CN109152965A - 具有内部支撑的过滤器元件、以及方法 - Google Patents

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Abstract

公开的是过滤器元件包括限定了内部体积的褶皱式过滤介质的构造。第一端盖和第二相反端盖固定至所述过滤介质的相反端。支撑结构支撑所述过滤介质并且在所述内部体积内可操作地定向。所述支撑结构从所述第一对置的内面延伸至所述第二对置的内面。支撑结构被提供成延伸小于所述第一端盖与第二端盖之间的整个延伸部。

Description

具有内部支撑的过滤器元件、以及方法
本申请于2017年2月20日作为PCT国际专利申请提交并且要求于2016年3月2日提交的美国临时专利申请序列号62/302,378的权益，所述临时申请的全部公开内容通过援引并入本文。
技术领域
本公开涉及一种具有多孔支撑结构的褶皱式介质的过滤器元件。本公开还涉及一种利用这些过滤器元件的集尘器、以及一种脉冲清洁过滤器元件的方法。
背景技术
褶皱式介质的过滤器元件通常被安排成管状构造。词语“管状”是指闭合的环路，可以是修圆形、非修圆形、卵形、椭圆形、跑道形等。过滤器元件可以用于各种各样的应用中，例如清洁压缩机的空气进气或过滤集尘器中的空气。在许多情况下，待过滤的流体从外部流经褶皱、并且流入管状构造的开放的内部空间中。在许多情形下，希望从过滤器元件的内部体积内部支撑褶皱式介质，以防止褶皱在内部体积内自身塌缩。当管状构造是卵形、椭圆形或跑道形时，由于介质构造的截面形状的几何形状，使褶皱自身塌陷的问题甚至更成问题。
在过滤器内部支撑过滤介质的一种典型的途径包括使用过滤器内衬里。过滤器内衬里通常由金属制成并且是多孔的以允许流体穿其而过流动。在现有技术中还使用了非金属内衬里。
当用于集尘器中时，可以通过使用压缩气体或空气的脉冲将过滤器元件进行反冲洗，来周期性地清洁这些元件。过滤器元件的耐用性对于延长过滤器寿命很重要。在具有内衬里(延伸了端盖之间的整个长度)的现有技术元件中，脉冲清洁过程可以在过滤介质试图向外弓曲时引起应力。这可能通过撕裂连接至端盖的介质、或者通过内衬里对端盖造成损坏而造成故障点，从而导致过早故障、泄漏路径、或其他问题。
希望的是对过滤器元件和介质支撑的改进。
发明内容
根据本公开的原理，提供了一种过滤器元件。所述过滤器元件包括限定了内部体积的褶皱式过滤介质的构造。第一端盖和第二相反端盖固定至所述过滤介质的相反端。支撑结构桥接所述过滤介质并且在所述内部体积内可操作地定向。所述支撑结构从所述第一对置的内面延伸至所述第二对置的内面。支撑结构被提供成延伸小于所述第一端盖与第二端盖之间的整个延伸部。
具有所述支撑结构的一个优点在于，它允许过滤器元件膨胀并且轴向地收缩，所述支撑结构的至少一端自由地浮动并且未附接至过滤器元件的任何其他部分或与之断开。在对过滤器元件的脉冲清洁过程中，这些元件允许介质向外弓曲(膨胀)、并且接着返回至初始形状，这可以是动态的快速的拍击运动。这通过将介质上的灰尘抖落而有助于清洁过滤器元件。
所述支撑结构可以包括褶皱式构造或挤出的构造中的一种构造。
褶皱式构造的每一个支撑结构的褶皱可以大致平行于褶皱式过滤介质的褶皱方向延伸。
所述褶皱式构造可以包括半刚性褶皱式筛网。
所述支撑结构可以是非金属的。
所述第一端盖可以是与所述内部体积连通的开放端盖。
所述第二端盖可以是关闭的端盖。
在一个或多个实施例中，所述支撑结构固定至所述第二端盖。
在一些安排中，所述支撑结构未固定至并且离开所述第一端盖。
在一些安排中，所述支撑结构可以包括固定至所述第一端盖的第一区段、固定至所述第二端盖的第二区段，并且所述元件在所述第一区段与所述第二区段之间的区域中没有支撑结构。
所述支撑结构可以固定至并且离开所述第一端盖，同时所述支撑结构未固定至并且离开所述第二端盖。
所述褶皱式介质可以是非修圆形的。
所述褶皱式过滤介质可以是跑道形的、具有由一对修圆形末端联结的一对平行侧面。
在一个或多个实施例中，所述过滤器元件不含金属。
在一些安排中，所述过滤器元件没有内衬里和外衬里。
在一些安排中，所述支撑结构包括金属构造。
