CN109310940A - 真空过滤器 - Google Patents

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Abstract

一种被配置成将碎屑与流体流分离的过滤器。过滤器包括壳体以及联结到壳体以形成收集容器的过滤介质。收集容器被配置成储存由过滤介质从流体流中分离的碎屑。过滤器还包括入口开口，其延伸穿过壳体以提供到收集容器中的流体连通，使得带有碎屑的流体流可以流入收集容器，并且相对清洁的流体流通过过滤介质流出。过滤器还包括附接构件，其将过滤介质联结到壳体。

Description

真空过滤器
相关申请的交叉引用
本申请要求以下专利申请的优先权：于2016年4月15日递交的申请号为62/323,384的美国临时专利申请的优先权；于2016年7月13日递交的申请号为62/361,718的美国临时专利申请的优先权；于2017年2月10日递交的申请号为62/457,329的美国临时专利申请的优先权；于2017年2月10日递交的申请号为62/457,543的美国临时专利申请的优先权。这些专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于真空吸尘器的过滤器。
背景技术
传统的真空吸尘器使用连接到旋风器的集尘袋或垃圾箱收集碎屑。对于利用旋风分离器和垃圾箱收集碎屑的真空吸尘器，碎屑被处理并且旋风分离器和垃圾箱被重复使用。对于使用集尘袋收集和储存碎屑的真空吸尘器，一旦集尘袋装满，就要丢弃该袋并更换新的袋子。
发明内容
在一个实施例中，公开了一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离。过滤器包括壳体以及联结到壳体上以形成收集容器的过滤介质。收集容器被配置成储存由过滤介质从流体流中分离的碎屑。过滤器还包括入口开口，其延伸穿过壳体以提供流体连通到收集容器中，使得带有碎屑的流体流可以流入收集容器，并且相对清洁的流体流通过过滤介质流出。过滤器还包括附接构件，其将过滤介质联结到壳体。
在另一个实施例中，公开了一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离。过滤器包括：具有第一内部容积的壳体以及具有第一端和第二端的过滤介质。过滤器还包括附接构件，其将过滤介质联结到壳体上，以至少部分地形成收集容器，所述收集容器被配置成储存由过滤介质分离的碎屑。过滤介质的第一端被折叠，使得第一端的至少一部分远离壳体延伸，形成重叠的过滤介质部分。
在另一个实施例中，公开了一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离。过滤器包括：具有第一内部容积的壳体以及具有第一端、第二端，和在第一端和第二端之间的第二内部容积的过滤介质。过滤介质在过滤介质的第一端处联接到壳体，使得第一内部容积和第二内部容积一起至少部分地限定收集容器，所述收集容器被配置成储存由过滤介质从流体流中分离的碎屑。过滤器还包括入口开口，其延伸穿过壳体，以提供到收集容器中的流体连通，使得带有碎屑的流体流可以流入收集容器，并且相对清洁的流体流通过过滤介质的第一端和第二端之间的过滤介质离开。过滤介质可收缩到壳体的第一内部容积中。
在另一个实施例中，公开了一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离。该过滤器包括第一壳体，具有第一内部容积的第二壳体，以及具有第一端，第二端和在第一和第二端之间的第二内部容积的过滤介质。过滤介质在过滤介质的第一端处联接到第一壳体，并且过滤介质在过滤介质的第二端处联接到第二壳体，使得第一内部容积和第二内部容积一起至少部分地限定收集容器，被配置成储存由过滤介质分离的碎屑。过滤器还包括入口开口，该入口开口延伸穿过第一壳体以提供到收集容器中的流体连通，使得具有碎屑的流体流可以流入收集容器，并且相对清洁的流体流在所述过滤介质的所述第一端和所述第二端之间通过所述过滤介质离开。过滤介质可收缩到第二壳体的第一内部容积中。
在另一个实施例中，公开了一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离，所述过滤器包括：第一壳体；第二壳体；具有第一端、第二端在第一端和第二端之间的内部容积的过滤介质。过滤介质在过滤介质的第一端处联接到第一壳体，过滤介质在过滤介质的第二端处联接到第二壳体，使得过滤介质的第一壳体和第二壳体和内部容积一起至少部分地限定收集容器，所述收集容器被配置成储存由过滤介质分离的碎屑。过滤器还包括入口开口，其延伸穿过第一壳体，以提供到收集容器中的流体连通，使得带有碎屑的流体流可以流入收集容器，并且相对清洁的流体流在过滤介质的第一端和第二端之间通过过滤介质离开。过滤介质可收缩到处于收缩位置、在第一壳体和第二壳体之间，并且过滤介质可移动到延伸位置。
在另一个实施例中，公开了一种制造过滤器的方法。该方法包括：提供具有入口孔的壳体；将过滤介质卷成具有第一端和第二端的圆柱形状；在卷绕过滤介质之后，将过滤介质的第一端附接到壳体上，以闭合过滤介质的第一端；在卷绕过滤介质之后，闭合过滤介质的第二端。该方法还包括将过滤介质收缩在壳体的内部容积内。
通过考虑详细描述和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的处于收缩位置的过滤器的透视图。
图2是图1的处于延伸位置的过滤器的透视图。
图3是图2的过滤器的透视图，其示出了没有上壳体和下壳体的过滤器的过滤介质。
图4是处于收缩位置的过滤器的剖视图。
图5A是处于延伸位置的过滤器的分解剖视图。
图5B是沿图5A中的线5B-5B的过滤器的剖视图。
图6是过滤器的内部的透视图，其中过滤介质的一部分被切开。
图7A是过滤器的剖视图，其示出了没有上壳体和下壳体的过滤器的过滤介质。
图7B是图7A的过滤器的放大图，其示出了附接构件的实施例。
图7C是图7A的过滤器的放大图，其示出了附接构件的另一实施例。
图8A是根据本发明一个实施例的处于收缩位置的过滤器的透视图。
