CN109414639B - 过滤器系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种过滤器系统和在过滤器系统中使用的过滤器和外壳部件。过滤器系统包括至少一个接收在外壳中的过滤器，该外壳具有罩和外壳本体。过滤器包括至少一个由罩接合以固定罩的闩锁凸片。第一密封件和第二密封件密封该系统。闩锁凸片轴向延伸超过外壳本体的锁扣。还提供一种包括预清洁器的过滤器系统，流体沿第一方向移动通过所述预清洁器，所述第一方向与流体流过该过滤器系统的过滤器的第二方向不同。还提供一种维护过滤器系统的方法。

Description

过滤器系统
技术领域
本发明总体上涉及过滤器系统、用于过滤器系统的滤筒、和过滤器系统的用于承载滤筒的过滤器外壳。
背景技术
用于过滤流体的过滤器系统用于从诸如气体(如空气)和液体的流体中去除杂质。过滤器系统可以包括过滤器外壳，其能可置换地接收一个或多个过滤器(通常称为滤筒或过滤元件)。过滤器外壳(在本文中也简称为外壳)可具有外壳本体和限定中心腔的罩，一个或多个过滤器接收在该中心腔内。所述一个或多个过滤器具有流体从中流过以去除杂质的过滤介质。
过滤器系统配置成使得一个或多个过滤器定位并接收在过滤器外壳内，以至于避免流体绕过过滤介质。当其涉及防止流体旁通、以恰当的关系将各种部件固定在一起、防止使用尺寸不合适或不符合容量和效率要求的不恰当过滤元件等时，可能会出现问题。
过滤器通常可从外壳移除，使得能够以预定的维护间隔更换过滤器、或当过滤器的使用寿命由于过滤器内积聚的杂质量而到期时更换过滤器。
本发明的各个方面涉及对过滤器系统的特征的改进，包括过滤器、过滤器外壳和/或过滤器外壳的各种部件的相互作用，从而提供系统改善的操作性。
发明内容
在本发明的一个实施例中，提供了一种过滤器。所述过滤器包括过滤介质包(filter media pack)、框架构件、凸缘部分和凸片。所述过滤介质包具有入口面和出口面，中心轴线横向延伸穿过所述入口面和出口面。所述框架构件附接至所述过滤介质包。所述框架构件包括径向向外突伸的凸缘部分。所述凸片从所述凸缘部分轴向突伸。
在一个实施例中，所述凸片与壳体部分径向向外地间隔开，使得所述壳体部分和所述凸片径向上在其之间形成间隙。
在一个实施例中，所述凸片大致平行于所述中心轴线延伸。
在一个实施例中，所述凸片相对于所述中心轴线以不大于15度的角度延伸。
在一个实施例中，所述凸片具有至少0.25英寸的轴向长度、至少0.1英寸的宽度、以及0.1英寸的厚度。
在一个实施例中，所述凸片具有T形横截面。
在一个实施例中，所述凸片与所述凸缘部分一体形成，使得从过滤器外壳移除所述过滤器会使所述凸片与所述过滤器一起取下。
在一个实施例中，所述凸缘部分和所述凸片完全轴向偏离所述过滤介质。
在一个实施例中，所述过滤器包括围绕所述壳体部分的、且径向定位在壳体部分和凸片之间的环形密封件。
在一个实施例中，所述过滤器包括在与另一凸片相同的方向上从所述凸缘部分轴向突伸的第二凸片。所述第二凸片具有径向向外延伸的径向突伸凸块(nib)。所述第二凸片用于在安装罩之前将所述过滤器首先固定到过滤器外壳本体。
在一个实施例中，所述凸缘部分包括在背离所述过滤介质包的出口面的入口侧中形成的多个开口。
在一个实施例中，所述壳体部分包括从所述过滤介质包轴向偏离的无孔区域，所述无孔区域限定了轴向偏离于所述过滤介质包的中心腔。
在一个实施例中，所述中心腔的平行于所述中心轴线的深度是平行于所述中心轴线的所述入口面和出口面之间的距离的至少两倍。
在一个实施例中，一种过滤器系统包括如上所述的过滤器。该系统还包括罩构件、外壳和闩锁。所述外壳具有中心腔并接收所述过滤器。所述外壳包括用于在所述中心腔内支承和定位所述过滤器的支承凸缘。所述闩锁通过与所述凸片接合而将所述罩构件固定至所述外壳本体。这可以用于所述凸片由初级过滤器或次级过滤器形成的实施例中。
在一个实施例中，所述外壳本体限定了轴向锁扣(axial catch)。当所述过滤器安装在所述中心腔内时，所述凸片延伸超过所述锁扣。所述凸片保持所述闩锁与所述轴向锁扣的轴向接合。
在一个实施例中，所述支承凸缘的与支承所述过滤器的一侧相反的一侧提供所述轴向锁扣。
在一个实施例中，所述轴向锁扣轴向背离所述外壳本体接收所述过滤器的一端。
在一个实施例中，当安装所述过滤器时，所述轴向锁扣朝着所述凸片缩窄。所述凸片防止在安装所述过滤器时所述闩锁与所述凸片脱离。
在一个实施例中，所述支承凸缘具有槽口，所述槽口接收轴向穿过的凸片。在凸片没有安装在所述槽口中的情况下，则所述闩锁不会将所述罩构件固定至所述外壳本体。
在一个实施例中，当所述次级过滤器安装在所述外壳本体的中心腔内时，所述凸缘部分位于所述支承凸缘的第一侧，并且所述凸片的远端位于并延伸超出所述支承凸缘的第二侧。所述第二侧与所述第一侧轴向相反。所述闩锁在所述支承凸缘的第二侧与所述凸片接合。
在一个实施例中，所述凸片的径向内侧和所述外壳本体的径向外表面径向上在其之间形成释放区(relief)，当所述闩锁处于固定状态时，所述闩锁的一部分接收在所述释放区中。
在一个实施例中，所述外壳本体包括与所述槽口相邻的锥形区域，当所述槽口中不存在凸片时，所述锥形区域防止所述闩锁与所述外壳本体保持接合。所述锥形区域位于所述支承凸缘的、与所述过滤器的凸缘部分相邻的一侧相反的一侧。
在一个实施例中，所述过滤器的框架构件包括围绕所述过滤介质包的壳体部分。所述凸缘部分从所述壳体部分径向向外突伸。
在一个实施例中，所述过滤器为限定所述壳体部分内的中心腔的次级过滤器。所述过滤器系统还包括初级过滤器，其具有第二过滤介质包和附接至所述第二过滤介质包的挤压凸缘。当所述初级过滤器和次级过滤器安装在所述外壳本体内时，所述挤压凸缘轴向定位在所述罩构件和另一过滤器的凸缘部分之间。在其它实施例中，另外的过滤器可以为次级过滤器的形式，而不是初级过滤器。
在一个实施例中，在所述挤压凸缘和所述凸缘部分之间设置第一密封构件。在所述凸缘部分和所述支承凸缘之间设置第二密封构件。
在一个实施例中，所述第一密封构件和第二密封构件彼此独立。
在一个实施例中，所述挤压凸缘和所述第二过滤器是无密封的。
在一个实施例中，所述罩构件直接压在所述挤压凸缘上。
在一个实施例中，所述外壳本体限定至少一个孔。所述罩构件包括至少一个从其向外延伸的罩凸片。当所述闩锁与所述过滤器的凸片接合时，所述罩凸片延伸进入所述外壳本体中的所述孔。
在一个实施例中，所述闩锁提供沿着第一轴线将所述罩构件固定到所述外壳本体的轴向力，并且所述罩凸片沿着大致垂直于所述第一轴线的第二轴线延伸进入所述外壳本体中的所述孔。
在另一实施例中，提供了一种过滤器。所述过滤器包括过滤介质包和边界框架。所述过滤介质包具有入口面和出口面。中心轴线横向穿过所述入口面和所述出口面。所述边界框架具有径向向外延伸超过所述过滤介质包的外周边的挤压凸缘。
在一个实施例中，所述挤压凸缘是无密封的。
在一个实施例中，所述挤压凸缘具有轴向背离所述过滤介质的第一面。所述入口面和出口面轴向偏离于所述第一面。
在一个实施例中，所述挤压凸缘径向向外延伸超过所述过滤介质包的外周边至少0.25英寸。所述挤压凸缘具有至少0.1英寸的轴向厚度。
