JP2011502782A - エアフィルタ構成物、アセンブリおよび方法 - Google Patents
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Abstract
エアクリーナアセンブリとそのためのコンポーネントが記載されている。例示の第1またはメインフィルタカートリッジは、積層体中に配置された、対面シートに固定された縦溝流路付き物質の細長片を含む媒体パックを備えるものが記載されている。媒体パックは、対向する流入面と流出面を画定し、その間の方向に縦溝流路が延びている。媒体パックは、フィルタカートリッジハウジング内のシェルの対向する部分の間の位置に取り外しできない状態で、通常は、接着剤でシェルに固定されている。また、シェルは、また、媒体パックの出口端面と間隔をあけて配置されかつ出口端面と重なる閉じた端部を画定する。閉じた端部は、通常は、カーブしており、シェルは、d/b形状かまたはu形状のどちらかを通常は提供する。フィルタは、その中に流出開口構成物を持つ端部部材を含み、流出開口構成物は、フィルタカートリッジからの出口流れが媒体パックを通過する空気流れに対して直交する一般的な方向となるのを可能にする。エアクリーナアセンブリは、フィルタカートリッジを収容する特徴とフィルタカートリッジと係合する特徴とを持つハウジングを含む。オプションの二次フィルタカートリッジが提供され、二次フィルタカートリッジは、メインフィルタカートリッジ中の清浄空気容積部中に突き出る配置でハウジング上に取付けられている。
Description
本発明は、空気をろ過するために使用するフィルタ構成物に関連する。本発明は、特に、本明細書で特徴付けられるようなZ型フィルタ媒体を使用する媒体パックを持つフィルタ構成物に関連する。より詳しくは、本発明は、通常は、媒体パックとエアクリーナ(エアクリーナ・アセンブリ)で使用する点検可能なエアフィルタカートリッジ構成物に含まれるものに関する。また、エアクリーナ構成物、組立方法、および使用方法を記載する。
本出願は、米国以外の全ての国を指定国とする出願人である米国国内企業のドナルドソン会社と、米国のみを指定国とする出願人である米国人のベニー・ケビン・ネルソン、ジョン・デヴィッド・キューン、ドナルド・ドウェイン・ラーソン、およびデヴィッド・ウェイン・ネルソンの名において、国際特許出願として2008年11月13日に出願したものであり、2007年11月15日に出願した米国仮特許出願第61/130,790号と2008年6月2日に出願した米国仮特許出願第61/130,790号の優先権を主張するものであり、これらの出願は引用により本明細書に合体する。
背景技術
空気流は汚染物質を含む。多くの例では、空気流から汚染物質の一部または全てをろ過することが好ましい。例えば、動力車または発電装置のエンジンへの空気流(例えば、燃焼空気)、ガスタービンシステムへのガス流れ、および様々な燃焼炉への空気流は、ろ過すべき粒子状汚染物質を含む。そのようなシステムにおいて、空気から選択した汚染物質を除去する(または空気中の汚染レベルを低減する)ことは好ましい。汚染物質を収集するためにさまざまなフィルタ構成物が開発されている。
空気流は汚染物質を含む。多くの例では、空気流から汚染物質の一部または全てをろ過することが好ましい。例えば、動力車または発電装置のエンジンへの空気流(例えば、燃焼空気)、ガスタービンシステムへのガス流れ、および様々な燃焼炉への空気流は、ろ過すべき粒子状汚染物質を含む。そのようなシステムにおいて、空気から選択した汚染物質を除去する(または空気中の汚染レベルを低減する)ことは好ましい。汚染物質を収集するためにさまざまなフィルタ構成物が開発されている。
しかしながら、フィルタ構成物の改良が求められている。
概要
本発明では、エアフィルタアセンブリ(構成物)とそのコンポーネントを記載する。一例として、第1エアフィルタカートリッジを記載する。第1エアフィルタカートリッジは、エアフィルタアセンブリの点検コンポーネントとして有用である。第1エアフィルタカートリッジは、一般に、フィルタカートリッジハウジング内に配置された媒体パックを含む。通常は、媒体パックは、フィルタカートリッジハウジング内に取り外しできないように配置されている。
本発明では、エアフィルタアセンブリ(構成物)とそのコンポーネントを記載する。一例として、第1エアフィルタカートリッジを記載する。第1エアフィルタカートリッジは、エアフィルタアセンブリの点検コンポーネントとして有用である。第1エアフィルタカートリッジは、一般に、フィルタカートリッジハウジング内に配置された媒体パックを含む。通常は、媒体パックは、フィルタカートリッジハウジング内に取り外しできないように配置されている。
媒体パックは、通常は、Z型フィルタ媒体パックであり、対向する流入面と流出面とを持っている。媒体パックは、フィルタカートリッジハウジングのシェルまたはシェル部材中に配置され、流出面がシェルの閉じた端部の方向に向いている。シェルは、第1および第2側部と閉じた端部とを持っている。例示の図示されたシェルは、d/b形状またはu形状であり、どちらの場合も、シェルは、通常は、対向する第1および第2端部部材によってフィルタカートリッジハウジング中で閉じている、開いた2つの側部を持っている。
第1端部部材は、前記媒体パックとシェルの第1側部の上方に配置される。第1端部部材は、一般に第1端部部材を貫通し、シェルの閉じた端部と媒体パックの流出面との間で画定される清浄空気容積部と流れが連絡している空気流出構成物を含んでおり、かつ、第1端部部材は、媒体パックの第1側部を閉じる。
第2端部部材は、第1端部部材と対向する位置に配置され、第1側部に対向するシェルおよび媒体パックの第2側部を閉じている。第2端部部材は、通常は、空気が第2端部部材を通過しないように閉じている。
得られるフィルタカートリッジでは、空気流出構成物の周囲にハウジングシール構成物を提供することができる。例えば、ハウジングシール構成物は、第1実施例の一部として、鋳込み成形した半径方向シール構成物を含む。特別の例は、内部に向かう半径方向シール構成物であるが、代替手段は可能である。
また、ある記載された実施例では、第2部材は、エアクリーナハウジングの内部側壁と係合しかつシールするように配置された、周囲ハウジングシール部材を含んでいる。
エアクリーナアセンブリは、フィルタカートリッジを操作可能に収容するように構成されている。例示のエアクリーナハウジングは、ハウジングを通って、空気流れの方向と一般的に直交する空気の流れの方向から入口端部に入る方向に向けられた、入口構成物(または、入口)と、ハウジング本体と、空気流出構成物(または、出口)とを含んでいる。ハウジングは、ハウジングを通過する出口構成物のが周囲にフランジを含むことができる。フランジは、フィルタカートリッジの空気流れ出口と共同して、向けられたフィルタカートリッジ上のハウジングシール構成物とシール係合するように配置することができる。
オプションの二次または安全フィルタカートリッジは、ハウジングにシールされて配置されかつ第1フィルタカートリッジの清浄空気容積部中に突き出ることができる。