图8B是图8A的处于延伸位置的过滤器的透视图。
图8C是图8A的处于延伸位置的过滤器的替代实施例的透视图。
图9A是根据本发明一个实施例的处于收缩位置的过滤器的透视图。
图9B是图9A的处于延伸位置的过滤器的透视图。
图10A是根据本发明一个实施例的处于收缩位置的过滤器的透视图。
图10B是图10A的处于延伸位置的过滤器的透视图。
图11A是根据本发明一个实施例的处于收缩位置的过滤器的透视图。
图11B是图11A的处于延伸位置的过滤器的透视图。
图12A是根据本发明一个实施例的处于收缩位置的过滤器的透视图。
图12B是图12A的处于延伸位置的过滤器的透视图。
图13A是根据本发明一个实施例的处于收缩位置的过滤器的透视图。
图13B是图13A的处于延伸位置的过滤器的透视图。
图14A是根据本发明一个实施例的处于收缩位置的过滤器的透视图。
图14B是图14A的处于延伸位置的过滤器的透视图。
图15A是根据本发明一个实施例的处于收缩位置的过滤器的透视图。
图15B是图15A的处于延伸位置的过滤器的透视图。
图15C是图15A的处于收缩位置的过滤器的底侧视图。
图16A是根据本发明一个实施例的过滤器的剖视图。
图16B是根据本发明一个实施例的过滤器的剖视图。
图17A是根据本发明一个实施例的过滤器的剖视图。
图17B是根据本发明一个实施例的过滤器的剖视图。
图18A是用于体现本发明的过滤器的过滤介质的透视图。
图18B是用于体现本发明的过滤器的过滤介质的透视图。
图18C是用于体现本发明的过滤器的过滤介质的透视图。
图19是示出一种制造体现本发明的过滤器的方法的横截面图。
图20是进一步示出图19的方法的截面图。
图21A是根据本发明一个实施例的过滤器的剖视图。
图21B是根据本发明一个实施例的过滤器的剖视图。
图22是根据本发明一个实施例的过滤器的剖视图。
图23是根据本发明一个实施例的过滤器的剖视图。
图24是用于体现本发明的过滤器的壳体的透视图。
图25是在壳体形成为图24所示的位置之前，图24的壳体的底侧视图。
图26是根据本发明一个实施例的过滤器的透视图，其中过滤介质处于收缩位置。
图27是图36的过滤器的透视图，其示出了处于延伸位置的过滤介质。
在详细解释本发明的任何实施例之前，应该理解，本发明的应用不限于在下面的描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或实施。
具体实施方式
图1和图2示出了过滤器310。过滤器310可以在收缩位置(图1)和延伸位置(图2)之间移动。在供应给消费者时，过滤器310可以处于收缩位置。然后，在一个实施例中，过滤器310以收缩位置安装在装置中，然后自动移动到延伸位置。过滤器310可通过空气压力、重力、机械推动或拉动等自动移动到延伸位置。在替选实施例中，消费者在将过滤器安装到装置中之前，将过滤器移动到延伸位置。在若干应用中，过滤器310可用于过滤任何合适的流体。例如，过滤器310可用于真空吸尘器、空气净化器、HVAC系统、汽车应用等。
参考图1和图2，过滤器310包括第一或上壳体312，第二或下壳体314和过滤介质316。上壳体312包括入口开口318，其提供进到过滤器310的流体连通。在一些实施例中，阀319位于入口开口318内，以打开和闭合入口开口318。例如，当过滤器310准备好从装置(例如，真空吸尘器)中移除时，阀319被闭合以使得过滤器310内的碎屑不会通过入口开口318逸出。上壳体312具有位于壳体312内的内部容积320(见图5A)。同样地，下壳体314包括内部容积321。上壳体312和下壳体314的内部容积320，321可以相等，或者一者的容积可以大于另一者的容积。在各种替选方案中，由于壳体的形状，上壳体和下壳体中的一个或两个的内部容积很小或微不足道。上壳体312和下壳体314可由任何合适的材料形成，例如热塑性材料、热固性材料、模塑纸浆、成型或模制的过滤介质、或任何其它合适的材料。可替选地或另外地，上壳体312形成支撑轴环323，其用于将过滤器310安装在真空吸尘器中。
如图3所示，过滤介质316包括第一端322和第二端324。过滤介质316在第一端322附近联接到上壳体312，而过滤介质316在第二端324附近联接到下壳体314。过滤介质316的内部容积326限定在过滤介质316的第一端322和第二端324之间。可选地，过滤介质316包括在第一端322和第二端324之间延伸的一个或多个褶皱328。褶皱328使得过滤器310能够在横向于收缩位置和延伸位置之间行进的方向的方向上扩大超出延伸位置。换句话说，褶皱328允许过滤器310向外滚动，以便在过滤器310被填充时，收集和储存额外的碎屑。图示的过滤介质316通常包括接缝330。通常，过滤介质316是扁平件，其通过将两个端部接合在一起而制成管状，从而形成接缝330。如图所示，接缝330位于褶皱328中的一个内，以大体上隐藏接缝330。接缝330可以通过以下形成：缝合、热焊接、压接或其它合适方式将两个端部联结在一起。
参考图1和图2，过滤器310可以在收缩位置(图1)和延伸位置(图2)之间移动。在收缩位置，过滤介质316位于上壳体312的内部容积320内和/或下壳体314的内部容积内。此外，上壳体312和下壳体314包围处于收缩位置中的过滤介质316。在一些实施例中，上壳体312和/或下壳体314可以卡扣或以其他方式连接在一起，以通过设置在上壳体和下壳体中的互锁特征将过滤器310保持在收缩位置。可替选地，过滤器310可以通过胶带、薄膜、袋或其他附件而保持在收缩位置。通常，在提供给用户时，过滤器310可处于收缩位置。在延伸位置，过滤介质316通常延伸到操作长度，并准备用作过滤器。在一些应用中，过滤器310自动从收缩位置移动到延伸位置。例如，当污物流体通过入口开口318进入过滤器310时，流体的压力自动地使过滤器310延伸。在其他应用中，重力可以自动地使过滤器310延伸，或者可以使用机构来推动或拉动一个壳体远离另一个壳体或两个外壳相互远离。
