JP2007510858A - フィルタエレメント用のスライドマウントを有するエアフィルタ - Google Patents
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Abstract
Description
気体はその流れの中でしばしば粒子材料を運ぶ。多くの事例によれば、気体の流れの中から幾分かまたは全ての粒子材料を取り除くことが望ましい。例えば、動力を備える乗り物または発電設備用のエンジンの空気取入れ口の空気流や、ガスタービンに向けられるガス流や様々な燃焼炉への空気の流れ中には、しばしば粒子材料が含まれる。様々なメカニズムを備える内部の作動部分に粒子材料が達すると、内部の作動部分にかなりの損害を与える。したがって、このようなシステムでは、エンジン、タービン、炉または他の設備における気体の流れの上流で粒子材料を取り除くことが望ましい。さまざまなエアフィルタもしくは気体フィルタ構成が微粒子の除去のために開発されてきている。しかしながら、一般にはさらなる改良が求められている。
エアクリーナは、第1の端部とこれに対向する第2の端部と、第1の端部と第2の端部の間に設けられる側壁とを有するハウジングを含み、側壁はアクセスのための接近用開口部を形成する。側壁はスライドマウントを有する。接近用カバーは接近用開口部上で取り外し自在に配置される。フィルタエレメントはハウジング中で動作できるように取り付けられる。フィルタエレメントは第1の流れ面とこれに対向する第2の流れ面を有する。フィルタエレメントは複数の縦溝流路を有する媒体梱包体を含み、それぞれの縦溝流路は第1の流れ面に隣接する上流の部分と、第2の流れ面に隣接する下流の部分を有し、一方の縦溝流路は上流の部分で開き、下流の部分で閉じており、他方の縦溝流路は上流の部分で閉じ、下流の部分で開いている。ハウジングはフィルタエレメントを側壁の接近用開口部を通してからスライドマウントに沿うようにして受け入れる。エアクリーナは側壁において突き当て突出領域を形成することを特徴としている。突出領域はスライドマウントに達するまで外側に拡張される容積部となるくさび形状の範囲を形成する。ハウジングはフィルタエレメントを側壁の接近用開口部を介して受け入れ、スライドマウントに沿うように滑らせ、そして突出領域に係合させるように構成および配置される。
A.エアクリーナの実施例およびシステムの概観
ここに記述されるフィルタ構造とフィルタ構成は、さまざまなシステムで使用できる。一つの特定のタイプのシステムが、図1において概ね概略的に図示されている。図1では、例えば少なくとも50cfmから1800cfmまでの定格空気流を必要とするエンジン33を有する乗り物などの装置32について図式的に示されている。バス、高速道路走行トラック、オフロード車、トラクタ、軽負荷または中負荷のトラック、モーターボートなどの海洋用途用にこの装置32が設けられる。このエンジン33は、空気と燃料の混合物の使用により装置32を駆動する。図1において、空気の流れが空気取入口領域35においてエンジン33に吸引される状態が示されている。エンジン33の空気取入れ口に任意に取り付けられるターボ36は鎖線で示されている。フィルタ構造42を備えるエアクリーナ40は、エンジン33とターボ36の上流に設けられている。一般的には、稼働状態では空気は矢印44の方向からエアクリーナ40中に入り、フィルタ構造42を通過するように引き込まれる。フィルタ構成では微粒子と汚染物質が空気中から取り除かれる。このようにして浄化された空気は、矢印46の方向に向かい下流の空気取入口35に流れる。この空気取入れ口からは、空気は装置32を駆動するエンジン33の内部に流れることとなる。
1.フィルタエレメント50の実施例
この発明によれば種々のフィルタエレメントを使用することができるが、これらのフィルタエレメントとしてはデプス媒体 (depth media)または波形の媒体を管状に形成したエレメントなどが含まれるであろう。使用可能な一つのフィルタエレメント50は、発明者のギーセケ等による米国特許番号第6,350,219号明細書に記載されているフィルタエレメントが使用できるので、ここに参考のために記載する。この出願によるフィルタエレメント50に対して追加のバンドを設ける点を除き、望ましいフィルタエレメントは米国特許番号第6,350,219号に記述される動作原理に従うことを意味する。図示の実施形態では、フィルタエレメント50は直線的な空気の流れを許容するフィルタエレメントである。図示される特定の実施形態では、縦溝流路またはZ−濾過媒体80を使用する。
次に、図29を参照すれば、エアクリーナ40中で使用可能なフィルタエレメント50が500で図示されている。図示のフィルタエレメント500は上述したフィルタエレメント50と同じ特徴を備えており、Z−濾過媒体502、バンド504およびシール部材506を含んでいる。これらのZ−濾過媒体502、バンド504およびシール部材506の特徴は、上述したZ−媒体80、バンド168およびシール部材と類似するのでここでは説明を繰り返さない。また、上述された枠構造と類似しているが完全には同様ない枠構造508が設けられている。図示の実施形態では、この枠構造508はハンドルを収容できるように枠構造134が変更されている。
