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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка является выделенной заявкой из заявки №2010104727, по которой принято решение о выдаче патента 28.03.2014 года, корреспондирующейся с международной заявкой PCT/US2008/070304.

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка включает описание, с дополнениями и исправлениями, временной заявки США №60/961522, поданной 20 июля 2007 г. Полное описание заявки US 60/961522 вводится здесь ссылкой.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к воздушным фильтрам. Более конкретно, оно относится к воздушным фильтрам, в которых основной фильтрующий патрон имеет открытый конец с направленным внутрь кольцевым уплотнением, имеющим цилиндрическую поверхность, и закрытый конец. Одна часть конструкции выступ-паз расположена на первой торцевой крышке. Другая часть находится в кожухе для обеспечения надежной опоры для основного фильтрующего патрона.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Воздушные фильтры обычно используются для фильтрации воздуха, используемого в качестве окислителя в двигателях внутреннего сгорания различных транспортных средств и другой техники, например: грузовиков, автобусов, внедорожной строительной техники, сельскохозяйственной техники, генераторных агрегатов и т.п. Такие воздушные фильтры обычно содержат кожух с впускным и выпускным отверстиями для воздуха. Съемный и заменяемый основной фильтрующий патрон размещается в кожухе. 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 патрона или замена ранее использованным и восстановленным патроном.

За последние 20 лет появилось большое количество фильтрующих патронов, которые герметизируются в кожухе с помощью уплотнений (направленных радиально внутрь или направленных радиально наружу), имеющих цилиндрическую форму. Такие фильтрующие патроны описаны, например, в следующих документах: US 5547480; US 2006/0254229 А1; US 6652614; WO 2007/022171 A1; US 6039778 и US 6955701, которые вводятся здесь ссылкой. В некоторых случаях концы таких патронов, удаленные от уплотнения, имеют опору, предотвращающую движение консольного конца. Например, в конструкции воздушного фильтра, описанного в патенте US 5547480 (см. фигуру 2), опора обеспечивается частью крышки доступа, окружающей закрытый конец патрона, удаленный от уплотнения. В конструкции, описанной в патенте US 6652614, опора обеспечивается выступом на крышке доступа, проходящим внутрь к концу патрона, удаленному от крышки доступа. В конструкции, описанной в WO 2007/009040, используются оба указанных признака.

Сравнительно недавно были разработаны конструкции, в которых предотвращается также вращательное движение патрона, после того как он установлен в фильтре. Примеры таких конструкций описаны в WO 2007/009040 и WO 2007/022171.

Также велись разработки альтернативных конструкций, обеспечивающих эффективную опору для основного патрона, предотвращающую движение консольного конца. Кроме того, в некоторых случаях необходимо обеспечить фиксацию фильтрующего патрона в кожухе, которая предотвращает возможность его вращения. Также существует потребность в воздушном фильтре, конструкция которого обеспечивает простое выявление неподходящего фильтрующего патрона при попытке его установки в воздушный фильтр.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В заявке описаны некоторые конкретные варианты осуществления изобретения и их признаки. Совершенно необязательно, чтобы конструкция содержала все указанные признаки для получения преимуществ и достоинств настоящего изобретения.

В изобретении предлагается узел воздушного фильтра, содержащий кожух и обслуживаемый фильтрующий патрон. Кожух воздушного фильтра содержит впускное и выпускное отверстия для воздушного потока. В кожухе воздушного фильтра формируется внутреннее пространство, и кожух содержит корпус и крышку доступа.

Во внутреннем пространстве кожуха функционально расположен обслуживаемый фильтрующий патрон. Фильтрующий патрон содержит блок фильтрующего материала (далее "фильтрующий блок"), проходящий между первой и второй торцевыми крышками. Фильтрующий блок охватывает сформированное в нем открытое внутреннее пространство фильтра. Первая торцевая крышка является открытой крышкой со сквозным отверстием для воздушного потока. Вторая торцевая крышка предпочтительно является закрытой крышкой, имеющей внешнюю торцевую поверхность. Термин "внешняя торцевая поверхность" в данном контексте относится к поверхности, обращенной в целом в сторону от первой торцевой крышки.

Первая торцевая крышка снабжена уплотнительным устройством кожуха, предназначенным для обеспечения уплотнения между первой торцевой крышкой и кожухом воздушного фильтра. Уплотнительное устройство кожуха может содержать направленный радиально уплотнительный элемент. В рассмотренном варианте осуществления изобретения уплотнительное устройство кожуха представляет собой направленный радиально внутрь уплотнительный элемент.