在某些实施例中，所述支撑结构包括挤出构造。
在一个或多个安排中，所述支撑结构是挤出的塑料内衬里。
所述支撑结构可以包括扩张的金属构造。
所述支撑结构可以被实施为内衬里。
在所述第一端盖与第二端盖之间的所述过滤器元件的长度可以为至少2英寸。
在所述第一端盖与第二端盖之间的所述过滤器元件的长度可以为至少20英寸且不大于100英寸。
在另一个方面，提供了一种集尘器。所述集尘器包括：壳体，所述壳体具有污浊空气入口、污浊空气集气室、清洁空气出口、清洁空气集气室、以及将所述污浊空气集气室与所述清洁空气集气室分开的管板。如上文不同地表征的多个过滤器元件可移除地安装在所述管板中。
所述集尘器还可以包括清洁系统，所述清洁系统被安排成将气体脉冲从这些过滤器元件的下游侧向上游侧发射到这些过滤器元件中以清洁这些过滤器元件。
在另一个方面，一种过滤方法包括提供如上文表征的集尘器。存在以下步骤：将流体引导流经所述褶皱式过滤介质、并进入所述内部体积中。当所述流体正流经所述褶皱式过滤介质时，存在以下步骤：通过使用所述支撑结构来支撑所述过滤介质，以防止所述过滤介质塌缩在一起。所述方法包括：周期性地将气体脉冲发射到这些过滤器元件的内部体积中、并且允许所述过滤介质膨胀、并且轴向地收缩。
应当指出，并非在此所述的所有具体特征均需要被结合到安排中用于使所述安排具有根据本公开的某一选定的优点。
附图说明
图1是利用根据本公开的方面的过滤器元件的示例性集尘器的示意图；
图2是根据本公开的方面的过滤器元件的前视图；
图3是图2的过滤器元件的顶视图；
图4是图2的过滤器元件的底视图；
图5是过滤介质和支撑结构的透视图，这两者可以结合在图2-4的过滤器元件中；
图6是图2的过滤器元件的截面视图，所述截面是沿着图2的线6-6截取的；
图7是图6所示的A部分的放大视图；
图8是图6所示的B部分的放大视图；
图9是图2的过滤器元件在图1的集尘器中被脉冲清洁时的示意性侧视图；
图10是图2的过滤器元件的替代性实施例的截面视图，所述截面是沿着图2的线6-6截取的；
图11是图2的过滤器元件的另一个替代性实施例的截面视图，所述截面是沿着图2的线6-6截取的；
图12是可与图5的过滤介质和图2-4的过滤器元件一起使用的支撑结构的替代性实施例的透视图；
图13是可用于图1的集尘器中的过滤器元件的另一个实施例的分解透视图；
图14是图13的过滤器元件的截面视图；
图15是可用于图1的集尘器中的过滤器元件的另一个实施例的分解透视图；
图16是图15的过滤器元件的截面视图；
图17是根据本公开的过滤器元件的另一个实施例的前视图；
图18是图17的过滤器元件的顶视图；
图19是图17的过滤器元件的底视图；
图20是图17的过滤器元件的截面视图，所述截面是沿着图17的线20-20截取的；
图21是图20的截面的上部区段的放大视图，所述区段在图20中被示为A；
图22是图20的过滤器元件的底部区段的放大视图，所述区段在图20中被示为B；
图23是根据本公开的过滤器元件的另一个实施例的前视图；
图24是图23的过滤器元件的顶视图；
图25是图23的过滤器元件的底视图；
图26是图23的过滤器元件的侧视图；
图27是用于图23-26的过滤器元件中的轨道之一的前视图；
图28是图27的轨道的顶视图；
图29是根据本公开的过滤器元件的另一个实施例的前视图；
图30是图29的过滤器元件的顶视图；
图31是图29的过滤器元件的底视图；
图32是图29的过滤器元件的侧视图；
图33是用于图29-32的过滤器元件中的轨道之一的前视图；
图34是图33的轨道的顶视图；
图35是根据本公开的方面的另一个过滤器元件的侧视图；
图36是图35的过滤器元件的前视截面视图，所述截面是沿着图35的线36-36截取的；
图37是图36所示的过滤器元件的A部分的放大视图；
图38是根据本公开的方面的另一个过滤器元件的前视图；
图39是图38的过滤器元件的顶视图；
图40是图38的过滤器元件的底视图；
图41是图38的过滤器元件的侧视图；
图42是用于图38-41的过滤器元件中的轨道之一的前视图；
图43是图42的轨道的侧视图；并且
图44是图42和43的轨道的顶视图。
具体实施方式
A.实例集尘器.