在一个实施例中，提供了一种过滤器组件。所述过滤器组件包括初级过滤器、次级过滤器、第一密封件和第二密封件。所述初级过滤器包括过滤介质包和边界框架。所述过滤介质包具有入口面和出口面。中心轴线横向延伸穿过所述入口面和出口面。所述边界框架具有径向向外延伸超过所述过滤介质包的外周边的挤压凸缘。所述挤压凸缘具有相反的第一侧和第二侧。所述次级过滤器包括限定接收所述初级过滤器的中心腔的壳体。密封支承凸缘从所述壳体径向向外延伸，并具有面向所述挤压凸缘的第一侧和背离所述挤压凸缘的相反的第二侧。所述第一密封件密封地介于所述挤压凸缘的第二侧和所述密封支承凸缘的第一侧之间。所述第二密封件邻近所述密封支承凸缘的第二侧。
在一个实施例中，所述第一密封件和第二密封件附贴至所述次级过滤器，使得从所述次级过滤器移除所述初级过滤器会使所述第一密封件和第二密封件与所述次级过滤器一起留下。
在一个实施例中，所述第一密封件和第二密封件是分开的并且彼此不附接，使得它们是不同的垫圈。
在一个实施例中，所述挤压凸缘包括至少一个轴向延伸的特征结构，并且所述密封支承凸缘包括至少一个槽口。当所述初级过滤器接收在所述次级过滤器的中心腔内时，所述轴向延伸的特征结构位于所述槽口中。
在一个实施例中，所述次级过滤器包括至少一个在所述密封支承凸缘的第二侧上轴向延伸的闩锁凸片，并且该闩锁凸片与所述壳体径向偏离以在它们之间限定间隙。所述第二密封件径向上于所述闩锁凸片和所述壳体之间地定位在所述间隙内。
在一个实施例中，所述第二密封件外接(circumscribe)所述壳体。
在一个实施例中，所述壳体的限定所述次级过滤器的中心腔的部分是无孔的。
在一个实施例中，提供了一种包括过滤器组件、罩和外壳本体的过滤器系统。所述过滤器组件包括初级过滤器、次级过滤器、第一密封件和第二密封件。所述初级过滤器包括过滤介质包和边界框架。所述过滤介质包具有入口面和出口面。中心轴线横向延伸穿过所述入口面和出口面。所述边界框架具有径向向外延伸超过所述过滤介质包的外周边的挤压凸缘。所述挤压凸缘具有相反的第一侧和第二侧。所述次级过滤器包括限定接收所述初级过滤器的中心腔的壳体。密封支承凸缘从所述壳体径向向外延伸，并具有面向所述挤压凸缘的第一侧和背离所述挤压凸缘的相反的第二侧。所述第一密封件密封地介于所述挤压凸缘的第二侧和所述密封支承凸缘的第一侧之间。所述第二密封件邻近所述密封支承凸缘的第二侧。所述外壳本体限定了接收所述初级过滤器和次级过滤器的过滤器接收室。所述外壳本体包括从所述外壳本体径向向外延伸的周边支承凸缘。所述第二密封件轴向上介于所述密封支承凸缘和所述周边支承凸缘之间，以将所述次级过滤器密封至所述外壳本体。
在一个实施例中，所述罩轴向压在所述挤压凸缘上，以提供将所述第一密封件密封到所述挤压凸缘和所述密封支承凸缘、并将所述第二密封件密封到所述密封支承凸缘和所述周边支承凸缘的力。
在一个实施例中，所述系统包括至少一个闩锁，其具有将所述罩固定至所述外壳本体的锁定状态。所述至少一个闩锁在锁定状态下时提供启用所述第一密封件和第二密封件的力。所述至少一个闩锁具有释放所述力的解锁状态。
在一个实施例中，锁定状态下的所述至少一个闩锁的力压缩所述第一密封件和第二密封件。
在一个实施例中，直到所述挤压凸缘轴向抵靠所述密封支承凸缘并且所述密封支承凸缘轴向抵靠所述周边支承凸缘，才发生所述第一密封件和第二密封件的压缩。
在一个实施例中，所述次级过滤器包括至少一个闩锁凸片，所述闩锁凸片被所述至少一个闩锁接合以将所述闩锁固定在锁定状态。
在一个实施例中，所述罩是预清洁器的形式。
在一个实施例中，所述预清洁器包括旋转管。
在一个实施例中，所述第一密封件在6-9psi下被轴向压缩15％至30％。
在一个实施例中，所述挤压凸缘包括沿其下侧的适合于密封的矩形密封面。
在一个实施例中，所述过滤器包括用于定位和对中所述过滤器的定位器具，所述定位器具设置在所述挤压凸缘上。所述定位器具包括至少一个与所述过滤介质包间隔开并在其之间限定间隙的轴向延伸的特征结构、和在所述至少一个轴向延伸的特征结构和所述过滤介质包之间延伸的矩形密封面。所述矩形密封面具有至少为1/4英寸的径向宽度，并且所述挤压凸缘具有至少为1/2英寸的径向宽度。所述至少一个轴向延伸的特征结构包括位于所述挤压凸缘的第一侧上的第一特征结构和位于所述挤压凸缘的第二相反侧上的第二特征结构，其中所述挤压凸缘的第三侧和第四侧没有轴向延伸的特征结构。
在一个实施例中，所述边界框架包括外凸缘，该外凸缘在所述挤压凸缘的于所述密封面外侧的外部矩形周边处且沿着与下侧相反的第二侧延伸。所述挤压凸缘是无密封的。矩形灌封通道是沿着所述边界框架的内周边，所述灌封通道中的粘合材料将所述过滤介质包固定至所述边界框架。在所述边界框架的顶部下方和在所述矩形密封表面上凹入的矩形挤压表面适于方便在所述密封表面上的加载。
在一个实施例中，提供一种容置用于过滤流体的一个或多个过滤器的过滤器系统。所述过滤器系统包括外壳本体、预清洁器组件和罩构件。所述外壳本体具有上游端和下游端。中心腔位于所述上游端和下游端之间，并且在安装时保持所述一个或多个过滤器。所述预清洁器组件位于所述外壳本体的中心腔的上游。当所述一个或多个过滤器位于所述中心腔内时，所述罩构件可移除地附接到所述外壳本体和预清洁器组件。所述罩构件位于所述预清洁器组件的下游和所述外壳本体的上游。
在一个实施例中，所述外壳本体限定第一中心轴线，并且所述预清洁器组件限定与所述第一中心轴线侧向偏离的第二中心轴线。流体在大致沿着所述第一中心轴线的第一方向上流过所述外壳本体的中心腔，并且沿着所述第二中心轴线在与所述第一方向相反的第二方向上流过所述预清洁器组件。
在一个实施例中，所述第一中心轴线相对于所述第二轴线以不大于30度的角度延伸。
在一个实施例中，所述第一中心轴线与所述第二中心轴线平行。
在一个实施例中，所述罩构件限定腔，该腔具有可操作地与所述预清洁器组件流体连通的第一开口和可操作地与所述外壳本体的中心腔流体连通的、位于所述第一开口下游的第二开口。
在一个实施例中，从所述预清洁器组件经由所述罩构件的腔流到所述外壳本体的流体流在其穿过所述罩构件的腔时基本上改变方向。
在一个实施例中，所述过滤器可操作地将所述第二开口与所述外壳本体的中心腔流体连接。
在一个实施例中，所述预清洁器组件包括限定腔的预清洁器本体、和位于所述预清洁器本体内的一个或多个旋转管。
在一个实施例中，当移除所述罩构件时，所述预清洁器组件与所述外壳本体保持在一起。
在一个实施例中，所述预清洁器组件限定腔。所述预清洁器组件的腔和所述外壳本体的中心腔由单个部件形成。
在一个实施例中，所述预清洁器组件限定腔。所述预清洁器组件的腔和所述外壳本体的中心腔由固定在一起的单独部件形成。
在一个实施例中，提供了一种维护过滤器系统的方法。所述方法包括移除罩构件，该步骤包括从过滤器的闩锁凸片解开搭扣，所述闩锁凸片延伸超过该过滤器位于其中的外壳本体的轴向锁扣。所述方法包括从所述外壳本体移除所述过滤器。所述方法包括将新过滤器插入所述外壳本体。所述新过滤器具有新的闩锁凸片。所述新的闩锁凸片延伸穿过所述外壳本体的孔。所述方法包括通过将所述搭扣扣到所述新的闩锁凸片来固定所述罩构件。
在一个实施例中，所述外壳本体包括孔，在被移除之前所述过滤器的闩锁凸片延伸穿过所述孔，并且当所述新过滤器插入外壳本体时，所述新的闩锁凸片延伸穿过所述孔。
在另一实施例中，提供了一种维护过滤器系统的方法。所述方法包括从外壳本体和预清洁器组件移除罩构件，从而在不移除所述预清洁器的任何部分的情形下允许接近过滤器。所述方法包括从所述外壳本体移除所述过滤器。所述方法包括将新过滤器插入所述外壳本体。所述方法包括将所述罩构件固定至所述外壳本体。
在一种方法中，所述过滤器包括至少一个延伸超出所述外壳本体的轴向锁扣的闩锁凸片。移除所述罩构件包括解开与所述闩锁凸片接合的闩锁。所述新过滤器包括至少一个闩锁凸片，在该新过滤器插入所述外壳本体时，所述闩锁凸片延伸超过所述轴向锁扣。固定所述罩构件包括使所述闩锁与所述新过滤器的至少一个闩锁凸片接合。