过滤介质的内部容积326、上壳体312的内部容积320、以及下壳体314的内部容积321一起限定了收集容器332，其储存由过滤介质316分离的碎屑。也就是说，脏流体(例如，空气和灰尘、污物或其他颗粒)通过入口开口318进入过滤器310。过滤介质316将污物或灰尘与空气流分离并且相对清洁的空气流通过壳体312，314之间的过滤介质316离开过滤器310。该气流通常由箭头334表示。
过滤器310还包括将过滤介质316联接到上壳体312的第一附接构件336。在所示实施例中，在其连接到上壳体312之前，过滤介质在过滤介质316的第一端322和第二端324之间折叠在第一附接构件336上，但通常更靠近第一端322。换句话说，过滤介质316的第一端322的全部或一部分在被联结到上壳体312之前被折叠。类似地，过滤器310包括第二附接构件338，其在过滤介质316的第一端322和第二端324之间将过滤介质316联接到下壳体314，但是更靠近第二端324。第一附接构件336被容纳在上壳体312的凹槽340内，将过滤介质保持就位，而第二附接构件338容纳在下壳体314的凹槽342内。凹槽340，342形成有内壁341和外壁343。如图5A所示，外壁343的高度H1大于内壁341的高度H2。在替选实施例中，外壁343的高度H1与内壁341的高度H2相同。
在所示实施例中，为了将过滤介质316联接到上壳体312，过滤介质316的端部的全部或一部分折叠在第一附接构件336上，并且装配到上壳体312的凹槽340中。这样，过滤介质316设置在凹槽340和第一附接构件336之间。凹槽340和附接构件336与过滤介质316之间的配合为摩擦或者有限间隙配合，以将过滤介质316和附接构件336楔入到凹槽340中，从而将过滤介质316联结到外壳体312。可替选地，附接构件336是铆接、焊接、搭扣配合、粘附或以其他方式紧固到上壳体312，以将过滤介质316联结到上壳体312。在一个替选方案中，过滤介质316的第一端322的边缘322的至少一部分通过将附接构件336适配到凹槽340中而保持在凹槽340中。过滤介质316与上壳体312的连接围绕上壳体312设置，以阻止通过连接部的气流。
为了将过滤介质316联接到下壳体314，过滤介质316缠绕在第二附接构件338周围，并且以与过滤介质316联接到上壳体312所描述的类似方式装配到下壳体314的凹槽342中。这样，通过将第二附接构件338装配到凹槽342中，过滤介质316被保持在凹槽342中。过滤介质316与下壳体314的连接围绕下壳体314提供，从而通过连接部抑制气流。在各种替选方案中，过滤介质316与下壳体314的连接可以使用与连接到上壳体312不同的方法。在一个替选方案中，过滤介质316不使用下壳体，而是用接缝或其他闭合件封闭第二端324。
过滤器310可包括第一重叠的过滤介质部分344和第二重叠的过滤介质部分346。第一重叠的过滤介质部分344靠近上壳体312，并且是过滤介质316的第一端322折叠使得第一端322的至少一部分延伸远离壳体312并形成重叠的过滤介质部分344的结果。在所示实施例中，过滤介质316的第一端322以第一端322延伸远离上壳体312所需长度的方式折叠在附接构件336上。这样，过滤介质316重叠，以在第一重叠的过滤介质部分344处提供两层。第一重叠的过滤介质部分344可以围绕过滤器310的周边延伸，或者可以沿过滤器310周边的一个或多个部分延伸。在某些实施例中，可以修剪重叠过滤介质344的所有或所需部分，或者过滤介质316被定位成使得期望量的过滤介质316延伸超过在预定位置处的附接构件336。在图15A所示的实施例中，第一重叠的过滤介质部分344包括在一部分中的凹口345。当导管60插入过滤器中和从过滤器移除时，凹口345阻止真空吸尘器的部分(例如延伸进入过滤器的导管)碰到过滤介质344。第二重叠的过滤介质部分46靠近下壳体314，并且是第二附接构件338以第二端324延伸远离下壳体314的方式使过滤介质316弯曲的结果。因此，过滤介质316重叠以提供两个层，并形成第二重叠的过滤介质部分346。第二重叠的过滤介质部分346可以围绕过滤器310的周边延伸，或者可以沿过滤器310的周边的一个或多个部分延伸。在某些实施例中，可以修剪重叠过滤介质46的所有或所需部分，或者过滤介质316被定位成使得期望量的过滤介质316延伸超过在预定位置的第二附接构件338。在所示实施例中，第一和第二重叠的过滤介质部分344，346都设置在过滤介质316的内部容积326中。然而，对于某些实施例，过滤器310可以构造有定位在过滤器310的外部的重叠的过滤介质部分344，346。
如图5A和图6所示，上壳体312可包括邻近凹槽340的一个或多个延伸构件348。延伸构件348定位在一个位置，以引导重叠的过滤介质部分344沿着上壳体312的外壁343和过滤介质316的方向延伸。延伸构件348可以与上壳体312一体成型，或者可以单独形成并安装在过滤器310中。
如前所述，第一重叠的过滤介质部分344靠近上壳体314。第一重叠的过滤介质部分344或第二重叠的过滤介质部分346的长度和宽度以及位置可以设置在其处于气流的一些或者所有的直接路径中(参见图7A的箭头334)，当碎屑进入过滤器310时，气流离开装置(例如，真空吸尘器的排放管道)以接收撞击碎屑的冲击。
附接构件336，338中的一个或两个可包括凹口、突起或其他形状350，其被配置成用于嵌套或附接到固定装置，该固定装置设置成将附接构件336，338引导到凹槽340，342中。如图7B和图7C所示，附接构件336，338可在面向凹槽340，342的一侧上包括固定凹口、突起或其他形状350。
图8A和图8B示出了过滤器410。过滤器410可以在收缩位置(图8A)和延伸位置(图8B)之间移动。在供应给消费者时，过滤器410可以处于收缩位置。然后，在一个实施例中，过滤器410安装在装置中处于收缩位置，然后自动移动到延伸位置。过滤器410可以通过气压、重力、机械推动或拉动等自动移动到延伸位置。在替选实施例中，消费者在将过滤器安装到装置中之前，将过滤器移动到延伸位置。在若干应用中，过滤器410可用于过滤任何合适的流体。例如，过滤器410可用于真空吸尘器、空气净化器、HVAC系统、汽车应用等。