В узле воздушного фильтра используется конструкция выступ-паз, содержащая первую и вторую части. Одна (например, вторая) часть конструкции выступ-паз расположена на крышке доступа. Предпочтительно она содержит кольцевую часть, имеющую волнистую форму, и может представлять собой кольцевой выступ или кольцевой приемный желоб. В рассмотренном варианте часть конструкции выступ-паз, расположенная на крышке доступа, является приемным желобом, имеющим волнистую форму.

Другая (то есть первая) часть конструкции выступ-паз расположена на внешней поверхности торцевой крышки. Она может взаимодействовать определенным образом с крышкой доступа.

В общих чертах, первая и вторая части конструкции выступ-паз взаимодействуют таким образом, чтобы обеспечивалась опора для консольного конца фильтрующего патрона на его втором конце. В предпочтительном варианте осуществления изобретения взаимодействие первой и второй частей конструкции выступ-паз также препятствует вращению частей. В рассмотренном варианте взаимодействие первой и второй частей препятствует вращению фильтрующего патрона относительно крышки доступа (и, соответственно, относительно кожуха), когда фильтрующий патрон установлен в фильтре.

В рассмотренном варианте вторая часть конструкции выступ-паз является приемным желобом на крышке доступа, а первая часть конструкции выступ-паз является кольцевым выступом на фильтрующем патроне, отходящим в продольном направлении.

В рассмотренном варианте первая часть конструкции выступ-паз (то есть часть, расположенная на фильтрующем патроне) является кольцевой частью, имеющей волнистую форму и содержащей чередующиеся выпуклые и вогнутые секции. В этом случае вторая часть является желобом, имеющим волнистую форму, на крышке доступа.

В одном из вариантов конструкции узла воздушного фильтра он содержит кожух с впускным и выпускным устройствами для воздушного потока, состоящий из корпуса кожуха и крышки доступа, и обслуживаемый фильтрующий патрон, функционально расположенный внутри кожуха. Крышка доступа в рассмотренном варианте содержит приемный желоб, имеющий волнистую форму. Фильтрующий патрон содержит выступающую часть, которая входит в приемный желоб крышки доступа. В предпочтительном варианте волнистая форма желоба на крышке доступа обеспечивает опору фильтрующего патрона, при которой предотвращается его вращательное движение и движение его консольного конца, когда патрон установлен в фильтре.

Также в описании раскрыты компоненты узла воздушного фильтра, в частности фильтрующий патрон. Описан вариант конструкции фильтрующего патрона, который содержит выступающую часть на закрытом конце, содержащую по меньшей мере одну дугообразную секцию, причем эта по меньшей мере одна дугообразная секция не является частью дуги окружности, описанной вокруг центра торцевой крышки. Описан соответствующий вариант конструкции.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 - схематический вид в перспективе разобранного узла воздушного фильтра в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 2 - схематический вид сбоку воздушного фильтра, показанного на фигуре 1, причем на фигуре 2 изображены сечения некоторых частей конструкции для показа их внутреннего устройства;

фигура 3 - схематический увеличенный вид с торца конца выпуска воздуха узла, изображенного на фигурах 1 и 2;

фигура 4 - схематический вид снаружи с торца второй закрытой крышки основного узла фильтрующего патрона фигур 1-3;

фигура 5 - схематический вид части сечения по линии 5-5 фигуры 4;

фигура 5А - схематический увеличенный вид части поверхности, показанной на фигуре 4;

фигура 6 - схематический вид снаружи с торца крышки доступа узла, показанного на фигурах 1 - 3;

фигура 7 - схематический вид сечения по линии 7-7 фигуры 6;

фигура 7А - схематический увеличенный вид в перспективе выделенной части внутренней поверхности крышки доступа, показанной на фигуре 6, причем увеличенный вид является частью фигуры 1;

фигура 7 В - схематический увеличенный вид выделенной части фигуры 7А, показанный в плане;

фигура 8 - схематический вид сечения, иллюстрирующий соединение между фильтрующим патроном фигуры 5 и крышкой доступа фигуры 7;

фигура 8А - увеличенный вид выделенной части фигуры 8;

фигура 8В - схематический увеличенный вид разобранного узла, показанного на фигуре 8А;

фигура 9 - схематический вид части компонента, показанного на фигуре 1;

фигура 10 - схематический вид сбоку второго варианта конструкции воздушного фильтра в соответствии с настоящим изобретением, причем на фигуре 10 изображены сечения некоторых частей для показа их внутреннего устройства;

фигура 11 - схематический увеличенный вид сечения фильтрующего патрона воздушного фильтра, показанного на фигуре 10, причем на фигуре 11 показаны сечения только некоторых частей;