本明細書で特徴付けられた改良した構成物において、シェルの閉じた端部は、フィルタカートリッジの下流端部から排液を可能にするために排液開口構成物を含んでいる。例示の実施例では、フィルタ媒体は、シェルの内部で、開口構成物の上方に配置されているので、開口構成物は、フィルタカートリッジの清浄な空気側でシェルを通過している。したがって、この位置でシェルを閉じる。
さまざまな特別の特徴が記載されて示される。本発明のいくつかの利点を得るために、アセンブリあるいはコンポーネントが本明細書で特徴付けられた個々の特徴のすべてを含む必要は全くないことが注意される。
I. Z型フィルタ媒体構成の概略
さまざまな方法で流体ろ過構造物を提供するために、ひだ(縦溝流路)付フィルタ媒体(fluted filter media)を使用することができる。1つのよく知られた方法が本明細書でZ型ろ過構造物として特徴づけられる。本明細書に使用される用語「Z型ろ過構造物」は、フィルタ構造物を指すことを意味する。この構造物では、波形に加工した、折り曲げた、または、別の方法で形成された各流路は、媒体を通過する流体流の長手方向の通常は平行の入口と出口のフィルタの縦溝流路の組を画定するために使用され、流体は、媒体の対向する流入端部と流出端部(または、流れ面)の間で流路の長さに沿って流れている。Z型フィルタ媒体のいくつかの実施例は、米国特許第5,820,646号、同第5,772,883号、同第5,902,364号、同第5,792,247号、同第5,895,574号、同第6,210,469号、同第6,190,432号、同第6,350,296号、同第6,179,890号、同第6,235,195号、米国意匠第399,944号、同第428,128号、同第396,098号、同第398,046号、同第437,401号で提供される。これら15の引用文献は、引用により本明細書に合体する。
さまざまな方法で流体ろ過構造物を提供するために、ひだ(縦溝流路)付フィルタ媒体(fluted filter media)を使用することができる。1つのよく知られた方法が本明細書でZ型ろ過構造物として特徴づけられる。本明細書に使用される用語「Z型ろ過構造物」は、フィルタ構造物を指すことを意味する。この構造物では、波形に加工した、折り曲げた、または、別の方法で形成された各流路は、媒体を通過する流体流の長手方向の通常は平行の入口と出口のフィルタの縦溝流路の組を画定するために使用され、流体は、媒体の対向する流入端部と流出端部(または、流れ面)の間で流路の長さに沿って流れている。Z型フィルタ媒体のいくつかの実施例は、米国特許第5,820,646号、同第5,772,883号、同第5,902,364号、同第5,792,247号、同第5,895,574号、同第6,210,469号、同第6,190,432号、同第6,350,296号、同第6,179,890号、同第6,235,195号、米国意匠第399,944号、同第428,128号、同第396,098号、同第398,046号、同第437,401号で提供される。これら15の引用文献は、引用により本明細書に合体する。
ある種類のZ型フィルタ媒体は、互いに結合された2つの特別の媒体コンポーネントを使用して、媒体構造物を形成する。2つのコンポーネントとは、(1)ひだ(例えば、波形)付き媒体シート(fluted media sheet)と(2)対面媒体シート(facing media sheet)である。対面媒体シートは、通常は波形でないが、例えば、2004年2月11日に出願した米国仮特許出願第60/543,804号記載されたようにおよび2005年8月25日に国際特許出願公開第05/077487号として発行されたように、流路方向に垂直に波形とすることもできる。これらは、引用により本明細書に合体される。
縦溝流路(例えば、波形)媒体シートと対面シートは、共に平行な入口と出口の縦溝流路を持つ媒体を画定するために使用される。いくつかの例では、縦溝流路媒体シートと対面シートは、一緒に固定され、次に巻き付けられてZ型フィルタ媒体構造物を形成する。そのような構成物は、例えば、米国特許第6,235,195号と同第6,179,890号に記載されており、これらは、引用により本明細書に合体される。他の構成物では、対面媒体に固定された縦溝流路(例えば、波形)媒体の巻き付け部分または細長片は互いに積層されて、ろ過構造物を形成する。この例は、引用により本明細書に合体する米国特許第5,820,646号の図11に記載されている。
本明細書では、波形シート固定された縦溝流路を含み、次に積層体に組み立てられて媒体パックを形成するむ物質の細長片は、時には、「単一フェーサ細長片」と呼ばれる。用語「単一フェーサ細長片」とその変形は、1つの面、すなわち、縦溝流路(例えば波形)シートの単一面が細長片中の対面シートに面しているいることを示すことを意味する。
媒体内の構造を指すために本明細書で使用するる用語「波形の(corrugated)」は、2本の波形ローラーの間に、すなわち、2本のローラー間のニップまたはバイト内に媒体を通過させることで得られる縦溝流路(ひだ)付き構造(flute structure)を指すことを意味しており、各波形ロールは、得られる媒体中に波形効果を起こすように適した表面形状を持つ。用語「波形(corrugation)」は、2本の波形ローラーの間でバイト中に媒体を通過させない技術によって形成された縦溝流路を指すことを意味しない。しかしながら、用語「波形」は、波形形成後に更に媒体を修正または変形する場合にも適用されることを意味する。例えば、2004年1月22日に発行され、引用により本明細書に合体する国際出願公開第2004/007054号に記述された折り曲げ技術は、適用される。
波形媒体は、縦溝流路(ひだ)付き媒体の1つの特別形態である。縦溝流路(ひだ)付き媒体は、媒体を横切って延びる個々の流路(例えば、波形または折り曲げ形成される)を持つ媒体である。
本明細書で使用されるとき、用語「Z型媒体構造物」とその変形は、以下のうちのいくつかかまたは全てを指すことを意味する。すなわち、入口と出口縦溝流路または流れ面を画定することを可能にするように適切なシールを持つ状態で(対面)媒体に固定した波形または他の方法の縦溝流路媒体のウェブ、または、そのような媒体を入口と出口の縦溝流路の三寸法ネットワークに構成したまたは形成した媒体パック、および/または、そのような媒体パックを含むフィルタカートリッジまたは構造物のうちのいくつかかまたは全てを指す。
図1に、Z型フィルタ媒体で使用可能な媒体1の例を示す。媒体1は、縦溝流路、この場合波形シート3と対面シート4から形成される。媒体1などの構造物は、本明細書では単一フェーサまたは単一フェーサ細長片という。