参考图8A和图8B，过滤器410包括第一或上壳体412，第二或下壳体414和过滤介质416。上壳体412包括入口开口418，其提供到过滤器410的流体连通。在一些实施例中，阀位于入口开口418内，以打开和闭合入口开口418。例如，当过滤器410准备好从装置(例如，真空吸尘器)中移除时，阀被闭合以使得过滤器410内的碎屑不会通过入口开口418逸出。上壳体412内具有位于壳体412内的内部容积420(参见图16A)。同样，下壳体414包括内部容积。上壳体412和下壳体414的内部容积可以相等，或者一个容积可以大于另一个的容积。上壳体412和下壳体414可由任何合适的材料形成，例如热塑性材料、热固性材料、模塑纸浆、成型或模制的过滤介质、或任何其它合适的材料。
过滤介质416包括第一端422(参见图16A)。过滤介质416在第一端422处联接到上壳体412。同样，过滤介质416具有第二端，并且过滤介质416在第二端处联接到下壳体414。如下面将更详细讨论的，可以使用各种方法将过滤介质416的第一端和第二端附接到壳体412，414。过滤介质416的内部容积424(参见图16A)限定在过滤介质416的第一端422和第二端(图16A中未示出)之间。
过滤介质的内部容积424，上壳体412的内部容积420以及下壳体414的内部容积一起限定了收集容器425，其收集由过滤介质416分离的碎屑。也即是说，脏的流体(例如，空气和灰尘、污物或其他颗粒)通过入口开口418进入过滤器410。过滤介质416将污物或灰尘与空气流分离，并且相对清洁的空气通过壳体412，414之间的过滤介质416流出过滤器410。该气流通常由图16A中的箭头426表示。
参考8B，在一个实施例中，面板428位于过滤介质416的接缝处(例如沿着竖直接缝)。在一个替选方案中，面板428是透明的，以允许用户看到过滤器410中有多少碎屑，以向用户指示收集容器425何时装满。另外或在其他实施例中，面板428可以是装饰性的和/或可以包括气味吸收材料。
如图8C所示，在替选实施例中，过滤器可以被配置成使得可选的面板428可以沿水平接缝设置。在这种结构中，过滤介质416被分成两个部分，并且过滤介质416附接到壳体412。第二件过滤介质416’附接到过滤介质416，可选地沿着过滤介质部分416，416’之间的水平接缝设置。
参考图8A和图8B，过滤器410可以在收缩位置(图8A)和延伸位置(图8B)之间移动。在收缩位置，过滤介质416位于上壳体412的内部容积420(图16A中的一个实施例中示出的内部容积)内和/或下壳体414的内部容积内。此外，上壳体412和下壳体414将过滤介质416封闭在收缩位置。在一些实施例中，上壳体412和/或下壳体414可以卡扣或以其他方式连接在一起，以通过设置在上壳体和下壳体中的互锁特征将过滤器410保持在收缩位置。可替选地，过滤器410可以通过胶带、薄膜、袋或其他附件保持在收缩位置。通常，在提供给用户时，过滤器410将处于收缩位置。在延伸位置，过滤介质416通常延伸到操作长度，并准备好用作过滤器。在一些应用中，过滤器410自动从收缩位置移动到延伸位置。例如，参考图27A，当污物流体(由箭头426表示)通过入口开口418进入过滤器410时，流体的压力自动地使过滤器410延伸。在其他应用中，重力可以自动地使过滤器410延伸，或者可以使用一种机构来推动或拉动一个壳体远离另一个壳体或两个外壳相互远离。
图9A和图9B示出了根据另一实施例的过滤器510。过滤器510包括类似于图8A和图8B的过滤器410的特征，并且将仅讨论过滤器410，510之间的一些差异。过滤器510包括下壳体514，下壳体514是大体扁平的并且具有非常小的内部容积(如果有的话)。在所示的实施例中，在收缩位置，过滤介质516实际上完全容纳在上壳体512的内部容积中。在该实施例中，下壳体514用作盖子，以闭合上壳体512并将过滤器介质516保持在收缩位置中。可替选地，过滤介质516的至少一部分容纳在上壳体512的内部容积中。
图10A和图10B示出了根据另一实施例的过滤器610。过滤器610包括与上面讨论的过滤器类似的特征，并且将仅讨论过滤器之间的一些差异。过滤器610包括上壳体612，上壳体612是大体扁平的，并且具有非常小的内部容积(如果有的话)。在所示实施例中，在收缩位置，过滤介质616实际上完全容纳在下壳体614的内部容积中。在该实施例中，上壳体612用作盖子，以闭合下壳体614，并将过滤器介质616保持在收缩位置。可替选地，过滤介质616的至少一部分容纳在下壳体614的内部容积中。
图11A，图11B，图12A和图12B示出了根据另一实施例的过滤器710。过滤器710包括与上面讨论的过滤器类似的特征，并且将仅讨论过滤器之间的一些差异。过滤器710包括上壳体712和下壳体714，上壳体和下壳体中的任一个或两个可以是大体平坦的或者可以具有内部容积。过滤器710还包括中间部分730。在所示实施例中，在收缩位置，过滤介质716被容纳在壳体712，714之间，并且被中间部分730包围和封闭。在一些实施例中，中间部分730是一种撕开式部件，其保持附接到上壳体712或下壳体714。例如，在中间部分730与上壳体712和/或下壳体714之间存在穿孔件或类似附件。穿孔件被撕开或破裂，以允许过滤器710移动到延伸位置(图11B)。图11B示出了中间部分730保持附接到处于延伸位置的上壳体712。图12B示出了中间部分730保持附接到处于延伸位置的下壳体714。在又一替选方案中，中间部分通过接合特征连接到上壳体和/或下壳体，该接合特征例如为卡扣配合、摩擦配合、突起、突片、钩、互锁或其他特征，其接合相应的特征，例如凹部、开口、卡扣配合、摩擦配合、突片、突起、钩、互锁或其他特征，以将中间部分与相邻的壳体连接。中间部分和相邻壳体之间的接合特征可以被配置成使得与相邻壳体中的一者的连接比与另一个壳体的连接更强，以控制当运动到延伸位置时中间部分与上壳体还是下壳体保持在一起。