фигура 12 - схематический увеличенный вид выделенной части фигуры 11;

фигура 13 - схематический вид с торца фильтрующего патрона, показанного на фигуре 11;

фигура 14 - схематический вид сечения по линии 14-14 фигуры 13 торцевой крышки фильтрующего патрона, показанного на фигуре 11;

фигура 15 - второй схематический вид сечения по линии 15-15 фигуры 13 торцевой крышки с фильтрующим патроном, показанным на фигуре 11;

фигура 16 - схематический увеличенный вид сечения крышки доступа узла воздушного фильтра, показанного на фигуре 10;

фигура 17 - схематический вид внутренней поверхности крышки доступа, показанной на фигуре 16;

фигура 18 - схематический вид сбоку другого варианта конструкции крышки доступа;

фигура 19 - схематический вид сечения другого варианта конструкции крышки доступа, показанной на фигуре 18;

фигура 20 - схематический вид сбоку модифицированного варианта конструкции воздушного фильтра в соответствии с настоящим изобретением, причем на фигуре 20 изображены сечения некоторых частей для показа их внутреннего устройства;

фигура 21 - схематический вид сбоку крышки доступа узла, показанного на фигуре 20;

фигура 22 - схематический вид снаружи с торца крышки доступа, показанной на фигуре 21;

фигура 23 - схематический вид изнутри крышки доступа, показанной на фигуре 21;

фигура 24 - схематический вид сечения по линии 24-24 фигуры 22;

фигура 25 - схематический увеличенный вид части сечения по линии 25-25 фигуры 22;

фигура 26 - схематический увеличенный вид закрытой торцевой крышки фильтрующего патрона в узле, показанном на фигуре 20;

фигура 27 - схематический увеличенный вид сечения торцевой крышки, показанной на фигуре 26, по линии 27-27;

фигура 28 - вид внутренней стороны торцевой крышки, показанной на фигурах 26 и 27.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I. Узел воздушного фильтра и его компоненты (вариант), фигуры 1-9.

На фигуре 1 ссылочным номером 1 указан в целом узел воздушного фильтра в соответствии с настоящим изобретением. Узел 1 воздушного фильтра содержит кожух 2, в состав которого входит корпус 3 и крышка 4 доступа для технического обслуживания. Узел 1 содержит съемный фильтрующий патрон 5, который может заменяться при техническом обслуживании.

Как показано на фигуре 1, кожух 2 (в частности корпус 3 кожуха) содержит опорные монтажные подушки 8 для прикрепления воздушного фильтра 1 к несущей конструкции транспортного средства или другого оборудования, на котором должен использоваться этот фильтр. В пределах объема настоящего изобретения могут использоваться различные ориентации опорных монтажных подушек 8. В некоторых конструкциях вместо опорных монтажных подушек, выполненных как одно целое с корпусом кожуха, может использоваться монтажная лента.

В общем случае корпус 3 кожуха содержит боковую стенку 10, имеющую первый открытый конец 11 и противолежащий второй конец 12 с первым проходом 13 для воздушного потока.

В рассматриваемом варианте кожух 2 также содержит также второй проход 15 для воздушного потока.

В этом варианте проход 13 является выпускным каналом для воздушного потока, сформированным выпускной трубой 13а, а проход 15 является впускным каналом для воздушного потока, сформированным впускной трубой 15а. Необходимо отметить, что в рассматриваемом варианте выпускной 13 и впускной 15 проходы для воздушного потока расположены в корпусе 3 кожуха. В некоторых альтернативных вариантах осуществления изобретения один из проходов для воздушного потока, например впускной проход 15, может быть расположен в крышке 4 доступа.

В рассматриваемом варианте каждый из проходов 13, 15 для воздушного потока содержит один проем. Однако в альтернативных вариантах могут использоваться несколько проемов, формирующих один или несколько проходов 13, 15.

Впускной проход 15 для воздушного потока обеспечивает поступление фильтруемого воздуха в воздушный фильтр 1. В рассматриваемом варианте используется впускной проход 15 для воздушного потока, который направляет воздух через боковую стенку 10.

При сборке фильтрующий патрон 5 вводится в корпус 3 кожуха через открытый конец 11. Затем на открытый конец 11 устанавливается крышка 4 доступа, закрывающая кожух вместе с патроном 5. В рассматриваемом варианте кожух 2 содержит фиксирующее устройство 20, содержащее несколько защелок 21. Фиксирующее устройство 20 обеспечивает крепление крышки 4 доступа на конце 11 кожуха. В рассматриваемом варианте воздушного фильтра 1 фиксирующее устройство 20 вместе с защелками установлено на крышке 4 доступа для обеспечения соединения с корпусом 3 кожуха. В некоторых альтернативных вариантах защелки 21 могут быть расположены на корпусе 3 кожуха для обеспечения соединения с крышкой 4 доступа.