図1の波形シート3は、一般的に、規則的に曲がった縦溝流路または波形7の波形パターンを持つものとして本明細書に一般的に特徴付けられるものである。この文脈で用語「波パターン」は、トラフ(谷)7bとリッジ(丘)7aとが交互にくる縦溝流路あるいは波形パターンを指すことを意味する。この文脈で用語「規則的」は、トラフ(谷)とリッジ(丘)(7b,7a)の組が、一般的に同じ繰り返しの波形(または、縦溝流路)形状と大きさで交互に形成されることを指すことを意味する。(また、一般的に規則的な構造において、各トラフ(谷)7bは、実質的に各リッジ(丘)7aの逆形状である。)従って、用語「規則的」は、波形(または縦溝流路)パターンが、縦溝流路長さの少なくとも70%に沿って実質的に変わらない波形の形状と大きさで、繰り返す各組(隣接したトラフとリッジを有する)をもつトラフとリッジを有することを意味する。この文脈で用語「実質的」は、媒体シート3が可撓性であることからのわずかな変動とは異なり、波形あるいは縦溝流路(ひだ)付きシートを形成するために使用されるプロセスまたは形態における違いから得られる変更を指す。繰り返しパターンの特徴に関して、所与のフィルタ構造物において、等しい数のリッジとトラフとが必ずしも存在することを意味するものではない。例えば、媒体1は、リッジとトラフを含む1組の間で、あるいは、リッジとトラフを含む1組に部分的にそって終端とすることができる。(例えば、図1で断片的に図示される媒体1は、8つの完全なリッジ7aと7つの完全なトラフ7bを持つ。)また、対向する縦溝流路(トラフとリッジの端部)は、互いに異なり得る。このような端部での変動は、特に述べない限り、これらの定義において無視される。すなわち、縦溝流路の端部における変動は、上記の定義によって保護されることを意味するものである。
波形の「カーブした」波パターンを特徴付ける文脈において、用語「カーブした」は、媒体に提供される折り曲げた、あるいは、折り目を付けた結果ではなく、むしろ各リッジ7aの頂点と各トラフ7bの底部が半曲カーブに沿って形成される波形パターンを指すことを意味する。そのようなZ型フィルタ媒体の典型的な半径は、少なくとも0.25mmであり、通常は、3mmを超えない。
図1に示される波形シート3に対する、特別の規則的にカーブした波パターンの更なる特徴は、曲率が反転する遷移領域が、各トラフと隣接する各リッジの間のほぼ中点30に、縦溝流路7長さに概ね沿って配置されることである。たとえば、図1の裏側または裏面3aを見ると、トラフ7bは凹形領域であり、リッジ7aは凸形領域である。もちろん、前側部または前側面3bに向かってみると、側部3bのトラフ7bはリッジを形成し、面3aのトラフ7bはリッジを形成し、面3aのリッジ7aはトラフを形成する。いくつかの例では、領域30は、点の代わりに、部分30の端部で曲率が反転する真っ直ぐな部分であってもよい。
図1に示される特別な規則的な波形パターンの縦溝流路(この例では、波形)シート3の特徴は、個々の波形が概ね直線的であることである。この文脈で「直線的」によって、端部8と端部9との間の長さの少なくとも70%、通常は少なくとも80%にわたって、リッジ7aとトラフ7bは、断面形状が実質的に変化しないことを意味する。図1で示される波形パターンに関する用語「直線的」は、引用により本明細書に合体される国際特許出願公開第97/40918号の図1および2003年6月12日に発行された国際特許出願公開第第03/47722号に記載された波形媒体のテーパ状縦溝流路のパターンと部分的に異なっている。例えば、国際特許出願公開第97/40918号の図1のテーパ状縦溝流路は、カーブした波パターンではあるが、本明細書で使用される用語のような「規則的な」パターンあるいは直線的な縦溝流路のパターンではない。
本明細書の図1を参照すると、上記参照したように、媒体1は、対向する第1端部8と第2端部9とを持つ。媒体1が媒体パックに形成されるとき、通常は、第2端部9が媒体パックの入口端部を形成し、第1端部8が媒体パックの出口端部を形成するが、逆の配置もまた可能である。
隣接する端部8には、密封材ビーズ10が提供され、波形シート3と対面シート4とを一緒にシールする。密封材ビーズ10は、「単一フェーサビーズ」と呼ばれる。波形シート3と対面シート4との間のビーズであり、単一フェーサ1または媒体細長片を形成するからである。密封材ビーズ10は、端部8に隣接する各縦溝流路11を通る空気の通行に対して閉じている。
密封材ビーズ14が隣接する端部9に供給される。密封材ビーズ14は、通常は、端部9に隣接してそこを通る未ろ過の流体の通路に対して縦溝流路15を閉じる。密封材ビーズ14は、通常は、積層の間に互いに固定されている媒体1の細長片として提供される。したがって、密封材ビーズ14は、対面シート4の裏面17と、次の隣接する波形シート3の側面18との間でシールを形成する。媒体1が、コイル巻きの代わりに、細長片に切断され積層される時、密封材ビーズ14は、「積層ビーズ」と呼ばれる。密封材ビーズ14が媒体1から形成されるコイル巻き構成物で使用される場合、本明細書では図示されていないが、「巻き付けビーズ」と呼ばれる。
図1の20で、縦溝流路付きシート3と対面シート4との間でびょうビーズを示す。
図1を参照すると、媒体1が、例えば、積層によって媒体パック中に組み込まれると、媒体1は、以下のように作動し得る。最初に、空気が矢印12の方向で、端部9に隣接する開いた縦溝流路11に入る。端部8は密封材ビーズ10で閉じているので、空気は、矢印13で示される方向に媒体を通過する。次に、空気は、媒体パックの端部8に隣接する縦溝流路15の開いた端部15aを通って通行することによって、媒体パックから外に出る。もちろん、逆方向の空気流で作動させることもできる。
本明細書で、媒体1を含む媒体パックは、時には「まっすぐに貫通する」流れ構造物を持つものとして呼ばれる。ろ過される空気が対向する流れ面を経由して媒体パックに入って出るからである。
本明細書の図1に示される特別の構造に対して、平行な波形7a、7bは、端部8から端部9まで、通常は、媒体を真っ直ぐに完全に横切る。真っ直ぐな縦溝流路または波形は、選択された位置で、特に端部で、変形するまたは折り曲げることができる。縦溝流路の端部で閉じるための変形は、通常は、上記の「規則的に」「カーブした」「波パターン」の定義から外れる。
まっすぐで、規則的なカーブした波パターンの波形を利用しないZ型ろ過構造物が知られている。例えば、山田他の米国特許第5,562,825号では、狭いV字形(カーブした側部を持つ)の出口縦溝流路に隣接するいくらか半円(断面が)の入口縦溝流路を利用する556万2825の米国の波形パターンが、示されている(米国特許第5,562,825号の図1と3参照)。米国特許第5,049,326号の松本では、円形(断面が)または、管状縦溝流路は、半管を持つ別のシートに取り付けられた半管を持つシートによって、得られる平行で真っ直ぐな縦溝流路の間に平らな領域が示される状態で、画定される。松本の米国特許第5,049,326号の図2参照。石井の米国特許第4,925,561号(図1)には、矩形断面を持つように折り曲げられた縦溝流路が示され、そこでは、縦溝流路は長さ方向に沿ってテーパ状となっている。国際特許出願公開第97/40918号(図1)では、カーブした波パターン(隣接したカーブした凸形と凹形のトラフから)を持つが、長さ方向に沿ってテーパ状となっている(従って、まっすぐでない)縦溝流路または平行な波形が示されている。また、国際特許出願公開第97/40918号では、カーブした波パターンを持つが異なる大きさのリッジとトラフとを持つ縦溝流路が示されている。
一般に、フィルタ媒体は、比較的可撓性のある物質であり、通常は、樹脂を含む不織布繊維状物質(セルロース繊維、合成繊維または両方)であり、時には、追加の物質とともに処理される。したがって、フィルタ媒体は、容認できない媒体の損傷無しに、様々な波パターンで構成されることができる。また、容認できない媒体の損傷無しに、使用のために、容易に巻きつけるか別の方法で再び構成することができる。もちろん、フィルタ媒体は、使用の間、必要な波形構成を維持するような特性を持っていなければならない。