图13A和图13B示出了根据另一实施例的过滤器810。过滤器810包括与上面讨论的过滤器类似的特征，并且将仅讨论过滤器之间的一些差异。在所示实施例中，过滤器810包括上壳体812和下壳体814，上壳体和下壳体中的任一个或两个可以是大体平坦的或者可以具有内部容积。过滤器810还包括中间部分830，并且在收缩位置，过滤介质816实际上完全容纳在壳体812，814之间，并被中间部分830包围和封闭。在所示实施例中，中间部分830是撕开式部件，在使用过滤器810之前，用户将其与两个壳体812，814的连接移除(如图13A所示)。在一些实施例中，中间部分830可由纸、膜、带、纸板、套筒或其他合适的部件形成。在一个替选方案中，中间部分和下壳体组合成一个可拆卸或可撕开的部件，并且过滤介质的底部用接缝封闭。
图14A和图14B示出了根据另一实施例的过滤器910。过滤器910包括与上述过滤器类似的特征，并且将仅讨论过滤器之间的一些差异。过滤器910包括类似于图8A和图8B的过滤器410的壳体412的上壳体912。过滤器910还包括过滤介质916的下端932，其用接缝封闭，如图14B所示，其为平缝或轧缝。在收缩位置，过滤介质916完全容纳在上壳体912的内部容积中。在一些实施例中，过滤介质916通过上壳体912的底部的封闭装置封闭在上壳体912中的收缩位置。封闭装置可包括薄膜、箔、纸、盖、带、袋、套管或将过滤介质916和上壳体912保持在收缩位置的其它合适装置。封闭装置可包括穿孔、狭缝、撕裂线或铰链，其允许过滤介质916移动到延伸位置。在一些实施例中，在将过滤器910安装在装置中期间和之后，封闭装置或盖将保持就位。然后，该装置可以包括自动打开或剪切盖子的特征，以允许过滤介质移动到延伸位置。替选地或另外地，来自装置通过入口开口918的气流使过滤介质916自动延伸并撕开、推动、和/或摆动封闭装置以使封闭装置打开，从而使过滤器910自动地延伸。在其他实施例中，可以在安装过滤器910之前或紧接其后，由用户移除(例如通过剥离或撕裂)封闭装置。
图15A至图15C示出了根据另一实施例的过滤器1010。过滤器1010包括与上述过滤器类似的特征，并且将仅讨论过滤器之间的一些差异。过滤器1010包括类似于图8A和图8B(或任何其他公开的实施例)的过滤器410的壳体412的上壳体1012。过滤器1010还包括过滤介质1016的下端，其包括角撑板底部1034。角撑板底部1034可由介质材料、热塑性模制或模切材料、薄膜、箔或其他合适的材料形成。在一些实施例中，角撑板底部1034是透气的。此外，在一些实施例中，角撑板底部1034可以是自支撑型角撑板。在收缩位置，过滤介质1016至少部分地容纳在上壳体1012的内部容积中。在一些实施例中，过滤介质1016通过上壳体1012的底部上的封闭装置封闭在上壳体1012中处于收缩位置。封闭装置可包括薄膜、箔、纸、盖、带、袋、套管或将过滤介质1016和上壳体1012保持在收缩位置的其它合适装置。封闭装置可包括穿孔1069、狭缝、撕裂线或铰链，其允许过滤介质1016移动到延伸位置。在一些实施例中，在将过滤器1010安装到装置期间和之后，封闭装置或盖将保持就位。然后，该装置可以包括自动打开或剪切盖子的特征。替选地或另外地，来自装置通过入口开口1018的气流使得过滤介质1016自动延伸并撕开、推动和/或摆动封闭装置以使封闭装置打开，从而使过滤器1010自动地延伸。在其他实施例中，可以在安装过滤器1010之前或紧接其后，由用户移除(例如通过剥离或撕裂)封闭装置。
图16A示出了将过滤介质416附接到上壳体412(或本文所述的任何上壳体)的一种可能方式。在图16A的实施例中，过滤介质416在过滤介质416的第一端422处焊接到上壳体412的侧壁438的内表面436上。也可以使用粘合剂将介质416附接到壳体412。在其他实施例中，包括当上壳体412由热塑性塑料形成时，壳体412可以包覆成型到过滤介质416上。图16B示出了上面关于图16A描述的附件，除了壳体412具有不同形状的侧壁438，以及过滤介质416的端部422邻接壳体412的顶壁440之外。在16A和图16B所示的实施方式中，附件大体径向或横向于过滤介质的方向，并且在下端被闭合之前，通过过滤器的下端设置心轴、角件或其他附接工艺支撑件。
图17A示出了将过滤介质416附接到上壳体412(或本文所述的任何上壳体)的另一可能方式。在图17A的实施例中，过滤介质416在过滤介质416的第一端422处焊接到上壳体412的顶壁440的内表面442上。可替选地，也可以使用粘合剂将介质416附接到壳体412。在其他实施例中(未示出)，当上壳体412由热塑性塑料形成时，壳体412可以包覆成型到过滤介质416上。图17B示出了上面关于图17A描述的附件，除了壳体412具有不同形状的侧壁438。在图17A和图17B所示的实施方式中，附件大体径向或沿着过滤介质的方向，并且在下端被闭合之前，通过过滤器的下端设置心轴、角件或其他附接工艺支撑件。
图18A至图18C示出了在将过滤介质416附接到壳体412之前可以如何准备过滤介质416的第一端422(类似地，在附接到下壳体414之前如何准备过滤介质416的第二端)。图18A示出了过滤介质416的第一端422处于其原始厚度，并且第一端422可以以其原始厚度附接到壳体412。可替选地，如图18B所示，可以沿第一端422压缩过滤介质416，以产生厚度减小和密度增加的区域441。厚度减小的区域441是焊接到壳体412或包覆成型到壳体412的位置。图18C示出了另一实施例，其中第二材料条带442被焊接或以其他方式附接到过滤介质416的端部422。然后，第二材料条带442被焊接、包覆模制或以其他方式附接到壳体412。在一些实施例中，第二材料条带442包括薄膜和/或挤出物，并且可以施加到过滤介质416的一侧或两侧。