图1展示了一个示例性应用，其中，可以利用根据本公开的原理构造成的过滤器元件。集尘器10包括壳体12。壳体12具有入口14以接收未过滤的或污浊的空气，如箭头16所示。壳体12在内部内限定了污浊空气集气室18。污浊空气集气室18也是安装根据本公开的原理构成的多个过滤器元件20的地方。过滤器元件20从污浊空气集气室18的空气中去除颗粒(例如，灰尘)。
在经过过滤器元件20之后，清洁的或经过滤的空气流入清洁空气集气室22中。清洁空气集气室22也位于壳体12的内部内。清洁的空气沿箭头24流经清洁空气出口26。
管板28在污浊空气集气室18与清洁空气集气室22之间划分壳体的内部。管板28典型地由金属片制成、并且具有多个孔洞或孔口以固持元件20，使得过滤器元件20可移除地安装在管板28内。过滤器元件20可移除地密封至管板28，以防止污浊空气绕过这些过滤器元件并且流入清洁空气集气室22而不被过滤器元件20过滤。
壳体12可以在污浊空气集气室18中具有斜坡壁30，使得从空气中去除的颗粒和灰尘通过重力下落并且沿着斜坡壁30下落。在基部32处可以存在筒或其他类型的收集器以从污浊空气集气室18去除灰尘。
通过从过滤器元件20的下游侧向上游侧发射气体(例如，压缩空气)脉冲来对这些元件20进行周期地清洁。这是一种将过滤器元件20反冲洗并且去除积聚在过滤器元件20的上游侧上的任何灰尘或污垢的方式。在这个实施例中，清洁系统用34示出。清洁系统34包括具有多个喷嘴38的吹管36。在这个实施例中，展示了每个过滤器元件20存在一个喷嘴38。然而，在这个实施例中，不一定需要每个元件一个喷嘴。吹管36与加压空气供应装置40连通，所述加压空气供应装置与集管42和脉冲阀44连通。其他实施例是可能的，并且这仅是一个实例。
在操作中，污浊空气流经污浊空气入口14、流入污浊空气集气室18中、并且接着流经这些过滤器元件20中的至少一个过滤器元件。过滤器元件20将从所述空气过滤或去除灰尘和颗粒。所述清洁的经过滤的空气流经这些元件20的下游侧、并且流入清洁空气集气室22中、之后经清洁空气出口26离开集尘器10。通过从喷嘴38发射压缩气体或空气的脉冲并且通过从过滤器元件20的下游侧流入这些元件20的上游侧中而进到过滤器元件20中，来对这些元件20进行周期性清洁。当这样做时，每个元件20上从下游侧到上游侧存在压力差。在现有技术系统中，这种压力差可以致使过滤器元件通过撕裂任一或两个端盖而失效。所述过滤器元件20优于现有技术的改进在于，过滤器元件20被构造成允许过滤介质沿着其长度膨胀或向外弓曲并且轴向地收缩，而不沿着端盖之一发生故障。下文进一步解释了过滤器元件20的有利构造。
B.改进的过滤器元件20
图2-11是可用于集尘器10中的过滤器元件20的示例性实施例的展示。过滤器元件20包括褶皱式介质50的构造。褶皱式介质50可以是限定了内部体积54的管状形状52。管状形状52可以是形成闭合的环路的任何形状，例如修圆形、非修圆形、卵形、近卵形、矩形、椭圆形、或跑道形。在图2-4所示的实施例中，过滤器元件20是跑道形，因为它具有由弯曲端58、59联合的一对相反的平行侧面56、57。在图13-16的实施例中，过滤器元件20是圆柱形，其中，褶皱式介质50是具有大致修圆形截面的圆柱形。
褶皱式介质50具有多个褶皱60。在图2中，为清楚起见，仅展示了一些褶皱50。在所示的实施例中，这些褶皱60具有褶皱外尖端61和褶皱内尖端62。褶皱外尖端61沿着褶皱式介质50的外部。褶皱内尖端62沿着内部体积54。褶皱式介质50呈管状形状时具有第一面64和第二对置的面66，这两个面总体上对应于褶皱内尖端62。
过滤器元件20包括第一端盖72。在元件20的相反端处，存在第二端盖74。第一端盖72和第二端盖74固定至过滤介质50的相反两端。
在所示的实例中，第一端盖72是开放端盖、具有与内部体积54连通的开口73。第二端盖74可以被打开或关闭，并且在所示的实施例中它是关闭的端盖。
褶皱式介质50可以通过例如将褶皱式介质50的两端模制在端盖72、74内而固定至第一端盖72和第二端盖74。在一些实例中，第一端盖72和第二端盖74是由非金属模制材料制成的。在一些实例中，第一端盖72和第二端盖74可以由其他类型的材料制成、并且具有通过使用例如灌封材料来固定的介质50。端盖72、74典型地由尿烷材料制成。
过滤器元件20典型地具有密封结构或垫圈，以在元件20与安装了元件20的任何结构之间提供不漏空气的密封。例如，在用于集尘器10中时，通常在开放端盖72与管板28之间存在密封件或垫圈以在其间形成密封。