波形工程では、非弾性変形が媒体に引き起こされる。これは、媒体が原形に戻るのを防ぐ。しかしながら、緊張がいったん開放されると、縦溝流路または波形は、スプリングバックする傾向があり、起こった伸びと曲げの一部だけが回復する。対面媒体シートは、波形シート中でこのスプリングバックを禁止するように、時々縦溝流路付き媒体シートにびょう止めされてている。そのようなびょう止めは20で示される。
また、通常は、媒体は樹脂を含む。波形工程の間、媒体は、樹脂のガラス転移点より高く加熱され得る。次に、樹脂が冷却されるとき、樹脂は、縦溝流路付き形状を維持することを助ける。
波形シート3と対面シート4の媒体または両方の媒体は、例えば、引用により本明細書に合体する米国特許第6,673,136号と一致するファインファイバー物質を一面または両面に提供することができる。ある場合には、そのようなファインファイバー物質が使用されるとき、ファインファイバー物質を上流側および縦溝流路の内側に提供することが好ましいかもしれない。これが起こるとき、ろ過の間に、空気流れは、積層ビーズを含む端部中に通常あるだろう。
Z型ろ過構造物に関する問題は、個々の縦溝流路の端部の閉鎖に関連する。代替手段は可能であるが、通常は、閉鎖を達成するためにシール剤または接着剤が提供される。上記の説明から明らかなように、典型的なZ型フィルタ媒体、特に、テーパ状の縦溝流路と対向する真っ直ぐな縦溝流路と縦溝流路用のビーズを使用するZ型フィルタ媒体から明らかなように、大きいシール剤表面積(および体積)が上流端部と下流端部の両方に必要である。これらの位置での高品質のシールは、媒体構造の適切な作動をもたらすために重要である。高いシール剤容積と面積がこれに関連する問題を起こす。
個々で、図2に着目すると、規則的な、カーブした、波形パターンの波形シート43と、波形でない平らな対面シート44とを使用するZ型フィルタ媒体構造40、すなわち単一フェーサ細長片が概略的に示される。点50と点51の間の距離D1は、与えられた波形縦溝流路53の下にある領域52中の平らな媒体44の範囲を画定する。距離D2は、同じ距離D1上で、流路53に対する弓形の媒体長さを画定し、波形流路53の形状によるD1より当然長い。縦溝流路付きフィルタの応用で使用される通常の規則的な形状の媒体では、点50と点51の間の媒体53の直線長さD2は、D1の少なくとも1.2倍である。通常は、D2はD1の1.2〜2.0の範囲内である。エアフィルタの1つの特別な慣用の構成物では、D2は、D1の約1.25〜1.35倍の構成物を持つ。そのような媒体は、例えば、ドナルドソン社のPowercore(登録商標)Zフィルタ構造物において商業的に使用されている。別の潜在的な慣用の大きさは、D2がD1の1.4〜1.6倍である。本明細書では、比率D2/D1は、時として波形媒体に対して、縦溝流路/平坦部比(flute/flat ratio)または媒体しぼり(media draw)として特徴付けられる。
段ボール業界では、様々な規格の流路が定められている。例えば、規格Eの流路、規格Xの流路、規格Bの流路、規格Cの流路、および規格Aの流路などである。図3は、以下の表Aとの組み合わせて、これらの流路の定義を提供する。
本特許の譲受人であるドナルドソン株式会社(DCI)社は、様々なZ型フィルタ構成物内における規格Aと規格Bの流路の変形を使用してきた。これらの縦溝流路は、表Aおよび図3で画定される。
もちろん、段ボール箱業界からの他の標準の縦溝流路定義が知られている。
一般に、段ボール箱業界からの標準の縦溝流路構成を波形媒体のための波形形状または大体の波形形状を画定するために使用することができる。DCIAとDCIBの間の上上記の比較、波形産業の規格Aと規格Bはいくつかの便利な変動を示す。
代替の縦溝流路の定義、例えば、2007年2月2日に出願された米国仮特許出願第60/899,311号および2007年6月26日に出願された同第60/937,162号は、本発明の構成物で利用することができる。これら2つの米国仮特許出願は引用により本明細書に合体する。
II.縦溝流路付き媒体を使用する積層した媒体構成物の製造の概要
図4で、図1の細長片1に対応する媒体細長片を製造する製造工程の一例を示す。一般に、対面シート64と縦溝流路68を持つ縦溝流路付き(波形)シート66は、接着剤ビーズ70がその間に配置された状態で一緒に供給されて、媒体ウェブ69を形成する。接着剤ビーズ70は、図1の単一フェーサビーズ14を形成するだろう。
図4で、図1の細長片1に対応する媒体細長片を製造する製造工程の一例を示す。一般に、対面シート64と縦溝流路68を持つ縦溝流路付き(波形)シート66は、接着剤ビーズ70がその間に配置された状態で一緒に供給されて、媒体ウェブ69を形成する。接着剤ビーズ70は、図1の単一フェーサビーズ14を形成するだろう。
「単一フェーサビーズ」という用語は、単一フェーサの層の間に配置された、すなわち、縦溝流路付きシートと対面シートの間に配置されたシール剤ビーズを指すことを意味する。
オプションのダーツ付け工程は、ウェブ中間部に配置される中央ダーツ付部72を形成するためにステーション71で行われる。Z型フィルタ媒体またはZ型媒体細長片74は、75でビーズ70に沿って切断または細長く切断されて、Z型フィルタ媒体74の2つのピース76、77を形成する。各ピースは、シール剤の細長片(単一フェーサビーズ)が波形シートおよび対面シートの間に延びている状態で端部を持っている。もちろん、オプションのダーツ付け工程を使用する場合、シール剤の細長片(単一フェーサビーズ)を持つ端部は、この位置でダーツ付けされた1セットの縦溝流路を持つだろう。次に、図6に関連して以下で説明されるように、細長片またはピース76、77は、横に切断して積層用単一フェーサ細長片とすることができる。
図4に関して特徴付けられるようなプロセスを行う技術は、2004年1月22日に発行され、引用により本明細書中に合体する国際特許出願第04/007054号に記載されている。
また図4を参照すると、Z型フィルタ媒体74は、ダーツ付けステーション71を通過する前に、媒体74を形成しなければならない。図4の概略図において、媒体は、平らな媒体シート92を1組の波形ローラー94、95を通過させることによって形成される。図4に示す概略図において、ロール96から加圧されていない平らな媒体シート92を、テンションローラ98の周りで巻き上げ、次に、波形ローラー94、95の間のニップまたはバイト102を通過する。波形ローラー94、95は歯104があり、歯104は、平らなシート92がニップ102を通過した後で一般的に波形の所望の形状を与える。ニップ102を通過した後に、平らなシート92は、波形となって波形シート66として参照される。次に、波形(すなわち、縦溝流路付)媒体シート66は、対面媒体シート64に固定される(波形工程は、いくつかの例では、媒体を加熱する工程を含むかもしれない)。
また図4を参照すると、対面シート64がダーツ付け工程71に送られる工程がまた示される。対面シート64は、ロール106上に貯蔵され、次に、波形シート66の方向に向けられZ型媒体74を形成する。波形シート66と対面シート64は、接着剤または他の手段(例えば、超音波溶接)で一緒に固定される。