图19和图20示出了通过包覆成型将壳体412，414(或本文所述的其他壳体)附接到过滤介质416上的一种可能方法。如图20所示，在下端闭合之前，过滤介质416放置在模具中的模具核心444上方，模具核心444设置成通过过滤器的下端。然后，将壳体412，414的材料注入到过滤介质416上。在如图20所示的方法中，利用在端部422处具有减小的厚度441的过滤介质416。模具444在厚度减小的区域441(图20中的箭头446的区域附近)处封闭或闭合介质416。被注入的材料沿着厚度减小的区域441粘附到过滤介质416上，以将过滤介质416附接到壳体412，414。在各种替选方案中，可以使用经受在图18A，图18B和图18C中所示的端部处理的过滤介质。
在另一替选方案中，如参考图8C所讨论的那样，过滤介质416可以被分成至少两个部分，其中过滤介质416的第一部分附接到上壳体412。将介质的较小部分附接到上部可以在需要内部支撑的焊接或模塑工艺中用于处理过滤介质。然后，在将第一部分附接到上壳体之后，使用传统的粘合、缝合或焊接技术来将第二件过滤介质416’附接到过滤介质416的第一部分。在一个实施例中(未示出)，面板428通过焊接、包覆成型、粘合剂或其他技术直接附接到上壳体，并且过滤介质416附接到面板。
图21A示出了将过滤介质416附接到下壳体414(或本文所述的任何下壳体)的可能方式。在图21A的实施例中，过滤介质416在过滤介质416的第二端423处焊接到下壳体414的侧壁448的外表面446上。也可以使用粘合剂将过滤介质416附接到壳体414。图21B示出了将过滤介质316附接到平坦下壳体314的一种可能方式(类似地，可以用于附接到平坦的上壳体412或上述任何壳体)。可任选地，具有凸起452的环450可以被装配以在环和壳体414之间捕获过滤介质416的下端，并且可以被热熔或以其他方式紧固以附接过滤介质416和壳体414。
图22示出了替选实施例，其中上壳体412的一部分454由过滤介质416形成，一般通过使部分454中的过滤介质416比过滤介质416的其他区域更刚性或更硬。部分454通过压缩成型、真空热成型或两者的组合来加强，和/或用热固性、热塑性或其他材料来涂覆/浸渍部分454，以形成利用过滤介质416制成的、具有所需形状的刚性或半刚性上部。包括入口开口418的入口件456插入穿过部分454的孔457。入口件456可通过焊接或粘合剂附接。在所示的实施例中，入口件456附接到部分454的内部，并且在其他实施例中，入口件456可以附接到部分454的外部。在另一个实施例中，在加强操作之前、期间或之后，入口件456被包覆成型到过滤介质上。
图23示出了替选实施例，其中过滤介质416形成有大体封闭的端部(除孔458之外)。然后，过滤介质416附接到壳体412，其中孔458与入口开口418对准。可以通过在孔458周围焊接或粘合来制造附件。
图24和图25示出了替选实施例，其中壳体412或壳体414通过折叠模切形状460(图25)而形成。形状460被模切然后被折叠以形成壳体412或414。过滤介质可通过焊接或粘合剂而附接到壳体412或414。在其他实施例中，壳体可以由从顶部件铰接的单件形成。顶部和底部模切件可以被分离，然后通过上述方法彼此粘合或分别粘合到过滤介质上。
图26和图27示出了根据另一实施例的过滤器1110。过滤器1110包括与上述的过滤器类似的特征，并且将仅讨论过滤器之间的一些差异。过滤器1110包括上壳体1112，上壳体1112包括袋112。在一个实施例中，过滤介质1116形成为具有所需入口1118的完整封闭件。过滤介质被压实并插入袋1112的开口端然后袋被密封，或可替选地，袋1112围绕被压实的介质形成并围绕被压实的介质密封。可选地，袋1112围绕入口1118附接到过滤材料。袋1112可以由箔、塑料、纸或其他合适的材料形成。袋1112包括与袋1112顶部处的入口1118相对的撕开式底部1164。在一些应用中，袋1112安装到装置中，其中过滤介质1116处于收缩位置(图26)。然后，当使用或启动装置时，由于通过入口1118的气流，过滤介质1116自动撕裂通过袋1112的底部1164。可替选地，袋包括用户在装入装置之前打开的部分，例如撕开部分、撕裂或切割线、或其他开口。在又一替选方案中，可以使用一种机构来推动或拉动过滤器的一端远离另一端，以将过滤器移动到延伸位置。
尽管已经参考某些优选实施例详细描述了本发明，但是在所描述的本发明的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。

Claims (56)

1.一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离，其特征在于，所述过滤器包括：
壳体；
过滤介质，联结到壳体以形成收集容器，所述收集容器被配置成储存由过滤介质从流体流中分离的碎屑；
入口开口，延伸穿过所述壳体以提供到所述收集容器中的流体连通，使得带有碎屑的流体流可以流入所述收集容器，并且相对清洁的流体流通过所述过滤介质流出，以及
附接构件，将所述过滤介质联结到所述壳体。
2.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述壳体包括凹槽，所述凹槽容纳所述附接构件，以将所述过滤介质联接到所述壳体。
3.根据权利要求2所述的过滤器，其特征在于，所述凹槽形成有内壁和外壁，其中所述外壁的高度大于所述内壁的高度。
4.根据权利要求2所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质设置在所述凹槽和所述附接构件之间，从而将所述过滤介质联接到所述壳体。
5.根据权利要求4所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质折叠在所述附接构件上，以使得所述过滤介质的一端远离所述上壳体延伸一所需长度，从而形成重叠的过滤介质部分。
6.根据权利要求5所述的过滤器，其特征在于，还包括一个或多个延伸构件，其定位在一位置以引导所述重叠的过滤介质部分沿着所述过滤器的外壁的方向延伸。
7.根据权利要求4所述的过滤器，其特征在于，所述附接构件和所述过滤介质压配合到所述凹槽中。
8.根据权利要求4所述的过滤器，其特征在于，所述附接构件和所述过滤介质紧固到所述凹槽中。