从以下结合附图的详细描述中，本发明的其它方面、目的和优势将变得更加明显。
附图说明
包含在说明书中并形成说明书一部分的附图示出了本发明的若干方面，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是根据本发明的实施例的、处于锁定状态的过滤器系统的透视图；
图2是处于解锁状态的系统的透视图；
图3是系统的剖视图；
图4是系统的剖视图；
图5和图6是系统的密封界面的放大剖视图；
图7是系统的初级过滤器的剖视图；
图8和图9是初级过滤器的透视图；
图10是初级过滤器的边界框架的透视图；
图11是次级过滤器的透视图；
图12是次级过滤器的剖视图；
图13和图14是次级过滤器的放大的局部剖视图；
图15是处于解锁状态的过滤器系统的闩锁结构的放大剖视图；
图16是闩锁结构的进一步图示；
图17是初级过滤器和次级过滤器的剖视图，其示出了初级过滤器接收在次级过滤器的腔中；
图17A至图19是外壳本体的图示，其示出了次级过滤器的闩锁凸片延伸穿过的孔；
图20是过滤器系统的闩锁结构的进一步透视图；
图21和图22是过滤器系统的一个实施例的透视图；
图23至图25是图21的过滤器系统的局部分解图；
图26至图28是图21的过滤器系统的剖视图；
图29和图30是过滤器系统的一个实施例的透视图；
图31至图32以分解形式示出了图29和图30的过滤器系统；
图33是用于图29至32的过滤器系统的初级过滤器的剖面图；
图34是初级过滤器的剖视图；
图35是示出固定至外壳本体的罩构件的放大的局部剖视图；
图36是初级过滤器的进一步图示；以及
图37和图38是过滤器系统的放大分解图。
尽管结合一些优选的实施例描述了本发明，但是没有任何意图将其限制到这些实施例。相反，其意图是覆盖包含在附加权利要求所限定出的本发明精神实质和范围内的所有替换、改变和等同替代。
具体实施方式
图1和图2是根据本发明实施例的过滤器系统1000的实施例的透视图。过滤器系统1000用于过滤诸如气体或液体的流体流以去除杂质。
另外参考图3和图4，过滤器系统1000大体上包括过滤器外壳1002，其包括外壳本体1004和外壳罩构件1006。外壳1002将大体上限定出第一和第二过滤器1010、1012(也称为过滤元件或滤筒)在其中可操作地定位和固定的中心腔1008(参见图3和图4)。第一和第二过滤器1010、1012相对于彼此和外壳部件设置和定位，使得当流体流过外壳1002时，流体必须经过过滤器1010、1012的过滤介质以去除杂质(例如，当流体流过外壳1002时，不允许流体绕过过滤介质)。
在所示实施例中，待过滤的流体通过由罩构件1006限定的入口1013进入过滤器系统1000，如箭头1014所示。所示的罩构件1006包括用于执行流体的初始清洁的预清洁器机构。所示实施例中的预清洁器机构以多个旋转管1016的形式示出，当流体沿着/大致平行于过滤器系统1000的中心轴线1018轴向流过过滤器系统1000时，这些旋转管使流体旋转。流体的旋转运动可用于将较大的颗粒与流体流分离。预清洁器机构和相应的旋转管1016位于过滤器1010、1012的上游，使得较大的颗粒不会到达第一和/或第二过滤器1010、1012。
通常，旋转管的出口端会具有径向外部部分和单独的部分，其中该径向外部部分与排放口1013(图3)流体连通，用于将过滤器杂质排出罩构件，而单独的部分将被预过滤的流体与过滤器1010、1012流体连通。较重的颗粒将在旋转的流体中径向向外运动并与较清洁的径向向内的流体分离。较大的颗粒将在旋转管1016内径向向外旋转，而被清洁的较轻空气如箭头1024所示将穿过旋转管1016的外壁径向向内的中心孔并到达过滤器。在所示的实施例中，罩和预清洁器机构由单独的部件形成，这些部件可以或不可以永久地相互附接，例如通过还可以将两个部件密封在一起的粘合剂相互附接。
尽管所示实施例包括具有预清洁器机构的罩构件，但是可以设想其它没有设置这种预清洁器机构、或者甚至罩构件的实施例。此外，其它实施例可以使用更多或更少的旋转管。另外，旋转管可以是从罩构件可移除的部件，使得它们可以被清洁或以其它方式被替换。如果设置多个旋转管，则可以单独地或作为一组来移除它们。此外，除旋转管之外，还可预期设置其它预清洁器机构。
在流体经过过滤器1010、1012之后，流体经由外壳本体1002的出口1020离开外壳1002，如箭头所示。然后，被清洁的流体可以行进到下游部件，例如内燃机、涡轮机等。
在经过预清洁器机构(例如旋转管1016)之后，流体经过通常被称为初级过滤器1010的第一过滤器1010。另外参考图7和图9，初级过滤器1010包括配置成进一步从流体流去除杂质的初级过滤介质包1026。在一些实施例中，初级过滤介质包1026可由褶状(pleated)过滤介质、槽纹(fluted)过滤介质或其它类型的过滤介质形成。2015年10月20日提交的美国专利申请62/243,740中公开了在本发明的实施例中使用的特定过滤介质和用于形成过滤介质和过滤介质包的方法，该申请已转让给本申请的受让人，并且其教导和公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。
参照图5至图10，初级过滤器1010包括边界框架1030形式的框架构件，其可操作地附接到过滤介质包1026。边界框架1030以密封方式附接到过滤介质包1026，以避免边界框架1030和过滤介质包1026之间的流体旁通。在所示实施例中，边界框架1030包括接收粘合剂1034的通道1032，该粘合剂将边界框架1030固定至过滤介质包1026并且还避免流体旁通(参见例如图5至图7)。在一些实施例中，粘合剂1034可以是聚氨酯材料，更特别是硬质或发泡聚氨酯。可以考虑其它粘合剂，例如热熔粘合剂。
通道1032和粘合剂1034通常围绕过滤介质包1026的周边延伸，以将边界框架1030附接到过滤介质包1026。
边界框架1030包括形成挤压凸缘1036的、径向向外延伸的部分，该挤压凸缘相对于中心轴线1018径向向外延伸超过过滤介质包1026的外周边。挤压凸缘1036优选延伸超过过滤介质包1026的外周边至少0.25英寸，更优选为至少0.5英寸，更优选为至少0.75英寸。然而，挤压凸缘1036可以相对于中心轴线1018从过滤介质包1026的外周边在径向方向上延伸大于1英寸。通常，挤压凸缘1036将延伸超过过滤介质包1026的外周边小于0.75英寸。
挤压凸缘1036具有第一侧1040(入口侧)和第二侧1042(出口侧)。第一侧1040和第二侧1042大体上彼此相反。当第一过滤器1010安装在外壳1002中时，入口侧1040大体上沿轴向面向罩构件1006，并且第二侧1042大体上沿轴向背离罩构件1006并朝向外壳本体1004的出口端。
第一侧1040提供罩挤压区域1044，当过滤器系统1000完全组装好时，罩构件1006的以轴向延伸凸缘1046形式示出的挤压部分被轴向压靠在该罩挤压区域上。罩挤压区域1044和罩构件1006的挤压部分位于外壳1002的外壳本体1004的中心腔的径向外侧。