図4を参照すると、波形シート66と対面シート64とを一緒に固定するために、接着ライン70は、シール剤ビーズとして使用されて示されている。代替として、70aとして示されている対面ビーズを形成するためのシール剤ビーズを適用することができる。シール剤を70aで適用する場合、シール剤ビーズ70aを収容するために、波形ローラー95中に間隙を配置することが好ましい。可能であれば、両方の波形ローラー94、95中に間隙を配置することが好ましい。
波形媒体に提供する波形の種類は、選択の問題であり、波形ローラー94、95の波形あるいは波形の歯によって波形に押しつけられる。1つの典型的なタイプの縦溝流路パターンは、本明細書で上記定義されたような、規則的で、通常はカーブした波形パターンの真っ直ぐな縦溝流路の波形である。使用される通常の規則的なカーブした波形パターンは、上記定義された距離D2が、波形パターンにおいて、上記定義された距離D1の少なくとも1.2倍である。1つの典型的な応用では、D2=1.25〜1.35×D1であり、別の例では、D2=1.4〜1.6×D1である。ある例では、この技術は、例えば、真っ直ぐな縦溝流路を使用しない波形パターンを含む「規則的」でないカーブした波形パターンに応用されてもよい。
説明したように、図4に示すプロセスは、中央ダーツ付部72を形成するために使用することができる。図5は、ダーツ付けおよび細く切断した後の縦溝流路68の1つの断面を示す。
折り曲げ構成物118は、4つの折り目121a、121b、121c、121dを持つダーツ付けした縦溝流路120を形成することが理解ができる。折り目構成物118は、対面シート64に固定された平らな第1層または部分122を含む。第2層または部分124は、第1層または部分122に押し付けられて示されている。第2層または部分124は、好ましくは、第1層または部分122の対向する折り曲げた外側端部126、127から形成される。
また図5を参照すると、2つの折り目またはしわ121a、121bは、本明細書で「上側の内部に向いている」折り目またはしわを一般的にいう。この文脈で用語「上側」は、折り目120を図5の向きで見るとき、折り目120全体のうちの上部にある折り目を指す。用語「内部に向けられた」は、各折り目121a、121bの折り目またはしわの線が他の方向に向くことを指すことを意味する。
図5では、折り目121c、121dを本明細書では「下側の、外側に向けられた」折り目)と一般的に呼ぶ。この文脈で用語「下側」は、折り目121c、121dが、図5の向きの折り目121a、121bのように頂部上に配置されていないことを意味する。用語「外側に向けられた」は、折り目121c、121dの折り目線が互いに離れる方向に向くことを示すことを意味する。
この文脈で使用される用語「上側」と「下側」は、図5の配置で見るとき、特に、折り目120を参照することを意味する。すなわち、折り目120が使用のために実際の製品中に配向されるとき、「上側」と「下側」は、それ以外の方向を示すことを意味しない。
図5に示す特徴および再検討によって、本発明の図5に示す例示の通常の規則的な折り目構成物118は、「上側で内部方向に向いた折り目」を少なくとも2つ含むものであることが理解できる。これらの内部方向に向いた折り目はユニークであり、折り目が隣接する縦溝流路上にあまり食い込まないような総合的な構成物を提供することを助ける。
第2層または部分124に押しつけられた第3層または部分128をまた見ることができる。第3層または部分128は、第3層128の対向する内側端部130、131を折り曲げることによって形成する。
折り目構成物118を見る別の方法は、波形シート66のリッジとトラフを交替する幾何学的形状を参照することである。第1層または部分122は、逆さのリッジから形成される。第2層または部分124は、(リッジを逆さにした後の)二重のピークに対応している。二重のピークは、逆さのリッジに向かう方向に折り曲げられ、好ましい構成物中では、逆さのリッジに対して折り曲げられている。
図5と関連して記載されるオプションのダーツ付けを提供する技術は、参照により本明細書に合体する国際特許出願第04/007054号に記載されている。縦溝流路のさまざまな代替の折り曲げて端部を閉じる方法を使用できることが注目される。
本明細書に記載する技術は、コイル巻きによって形成する代わりに単一フェーサの複数の細長片から形成する構成物から得られる媒体パックを使用するためによく適合している。
媒体パックの対向する流れ端部または流れ面にさまざまな異なる定義を提供することができる。多くの構成物では、端部は、一般に、平らであり互いに垂直である。
縦溝流路シール(単一フェーサビーズ、巻き付けビーズまたは積層ビーズ)は様々な物質から形成することができる。引用により合体する参考文献の様々な物質において、ホットメルトまたはポリウレタンのシールは、様々な応用に対して可能として記載されている。これらの物質は本明細書に記載する応用に対して使用することができる。
図6に、Z型フィルタ媒体の細長片から積層したZ型フィルタ媒体を形成する工程を示す。各細長片は対面シートに固定した縦溝流路付きシートである。図6を参照すると、単一フェーサ細長片200に類似する細長片202の積層体2012に単一フェーサ細長片200を加えることを示している。細長片200は、図4の細長片76、77のいずれかから切断することができる。図6の205に細長片200、202に対応する各層の間の対向する端部で単一フェーサビーズまたはシール部の積層用ビーズ206を適用することを示す(積層は、各層が積層体の底部に頂部と対向するように加えられる状態でなされる)。
図6を参照すると、各細長片200、202は、前方端部207と、後方端部208と、対向する側部端部209a、209bとを持つ。波形シート/対面シートの組み合わせの入口および出口の縦溝流路が、前方端部207と後方端部208の間で側部端部209a、209bに平行に、一般に延びている。
また図6を参照すると、媒体パック201中に形成される流れ面210、211が示される。流れ面210、211の1つをろ過の入口端面に1つを出口端面に選択することは、選択の問題である。ある場合に、積層ビーズ206が上流または入口面211に隣接して配置され、他の場合に反対側に配置されることは真実である。流れ面210、211は、対向する側面220、221の間に延びている。
図6により形成された積層媒体パック201は、本明細書では「ブロック化され」て積層した媒体パックと時に呼ぶ。この文脈において用語「ブロック化した」は、構成物が、全ての面が全ての隣接する壁面に対して90°の矩形ブロックに形成されていることを示すものである。代替の構成は可能である。例えば、ある例では、積層体は、各細長片200が隣接する細長片と一直線上に並ぶ線上からわずかに外れていて、入口面と出口面が互いに平行であるが上側と底部表面に対して垂直でない平行四辺形または傾斜しているブロック形状を形成するように形成することができる。
いくつかの例では、媒体パック201は、いずれの断面が平行四辺形形状を持つものとして参照される。平行四辺形形状は、いずれかの2つの対向する側面が一般に互いに平行に延びることを意味する。