9.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述壳体由塑料材料形成。
10.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述壳体是第一壳体，所述过滤器还包括第二壳体，其中所述第一壳体联接到所述过滤介质的第一端，并且所述第二壳体联接到所述过滤介质的第二端，其中所述第二壳体包括容纳过滤介质的一部分的凹槽，其中第二附接构件容纳在所述第二壳体的凹槽内，以将所述过滤介质的所述第二端联结到所述第二壳体。
11.根据权利要求10所述的过滤器，其特征在于，所述第二壳体的凹槽形成有内壁和外壁，其中所述外壁的高度大于所述内壁的高度。
12.根据权利要求10所述的过滤器，其特征在于，所述附接构件和所述第二附接构件中的一者或两者包括固定凹口或突起。
13.一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离，其特征在于，所述过滤器包括：
壳体，具有第一内部容积；
过滤介质，具有第一端和第二端；以及
附接构件，将所述过滤介质联结到所述壳体，以至少部分地形成收集容器，所述收集容器被配置成储存由所述过滤介质分离的碎屑，其中，
过滤介质的所述第一端被折叠，使得所述第一端的至少一部分远离所述壳体延伸，从而形成重叠的过滤介质部分。
14.根据权利要求13所述的过滤器，其特征在于，所述流体流在朝向所述重叠的过滤介质部分的方向上流动。
15.根据权利要求13所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质折叠在所述附接构件上，以形成所述重叠的过滤介质部分。
16.根据权利要求13所述的过滤器，其特征在于，所述壳体包括凹槽，所述凹槽容纳所述附接构件，以将所述过滤介质联接到所述壳体。
17.根据权利要求13所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质形成周边，并且所述重叠的过滤介质部分沿着所述过滤介质的所述周边的一个或多个部分延伸。
18.根据权利要求13所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质形成周边，并且所述重叠的过滤介质部分围绕所述过滤介质的所述周边延伸。
19.根据权利要求13所述的过滤器，其特征在于，所述壳体是第一壳体，所述过滤器还包括第二壳体，其中所述过滤介质在所述过滤介质的第二端处联接到所述第二壳体，其中所述过滤器的第二端被折叠，以使得所述第二端的至少一部分远离所述第二壳体延伸，以形成第二重叠的过滤介质部分。
20.根据权利要求17所述的过滤器，其特征在于，所述第二壳体包括凹槽，所述凹槽容纳所述附接构件，以将所述过滤介质联接到所述第二壳体。
21.一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离，其特征在于，所述过滤器包括：
壳体，具有第一内部容积；
过滤介质，具有第一端、第二端、以及在所述第一端和所述第二端之间的第二内部容积，所述过滤介质在所述过滤介质的所述第一端处联接到所述壳体，使得所述第一内部容积和所述第二内部容积一起至少部分地限定收集容器，所述收集容器被配置成储存由所述过滤介质从流体流中分离的碎屑；以及
入口开口，延伸穿过所述壳体，以提供到所述收集容器中的流体连通，使得带有碎屑的流体流可以流入所述收集容器，并且相对清洁的流体流在所述过滤介质的所述第一端和所述第二端之间通过所述过滤介质离开，以及
其中过滤介质可收缩到所述壳体的所述第一内部容积中。
22.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，还包括在所述入口开口中的阀门，所述阀门可在打开位置和闭合位置之间移动。
23.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质包括从所述过滤介质的所述第一端延伸到所述第二端的接缝，所述过滤器还包括沿着所述接缝延伸的面板。
24.根据权利要求23所述的过滤器，其特征在于，所述面板是透明的。
25.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，所述壳体由塑料材料形成。
26.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，所述壳体是第一壳体，所述过滤器还包括第二壳体，其中所述过滤介质在所述过滤介质的第二端处联接到所述第二壳体，并且其中当过滤介质收缩到所述第一壳体中时，所述第二壳体和第一壳体包围所述过滤介质。
27.根据权利要求26所述的过滤器，其特征在于，当所述过滤介质收缩到所述第一壳体中时，所述第二壳体联接到所述第一壳体。
28.根据权利要求26所述的过滤器，其特征在于，所述第二壳体限定第三内部容积，其中所述第一内部容积、所述第二内部容积和所述第三内部容积一起至少部分地限定所述收集容器。
29.根据权利要求26所述的过滤器，其特征在于，所述第二壳体是平坦的。
30.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质的第二端用接缝封闭。
31.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质的第二端包括角撑板。
32.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，还包括联接到所述壳体的盖子，所述盖子将所述过滤介质保持在位于所述壳体的所述第一内部容积内、在所述盖子和所述壳体之间的收缩位置。
33.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质的第一端被焊接到所述壳体。
34.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，所述壳体包覆模制到所述过滤介质的所述第一端上。