Как показано на фигуре 1, фильтрующий патрон 5 в общем случае содержит блок 25 фильтрующего материала (далее "фильтрующий блок"), находящийся между первой и второй противолежащими торцевыми крышками 26, 27. В предпочтительном варианте торцевая крышка 27 представляет собой глухую крышку, без каких-либо отверстий, через которые мог бы проходить воздух. Однако торцевая крышка 26 является проходной, с центральным сквозным отверстием для воздушного потока, которое охватывается фильтрующим блоком 25.

Фильтрующий блок 25 может содержать различные виды фильтрующих материалов 25а. Например, фильтрующий блок 25 может содержать гофрированный материал, хотя возможны и альтернативные материалы. Во многих конструкциях фильтра в фильтрующем блоке 25 может использоваться один или несколько слоев внутренней и внешней поддерживающей обшивки для фильтрующего материала 25а. Такие слои обшивки могут содержать конструкции из пластмассы, металлической сетки или пористого металла.

В предпочтительном варианте фильтрующего блока в материале 25а формируется открытое внутреннее пространство 30. Отверстие 29 в первой торцевой крышке 26 в общем случае сообщается по воздушному потоку с открытым внутренним пространством 30. Выражение "сообщается по воздушному потоку" в данном контексте означает, что отверстие 29 открывается во внутреннее пространство 30, и воздух может проходить через них, не проходя сквозь фильтрующий блок 25.

Необходимо иметь в виду, что описанная конструкция может применяться со вспомогательным фильтрующим патроном, в дополнение к основному фильтрующему патрону 5. На фигурах, иллюстрирующих рассматриваемый вариант, вспомогательный патрон не показан. Однако вспомогательный патрон может быть установлен во внутреннем пространстве 30. Он устанавливается таким образом, чтобы воздух, проходящий через материал 25а, проходил и через вспомогательный патрон перед выходом из кожуха 2 через выпускной проход 13 для воздушного потока.

Обычный фильтрующий блок 25 может иметь различные формы, например, он может быть цилиндрическим или коническим. Когда фильтрующий блок 25 имеет коническую форму (предпочтительный вариант), он будет суживаться от торцевой крышки 26 в направлении торцевой крышки 27. В этом случае угол конуса предпочтительно составляет не менее 0,5°, более предпочтительно не менее 1,0° и наиболее предпочтительно находится в интервале от 1,0° до 6,0°, включительно, хотя возможны и другие варианты.

В рассматриваемом варианте узел 1 воздушного фильтра является фильтром с "прямым" потоком. Под "прямым" потоком в настоящем описании понимается, что воздух в процессе фильтрации проходит через фильтрующий блок 25 снаружи в открытое внутреннее пространство 30 (поток снаружи внутрь). Таким образом, в процессе работы узла 1 воздушного фильтра воздух проходит через впускной проход 15 в кольцевое пространство 35 (см. фигуру 2) внутри кожуха 2 (и крышки 3 доступа), которое окружает фильтрующий патрон 5. Затем воздух проходит через фильтрующий блок 25 в открытую внутреннее пространство 30. После этого воздух выходит из фильтрующего патрона 5 через открытый конец 29 и покидает воздушный фильтр через выпускное отверстие 13 для воздушного потока.

Если используется вспомогательный фильтр, то воздух после прохождения через основной фильтрующий патрон 5 будет проходить через вспомогательный фильтр и после этого будет выходить через выпускное отверстие 13.

Многие из признаков изобретения, указанных в описании, могут применяться в конструкциях фильтра с "обратным потоком" (поток изнутри наружу), в которых воздух при фильтрации проходит из внутреннего пространства 30 через фильтрующий блок 25 наружу.

При обычном применении корпус 3 кожуха прикрепляется к оборудованию, такому как, например, грузовик, в котором используется узел 1 воздушного фильтра, с возможностью снятия крышки 4 с основного корпуса 3 для доступа к фильтрующему патрону 5.

В общем случае фильтрующий патрон 5 содержит уплотнительное устройство 38 кожуха на торцевой крышке 26, обеспечивающее ее уплотнение с частью кожуха 2, когда патрон 5 установлен в фильтре.

В конструкции, показанной на фигуре 1, корпус 3 и крышка 4 доступа кожуха 2 отлиты из пластмассы, например, из полипропилена, в котором в качестве наполнителя используется стекловолокно. Признаки изобретения, указанные в описании, прежде всего относятся к конструкциям фильтра, выполненным из пластмассы, однако эти признаки могут использоваться также и в тех случаях, когда один или несколько компонентов 3, 4 или их частей выполнены из листового металла.