図6に対応するブロック状の積層構成物は、本明細書中に引用により合体される米国特許第5,820,646の先行技術に記載されていることが注目される。また、積層構成物は、米国特許第5,772,883号、同第5,792,247号、2004年8月26日に発行された国際特許出願第04/071616号と米国特許第7,282,075号で記載されていることが注目される。後の4つの文献は、引用により本明細書に合体される。米国特許第7,282,075号に示された積層構成物は、傾斜した積層構成物であることが注目される。
III.例示のエアクリーナとコンポーネント
A.米国特許出願第61/003,215号に記載の第1実施例のエアクリーナ:図7〜21
本明細書では、米国特許出願第61/003,215号で概略的に示した第1実施例のエアクリーナアセンブリとコンポーネントを本明細書の図7〜21に記載する。図7を参照すると、エアクリーナアセンブリ300の側面図を示す。エアクリーナアセンブリ300は、入口側部302と出口端部303とを持つエアクリーナハウジング301を含む。
A.米国特許出願第61/003,215号に記載の第1実施例のエアクリーナ:図7〜21
本明細書では、米国特許出願第61/003,215号で概略的に示した第1実施例のエアクリーナアセンブリとコンポーネントを本明細書の図7〜21に記載する。図7を参照すると、エアクリーナアセンブリ300の側面図を示す。エアクリーナアセンブリ300は、入口側部302と出口端部303とを持つエアクリーナハウジング301を含む。
入口側部302の上方にプレクリーナ構成物306が配置されている。プレクリーナ構成物306は、例えば、図7に図示されていないサイクロンセパレータ管などの複数のプレセパレータ管を含むことができる。そのようなプレクリーナ構成物306は、通常は、ダスト流の出口を持つ。ダスト流の出口は、プレクリーナ構成物306によって分離されたダストを重力除去を可能にする、または、捕集ホースの取付けを可能にする。捕集ホースの出口307は、1つのオプションの位置で示されている。
ろ過される空気は、矢印310の方向きに(オプション)のプレクリーナ構成物306に入る第1通路によって一般にエアクリーナアセンブリ300を通過する。プレクリーナ構成物306を通過した後で、空気は、入口側部302を通ってエアクリーナハウジング301に入る。エアフィルタカートリッジは、エアクリーナハウジング301内に配置されている。エアフィルタカートリッジは、媒体パックを含み、媒体パックは、一般に、前に記載したZ型フィルタ細長片の積層体を含む。すなわち、各細長片は、通常は、積層体中に配置された細長片が1つの流れ面に入る空気が対向する流れ面を通過する前に確実に媒体を通過して通り抜けるように適切なシールを持っている状態で、対面シートに固定された縦溝流路付きシートを含む。図1〜6と関連して上記説明した原理をこのために使用することができる。
図7を参照すると、エアクリーナハウジング301内部に一般的に配向されるように配置されたZ型フィルタ媒体パック315が、想像線で概略的に図示されている。媒体パック315は、対向する流入面316と流出面317とを持つ。媒体パック315には、流入面316と流出面317の間で延びている、対向する第1および第2側部318、319を持つ。次に、媒体パック315は、Z型フィルタ媒体の細長片の積層体を含み、縦溝流路が流入面316と流出面317の間の方向に延びている。次に、空気は流出面317を出るとき、Z型フィルタ媒体パック315によってろ過される。
媒体パック315を出た後で、ろ過された空気は、清浄空気領域部320の部分に入り、最終的に、出口端部303でエアクリーナハウジングの出口構成物または出口321を経由してエアクリーナハウジング301を出る。ある場合には、オプションの安全エレメントまたは二次エレメントが清浄空気領域部320に提供される。空気は出口321を出る前に、清浄空気領域部320を通らなければならない。出口321を出るろ過された空気は、一般に矢印311によって示される。
また、図7は一般的な概略図である。図は、本発明の構成物の配置の総合的な理解を提供することを意図する。
以下の説明から明らかになるように、媒体パック315は、フィルタカートリッジハウジング内に取り外しできないように固定されている。エアフィルタカートリッジは、媒体パック315とエアフィルタカートリッジハウジングの組合せを含み、エアクリーナハウジング301の内部301i中に取り外し可能に配置される点検部分である。
図7では、エアクリーナアセンブリ300は、入口側部302が上側方向に向けられた状態で垂直方向の配向で図示されていることが注目される。類似の原理を使用するエアクリーナは、異なることができる。例えば、エアクリーナは、入口端部302が上側方向よりむしろ側部方向に向いた状態で配向することができる。エアクリーナアセンブリ300の代替の配置は、オプションのプレクリーナ構成物306からのダスト出口307に対する代替の位置によって利益が得られるかもしれない。
図7のハウジング301の端部312に向う方向に一般的に得られる概略的な底部平面図である図8に注目する。図8は、以下で説明するように、図12の断面図に向かう方向の部分で提供される。図8を参照すると、エアクリーナハウジング301は、第1側部301aと第2側部301bと、対向する第1および第2端部301c、301dとを持つことがわかる。以下の説明から明らかなように、第2端部301dは、エアクリーナハウジング301の内部の301iへの点検アクセスのために取り外し可能なアクセスカバーを含む。
ここで、図9に注目する。図9は、図7の出口端部303の方向に一般に得られる出口端部の側面図である。図9を参照すると、エアクリーナ出口303を見ることができる。また、エアクリーナハウジング301の入口側部302の上方に配置したプレクリーナ306が見える。対向する流入面316と流出面317とを持ち、内側に配置された媒体パック315を想像線で図示する。
また図9を参照すると、例示のエアクリーナハウジング301は、側部部分321、322が、それぞれ、入口面302から入口面302に対向するエアクリーナハウジング端部312に向かう延長部分に、一般に互いに平行で延びている状態で、対向する第1と第2側部301a、301bを一般的に含んでいる。図示された特別な例示のハウジング301に対して、エアクリーナハウジング端部312は、カーブした端部325であり、対向する側部部分321,322の間の距離D2より大きい寸法D1を持つ。図示した例では、カーブした端部325は、側部部分322が一般に接線上でカーブした端部325と係合するように配置されている。しかしながら、図示した例では、側部部分321は、カーブした端部325と接線上で係合しない。
図9を参照すると、清浄空気領域部320は、エアクリーナハウジング301のカーブして閉じている領域325内に一般的に配置されていることが理解できる。
ここで図10を着目する。図10は、図8の端部301dの方向に一般的に得られる側面図である。したがって、図10の側面図は、図9で見える端部301cと反対側の側部または端部301dである。図10で見える端部301dは、一般に、アクセス端部330と呼ばれる。アクセス端部330は、その上に固定される取り外し可能なエアクリーナハウジングのアクセスカバー331を含む。アクセスカバー331を固定する例示の方法は、概略的に示すラッチ333を使用する。固定用の代替の使用可能なアプローチは、図22〜31の実施例と関連して以下で説明する。