虽然在罩1006和边界框架1030之间没有示出密封件，但是在一些实施例中可以如此提供密封构件。在一些实施例中，密封构件为罩构件1006和边界框架1030之间的唇形密封件的形式。譬如，可以在轴向延伸凸缘1046与位于挤压凸缘1036的外周边处的外部轴向延伸凸缘之间形成径向密封件。可替代地，密封件可以直接地轴向位于轴向延伸凸缘1046和挤压凸缘1036的第一侧1040之间。密封件可以是预成型垫圈或原位模制(molded inplace)垫圈的形式。如果使用预成型垫圈，则垫圈可以胶合到罩构件1006或主边界框架1030上。可替代地，其不能粘附到任何一种部件上。由于该界面位于过滤介质的上游，因而该密封件是可选的。
过滤介质包1026限定了第一面1048，其在所示实施例中是入口面。过滤介质包1026还限定第二面1049，其在所示实施例中是出口面(例如参见图3、图4和图7)。过滤介质包1026的第一面1048相对于挤压凸缘1036的第一侧1040的罩挤压区域144轴向凹入(例如参见图6)。在所示实施例中，第一面和第二面横向于中心轴线1018，且甚至更特别地与中心轴线1018正交。
参照图10，边界框架1030包括一对轴向向下悬垂的侧壁1050、1052，这些侧壁有助于在第一过滤器1010组装期间支承和定位过滤介质包1026。如果使用褶皱/折叠型介质并根据过滤介质包1026的面板的朝向形成过滤介质包1026，则每个侧壁1050、1052可以在过滤介质包1026的相邻面板之间延伸。侧壁1050、1052包括能提供进一步的刚度的向内延伸的肋1054。例如，如果使用褶皱/折叠型介质，则肋1054可以在过滤介质包1026的相邻面板之间延伸。此外，如果使用了槽纹过滤介质，则肋1054可以延伸到在相邻槽纹之间形成的凹槽中。
边界框架1030还包括多个轴向延伸的特征结构1056，当将初级过滤器1010插入过滤器系统1000并且特别是插入第二过滤器中时，这些特征结构可用于相对于次级过滤器1012定位初级过滤器1010。轴向延伸的特征结构1056随着其朝向远端延伸可以具有轻微的锥度，以在组装期间和维护间隔有助于初级过滤器和次级过滤器1010、1012的对准。边界框架1030一侧上的特征结构1056与相对侧上的特征结构1056相比可以隔开不同的距离，使得在安装初级过滤器1010时初级过滤器1010的定向是正确的。当本文的系统处于非水平定向时，例如是由其在车辆上的安装定向导致的、或当车辆在斜坡上时，这种轴向延伸的特征结构1056还有利地有助于将初级过滤器1010安装到次级过滤器1012中。
挤压凸缘1036的第二侧1042限定密封表面1058，该密封表面与第一密封构件1060(在附图中重叠示出)配合以将初级过滤器1010密封到次级过滤器1012。密封表面1058径向地定位在轴向延伸的特征结构1056与边界框架1030的通道1032之间。在组装时，罩构件1006经由挤压部分1046压在挤压凸缘1036的第一侧1040上，以将第二侧1042和尤其是密封表面1058轴向压入第一密封构件1060中从而形成密封。
在一些实施例中，初级过滤器1010可以被称为无密封，因为在一些实施例中初级过滤器1010不包括与其附着的任何密封构件。然而，其它实施例可以具有附接至边界框架1030的密封构件1060。这可以机械地(例如互锁关系)、粘附地、或通过直接将密封构件1060模制到边界框架1030来完成。
参照图3、图4和图17，初级过滤器1010和次级过滤器1012被配置成使得当过滤器系统1000完全组装好时，初级过滤器1010被轴向接收在次级过滤器1012的中心腔1062(也称为过滤器接收室)内。
第二过滤器1012(也称为次级过滤器)包括密封地附接至框架构件的第二过滤介质包1064，该框架构件包括壳体构件1066(也称为壳体部分)。壳体构件1066密封地固定到过滤介质包1064。参照图3、图4、图12和图17，第二过滤介质包1064限定入口流动面1067(第一面)和下游的出口流动面1069(第二面)。在所示实施例中，第一面和第二面1067、1069横向于中心轴线1018，且甚至更特别地为与中心轴线1018正交。第二过滤介质包1064可以是褶皱介质、介质块的形式，例如泡沫。
原则性参照图3至图6和图13，次级过滤器1012，且特别是框架构件，包括从壳体构件1066径向向外延伸的密封支承凸缘1068。密封支承凸缘1068具有在组装时大体上面向罩构件1006和边界框架1036的第一入口侧1070、以及与入口侧1070相反的第二出口侧1072。入口侧1070限定了密封表面1074，当系统1000完全组装好时，第一密封件1060轴向密封该密封表面。出口侧1072限定了密封表面1076，第二密封件1078密封该密封表面，从而将密封支承凸缘1068并由此将次级过滤器1012密封到外壳本体1004。
如图14所示，第二介质包1064与壳体构件1066密封接合，以避免壳体构件1066和过滤介质包1064之间的流体旁通。可以提供密封构件1080以增强密封关系。密封构件1080可以是粘合剂，例如发泡聚氨酯或将第二介质包1064固定到壳体构件1066的其它已知粘合材料。
参照图5和图13，密封支承凸缘1068限定了槽口1082，在组装时所述槽口接收特征结构1056从而在组装期间相对于次级过滤器1012正确地定位初级过滤器1010，并促进挤压凸缘1036和密封支承凸缘1068之间的密封件1060的改善对准。
轴向向外延伸的环形凸缘1084从密封支承凸缘1068的入口侧1070轴向向外延伸。凸缘1084径向地定位密封件1060。当处于组装状态时，另一个凸缘1084可以轴向地压靠初级过滤器1010的挤压凸缘1036。
参照图5、图11和图13，多个轴向延伸的锁扣凸片1086从密封支承凸缘1068轴向延伸，并且当次级过滤元件完全位于中心腔1008内时，这些锁扣凸片轴向延伸穿过径向延伸的周边支承凸缘1088并且与该周边支承凸缘接合，其中该周边支承凸缘从外壳本体1004的侧壁径向向外延伸(参见图5、图6和图13)。锁扣凸片1086具有径向延伸的凸块1090，其与外壳本体1004的周边支承凸缘1088轴向接合。凸块1090提供密封支承凸缘1068至周边支承凸缘1088的轴向锁定，并因此将次级过滤元件1012轴向锁定到该周边支承凸缘。凸块1090紧邻锁扣凸片1086的远端。
密封件1078径向定位在壳体构件1066和锁扣凸片1086之间。凸块1090与周边支承凸缘1088的接合可以为安装者提供次级过滤器1012相对于外壳1002正确坐置的视觉指示。
锁扣凸片1086延伸穿过周边支承凸缘1088中的槽口1092。图17A示出了槽口1092。
除轴向延伸的锁扣凸片1086之外，还设置轴向延伸的闩锁凸片1094(参见图6和图15)。闩锁凸片1094大致平行于中心轴线1018(例如加或减15度)延伸并且与壳体构件1066径向向外间隔开，在它们之间形成间隙1067。与锁扣凸片1086类似，轴向延伸的闩锁凸片1094位于出口侧1072。参照图6，在该实施例中，闩锁凸片1094延伸穿过周边支承凸缘1088中的槽口1096。图17A也示出了槽口1096。闩锁凸片1094的尺寸确定为完全轴向通过并且轴向超出周边支承凸缘1088，使得闩锁凸片1094的远端1098暴露在周边支承凸缘1088的出口侧。闩锁凸片1094的远端1098在周边支承凸缘1088的出口侧于闩锁凸片1094的径向内侧上形成释放区1100。闩锁凸片1094从密封支承凸缘1068轴向延伸。释放区1100至少部分地由通过密封支承凸缘1068和闩锁凸片1094提供的底切(undercut)结构形成。
在一些实施例中，框架构件可以不包括壳体部分，并且释放区1100可以直接设置在闩锁凸片1094和过滤介质包之间。
