она может быть набором или множеством. Однако в типичном примере, как показано на чертеже, каждая складка, примыкающая к концу 4, имеет глубину складки в соответствии с выводами предыдущего параграфа, чтобы достичь предпочтительного увеличения области набивки.

Примерная конфигурация изображенной набивки для обеспечения такого определения, может быть понята при взгляде на Фигуру 8. На фигуре 8, набивка 2 показана как набивка, окружающая ось X и при прохождении между первым концом 3 и противоположном вторым, концом 4 в не гофрируемом (или минимально гофрируемом примере. Второй конец 4 содержит множество направленных внутрь (внутренних) складок 10 и множество направленных наружу (внешних) складок 11; причем внутренние складки 10 и внешние складки 11 чередуются. В типичном применении принципов согласно настоящему изобретению набивка 2 будет содержать, по меньшей мере, 5 внутренних складок 10 и, по меньшей мере, 5 таких же внешних складок 11, обычно не больше 15 каждой. Типичное количество будет лежать в диапазоне от 6 до 12, хотя возможны варианты.

Описанные здесь технические приемы могут быть применены с альтернативным числом складок, и число складок не является критическим, чтобы получить некоторое преимущество. Однако относительно небольшое число складок (12 или меньше), которые имеют относительно большую ширину складок, обращенных радиально наружу, т.е. вдоль внешнего периметра, могут быть выгодными для желательных характеристик потока газа и предотвращения нежелательного ограничения потока газа.

На фигурах 9 и 9А представлены виды, взятые по направлению к концу набивка 4, где внешние складки 11 имеют, в основном, широкую, округленную форму, в противоположность определению острого конца складки, например, с радиусом на конце 4 для каждой складки 11, по меньшей мере, порядка 3 мм, обычно, по меньшей мере, 4 мм, например, 4-11 мм включительно. Это будет выгодно для формирования конфигурации, хотя возможны варианты. Однако внутренние складки 10 обычно делаются более острыми и с меньшим радиусом кривизны. Типичный радиус концов внутренних складки, не превышающую 3 мм, и часто не превышающую 2 мм.

Как показано на чертеже, внешние складки 11 обычно и предпочтительно являются относительно широкими. Это означает, что противоположные стороны Па, для складок 11 на фигуре 9, примыкающие к концу 4, в основном, отклоняются друг от друга под углом, по меньшей мере, 10°, обычно, по меньшей мере, 15°, например, порядка 15-30° включительно; и/или стороны складки 11а, отделены друг от друга, на расстояние, по меньшей ме