35.根据权利要求21所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质的所述第一端通过粘合剂附接到所述壳体。
36.一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离，其特征在于，所述过滤器包括：
第一壳体；
第二壳体，具有第一内部容积；
过滤介质，具有第一端、第二端、以及在所述第一端和所述第二端之间的第二内部容积，所述过滤介质在所述过滤介质的所述第一端处联接到所述第一壳体，所述过滤介质在所述过滤介质的所述第二端处联接到所述第二壳体，使得所述第一内部容积和所述第二内部容积一起至少部分地限定收集容器，所述收集容器被配置成储存由所述过滤介质分离的碎屑；以及
入口开口，延伸穿过所述第一壳体，以提供到所述收集容器中的流体连通，使得带有碎屑的流体流可以流入所述收集容器，并且相对清洁的流体流在所述过滤介质的所述第一端和所述第二端之间通过所述过滤介质离开，以及
其中所述过滤介质可收缩到所述第二壳体的所述第一内部容积中。
37.根据权利要求36所述的过滤器，其特征在于，当所述过滤介质收缩到所述第二壳体中时，所述第二壳体和所述第一壳体包围所述过滤介质。
38.根据权利要求36所述的过滤器，其特征在于，当所述过滤介质收缩到所述第二壳体中时，所述第二壳体联接到所述第一壳体。
39.根据权利要求36所述的过滤器，其特征在于，所述第一壳体具有第三内部容积，其中所述过滤介质可收缩到所述第一壳体的所述第三内部容积中。
40.一种过滤器，其被配置成将碎屑与流体流分离，其特征在于，所述过滤器包括：
第一壳体；
第二壳体；
过滤介质，具有第一端、第二端、以及在所述第一端和所述第二端之间的内部容积，所述过滤介质在所述过滤介质的所述第一端处联接到所述第一壳体，所述过滤介质在所述过滤介质的所述第二端处联接到所述第二壳体，使得所述过滤介质的所述第一壳体和所述第二壳体和所述内部容积一起至少部分地限定收集容器，所述收集容器被配置成储存由所述过滤介质分离的碎屑；以及
入口开口，延伸穿过所述第一壳体，以提供到所述收集容器中的流体连通，使得带有碎屑的流体流可以流入所述收集容器，并且相对清洁的流体流在所述过滤介质的所述第一端和所述第二端之间通过所述过滤介质离开，以及
其中所述过滤介质可收缩到处于收缩位置、在所述第一壳体和所述第二壳体之间，并且所述过滤介质可移动到延伸位置。
41.根据权利要求40所述的过滤器，其特征在于，还包括在所述第一壳体和所述第二壳体之间的中间部分，所述中间部分将所述过滤介质保持在所述收缩位置。
42.根据权利要求41所述的过滤器，其特征在于，所述中间部分以及所述第一壳体和所述第二壳体将所述过滤介质封闭在所述收缩位置。
43.根据权利要求41所述的过滤器，其特征在于，所述中间部分可拆卸地联结到所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一个，以允许所述过滤介质移动到所述延伸位置。
44.根据权利要求40所述的过滤器，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体将所述过滤介质封闭在所述收缩位置。
45.根据权利要求40所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质在所述收缩位置可收缩到所述第一壳体、所述第二壳体或两者的组合中。
46.一种制造过滤器的方法，其特征在于，所述方法包括：
提供具有入口孔的壳体；
将过滤介质成形为具有第一端和第二端的圆柱形状；
将所述过滤介质的所述第一端附接到所述壳体，以闭合所述过滤介质的所述第一端；
闭合所述过滤介质的所述第二端；以及
将所述过滤介质收缩在所述壳体的内部容积内。
47.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，还包括：在将所述过滤介质的所述第一端附接到所述壳体之前，压缩所述过滤介质的所述第一端。
48.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，还包括：在将所述过滤介质的所述第一端附接到所述壳体之前，将第二材料附接到所述过滤介质的所述第一端。
49.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，将所述过滤介质的所述第一端附接到所述壳体的步骤包括将第二材料附接到所述壳体，并将所述过滤介质的所述第一端附接到所述第二材料。
50.根据权利要求49所述的方法，其特征在于，所述过滤介质是第一过滤介质，并且所述第二材料是第二过滤介质。
51.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，提供所述壳体并将所述过滤介质的第一端附接到所述壳体包括将所述壳体包覆模制到所述过滤介质的第一端上。
52.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，将所述过滤介质的第一端附接到所述壳体包括将所述过滤介质的第一端焊接到所述壳体。
53.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，将所述过滤介质的第一端附接到所述壳体包括使用粘合剂，以将所述过滤介质的第一端附接到所述壳体。
54.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，所述壳体是第一壳体，其中闭合所述过滤介质的第二端包括将第二壳体附接到所述过滤介质的第二端。
55.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，闭合所述过滤介质的所述第二端包括用接缝封闭所述过滤介质的所述第二端。
56.根据权利要求46所述的方法，其特征在于，闭合所述过滤介质的所述第二端包括附接角撑板底部。
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