Дальнейшее описание дается со ссылками на фигуру 2. На фигуре 2 приведен вид сбоку узла 1 воздушного фильтра, показанного на фигуре 1. Узел 1 воздушного фильтра показан с крышкой 4 доступа, прикрепленной к корпусу 3 кожуха. Кроме того, на фигуре 2 приведено сечение части узла 1 воздушного фильтра для показа внутреннего устройства. На фигуре 2 можно видеть кольцевое пространство 35 воздушного потока, окружающее фильтрующий патрон 5. Кольцевое пространство 35 полностью охватывает фильтрующий патрон 5 для распределения фильтруемого воздуха по поверхности патрона 5 в процессе фильтрации воздуха.

На фигуре 2 можно видеть сечение торцевой крышки 26. В общем случае фильтрующий патрон 5 содержит уплотнительное устройство 38 кожуха на торцевой крышке 26, обеспечивающее ее уплотнение с частью 2 кожуха, когда патрон 5 установлен в фильтре. В рассматриваемом варианте в торцевой крышке 26 сформировано кольцевое уплотнение 38а с цилиндрической поверхностью вокруг отверстия 29. Кольцевое уплотнение 38а, как правило, направлено внутрь к внешней поверхности трубы 39, когда фильтрующий патрон 5 установлен в фильтре. Такие направленные внутрь кольцевые уплотнительные устройства раскрываются, например, в документах US 5547480; US 6652614; WO 2007/022171; US 6039778 и US 6955701. Необходимо иметь в виду, что в соответствии с настоящим изобретением в фильтрующем патроне 5 и кожухе 3 могут использоваться различные альтернативные варианты уплотнительного устройства. Могут использоваться, например, направленные наружу кольцевые уплотнения, хотя возможны и другие альтернативные варианты.

Для формирования направленного внутрь кольцевого уплотнения 38а могут использоваться различные конструкции. В предпочтительном варианте торцевая крышка 26 может быть отлита из пенополиуретана, как это описано, например, в патенте US 6955701. В процессе литья из таких материалов может быть сформировано кольцевое уплотнение 38а в отверстии 29.

В конкретном варианте осуществления узла 1 воздушного фильтра, изображенного на фигуре 2, фильтрующий патрон имеет достаточную длину, так что он выступает в крышку 4 доступа. Например, как можно видеть на фигуре 2, часть 5х фильтрующего патрона 5 выступает за пределы корпуса 3 кожуха в крышку 4 доступа. В предпочтительном варианте величина этого выступа составляет по меньшей мере 30 мм и более предпочтительно находится в диапазоне от 40 мм до 75 мм, включительно. Однако признаки изобретения, указанные в описании, могут быть применены также и в конструкциях, в которых разделительная линия (указанная ссылочным номером 40 на фигуре 2) между крышкой 4 доступа и корпусом 3 кожуха расположена за торцевой крышкой 27, в направлении от торцевой крышки 26.

На фигуре 2 можно видеть, что фильтрующий патрон 5, когда он установлен в узле воздушного фильтра, закреплен у торцевой крышки 26 вокруг трубы 39, обеспечивающей опору для патрона. Фильтрующий патрон 5 должен поддерживаться и на противоположном конце, то есть на конце патрона, где расположена торцевая крышка 27, или же патрон 5 будет свободно висящим относительно трубы кожуха. Опора для фильтрующего патрона 5 в торцевой крышке 27 кожуха 2, которая предотвращает нежелательную степень консольного движения этого противоположного конца патрона 5, будет указываться в описании как опора "консольного конца". Такая опора обеспечивается на торцевой крышке 27 путем взаимодействия между частью крышки 4 доступа и частью торцевой крышки 27, как будет описано ниже.

Обеспечивается устройство "выступ-паз", состоящее из одной части на торцевой крышке 27 и другой части на крышке 4 доступа, для взаимодействия, которое препятствует движению консольного конца фильтрующего патрона 5 у торцевой крышки 27.

Как можно видеть на фигуре 2, фильтрующий материал 25а имеет противолежащие концы 25b, 25с, причем конец 25b прилегает к торцевой крышке 27, и конец 25с прилегает к торцевой крышке 26. Материал 25а и, соответственно, фильтрующий патрон 5 поддерживается на конце 25с путем введения трубы 39 в торцевую крышку 26. Однако конец 25b, противолежащий концу 25с, представляет собой консоль. В настоящем описании термин "консольное движение" и другие его формы относится к движению (не вращательному), которое может возникать на конце 25b, удаленном от трубы 39, если торцевая крышка 27 не имеет соответствующей опоры. В частности это может быть вибрация, то есть не вращательное движение. Тогда консольное движение будет представлять собой движение вверх-вниз или вперед-назад конца 25b материала или комбинации этих движений.