在一个实施例中，闩锁凸片1094从密封支承凸缘1068的底侧1072或从该密封支承凸缘的将轴向抵靠周边支承凸缘1088的一部分轴向延伸至少0.25英寸，更优选至少0.5英寸，更优选至少0.75英寸，并且在一些实施例中超过了1英寸。闩锁凸片1094将具有垂直于轴线1018的厚度、和垂直于厚度且平行于轴线1018的宽度，这些厚度和宽度足以为闩锁凸片1094提供足够的强度。优选地，闩锁凸片1094的厚度为至少0.1英寸，更优选为至少0.2英寸但小于0.75英寸，且更优选小于0.5英寸。所述宽度至少为0.1英寸，且更优选为至少0.2英寸但小于0.75英寸，且更优选小于0.5英寸。
释放区1100的尺寸和构造确定成接收罩构件1006的搭扣1104(也称为闩锁)的钩部分1102，用于在系统1000完全组装时将罩固定至外壳本体1004。在图1、图6、图16中和图4的右侧，示出的搭扣1104处于扣紧状态(也称为锁定状态)。在图2、图15中和图4的左侧，示出的搭扣1104处于未扣紧状态(也称为解锁状态)。所示实施例中的钩部分1102是一段弯曲线材的形式。
钩部分1102轴向接合在支承凸缘1088的形成轴向锁扣的下侧，以轴向压缩组件，例如罩1006/预清洁器组件的凸缘1046、初级过滤器1010的挤压凸缘1036、次级过滤器1012的密封支承凸缘1068、和外壳本体1004的支承凸缘1088以及在它们之间设置的任何密封构件，从而将这些部件固定在一起。在其它实施例中，将在组件中设置更多或更少的部件。例如，在一些实施例中，可以不设置次级过滤元件，并且组件将仅包括罩、外壳本体和单个过滤元件，如初级元件。
虽然先前的结构公开了搭扣1104与设置在次级过滤器1012上的闩锁凸片1094配合，但是这些闩锁凸片1094可以由诸如初级过滤器1010的其它过滤器提供，例如在只设置初级过滤器的示例中。然而，在设置有初级过滤器和次级过滤器的实施例中，闩锁凸片1094可以由初级过滤器而不是次级过滤器提供，或者可以由多个过滤器(如初级过滤器和次级过滤器这两者)提供。
进一步地，虽然闩锁凸片1094被示出为延伸穿过周边支承凸缘1088中的槽口1096，但是其它实施例不需要使闩锁凸片1094延伸穿过周边凸缘1088中的槽口。相反，闩锁凸片1094仅需要轴向延伸超过周边支承凸缘1088，使得形成释放区1100从而防止钩部分1102径向向外滑动超过周边支承凸缘1088，以至于搭扣1104不能提供将部件固定在一起的轴向压缩。
参照图1和图15，搭扣1104还包括手柄部分1106，该手柄部分可枢转地耦接到罩构件1006，以便在扣紧位置和未扣紧位置之间围绕轴线1108进行旋转运动。进一步地，手柄部分1106可枢转地耦接到钩部分1102，以绕轴线1109进行旋转运动。手柄部分1106和钩部分1102可操作地彼此耦接并且与罩构件1006耦接，使得当搭扣处于未扣紧状态时，钩部分1102能围绕闩锁凸片1094的远端1098选择性地转换并进入释放区1100(如图6所示)。一旦钩部分1102径向地位于外壳本体1004和闩锁凸片1094的径向内侧之间(如图6和图16所示)，手柄部分1106就能枢转至扣紧状态(参见图1、图4的右侧和图6)，并且罩构件1006被轴向拉紧，但钩部分1102在释放区1100内保持扣紧。
参照图6、图15、图19和图20，形成释放区1100的一部分的外壳本体1004具有缩窄的锥形区域1110，使得搭扣1004的钩部分1102不能轴向接合并保持在扣紧状态，除非存在闩锁凸片1094。因此，如果没有安装次级过滤器1012，或者安装不正确，则不会存在闩锁凸片1094，并且搭扣1104不能被保持在扣紧状态以将罩构件1006固定到外壳本体1004。反之，如果试图使钩部分1102与周边支承凸缘1088接合，则钩部分1102将仅仅沿着锥形区域1110轴向和径向向外滑动，并且罩构件1006不会扣紧到外壳本体1004上。
虽然闩锁凸片1094优选与密封支承凸缘1068形成为单件，但在其它实施例中这些部件可以形成为单独的构件。此外，在一些实施例中，闩锁凸片1094不需要与次级过滤器1012的其余部分一体形成。
边界框架1030和密封支承凸缘1068的构造和尺寸确定为当搭扣1104处于扣紧状态时，提供足够的力以将搭扣1104保持在扣紧状态。搭扣1104利用偏心连杆来方便这种操作。搭扣1104在扣紧状态下的力使得第一和第二密封件1060、1078在系统的相应凸缘之间起作用。在一个实施例中，搭扣1104构造成使得密封件1060在6-9psi下轴向压缩15％至30％。
有利地，且如图5所示，当完全安装时，边界框架1030和密封支承凸缘1068的径向外周表面是可见的。这提供了初级过滤器和次级过滤器这两者是否安装的快速视觉指示。另外，这些外周边缘也可以是彩色编码的，以提供各种信息，如过滤器的类型、预期最终用户的配色方案等。
在一些实施例中，当完全组装时，罩构件1006将轴向压靠初级过滤器1010的边界框架1030的入口侧。边界框架1030的出口侧将轴向压靠密封支承凸缘1068的入口侧。密封支承凸缘1068的入口侧将轴向压靠周边支承凸缘1088的入口侧。
可替代地，密封件1060可具有使得边界框架1030和密封支承凸缘1068不会彼此轴向压缩的轴向厚度和刚度。类似地，密封件1078可具有使得密封支承框架1068不会被轴向压缩进周边支承凸缘1088的轴向厚度和刚度。
闩锁凸片1094具有大致T形的横截面，以提供增强的刚度。相应的槽口1096也具有T形横截面，其可提供键槽特征结构(keying feature)。在所示实施例中，T形的肋径向向外延伸。
用于将密封支承凸缘1068密封到外壳1002的密封件1078优选与密封件1060分开形成。如此，两个部件都可以采用单独的垫圈的形式。密封件1078可以机械地固定到次级过滤器1012、粘附地固定到次级过滤器1012、或者直接模制到次级过滤器1012。
在所示的实施例中，过滤器系统具有带有四个侧面的大致矩形的横截面。在所示实施例中，该系统包括四个搭扣1104。两个闩锁与一侧相邻，并且两个搭扣1104位于与第一侧相对的第二侧。然而，其它系统可以具有更多或更少的搭扣，并且可以在第三和第四侧面上具有在上述前两个侧面之间延伸的闩锁。尽管未示出，但每个搭扣1104会具有相应的闩锁凸片1094。
图21和图22示出了过滤器系统1200的另一实施例。过滤器系统1200类似于先前描述的过滤器系统1000，并且上述那些特征同样适用于该过滤器系统，除非与以下公开内容相矛盾。
过滤器系统1200包括过滤器外壳1202，其包括外壳本体1204、外壳罩构件1206和预清洁器组件1207。过滤器外壳1202以类似于上文描述的先前实施例的方式将第一和第二过滤器1210、1212可操作地保持在外壳本体1204的内部中心腔内。
在该实施例中，预清洁器由预清洁器组件1207提供，该预清洁器组件不是罩构件1206的一部分或者不与罩构件1206集成在一起。如此，当用户移除罩构件1206以提供对中心腔1208的出入时(对于腔1208参见图23、图26和图27)，预清洁器组件1207不会与罩构件1206一起从外壳本体1204移除。
在该实施例中，罩构件1206可操作地将预清洁器组件1207与外壳本体1204流体连通，使得已经经过预清洁器组件1207的流体经过外壳本体1204，特别是经过其中容置的第一和第二过滤器1210、1212。
参照图21和图27，预清洁器组件1207在大致平行于中心轴线1218的方向上侧向偏离于第一和第二过滤元件(由边界框架1230和密封支承凸缘1268表示，因为没有提供过滤介质但是类似于先前的实施例)，其中该中心轴线穿过外壳本体1204的保持第一和第二过滤器1210、1212的中心腔1208。