観察者に向かう方向に、アクセスカバー331中の突起物領域335を示す。突起物335の対向する側部は、以下で説明するように、点検可能なフィルタカートリッジのオプションのハンドル部分の収容のために収容部領域またはハンドル凹部を含む。
図11に、エアクリーナアセンブリ300の頂部からの平面図を示す。図11は、一般に、プレクリーナ306に向かう方向に得られる。個々のサイクロンセパレータ管338を概略的に示す。作動において、空気がサイクロンセパレータ管338(図11)に入るので、それぞれのサイクロンの流れパターンが発生し、分離されたダストが出口307を通って除去される。次に、残った空気は、前に参照された媒体パック315を通過することによって、ろ過用のエアクリーナハウジング301中に導かれる。
エアクリーナアセンブリ300の内部の特徴は、図8の線12−12に沿って一般的に得られる断面図である図12の再検討によって理解することができる。
図12を参照すると、プレクリーナ306は、便宜上、その上に分離管338を示さない状態で図示されていることが注目される。図12で見えている全ては、プレクリーナ306の外部シェルまたはハウジング306aである。
また、図12を参照すると、アクセスカバー331は、エアクリーナハウジング301の内部301iへの点検アクセスのために、エアクリーナハウジング301の残りの部分から取り外し可能である。第1またはメインフィルタカートリッジ340とオプションの安全または二次フィルタカートリッジ341が内部301i中に配置されている。第1またはメインフィルタカートリッジ340は、媒体パック315を持つエアフィルタカートリッジハウジング342を含んでいる。媒体パック315は、対向する流入面316と流出面317を持ち、エアフィルタカートリッジハウジング342に取り外しできないように固定されている。すなわち、メインフィルタカートリッジ340において、媒体パック315は、フィルタカートリッジハウジング342中に取り外しできないように固定されている。
代替手段は可能であるが、図示された例示のアセンブリに対して、フィルタカートリッジハウジング342は、媒体パック315の流入面316と一直線上に入口端部または入口面345を含んでいる。この文脈における「一直線上に」で、この例に対して、入口端部345を通ってフィルタカートリッジハウジング342に入ってくるの空気流れが回転せずに、媒体パック315の流入面316に入ることを意味する。
一方、図示した例に対して、フィルタカートリッジハウジング342は、ハウジング342中に出口構成物346を含んでいる。出口構成物346は、カートリッジ342の流出面317を出る空気が、フィルタ媒体パック315を通して流れるために、したがって、出口321を通ってエアクリーナハウジング301を出るように、一般的に直角に向きを変えなければならないように配向されている。したがって、媒体パック315は、空気流に対して「まっすぐに通る」が、フィルタカートリッジ340はそうでない。むしろ、この例では、フィルタカートリッジ340は、入口端部345から出口構成物346まで通る際に、媒体パック315を通過した後で、空気は、入口端部345への流れに対して一般に直角の方向に出るために向きを変えなければならないように構成されている。
また図12を参照すると、一般的な用語で、フィルタカートリッジ340は、媒体パック315が配置される内部343を画定するハウジング342を含んでいる。より詳しく述べると、例示のフィルタカートリッジハウジング342は、シェル部材344と、対向する第1および第2部材350、351によって画定される。媒体パック315は、シェル部材344内に取り外しできないように、したがって、フィルタカートリッジハウジング342は、例えば、接着剤またはシール剤で固定されている。以下で記載するように、端部部材350、351は、媒体パック315の対向する側部318、319に、側部318、319をシールして閉じながら取り付けられており、また、以下で記載するように、シェル部材344の対向する側部または端部の上方に取り付けられている。
ここで、側部部材350に注目する。側部部材350は、第1部352を含んでいる。第1部352は、それによってシールされた媒体パック315の側部318を含んでいる。側部部材350は、さらに、カートリッジ340からの出口流れのために、その中に、空気流出構成物(開口)346を持つ部分355を含んでいる。このことは、以下で他の図と関してさらに説明される。
端部部材351は、部分362を含んでいる。部分362は、一般に、側部318に対向する媒体パック315の側部319と、シェル部材344の側部を囲っている。端部部材351中で突起物363は、端部部材350の反対方向に突き出ている。端部部材350は、カートリッジ340を操作するためにオプションのハンドル部材363を含む。ハンドル部材363は、さまざまな形状を持つことができ、ある場合に、握るのを容易にするために、そこを通る開口あるいは下方切り込みを含むかもしれない。図示した特別の例示のカートリッジ340に対して、ハンドル363部材は、通過する開口を持たずかつ下方切り込みがない突起物である。
また図12を参照すると、側部部材351は、さらに、以下でさらに説明される周囲部あるいは周辺364を含む。領域365を横切って延びている、従って、側部部材351を閉じている突起構成物366が提供される。突起構成物366は、以下で説明するように、内部カートリッジ340中に突き出ている端部366eによって閉じられた部分366bを含んでいる。突起構成物366は、以下で説明するように、オプションの二次カートリッジ341の端部に係合して支持するように配向された二次フィルタカートリッジ支持材を含む。図示された例示の突起構成物366は、その中に、出口(空気流出)構成物346から一般的に離れる方向に突き出ている、軸方向の外側に突き出ている中央の収容部アクセス367を含んでいる。
突起物366は、側部部材351の残りの部分が、例えば、鋳込み成形されるかまたは成形されるとき、例えば、部材351が鋳込み成形された場合、側部部材351内に固定された前形成された部材を含むことができる。
図12を参照すると、例示では、開いたフィルタ内部372を取り囲んで、媒体371を含むオプションの二次カートリッジ341が、第1エアフィルタカートリッジ340の下流に提供される。一般的な用語で、二次または安全カートリッジ341は、媒体パック315の出口流出面317を出る空気が、出口開口321を出る前に、オプションの安全フィルタ341の媒体371を通過しなければならないように、出口321の上方に配置されている。
図示された特別の例示の構成物に対して、二次または安全フィルタ341は、第1の開いた端部341bと第2の閉じた端部341aを持つ。開いた端部341bは、二次または安全カートリッジ341からエアクリーナハウジング301中の空気の流出口321を通って外側にろ過された空気の流れを可能にする。第2の閉じた端部341aは、一般に、そこを通る空気の通行を許可しない。