Можно сказать, что опора консольного конца - это опора фильтрующего патрона 5, предотвращающая нежелательный уровень движения консольного конца. То есть нет необходимости в предотвращении любой вибрации, а необходимо лишь исключить амплитуду движения, выходящую за некоторые допустимые пределы.

В рассматриваемом варианте узла воздушного фильтра торцевая крышка 26 удерживается направленным внутрь кольцевым уплотнением. Это уплотнение не препятствует потенциальному вращательному движению фильтрующего патрона 5 вокруг трубы 39. Опора на торцевой крышке 27 путем взаимодействия между торцевой крышкой 27 и крышкой 4 доступ, как это описано ниже, также препятствует вращательному движению установленного фильтрующего патрона 5 относительно крышки 4 доступа. Поскольку крышка 4 доступа закреплена на корпусе 3, то предотвращается вращение торцевой крышки 26 вокруг трубы 39, когда фильтрующий патрон 5 установлен в фильтре.

Взаимодействие между крышкой 4 доступа и фильтрующим патроном 5, которое предотвращает возникновение недопустимого уровня относительного вращательного движения этих компонентов, указывается в описании как "взаимодействие, препятствующее вращению". Как уже указывалось, поскольку крышка 4 доступа в общем случае закреплена в корпусе 3 кожуха с помощью устройства 20 таким образом, что предотвращается вращательное движение, то взаимодействие между крышкой 4 доступа и фильтрующим патроном 5 препятствует вращению установленного патрона 5 вокруг трубы 39.

Как показано на фигуре 2, крышка 4 доступа содержит отверстие 45. Через это отверстие 45 в процессе фильтрации удаляется вода и/или пыль. Обычно узел 1 воздушного фильтра устанавливается таким образом, чтобы отверстие 45 было направлено вниз.

Необходимо отметить, что крышка 4 доступа не имеет какого-либо выступа или экрана, отходящего от нее в продольном направлении в сторону конца 12 корпуса 3, и находящегося внутри на некотором расстоянии от стенки 4х, которая также окружает фильтрующий патрон 5 (см. фигуру 2). Отсутствие такого экрана способствует потоку воздух вокруг конца 27 и направление пыли и воды к отверстию 45. Это означает также, что никакая часть фильтрующего материала 25а не закрыта от обтекающего его воздушного потока.

Иначе говоря, крышка 4 содержит обод 4х, который взаимодействует с корпусом 3, когда крышка 4 доступа установлена в узле фильтра. В рассматриваемом варианте обод 4х является единственной частью крышки 4 доступа, которая окружает внешнюю часть фильтрующего блока 25.

Необходимо отметить также, что в рассматриваемом варианте никакая часть торцевой крышки 27 фильтрующего патрона 5 не выступает в существенной степени во внутреннее пространство 30 (см. фигуру 2); часть торцевой крышки 27 может выступать максимально на 10 мм. Таким образом, для рассматриваемого варианта отсутствуют части конструкции патрона 5, которые выступают более чем на 10 мм во внутреннее пространство 30, сформированное фильтрующим блоком 25.

В рассматриваемом варианте предлагаемый в настоящем изобретении узел воздушного фильтра имеет следующие размеры: AA=31,9 мм; AB=52°; АС=582 мм; AD=190 мм; AE=263,6 мм; AF=184 мм; AH=366 мм; AG=182 мм; AI=34 мм; AJ=60 мм; AM=280 мм; AK=50,5 мм и AL=54 мм. Другие размеры могут быть определены, исходя из того, что вид на фигуре 2 приведен в масштабе.

Приведенные размеры относятся к варианту узла воздушного фильтра, который может применяться практически. В рамках сущности и объема настоящего изобретения могут использоваться и другие размеры и конструкции.

Дальнейшее описание дается со ссылками на фигуру 3. На фигуре 3 приведен вид с торца узла 1 воздушного фильтра, показанного на фигуре 1. Более конкретно, приведен вид в направлении конца 12 кожуха и выпускного прохода 13. На этом виде также видно опорное устройство 8 для крепления кожуха 2 на посадочном месте оборудования.

На фигуре 3 открывается вид через трубу 13 во внутреннее пространство 30 фильтрующего патрона 5.