上述したように、望ましいハウジング48は本体構造62と取り外し可能なカバー52とを含むであろう。この本体構造62は、本体部材60と入口の構造56および出口の構造58とを含む。
フィルタエレメント50をハウジング48に取り付けるためには、アクセスのための接近用開口部70を露出するためにカバー52が本体構造62から取り外される。フィルタエレメント50の第2の端部82が出口の構造58に隣接する一方で、第1の端部81が入口の構造56に隣接するようにフィルタエレメント50が配置されている。バンド168は斜面262に対して係合するように配置されている。フィルタエレメント50は、側面導入部72を介して導入されスライドマウント260に沿って矢印268の方向に滑らされる。バンド168に対するスライド表面264の係合作用によって、出口の構造58の密封面176に対してシール部材136が向かう方向である出口の構造58側に向けてフィルタエレメントが移動される。最後に、フィルタエレメント50は閉じた端部234と深い斜面部分265に達する。この時点では、シール部材136はハウジング48の密封面176とフィルタエレメント50の枠構造の剛体の突起138との間に位置されることで半径方向シール142を形成しているはずである。次にカバー52がフィルタエレメント50の露出した部分の上に配置される。縁292はフィルタエレメント50を支持するためにバンド168に係合する一方で、突起304はフィルタエレメント50の凹部150の中に延びて受け入れられる。締結部材246、247が本体部材60にカバー52を接続するために挿入される。以上でエアクリーナ40の濾過作用のための準備が整うことになる。
一般的には、エアクリーナを点検整備するための点検整備方法が提供され、エアクリーナはハウジングの中に取り付けられるフィルタエレメントを含み、フィルタエレメントとハウジングの間のシールを解除するためにハウジングの中の傾斜の表面に対してフィルタエレメントを傾ける。フィルタエレメントに第1の流れ面とこれに対向する第2の流れ面を有する。フィルタエレメントは多くの縦溝流路を有する媒体を含む。それぞれの縦溝流路は第1の流れ面に隣接する上流の部分と、第2の流れ面に隣接する下流の部分を有する。選択される一方の縦溝流路は上流の部分で開いており、下流の部分で閉じており、縦溝流路の選択された他方のものは上流の部分で閉じており、下流の部分で開いている。ハウジングの中の傾斜の表面に対してフィルタエレメントを傾ける工程は、フィルタエレメントとハウジングの間の半径方向シールを解除すること。以上を点検整備方法は含む。
図30から図43において、エアクリーナの別の構成例が600で図示されている。このエアクリーナ600は、脱着可能かつ取替え可能なフィルタエレメント604(図37から図43に図示)をハウジング602内に動作可能に備える。フィルタエレメント604は種々のフィルタエレメントである。使用可能なフィルタエレメントとしては上記のフィルタエレメント50とフィルタエレメント500がある。これらの事例の他に図30〜図43で図示されるフィルタエレメント600があることは言うまでもない。フィルタエレメント604は上述のフィルタエレメント50と同じものであるので上記と同じ参照符号を使用する。
上述の実施例のように、半径方向シール616がハウジング602の適所に位置されることでフィルタエレメント50の動作が可能となる着座状態にする補助を行うために、カバー608(52)が使用される。上述したように、このカバー52が本体部材610に対して動作可能となるように取り付けられるために、カバー52にはハウジング602に向かって拡張された凸部304を有する。使用にあたっては、図26を参照して上述した実施例に関して記述したフィルタエレメント50と同様にカバー52が係合する。特に、凸部304は、フィルタエレメント50の凹部150内に延びてから凹部から出るように形成されている。
フィルタエレメント50をハウジング602内に設置するために、カバー52が本体構造606から取り外されて開口端650が露出される。フィルタエレメント50は、フィルタエレメント50の第2の端部82が出口の構造614に隣接する一方で、第1の端部81が入口の構造612に隣接するように位置決めされる。バンド168は、それが斜面672に係合するように位置決めされる。次ぎに、フィルタエレメント50はスライドマウント670に沿って滑らされる。バンド168に対するスライド表面674の係合によって、出口の構造614に向かう方向にフィルタエレメント50が移動される。この結果、図37に図示されるように、バンド168は突出領域678の内部に滑り込み、角部682と係合する。角部682は、突出領域678と斜面672の交差する点である。また同時に、シール部材136はシール面616と停止表面626とに接触する。
Claims (22)