在该实施例中，预清洁器组件1207限定了大体上与穿过外壳本体1204的中心轴线1218平行的第二中心轴线1219。大体上平行应当是使得轴线之间的角度小于30度。轴线1218、1219之间优选具有小于20度的角度，且更优选为小于10度。
在这种构造中，待过滤的流体(例如空气)将通过入口1213进入过滤器系统1200。流体进入旋转管1216(参见图27)，在大致平行于第二中心轴线1219的箭头1221所示第一方向上流动。在经过旋转管1216之后，流体将流入罩构件1206的、将预清洁器组件1207的下游端与外壳本体1204的限定中心腔1208的部分的上游端流体连接的腔1223。流体将从预清洁器组件1207经罩构件1206流到第一和第二过滤器1210、1212，如箭头1225所示。然后，流体将沿箭头1227所示的相反的第二方向大致与中心轴线1218平行地流过过滤器1210、1212。
如上所述，箭头1221所示的流体流过预清洁器的大致方向大体上与箭头1227所示的流体流过外壳本体1204和过滤器1210、1212的大致方向相反。在这种构造中，流体流在离开预清洁器具1207并进入外壳本体1204和过滤器1210、1212的方向上引起基本180度的转折。
虽然入口1213和出口1220也通常示出为具有在大致相反方向上的流体流动，但这种布置不是必需的，并且通常特别地取决于安装有过滤器系统1200的流体流动系统的上游和下游位置。更特别地，在预清洁器组件1207的上游，不洁的流体产生90度的弯曲。类似地，当清洁流体离开第二过滤器2012(例如次级过滤器)之后，清洁流体在通过出口1220时将在第二过滤器2012的下游产生另一90度的弯曲。然而，在其它实施例中，可以设置通向和离开过滤器系统1200的其它配置。
参照图24和图26，罩构件1206包括一对与腔1223连通并提供通往该腔的通道的开口1233和1235。已经离开预清洁器组件1207的旋转管1216的、被预清洁的流体通过第一开口1233进入腔1223。流体将进行大致180度的改向，并通过第二开口1235离开腔1223和罩构件1206。
在一些实施例中，在罩构件1206和预清洁器组件1207之间未设置围绕开口1233的密封构件。如此，罩构件1206的径向延伸的凸缘1241轴向抵靠预清洁器组件1207的自由端1243。然而，在其它实施例中，可以设置密封构件以避免罩和预清洁器组件1207的一部分之间的流体旁通。类似地，在罩构件1206和外壳本体1204之间没有设置围绕开口1235的密封构件。然而，在其它实施例中，可以设置密封构件。
罩构件1206包括轴向延伸的环形凸缘1246，该环形凸缘与凸缘1046类似并且在罩完全安装时轴向压靠边界框架1230的第一侧1242，如对先前实施例描述的那样。
搭扣1304将罩构件1206固定至外壳本体1204和预清洁器组件1207。如对先前实施例描述的那样，搭扣1304与第二过滤器1212配合，特别是与其闩锁凸片1294配合，从而固定罩构件1206。虽然公开了四个搭扣1304，但是可以结合更多的搭扣，特别是与罩的不具有任何示出的搭扣的侧面相邻的搭扣。
参照图25和图26，预清洁器组件1207包括预清洁器本体1320，其限定容置旋转管1216的腔1322。在所示实施例中，外壳本体1204和预清洁器本体1320形成为单独的构件并且然后固定在一起。譬如，可以使用螺栓或其它紧固装置将预清洁器本体1320固定到外壳本体1204的一侧。然而，在其它实施例中，单个本体可以形成外壳本体1204和预清洁器本体1320这两者、以及特别是由其限定的腔1208和1322。
过滤器系统1200还包括用于排出利用旋转管1216从流体中去除的杂质的排放口1209。在该实施例中，排放口1209形成预清洁器本体1320的一部分。此外，旋转管1216可以是来自预清洁器本体1320的可移除部件，使得它们可以被清洁或以其它方式被替换。如果设置多个旋转管1216，则它们可以独立地或作为一组(例如作为旋转管组)移除。此外，在移除罩构件1206时，这使得能接近可移除旋转管(如果它们是可移除的)，以至于它们可被移除从而进行清洁或更换。因此，预期的方法包括移除罩构件1206，然后根据配置单独地或作为一组移除旋转管。
参照图26，为了允许边界框架1230和密封支承凸缘1268的层叠，预清洁器外壳1320的抵靠罩构件1206的端部1243与周边支承凸缘1288轴向地偏离，形成阶梯区域1330。然而，在其它实施例中，罩构件1206的凸缘1241可以具有阶梯式轮廓，并且在组装状态下端部1243可以与叠置的第一和第二过滤器1210、1212对齐。
在所示实施例中，边界框架1230和密封支承凸缘1268可操作地将开口1235与外壳本体的中心腔1208流体连通。然而，在其它实施例中，可以想到外壳罩构件1206会直接与周边支承凸缘1288接触。
在一个实施例中，提供了一种维护过滤器系统1200的方法。所述方法包括移除罩构件1206。所述方法包括从过滤器系统1200、特别是从外壳本体1204移除一个或多个过滤器。所述方法包括将一个或多个新过滤器1210、1212插入外壳本体。所述方法包括固定罩构件1206。
在一个特定实施例中，移除罩构件1206的步骤不包括移动预清洁器组件1207或其部件，包括旋转管1216或排放口1209。
进一步地，固定罩构件1206的步骤包括将预清洁器组件与外壳本体1204可操作地流体连接。
附加地，维护方法包括：从闩锁凸片1094、1294解开搭扣1104、1304以移除罩构件1006、1206；移除一个或多个具有闩锁凸片1094、1294的过滤器；安装一个或多个具有闩锁凸片1094、1294的新过滤器；以及通过将搭扣1104、1304扣到新安装的一个或多个过滤器的闩锁凸片1094、1294上来固定罩构件1006、1206。
图29至图32示出了过滤器系统1500的另一实施例。过滤器系统1500包括过滤器外壳1502，其包括外壳本体1504和罩构件1506。该实施例包含先前实施例的许多特征。该实施例的讨论将集中于差异，并且在没有明确矛盾的情形下，先前实施例的任何特征可以并入到该实施例或与该实施例的特征组合。
过滤器系统1500将再次使用包括钩部分1602和搭扣1604的搭扣组件，以将罩构件1506固定至外壳本体1504。钩部分1602将再次与安装的过滤元件的框架构件配合。更特别地，在将组件固定在一起时，钩部1602将与由过滤元件的框架构件提供的闩锁凸片1594配合。在该实施例中，闩锁凸片1594由初级过滤器1510的框架构件提供。另外，该实施例中不设置次级过滤器。然而，该构思的替代实施方式可包括类似于先前实施例的初级过滤器和次级过滤器。在这些替代构造中，闩锁凸片可以由初级过滤元件或者次级过滤元件提供。
钩部分1602将再次轴向接合并压靠在支承凸缘1588的下侧或其它径向延伸的锁扣，如外壳本体1504的部件。闩锁凸片1594将再次确保接合并防止钩部分1602与设置在外壳本体1504上、且特别是设置在支承凸缘1588的出口侧的轴向锁扣脱离(例如通过径向向外滑动)。
在该实施例中，闩锁凸片1594不轴向延伸穿过在支承凸缘1588中形成的槽口。相反，闩锁凸片1594仅通过支承凸缘1588的径向外边缘1589轴向滑动。
参照图30、图31和图38，该实施例包括位于过滤器外壳1502的单个端部上的一对搭扣1604。同样，这些搭扣1604以偏心原理操作。