过滤器元件20进一步包括支撑结构80。支撑结构80支撑褶皱式过滤介质50。术语“支撑”总体上是指抵抗相反力的结构机制。支撑结构80防止褶皱塌缩、并且防止过滤器元件20被挤压通过内部。“褶皱塌缩”是指支撑结构80防止各个褶皱向内朝向元件20的内部空间54塌缩，并且元件20挤压到一起而通过内部。
支撑结构80在褶皱式介质50的内部体积54内可操作地定向。在许多实例中，支撑结构80支撑褶皱式介质50。它可以在第一对置的内面64与第二对置的内面66之间延伸或跨在其间。例如，支撑结构80从第一对置的内面64延伸至第二对置的内面66，以在结构上支撑褶皱式介质50。
支撑结构80当在内部体积54内可操作地定向时起作用来在结构上支撑或撑起褶皱式介质50。在图2-12的实施例中，支撑结构80不是褶皱式介质50的内衬里。在图2-12的实例中，支撑结构80可以在支撑褶皱式介质50没有内衬里的情况下在结构上对其加以支撑，或者它们可以包括支撑性刚性内衬里。在一些实施例中，整个过滤器元件20可以没有内衬里。在进一步示例性实施例中，过滤器元件20既没有外衬里也没有内衬里。然而，在其他实施例中，如结合图13-16的实施例可以看到，在这些实施例中，支撑结构80是内衬里200。
在一个或多个实施例中，过滤器元件20包括衬在内部体积54内的内部筛网83。内部筛网83可以以多种形式来实施，包括：支撑性且刚性内衬里，以提供对元件20的结构支撑；或呈不在结构上撑起元件20的非支撑性衬里的形式。在一些实施例中，内部筛网83可以是非金属(例如，塑料)且多孔的，以形成开放的网格以允许空气穿其而过流动。筛网83可以在第一端盖72与第二端盖74之间延伸、并且固定至其每一者。替代性地，内部筛网83可以仅在第一端盖72与第二端盖74之间部分地延伸。在一些实施例中，内部筛网83固定至第二端盖74、并且沿着褶皱内尖端62延伸了到第一端盖72的长度的一部分。在其他实施例中，内部筛网83可以固定至第一端盖72并且延伸了到第二端盖74的长度的一部分。内部筛网83可以包括穿孔面层。
根据本公开的原理，所述支撑结构80延伸小于所述第一端盖72与第二端盖74之间的整个延伸部。优选地，支撑结构80具有至少一个自由浮动端，所述至少一个自由浮动端与过滤器元件20的其余部分未固定或未附接。
在优选的安排中，支撑结构80没有粘接至褶皱内尖端62。即，支撑结构80相对于褶皱内尖端62未附接或未粘接。褶皱外尖端61在脉冲清洁期间自由地向外弓曲。
在图6-8所示的实施例中，支撑结构80固定至第二端盖74。在这个实施例中，支撑结构80未固定至并且离开第一端盖72。如在图6-8中可以看到，支撑结构80被包封并紧固在第二端盖74内、并且朝向第一端盖72延伸小于过滤器元件20的整个延伸长度(在端盖72、74之间)。如在图7中可以看到，在这个实施例中，支撑结构80的自由端81与第一端盖72之间存在空间或空隙78。空间或空隙78是无支撑结构的开放体积。支撑结构80与第一端盖72间隔的距离小于第一端盖72与第二端盖74的整个延伸部的50％、典型地小于25％、并且通常小于10％。
许多安排是可能的。例如，在图10的安排中，支撑结构80固定至第一端盖72、并且未固定至并且离开第二端盖74。在图10中，支撑结构80延伸大于第一端盖72与第二端盖74的整个长度的50％、且小于99％。例如，支撑结构80可以延伸端盖72与端盖74之间的整个长度的80％与98％之间。
在图11中，支撑结构80包括固定至第一端盖72的第一区段82、以及固定至第二端盖74的第二区段84。过滤器元件20在无支撑结构区域86中无支撑结构，所述无支撑结构区域轴向地位于第一区段82与第二区段84之间。在图11所示的实例中，区域86大致位于第一端盖72与第二端盖74之间的中心。应理解的是，无支撑结构区域86可以位于沿着第一端盖72与第二端盖74之间的长度的任何地方。区域86具有的长度小于端盖72与端盖74之间的总体长度的30％、典型地小于20％、并且通常小于10％。
支撑结构80可以通过各种各样的方式附接至端盖72、74中的一者或多者上。例如，支撑结构80可以与端盖72、74一起模制以使其与它们粘接。支撑结构80还可以用灌封材料灌封至端盖72、74。还可以使用其他方式，包括使用粘合剂、粘接剂、或其他粘接技术。