- 第1の端部とこれに対向する第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部の間に設けられる側壁とを有するハウジングであって、前記側壁はアクセスのための接近用開口部を形成し、前記側壁はスライドマウントを有し、前記接近用開口部上で取り外し自在に配置される接近用カバーと、前記ハウジング中で動作できるように取り付けられるフィルタエレメントであって、前記フィルタエレメントは第1の流れ面とこれに対向する第2の流れ面を有し、前記フィルタエレメントは複数の縦溝流路を有する媒体梱包体を含み、それぞれの前記縦溝流路は前記第1の流れ面に隣接する上流の部分と、前記第2の流れ面に隣接する下流の部分を有し、一方の前記縦溝流路は上流の部分で開いており、下流の部分で閉じており、他方の前記縦溝流路は上流の部分で閉じており、下流の部分で開いており、前記ハウジングは前記フィルタエレメントを前記側壁の前記接近用開口部を通してから前記スライドマウントに沿うようにして受け入れ、
(a)前記側壁は突き当て突出領域を形成し、前記突出領域は前記スライドマウントに達するまで外側に拡張される容積部となるくさび形状の範囲を形成し、
(i)前記ハウジングは前記フィルタエレメントを前記側壁の前記接近用開口部を介して受け入れ、前記スライドマウントに沿うように滑らせ、そして前記突出領域に係合させることを特徴とするエアクリーナ。 - (a)前記突出領域は前記側壁の中間地点から始まり前記スライドマウントに達するまで外側に拡張するように形成されることを特徴とする請求項1に記載のエアクリーナ。
- (a)前記スライドマウントは前記接近用開口部から前記ハウジングの閉じた部分まで延設される斜面を含むことを特徴とする請求項2に記載のエアクリーナ。
- (a)前記斜面は30度以下の傾斜角度を有することを特徴とする請求項3に記載のエアクリーナ。
- (a)斜面は2〜10度の傾斜角度を有することを特徴とする請求項3に記載のエアクリーナ。
- (a)前記斜面は滑り面と開放面とを含み、前記開放面は前記滑り面の傾斜角度面とは異なる傾斜角度を有することを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載のエアクリーナ。
- (a)前記フィルタエレメントはシール部材とフレーム構造とを含み、前記フレーム構造は前記第2の流れ面から軸方向に突出する拡張部を有し、前記シール部材は前記拡張部により支持され、前記フィルタエレメントがシール係合するようにカム動作されると、前記シール部材が前記ハウジングとの間で半径方向シールを形成することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のエアクリーナ。
- (a)前記フィルタエレメントは前記第1の流れ面の周囲のバンドを含み、
(b)前記接近用カバーは、前記フィルタエレメントを支持するように前記バンドに対して係合する突出部を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のエアクリーナ。 - (a)前記側壁は前記フィルタエレメントの形状に概ね対応した曲面から形成されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のエアクリーナ。
- (a)前記側壁は閉じた端部を形成する湾曲部を含むU字形状および前記フィルタエレメントを通過させるために十分な開口部とを備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のエアクリーナ。
- エアクリーナの点検整備方法であって、前記エアクリーナは第1の端部とこれに対向する第2の端部と前記第1の端部と前記第2の端部の間に設けられる側壁とを有するハウジングとを備え、前記側壁はアクセスのための接近用開口部を形成し、前記接近用開口部の上で取り出し自在に接近用カバーが配置され、前記ハウジングの中で動作するように配置されシールされるフィルタエレメントを備え、前記フィルタエレメントは第1の流れ面とこれに対向する第2の流れ面とを有し、前記フィルタエレメントは複数の縦溝流路を有する媒体梱包体を含み、それぞれの縦溝流路は前記第1の流れ面に隣接する上流の部分と、前記第2の流れ面に隣接する下流の部分を有し、一方の前記縦溝流路は上流の部分で開いており、下流の部分で閉じており、他方の前記縦溝流路は上流の部分で閉じており、下流の部分で開いており、前記ハウジングは前記フィルタエレメントを前記側壁の前記接近用開口部を通して受け入れ、前記点検整備方法は、
(a)前記フィルタエレメントを前記ハウジング内の回動領域に対して押し付け、前記回動領域周りに前記フィルタエレメントを回動させることで前記フィルタエレメントと前記ハウジング間のシール状態を解除する押し付け工程を備えることを特徴とする点検整備方法。 - (a)前記フィルタエレメントと前記ハウジングの間のシール状態を解除する前記押し付け工程は、前記フィルタエレメントと前記ハウジング間の半径方向シールを解除する工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の点検整備方法。