参照图29、图32和图37，罩构件1506以与搭扣1604不同的方式固定在相对端。在该实施例中，罩构件1506包括一对侧向延伸的罩凸片1650，其侧向穿过在外壳本体1504中形成的一对孔1652。孔1652形成在轴向延伸凸缘部分1654中，该部分形成外壳本体1504的一端。在该实施例中，轴向延伸凸缘部分1654轴向延伸超过支承凸缘1588。轴向延伸凸缘部分1654仅与由支承凸缘1588限定的圆周的一部分相邻。
罩凸片1650与外壳本体的相应孔1652的接合提供了在该端部处罩构件1506至外壳本体1504的轴向固定。该接合与钩部分1602和闩锁凸片1954与支承凸缘1588的下侧的接合配合，以将罩构件1506轴向地固定到外壳本体1504。在该实施例中，罩凸片1650在大致垂直于流体沿着轴线1518穿过初级过滤器和次级过滤器1510、1512的流动方向的方向上延伸通过孔1652。进一步地，罩凸片1650沿轴线1670延伸穿过孔1652，该轴线大致垂直于与由搭扣1604提供的将罩构件1506固定至外壳本体1504的轴向力平行的轴线1672。
在安装(一个或多个)任意过滤元件(例如初级过滤器1510)之后将罩构件1506附接到外壳本体1504的同时，将利用枢转运动将罩构件1506固定至外壳本体1504。
在所需数量的过滤元件定位于外壳本体1504中之后，罩凸片1650将侧向定位在孔1652中，同时罩构件1502将相对于其最终定向成一角度地定向。在罩凸片1650正插入孔1652或完全侧向插入穿过孔1652期间或之后，罩构件1506将朝着外壳本体1504和过滤元件1510、1512旋转。罩凸片1650和孔1652的相互作用将允许罩构件1506和外壳本体1504之间的铰接作用，以将罩构件1506转换到固定位置。此后，钩部分1602将与安装的(一个或多个)过滤元件的闩锁凸片1594以及支承凸缘1588的底侧接合。搭扣1604将转换到如图29和图30所示的扣紧状态，以轴向压缩各种部件并将罩构件1506固定至过滤器系统1500的其余部分。
图33、图34和图36示出了从过滤器外壳移除的初级过滤器1510。图34是其剖视图。如图所示并类似于过滤器系统1000，设置了第一和第二密封件1560和1578。另外参照图35，第一密封件1560将初级过滤器1510密封至罩构件1506。设置第二密封1578以将次级过滤器1512密封至外壳本体1504、且特别是密封至支承凸缘1588的顶部密封表面。由于搭扣1604和钩部分1602提供的力，第一和第二密封件1560、1578被轴向压缩。
在该实施例中，初级过滤器1510包括框架构件例如边界框架1530，其包括内置有过滤介质包1726的壳体构件1566。边界框架1530也设置用于支承密封件1560、1578的挤压凸缘1536。过滤介质包1726通过粘合剂1563可操作地密封附接至边界框架1530。该粘合剂可以是浇注的聚氨酯，例如将框架构件密封到过滤介质包1726的发泡聚氨酯。该实施例示出了壳体1566沿着过滤介质包1726的整个轴向长度延伸，并且超出。其它实施例根本不需要具有壳体。过滤介质包通常具有平坦的入口流动面和平坦的出口流动面。
如上所述，在本实施例中，初级过滤器1510包括位于初级过滤器1510一端的闩锁凸片1594。如前所述，闩锁凸片1594与搭扣1604配合以将罩构件1506固定至外壳本体1504。搭扣1504的力还有助于提供轴向压力，以最低程度上在外壳本体1504和边界框架1530之间提供密封，从而避免不洁流体的旁通。在该实施例中，通过设置密封件1560、1578二者，也在初级过滤器1510和罩构件1506之间形成密封。
组装时，罩构件1506和外壳本体1504将把初级过滤器1510的挤压凸缘1536和密封构件1560、1578夹在中间。在该实施例中，当完全安装时，边界框架1530的提供挤压凸缘1536的径向外周边表面是可见的。
在该实施例中，罩构件1506仅仅是有助于提供到初级过滤器1510的空气流动路径的罩构件。在该实施例中，罩构件1506没有任何预清洁器机构或预清洁器部件。罩构件包括可操作地连接到用于供应未过滤空气的入口管的连接区域1521。在该实施例中，通过罩构件1506进入的空气将沿着大致跨越初级过滤器1510的入口流动面的方向流动。
尽管该实施例仅在一端包括闩锁凸片1594，但根据外壳1502的配置，可以例如在先前的实施例中设置更多或更少的闩锁凸片。此外，虽然该实施例不包括预清洁器，但是可以在初级过滤器的上游设置预清洁器组件。预清洁器可以是罩的一部分或是单独的构件。
本文引用的所有参考文献，包括公开文献、专利申请和专利，均通过引用结合到本文中，其程度如同每个参考文献被单独且具体地表示为通过引用并入，并且在本文中完整地阐述。
在描述本发明的上下文(尤其在下面权利要求的上下文中)中所使用的术语“一”、“一个”和“所述”及类似术语应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。术语“包括”、“具有”、“包含”、“含有”被认为是开放式术语(即表示“包括，但不限于”)，除非有另外的注解。除非本文另有说明，否则本文中对数值范围的描述仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独的值被并入本说明书中，如同其在本文中单独引用一样。除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法均可以任何合适的顺序进行。除非另外声明，否则本文对任何和所有实例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本发明，而不是对本发明的范围进行限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未要求保护的要素对于本发明的实施是必不可少的。
本文描述了本发明的优选实施方案，包括发明人已知的实施本发明的最佳方式。在阅读前面的描述后，那些优选实施例的变化对于本领域普通技术人员来说可以变得显而易见。发明人期望本领域技术人员适当地利用这些变化，并且发明人希望本发明以不同于本文具体描述的方式实施。因此，本发明包括适用法律允许的所附权利要求中所述主题的所有变型和等同物。此外，除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则本发明涵盖上述要素的所有可能变型的任何组合。

Claims (37)

1.一种过滤器系统，包括：
过滤器，所述过滤器具有：
具有入口面和出口面的过滤介质包，中心轴线横向延伸穿过所述入口面和所述出口面；
附接至所述过滤介质包的框架构件，所述框架构件包括径向向外突伸的凸缘部分；
从所述凸缘部分轴向突伸的凸片；
罩构件；
外壳本体，所述外壳本体具有中心腔并接收所述过滤器，所述外壳本体包括用于将所述过滤器支承和定位在所述中心腔内的支承凸缘；以及
闩锁，所述闩锁通过与所述凸片接合而将所述罩构件固定至所述外壳本体，
其中：
所述闩锁安装到所述罩构件或所述外壳本体中的一者，所述罩构件或所述外壳本体中的另一者包括轴向锁扣，当所述过滤器安装在所述中心腔内时，所述凸片延伸超过所述轴向锁扣，所述凸片使所述闩锁和所述轴向锁扣保持轴向接合。
2.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述框架构件包括围绕所述过滤介质包的壳体部分，所述凸缘部分从所述壳体部分径向向外突伸，所述凸片与所述壳体部分径向向外间隔开使得所述壳体部分和所述凸片径向上在其之间形成间隙。