存在许多可能的支撑结构80的实施例。在图5所示的实例中，支撑结构80包括褶皱式构造90。褶皱式构造90至少具有带有多个褶皱92的部分区段。褶皱式构造90中的多个褶皱92可以沿相对于褶皱式过滤介质50中的褶皱60方向平行或不平行的方向延伸。优选地，褶皱92沿相对于褶皱式过滤介质50中的褶皱60方向平行的方向延伸。在包括内部筛网83的实施例中，内部筛网83防止褶皱式过滤介质80与支撑结构80的褶皱92互锁。在包括穿孔面层或内部筛网83的实施例中，褶皱式构造90在其相反两侧上可以包括穿孔面层83。
在其他实施例中，褶皱92的方向可以相对于褶皱式过滤介质50的褶皱60方向成非零角度。在一个或多个实施例中，所述角度可以为至少45度、通常至少70度、例如80-100度。
褶皱92会典型地从褶皱式过滤介质50的内部体积54的第一对置的内面64延伸至第二对置的内面66。
褶皱式构造90可以由许多类型的材料制成。在优选的构造中，褶皱式构造90包括半刚性褶皱式筛网94。褶皱式筛网94可以由塑料或增强纤维素制成。褶皱式筛网94具有开放筛网或网格，以允许流体穿其而过流动。优选地，褶皱式构造90具有不超过60％的孔隙体积。
在第一端盖72与第二端盖74之间的过滤器元件20的总长度通常为至少2英寸。在一些实施例中，所述长度可以大于50英寸。在第一端盖72与第二端盖74之间的过滤器元件的长度为至少20英寸且不大于100英寸。过滤器元件20可以由非金属材料制成，使得它不含金属。
褶皱式构造90延伸小于第一端盖72与第二端盖74之间的整个延伸部。如上文所解释的，这可以通过将褶皱式构造90的一端96锚固至端盖72、74之一，同时允许褶皱式构造90的相反端98浮动且不连接至相反端盖或过滤器元件20的任何其他部分来实现。图11还示出了将褶皱式构造90锚固至这两个端盖72、74、但接着具有断开区域86的实施例，所述断开区域没有支撑结构80。
具有支撑结构80的一个优点在于，它允许过滤器元件20膨胀且轴向地收缩，所述支撑结构的至少一端自由地浮动并且未附接至过滤器元件20的任何其他部分或与之断开。参见图9。在对集尘器10中的过滤器元件20进行脉冲清洁的过程中，这些元件20允许介质50向外弓曲(膨胀，参见图9的虚线50)、并且接着返回至初始形状(参见图9的实线50)，这可以是动态的、快速的拍击运动，如箭头70表示。这可以通过将介质50上的灰尘抖落而有助于清洁过滤器元件20。在具有内衬里(延伸了端盖之间的整个长度)的现有技术元件中，脉冲清洁过程在过滤介质试图向外弓曲时引起应力，以通过撕裂连接至端盖的介质造成故障点，从而导致过早故障、泄漏路径、或其他问题。过滤器元件20避免了这个问题，因为支撑结构80具有至少一个自由端，所述至少一个自由端未与元件20相连、相附接、并且在所述元件内自由地浮动，从而允许元件20随着端盖72、74更紧密地移动到一起和介质50径向地向外弓曲而轴向地收缩。支撑结构80还防止褶皱塌缩。
图12中展示了支撑结构80的另一个实施例。在图12的实施例中，支撑结构80是挤出或注射模制的结构。在图12所示的实例中，支撑结构80包括多个柱120。这些柱120用多个交叉撑122彼此固定。在所示的实例中，存在两个彼此间隔开的柱124、125。柱124、125是多孔的并且被描绘为中空圆柱体、但是可以是任何形状。交叉撑122被示为垂直于这些柱、但可以与柱124、125成各种角度。柱124、125和交叉撑122可以通过塑料挤出或通过注射模制来制成。在所展示的实例中，交叉撑122为彼此间隔开的八个交叉撑、但是可以更多或更少。每个交叉撑122被示为梯子形截面，其中相反轨道固定至每个柱124、125的相反两侧。
在图13-16的实施例中，描绘了过滤器元件20的替代性实施例。在这些实施例中，支撑结构80是内芯或内衬里200。图13-16描绘了具有修圆形截面的圆柱形元件20。褶皱式介质50形成圆柱体并且限定开放的过滤器内部54。内芯200衬在过滤器内部54、与褶皱内尖端62相邻。内芯200典型地是自由的且未附接至褶皱内尖端62的。
在图13-14中，内芯200是非金属的。在一些实例中，它是塑料的。在图13-14的示例性实施例中，内芯200是挤出的塑料内衬里202。
在图15-16中，内芯200是金属的。在图15-16的一些示例性实施例中，内芯是穿孔的或扩张的金属衬里204。