- (a)前記フィルタエレメントと前記ハウジングの間のシール状態を解除する前記押し付け工程の後に、前記ハウジングの側壁の前記接近用開口部を通して前記フィルタエレメントを取り除く工程と、前記フィルタエレメントの一部を前記側壁の突出領域の内部に移動する工程とを、さらに含むことを特徴とする請求項11または12に記載の点検整備方法。
- (a)前記取り除く工程の後に、第2のフィルタエレメントを準備し、前記第2のフィルタエレメントを前記ハウジングに取り付ける取り付け工程であって、
(i)前記第2のフィルタエレメントは第1の流れ面とこれに対向する第2の流れ面を有し、前記第2のフィルタエレメントは複数の縦溝流路を有する媒体梱包体を含み、それぞれの前記縦溝流路は前記第1の流れ面に隣接する上流の部分と、前記第2の流れ面に隣接する下流の部分を有し、一方の前記縦溝流路は上流の部分で開いており、下流の部分で閉じており、他方の前記縦溝流路は上流の部分で閉じており、下流の部分で開いていることを特徴とする請求項13に記載の点検整備方法。 - (a)前記ハウジングは斜面を含み、
(b)前記取り付け工程は、前記第2のフィルタエレメントの一部を前記斜面に対して滑らせる工程を含むことを特徴とする請求項14に記載の点検整備方法。 - (a)前記押し付け工程の前に、前記ハウジングの側壁の前記接近用開口部を露出させるために前記ハウジングから前記接近用カバーを取り除く工程を、さらに含むことを特徴とする請求項11に記載の点検整備方法。
- (a)前記取り除く工程の後に、前記接近用開口部の上に前記接近用カバーを配置する工程を、さらに含むことを特徴とする請求項16に記載の点検整備方法。
- フィルタエレメントをエアクリーナに設置する設置方法であって、前記エアクリーナは第1の端部とこれに対向する第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部の間に設けられる側壁とを有するハウジングを含み、前記側壁はアクセスのための接近用開口部を形成し、前記側壁は斜面を形成し、前記接近用開口部上で取り外し自在に配置される接近用カバーと、を備え、前記フィルタエレメントは第1の流れ面とこれに対向する第2の流れ面と、複数の縦溝流路を有する媒体梱包体とを含み、それぞれの前記縦溝流路は前記第1の流れ面に隣接する上流の部分と、前記第2の流れ面に隣接する下流の部分を有し、一方の前記縦溝流路は上流の部分で開いており、下流の部分で閉じており、他方の前記縦溝流路は上流の部分で閉じており、下流の部分で開いており、前記フィルタエレメントは前記第1の流れ面の周囲のバンドを有し、前記ハウジングは前記フィルタエレメントを前記側壁の前記接近用開口部を通してから受け入れるように構成および配置され、前記バンドを前記斜面に対して係合させ、前記フィルタエレメントを前記斜面に沿うように滑らせ、
(a)前記バンドを有する前記フィルタエレメントを突き当て突出領域の内部において滑らせる工程と、
(b)前記フィルタエレメント上のシール部材を前記ハウジングの回動領域に対して当接させる工程と、
(c)前記フィルタエレメントの露出部分に押圧力を加え、前記回動領域周りに前記フィルタエレメントを回動させることで前記フィルタエレメントと前記ハウジングとの間でシール係合状態にする工程と、を備えることを特徴とする設置方法。 - (a)前記バンドを有する前記フィルタエレメントを突き当て突出領域の内部において滑らせる前記工程は、前記バンドを有する前記フィルタエレメントを前記バンドが前記ハウジングの角部に係合するまで滑らせる工程を含むことを特徴とする請求項18に記載の設置方法。
- (a)前記フィルタエレメント上のシール部材を前記ハウジングの回動領域に対して当接させる前記工程と、前記フィルタエレメントの露出部分に押圧力を加え、前記回動領域周りに前記フィルタエレメントを回動させることで前記フィルタエレメントと前記ハウジングとの間でシール係合状態にする前記工程は、前記ハウジングとの間で半径方向シールを形成する工程を含むことを特徴とする請求項18または19に記載の設置方法。
- (a)前記フィルタエレメントの露出部分に押圧力を加え、前記回動領域周りに前記フィルタエレメントを回動させることで前記フィルタエレメントと前記ハウジングとの間でシール係合状態にする前記工程は、前記フィルタエレメントの部分が前記突出領域に突出しないようにする工程を含むことを特徴とする請求項18乃至20のいずれか1項に記載の設置方法。
- (a)前記フィルタエレメントの露出部分に押圧力を加え、前記回動領域周りに前記フィルタエレメントを回動させることで前記フィルタエレメントと前記ハウジングとの間でシール係合状態にする前記工程の後に、前記接近用カバーを前記フィルタエレメントの上に位置させて前記接近用カバーの縁部を前記フィルタエレメントの前記バンドに係合させる工程を、さらに含むことを特徴とすることを特徴とする請求項18乃至21のいずれか1項に記載の設置方法。
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