3.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述凸片大致平行于所述中心轴线延伸。
4.根据权利要求3所述的过滤器系统，其特征在于，所述凸片相对于所述中心轴线以不大于15度的角度延伸。
5.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述凸片具有至少0.25英寸的轴向长度、至少0.1英寸的宽度、以及0.1英寸的厚度。
6.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述凸片具有T形横截面。
7.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述凸片与所述凸缘部分一体形成。
8.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述凸缘部分和所述凸片完全轴向偏离所述过滤介质包。
9.根据权利要求2所述的过滤器系统，还包括环形密封件，所述环形密封件围绕所述壳体部分且径向定位在所述壳体部分和所述凸片之间。
10.根据权利要求1所述的过滤器系统，还包括在与所述凸片相同的方向上从所述凸缘部分轴向突伸的第二凸片，所述第二凸片具有径向向外延伸的径向突伸凸块。
11.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述凸缘部分包括在背离所述过滤介质包的出口面的入口侧中形成的多个开口。
12.根据权利要求2所述的过滤器系统，其特征在于，所述壳体部分包括与所述过滤介质包轴向偏离的无孔区域，所述无孔区域限定了轴向偏离于所述过滤介质包的中心腔。
13.根据权利要求12所述的过滤器系统，其特征在于，所述中心腔的平行于所述中心轴线的深度至少是平行于所述中心轴线的、所述入口面和所述出口面之间的距离的两倍。
14.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述外壳本体限定轴向锁扣，当所述过滤器安装在所述中心腔内时，所述凸片延伸超过所述轴向锁扣，所述凸片使所述闩锁和所述轴向锁扣保持轴向接合。
15.根据权利要求14所述的过滤器系统，其特征在于，所述支承凸缘的与支承所述过滤器的一侧相反的一侧提供所述轴向锁扣。
16.根据权利要求14所述的过滤器系统，其特征在于，所述轴向锁扣轴向背离所述外壳本体接收所述过滤器的一端。
17.根据权利要求14所述的过滤器系统，其特征在于，当安装所述过滤器时所述轴向锁扣朝着所述凸片缩窄，所述凸片防止在安装所述过滤器时所述闩锁与所述凸片脱离。
18.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述支承凸缘具有槽口，所述槽口接收轴向穿过的凸片，在凸片没有安装在所述槽口中的情况下，所述闩锁不会将所述罩构件固定至所述外壳本体。
19.根据权利要求18所述的过滤器系统，其特征在于，所述凸缘部分位于所述支承凸缘的第一侧并且所述凸片的远端位于并延伸超出所述支承凸缘的第二侧，所述第二侧与所述第一侧轴向相反，当所述过滤器安装在所述外壳本体的所述中心腔内时，所述闩锁在所述支承凸缘的第二侧与所述凸片接合。
20.根据权利要求19所述的过滤器系统，其特征在于，所述凸片的径向内侧和所述外壳本体的径向外表面径向上在其之间形成释放区，当所述闩锁处于固定状态时，所述闩锁的一部分接收在所述释放区中。
21.根据权利要求18所述的过滤器系统，其特征在于，所述外壳本体包括与所述槽口相邻的锥形区域，当所述槽口中不存在凸片时，所述锥形区域防止所述闩锁与所述外壳本体接合。
22.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述过滤器的框架构件包括围绕所述过滤介质包的壳体部分，所述凸缘部分从所述壳体部分径向向外突伸。
23.根据权利要求22所述的过滤器系统，其特征在于，所述过滤器为限定所述壳体部分内的中心腔的次级过滤器；
所述过滤器系统还包括初级过滤器，所述初级过滤器具有初级过滤介质包和附接至所述初级过滤介质包的挤压凸缘，当所述初级过滤器和次级过滤器安装在所述外壳本体中时，所述挤压凸缘轴向定位在所述罩构件和所述次级过滤器的所述凸缘部分之间。
24.根据权利要求23所述的过滤器系统，
其中，在所述挤压凸缘和所述凸缘部分之间设置第一密封构件；
其中，在所述凸缘部分和所述支承凸缘之间设置第二密封构件。
25.根据权利要求24所述的过滤器系统，其特征在于，所述第一密封构件和第二密封构件彼此独立。
26.根据权利要求25所述的过滤器系统，其特征在于，所述挤压凸缘和初级过滤器是无密封的。
27.根据权利要求24所述的过滤器系统，其特征在于，所述罩构件直接压在所述挤压凸缘上。
28.根据权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于，所述外壳本体限定至少一个孔，所述罩构件包括至少一个从其向外延伸的罩凸片，当所述闩锁与所述过滤器的凸片接合时，所述罩凸片延伸进入所述外壳本体中的所述孔。
29.根据权利要求28所述的过滤器系统，其特征在于，所述闩锁提供沿第一轴线将所述罩构件固定至所述外壳本体的轴向力，并且所述罩凸片沿着大致垂直于所述第一轴线的第二轴线延伸进入所述外壳本体中的所述孔。
30.一种维护如权利要求1所述的过滤器系统的方法，包括：
移除所述罩构件，包括从所述过滤器的凸片解开闩锁，所述凸片延伸超过该过滤器位于其中的外壳本体的轴向锁扣；
从所述外壳本体移除所述过滤器；
将新过滤器插入所述外壳本体，所述新过滤器具有新的凸片，所述新的凸片延伸超过所述轴向锁扣；以及
通过将所述闩锁扣到所述新的凸片和轴向锁扣来固定所述罩构件。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述外壳本体包括孔，在被移除之前所述过滤器的凸片延伸穿过所述孔，并且当所述新过滤器插入所述外壳本体时，所述新的凸片延伸穿过所述孔。
32.根据权利要求30所述的维护方法，还包括在移除罩构件的步骤之后从预清洁器移除旋转管。
33.根据权利要求32所述的维护方法，其特征在于，在移除所述罩构件时，不会移除所述旋转管。
34.一种维护如权利要求1所述的过滤器系统的方法，包括：
从外壳本体和预清洁器组件移除所述罩构件，从而在不移除所述预清洁器组件的任何部分的情形下允许接近过滤器；
从所述外壳本体移除所述过滤器；
将新过滤器插入所述外壳本体；
将所述罩构件固定至所述外壳本体。
35.根据权利要求34所述的维护方法，还包括在移除罩构件的步骤之后从预清洁器移除旋转管。
36.根据权利要求35所述的维护方法，其特征在于，在移除所述罩构件时，不会移除所述旋转管。
37.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述凸片延伸超出所述外壳本体的轴向锁扣，其中移除所述罩构件包括解开与所述凸片接合的闩锁，并且所述新过滤器包括至少一个凸片，在所述新过滤器插入所述外壳本体时，所述至少一个凸片延伸超过所述轴向锁扣，其中固定所述罩构件包括使所述闩锁与所述新过滤器的所述至少一个凸片接合。
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