В рассматриваемом варианте осуществления настоящего изобретения узел 1 воздушного фильтра, показанный на фигурах 1-3, имеет следующие размеры: BA=180 мм; BB=83,5 мм; BC=45°; BE=90°; BK=300 мм; BG=141 мм, BH=153 мм, BD=D 10 мм и BF=5 мм.

Как можно видеть на фигуре 2, в рассматриваемом варианте фильтрующего патрона 5 торцевая крышка 27 является закрытой, без каких-либо отверстий, и проходит по концу 25b фильтрующего блока 25, при этом противолежащий конец 25 с фильтрующего блока встроен в торцевую крышку 26. В предпочтительном варианте осуществления изобретения торцевая крышка 27 представляет собой формованное изделие, к которому фильтрующий блок 25 прикрепляется с использованием клеящего или герметизирующего материала. Обычно торцевая крышка 27 изготавливается из акрилонитрилбутадиенстирола (АБС), герметизированного твердым полиуретаном.

Иначе говоря (как это уже указывалось выше), в предпочтительном варианте торцевая крышка 26 отливается по месту из смолы, подходящей для формирования мягкой сжимаемой конструкции, то есть фильтрующий блок 25 вводится в материал торцевой крышки 26, после чего материал твердеет и принимает расчетную форму. Этот признак не является необходимым, однако он предпочтителен для вариантов осуществления настоящего изобретения.

Торцевая крышка 27, наоборот, обычно сначала отливается из материала, обеспечивающего формирование жесткой пластмассовой детали, и затем прикрепляется к торцу 25b, например, приклеивается герметизирующим материалом. Хотя возможны и альтернативные варианты, однако указанный вариант является наиболее предпочтительным.

На фигуре 4 приведен вид с торца фильтрующего патрона 5. Приведен вид со стороны торцевой крышки 27. Таким образом, на фигуре 4 видна внешняя поверхность 27х торцевой крышки 27 (см. фигуру 2).

В рассматриваемом варианте торцевая крышка 27 имеет следующие размеры: CA=45°; CB=22,5°; CC=3,3 мм (радиус); CD=5,4 мм (радиус); CF=16,8 мм (радиус); CG=3,5 мм (радиус); CI=41,6 мм (диаметр) и CH=87 мм (диаметр).

На фигуре 5 приведен вид сечения по линии 5-5 фигуры 4. На этой фигуре можно видеть внешнюю поверхность 27х и внутреннюю поверхность 27i торцевой крышки 27.

На фигуре 5 представлен вид части сечения. На этом фрагменте сечения показан торец 25b фильтрующего блока 25.

Как показано на фигуре 5, торцевая крышка 27 содержит внешний обод 51. Этот обод 51 плотно охватывает кольцом фильтрующий блок 25. Вдоль внутренней поверхности 27i торцевой крышки 27 проходит гребень 53. Гребень 53 обеспечивает задание положения фильтрующего блока 25 при сборке. То есть когда конец фильтрующего блока 25 устанавливается внутри обода 51, фильтрующий блок 25 упирается при герметизации в гребень 53.

Выступ 55 формирует внутреннюю часть герметизирующего кольца для установки конца фильтрующего блока 25 и герметизирующего материала (внешняя часть формируется ободом 51). То есть при установке фильтрующего патрона 5 конец фильтрующего блока 25 размещается между ободом 51 и внутренним выступом 55. Здесь же помещается герметизирующий материал для прикрепления торцевой крышки 27 к фильтрующему блоку 25. Установочный гребень 53 обеспечивает уплотнение герметизирующим материалом между концом 27b фильтрующего блока 25 и периферийной кольцевой частью 58 внутренней поверхности 27i.

Ранее уже указывалось, что в предпочтительном варианте осуществления изобретения части торцевой крышки 27 практически не выступают во внутреннее пространство 30, хотя возможны и альтернативные конструкции. Как можно видеть, выступ 55 имеет сравнительно небольшие размеры и не выходит во внутреннюю полость 30 более чем на 10 мм.

Как показано на фигуре 4, торцевая поверхность 27х содержит внешнюю кольцевую часть 65, которая перекрывается с фильтрующим блоком 25 патрона 5. Внешняя поверхность 27х содержит также внутреннюю, центральную, часть 66, окруженную внешним кольцом 65. Центральная часть 66 не перекрывается с фильтрующим блоком 25, а перекрывается с внутренним пространством 30, которое формируется внутри фильтрующего блока 25.

Как можно видеть на фигуре 4, зона 65 и обод 51 охватывают кольцами центр 27z торцевой крышки 27.