端盖72、74位于图13-16中的过滤器元件20的相反两端处。与其他实施例一样，支撑结构80(被描绘为内芯200)固定至第二端盖74。在这些实施例中，内芯200未固定至并且离开第一端盖72。内芯200被包封并紧固在第二端盖74内、并且朝向第一端盖72延伸了小于过滤器元件20的整个延伸长度(在端盖72、74之间)。在这个实施例中，内芯200的自由端81与第一端盖72之间存在空间或空隙78。空间或空隙78是无支撑结构的开放体积。内芯200与第一端盖72间隔的距离小于第一端盖72与第二端盖74的整个延伸部的50％、典型地小于25％、并且通常小于10％。
图17-22描绘了过滤器元件20的另一个实施例。在这个实施例中，支撑结构80未固定至并且离开第一端盖72和第二端盖74两者。如在图20-22中可以看到，空间或空隙78使得支撑结构80在支撑结构80的自由端81与第一端盖72之间间隔开、并且空间或空隙79使得在支撑结构80的自由端83与第二端盖74之间间隔开。
图24-44描绘了其中结合轨道系统300的实施例的变体。轨道系统300类似于线性支承件起作用，以对过滤器元件20提供线性支撑、并且防止轴向扭转以及过滤器摇摆，但同时允许褶皱式介质50在脉冲期间移动以防止对元件20造成损坏，从而允许对元件20进行脉冲清洁并且获得更长的元件寿命。
在图24-28的实施例中，过滤器元件20的轨道系统300至少包括第一轨道302。第一轨道302在第一轨道302的第一末端303处或与之相邻固定地至第一端盖72。第一轨道302穿过第二端盖74定位。在许多有利的实施例中，第一轨道302可滑动地延伸穿过第二端盖74。第一轨道302可滑动地延伸穿过第二端盖74，使得第一轨道302的第二自由末端305在第二端盖74外、在背离过滤器元件20的其余部分突出的位置处。
仍参见图23-28的实施例，在一些实施例中，轨道系统300还可以包括第二轨道304。第二轨道304与第一轨道302间隔开。第二轨道304在第一末端306处/或附近紧固至第一端盖72，并且它可滑动地延伸穿过第二端盖74。第二轨道304具有第二末端307，所述第二端位于第二端盖74之外并且沿背离过滤器元件20的其余部分的方向突出或延伸。
在图23的实施例中，可以看到，第一轨道302和第二轨道305如何位于褶皱式介质50的构造之外。在图23所示的实施例中，第一轨道302和第二轨道304位于过滤器元件20的相反部分上。确切地，在图23的跑道形实施例中，第一轨道302和第二轨道304位于元件20的半圆形相反两端上。在图25中可以看到，底部端盖74是可见的，其中第一轨道302在半圆形端处穿过端盖74突出，使得可以看到轨道302的末端305。第二轨道304的末端307在相反的半圆形端处穿过端盖74突出而可见。
图27示出了各自外观相同的轨道302、304的每一个的前视图。图28示出了轨道302、304的顶视图。在这个实施例中，轨道302、304具有修圆形截面。
当对图23-28的元件20进行脉冲清洁时，褶皱式介质50如图9膨胀，并且允许第二端盖74沿着第一轨道302和第二轨道304线性地滑动。图23的元件20进一步包括内部支撑结构80(在图23中用虚线示出)、并且可以是如上文所描述的支撑结构80的上述实施例中的任一者，在此不再重复。
在图29-34的实施例中，元件20还包括如图23-28所描绘的轨道系统300。在此不再重复描述。在这个实施例中，轨道302、304具有矩形截面，如图34所示。
在图35-37的实施例中，图11的过滤器元件(其中，支撑结构80具有固定至第一端盖72的第一区段82以及固定至第二端盖74的第二区段84)还包括如上文所描述的第一轨道302和第二轨道304。图35-37的过滤器元件20在无支撑结构区域86中无支撑结构，所述无支撑结构区域轴向地位于第一区段82与第二区段84之间。轨道302、304固定至第一端盖72，如上文所描述的，并且可滑动地延伸穿过第二端盖74内。轨道302、304可以具有修圆形、矩形、或弯曲的截面。
在图38-44的实施例中，过滤器元件20还包括如之前所描述的轨道系统300，所述轨道系统具有第一轨道302和第二轨道304。元件20(包括内部支撑结构80)也如之前所描述的。在这个实施例中，第一轨道302和第二轨道304具有弯曲的截面，如图44中可以看到。在这个实施例中，图42是轨道302、304的前视图，而图43是轨道302、304的侧视图。
C.方法