В общем случае обеспечивается конструкция выступ-паз для взаимодействия между фильтрующим патроном 5 и крышкой 4 доступа. В частности, изображенное конструкция выступ-паз обеспечивает взаимодействие между торцевой крышкой 27 патрона и крышкой 4 доступа таким образом, чтобы она препятствовала консольному движению патрона 5 в зоне торцевой крышки 27 и вращательному движению патрона 5 относительно крышки 4 доступа и, соответственно, относительно выпускной трубы 39 узла 1 воздушного фильтра.

В общих чертах, конструкция выступ-паз содержит выступающую часть на одном из компонентов, патроне 5 или крышке 4 доступа, и приемную часть на другом компоненте. В рассматриваемом варианте конструкция выступ-паз содержит выступающую часть (первая часть) на патроне 5 и приемную часть (вторая часть) на крышке 4 доступа, однако возможны и другие варианты.

Как показано на фигуре 5, центральная зона 66 внешней поверхности 27х торцевой крышки 27 содержит выступающую часть 70. В общем случае выступающая часть 70 отходит от торцевой крышки 27 в сторону от конца 256 фильтрующего блока 25, то есть в общем направлении от противолежащей торцевой крышки 26. Длина выступающей части 70, указанная на фигуре 5 ссылочным обозначением CJ, предпочтительно превышает 10 мм, более предпочтительно превышает 15 мм и еще более предпочтительно находится в диапазоне от 20 мм до 40 мм. В рассматриваемом варианте размер CJ равен 25 мм.

Выступающая часть 70 в целом направлена продольно, то есть в направлении, соответствующем направлению центральной оси X (см. фигуру 2), в сторону от торцевой крышки 26. "Продольное направление" в данном контексте не означает, что выступы внешней 70о и внутренней 70i поверхностей выступающей части строго параллельны оси X. В принципе они могут составлять некоторый угол с осью X.

Предпочтительно внешняя поверхность 70о отклоняется внутрь по мере ее отхода от прилегающей зоны торцевой крышки 27, и внутренняя поверхность 70i отклоняется наружу по мере ее отхода от прилегающей зоны торцевой крышки 27. Угол наклона внутрь поверхности 70о указан ссылочным обозначением СК и в общем случае его величина находится в диапазоне от 3° до 7°, включительно. Соответствующий угол наклона наружу поверхности 70i указан ссылочным обозначением СМ, и его предпочтительная величина находится в диапазоне от 3° до 7°, включительно. В рассматриваемом варианте углы СК и СМ равны 5,6° (см. фигуру 5).

Указанные величины углов поверхностей 70о, 70i обеспечивают некоторое суживание выступа 70 в продольном направлении от его основания 70b до конца 70t. Несколько суженный конец 70t облегчает введение выступающей части в приемную часть на крышке 4 доступа, как это описано ниже.

На фигуре 5А приведен схематический частичный вид в плане выступающей части 70 со стороны, указанной стрелкой 80 на фигуре 5. Необходимо иметь в виду, что на фигуре 5А показана общая форма выступающей части 70 в плане и не учитываются наклоны боковых поверхностей 70о, 70i.

На фигуре 5А можно видеть, что в рассматриваемом варианте выступающая часть 70 представляет собой непрерывную стенку 84, хотя возможны и другие варианты. Термин "непрерывная" в настоящем описании означает, что в стенке 84, формирующей выступ, охватывающий центр 27z, нет разрывов.

Кроме того, стенка 84 замкнута, хотя возможны и альтернативные конструкции. Это означает, что в стенке 84 нет проходов.

Как можно видеть на фигуре 5, в рассматриваемом варианте выступающая часть 70 является сплошной, то есть между поверхностями 70о, 70i отсутствуют какие-либо внутренние полости. Такое устройство является предпочтительным.

Наибольший внешний размер выступающей части 70, указанный на фигуре 5А ссылочным обозначением D₁, составляет по меньшей мере 35 мм и предпочтительно находится в диапазоне от 40 мм до 100 мм. Такой размер облегчает введение выступающей части в приемную часть крышки 4 доступа в предпочтительном варианте осуществления изобретения.

В рассматриваемом варианте стенка 84 окружает открытую и заглубленную внутреннюю поверхность 85. Наименьший внутренний размер этой поверхности 85, указанный на фигуре 5А ссылочным обозначением D2, предпочтительно составляет по меньшей мере 20 мм и более предпочтительно находится в диапазоне от 30 мм до 90 мм.

Предпочтительно выступающая часть 70 имеет такую форму относительно центра 27z, что наибольший внешний размер D₁ может быть измерен по меньшей мере в двух направлениях, угол между которыми равен 90°, то есть при измерении в