元件20可用于过滤方法中。提供集尘器、例如收集器10。污浊空气流经污浊空气入口14、流入污浊空气集气室18中、并且接着流经这些过滤器元件20中的至少一个过滤器元件。当空气从褶皱式介质50的上游侧流到下游侧时，过滤器元件20将从所述空气过滤或去除灰尘和颗粒。所述清洁的经过滤的空气流经褶皱式介质50的下游侧、流经开放端盖72的开口73、并且流入清洁空气集气室22中、然后经清洁空气出口26离开集尘器10。
通过从喷嘴38发射压缩气体或空气的脉冲到过滤器元件20中使之流经开放端盖72并流入过滤器内部54中，来对这些元件20进行周期性清洁。空气脉冲接着从介质50的下游侧流经介质50、流到介质50的上游侧。这致使褶皱式介质50例如通过径向地向外弓曲而膨胀，元件总长度轴向收缩。在脉冲之后，元件20返回至其正常的过滤形状。脉冲并允许元件改变形状的动作有助于从过滤器元件去除灰尘并清洁元件20，而不损坏元件20。
以上呈现了实例原理。许多实施例可以应用这些原理进行。

Claims (45)

1.一种过滤器元件，包括：
(a)限定了内部体积的褶皱式过滤介质的构造；
(b)被固定至所述过滤介质的相反端的第一端盖和第二相反端盖；以及
(c)支撑结构，所述支撑结构支撑在所述内部体积内可操作地定向的过滤介质；
(i)所述支撑结构延伸小于所述第一端盖与第二端盖之间的整个延伸部。
2.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中：
(a)所述支撑结构包括褶皱式构造。
3.如权利要求2所述的过滤器元件，其中：
(a)所述褶皱式构造具有大致平行于所述褶皱式过滤介质的褶皱方向延伸的褶皱。
4.如权利要求2和3中任一项所述的过滤器元件，其中：
(a)所述褶皱式构造包括半刚性褶皱式筛网。
5.如权利要求2至4中任一项所述的过滤器元件，其中：
(a)所述褶皱式构造包括在其相反侧上的穿孔面层。
6.如权利要求1至5中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构是非金属的。
7.如权利要求2所述的过滤器元件，其中：
(a)所述支撑结构是挤出构造，所述挤出构造包括用多个交叉撑连接在一起的多个间隔开的、多孔柱。
8.如权利要求1至7中任一项所述的过滤器元件，其中，所述第一端盖是与所述内部体积连通的开放端盖。
9.如权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件，其中，所述第二端盖是封闭端盖。
10.如权利要求1至9中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构固定至所述第二端盖。
11.如权利要求10所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构未固定至并且离开所述第一端盖。
12.如权利要求10所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构包括固定至所述第一端盖的第一区段、固定至所述第二端盖的第二区段，并且所述元件在所述第一区段与所述第二区段之间的区域中没有支撑结构。
13.如权利要求1至9中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构固定至所述第一端盖。
14.如权利要求13所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构未固定至并且离开所述第二端盖。
15.如权利要求1至9中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构未固定至并且离开所述第一端盖和第二端盖两者。
16.如权利要求15所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构与所述第一端盖和所述第二端盖两者间隔开。
17.如权利要求1至11中任一项所述的过滤器元件，进一步包括：
(a)至少第一轨道，所述第一轨道紧固至所述第一端盖并且可滑动地延伸穿过所述第二端盖。
18.如权利要求17所述的过滤器元件，进一步包括：
(a)第二轨道，所述第二轨道与所述第一轨道间隔开、紧固至所述第一端盖并且可滑动地延伸穿过所述第二端盖。
19.如权利要求18所述的过滤器元件，其中，所述第一轨道和第二轨道位于所述褶皱式介质构造的外部。
20.如权利要求18和19中任一项所述的过滤器元件，其中，所述第一轨道和第二轨道位于所述过滤器元件的相反部分上。
21.如权利要求18至20中任一项所述的过滤器元件，其中，所述第一轨道和第二轨道各自具有修圆形截面。
22.如权利要求18至20中任一项所述的过滤器元件，其中，所述第一轨道和第二轨道各自具有矩形截面。
23.如权利要求18至20中任一项所述的过滤器元件，其中，所述第一轨道和第二轨道各自具有弯曲截面。
24.如权利要求18至20中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构包括固定至所述第一端盖的第一区段、固定至所述第二端盖的第二区段，并且所述元件在所述第一区段与所述第二区段之间的区域中没有支撑结构。
25.如权利要求1至24中任一项所述的过滤器元件，其中，所述褶皱式过滤介质是非修圆形的。
26.如权利要求1至25中任一项所述的过滤器元件，其中，所述褶皱式过滤介质是跑道形的、具有由一对修圆形末端联结的一对平行侧面。
27.如权利要求1至24中任一项所述的过滤器元件，其中，所述褶皱式过滤介质的形状为圆柱形、带有圆形截面。
28.如权利要求1至27中任一项所述的过滤器元件，其中，所述褶皱式介质是相对于所述支撑结构无附接的。
29.如权利要求1至28中任一项所述的过滤器元件，其中，所述褶皱式介质沿着外部部分没有限制，由此允许所述褶皱式介质在脉冲清洁期间向外弓曲。
30.如权利要求1至29中任一项所述的过滤器元件，其中，所述过滤器元件不含金属。
31.如权利要求1至30中任一项所述的过滤器元件，其中，所述过滤器元件没有内衬里和外衬里。
32.如权利要求1至29中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构包括金属构造。
33.如权利要求1至31中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构包括挤出构造。
34.如权利要求1至31和33中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构包括塑料构造。
35.如权利要求1至31、33以及34中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构是挤出的塑料内衬里。
36.如权利要求1至29中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构包括扩张的金属构造。
37.如权利要求1至29和36中任一项所述的过滤器元件，其中，所述支撑结构是内衬里。
38.如权利要求1至37中任一项所述的过滤器元件，其中，在所述第一端盖与第二端盖之间的所述过滤器元件的长度为至少2英寸。
39.如权利要求1至38中任一项所述的过滤器元件，其中，在所述第一端盖与第二端盖之间的所述过滤器元件的长度为至少20英寸且不大于100英寸。
40.一种集尘器，包括：
(a)壳体，所述壳体具有污浊空气入口、污浊空气集气室、清洁空气出口、和清洁空气集气室、以及将所述污浊空气集气室与所述清洁空气集气室分开的管板；以及
(b)多个根据权利要求1-39中任一项所述的、可移除地安装在所述管板中的过滤器元件。
41.如权利要求40所述的集尘器，进一步包括：
(a)清洁系统，所述清洁系统被安排成将气体脉冲从这些过滤器元件的下游侧向上游侧发射到这些过滤器元件中以清洁这些过滤器元件。
42.一种过滤方法，包括：
(a)提供根据权利要求40和41中任一项所述的集尘器；
(b)将流体引导流经所述褶皱式过滤介质、并进入所述内部体积中；
(c)当所述流体流经所述褶皱式过滤介质时，通过使用所述支撑结构来支撑所述过滤介质以防止所述过滤介质塌缩在一起；并且
(d)周期性地将气体脉冲发射到这些过滤器元件的内部体积中、并且允许所述褶皱式过滤介质膨胀、并且允许这些过滤器元件轴向地收缩。
43.根据权利要求1至39中任一项所述的过滤器元件，包括本说明中描述的或附图中描绘的任何单一特征或特征组合。
44.根据权利要求40和41中任一项所述的集尘器和根据权利要求43所述的过滤器元件，包括本说明中描述的或附图中描绘的任何单一特征或特征组合。
45.根据权利要求42所述的过滤方法和根据权利要求40所述的集尘器以及根据权利要求43所述的过滤器元件，包括本说明中描述的或附图中描绘的任何单一特征或特征组合。
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