図示された特別の例示の二次または安全フィルタカートリッジ341に対して、媒体371は、端部341bから端部341aに向かう延長部分で下方向にテーパ状の一般的な円錐形状で提供される。以下で説明されるシール構成物375が開いた端部341bに配置される。シール構成物375は、ハウジング301の一部に対して向けられたシールを形成するように配向されている。二次フィルタカートリッジ341は、端部341aで、外に向いた軸方向の突起物377をその中に持つ端部キャップ376を含む。端部キャップ376は、適合して支持する方法で凹部367中に収容されている。本明細書では、用語「軸方向」が突起物377と関して使用される場合、二次フィルタカートリッジ341を通って中心軸Mと一般に一直線上に並んで配向されている突起物377を指すことを意味する。軸方向の突起物に関連する用語「外に向いた」は、端部部材341bから一般的に離れる方向の突起物を指すことを意味する。
また図12を参照すると、エアクリーナハウジング301は、内側に向いたフランジ470を含む。フランジ470は、外表面470oと内表面470iとを含んでいる。図12に図示された特別のアセンブリ300に対して、フィルタカートリッジハウジング342のシール部材346は、ハウジングフランジ470の外表面470oと係合してシールするように構成されている。また、二次または安全フィルタカートリッジ341上のシール部材375は、フランジ470の内表面470iに係合してシールするように構成されている。一般に、フランジ470は、出口321を取り囲むフランジをシールするように特徴付けることができる。
ここで、図12の線12A−12Aに沿って得られる概略的な断面図である図12Aに着目する。図12Aを参照すると、プレクリーナ306に関して、内部のサイクロンセパレータ管を図示せず、むしろ単に外側シェル306aを図示している。カートリッジ340は、流入面345が上方向に向いた状態で配置されている。また、媒体パック315は、入口面316が上方向に向いた状態で、カートリッジ340の入口端部345に対応して(すなわち、一列に並んで)配向されている。媒体パックの出口面317は、下向きの方向に、すなわち、対向する入口流れ面316の方向に示されている。しかしながら、エアフィルタカートリッジ340は、前に説明したように、入口端部345に対向する出口端部を含んでいない。むしろ、エアフィルタカートリッジ340の出口(空気流出)構成物は、図12で346で示されるように、側部出口であり入口345に対向する方向への出口ではない。
ここで、アセンブリ300の概略分解図である図13に着目する。ここで、媒体パック315を含むエアフィルタカートリッジ340は、安全カートリッジ341が適所に保持された状態で、ハウジング301の内部の301iから分離されて図示されている。エアフィルタカートリッジ340を参照すると、カートリッジの流入端部345と媒体パック315の流入面316が一般的に重なって一直線上に配置されて見ることができる。しかしながら、媒体パック320の流出面317は、エアフィルタカートリッジ340の出口(空気流出構成物)346と重なって一直線上に配置されていない。すなわち、エアフィルタカートリッジ340の入口345は、出口(空気流出構成物)346と一直線上に並んでいない。むしろ、エアフィルタカートリッジ340は、その中に内部の清浄空気容積部380を含んでいる。清浄空気容積部380は、取り付けの間に、その中に突き出ている、二次フィルタカートリッジ341の媒体パック371を収容するような大きさに作られている。
また図13を参照すると、一般的な用語で、エアフィルタカートリッジ340は、前に特徴付けられたように、取り外しできない状態でその中に固定されている媒体パック315を持つエアフィルタカートリッジハウジング342を含む。フィルタカートリッジ340は、さらに、媒体パック320の流出面317に隣接して清浄空気容積部380を画定するように構成されている。一般に、空間380は、媒体パックの流出面317とシェル342の閉じた端部344との間で画定される。空間380は、フィルタカートリッジ340が取り付けられるとき、図7の領域320の一部を占める。
閉じた端部344の反対側に、シェル342は、開いた端部345を画定する。
図13を参照すると、流れ面316(すなわち、フィルタカートリッジ340の入口面345)に入る空気が、媒体パック315によってろ過されて、流出面317を出ることを理解することができる。そして、空気は、シェル342によって出口(空気流出構成物)346の方向に向けられる。フィルタカートリッジ340が、ハウジング301中に取り付けられるとき、出口346は、エアクリーナアセンブリ300からの空気流の通行のために、出口321と一直線上に並べられる。シェル342内の領域380は、使用されるとき、その中にオプションの安全エレメント341を収容することができるように十分大きな大きさに作られている。
また図13を参照すると、端部部材351は、周辺シール部材364を画定することが注目される。周辺シール部材364は、フィルタカートリッジ340が操作可能に取り付けられるとき、ハウジングの点検アクセス開口301yに隣接して、ハウジング内部の301iの端部領域301xをシールするような大きさに作られている。シールをするために、アクセスカバー331を図13の矢印420の一般的な方向に端部部材351に向かって押すとき、ハウジング周囲の周辺シール364によって表面301xを圧縮する。すなわち、アクセスカバーの周辺フランジ331xが領域364の端部364xを押すと、周辺シール部材364は、内側に押されて矢印421の方向に半径方向外側に延びるかまたはふくらむ。このことは、記載されたように、端部領域301xでシールを形成するために十分であろう。
ここで、図14に注目する。図14は、図7のハウジング301の配向と一般的に類似した配向のフィルタカートリッジ340である。したがって、流入端部345は、矢印310が入口流れを示す状態で図示されている。内部に収容された媒体パック315は、想像線で図示されている。下流の清浄空気領域380は、フィルタカートリッジハウジング342の内部に図示されている。フィルタカートリッジ340、従って、フィルタカートリッジハウジング342からの出口空気流れは、一般に、311で示されている。
フィルタカートリッジ340は、点検パーツまたは交換パーツである。すなわち、エアクリーナ300が使用されると、やがて、媒体パック315は、ダストで十分に充填され、修繕かあるいは交換が必要となるだろう。これは、図示した例では、全体のフィルタカートリッジ340を取り替えることによってなされる。
また、図14を参照すると、フィルタカートリッジ340は、シェル部材344と第1および第2端部部材350、351によって画定されるフィルタカートリッジハウジング342を含む。
シェル部材344は、一般に、媒体パック315の一部と領域380の周りを包んでいるが、図示した図では入口端部345を横切って延びていない。したがって、シェル部材344は、媒体パック315の出口端部317を横切って延びていてかつ間隔をあけて配置されている、閉じた端部部分344aを含む。シェル部材344は、さらに、図14で観察者の方向に向かって第1側部415を含み、図14で観察者から離れる方向に対向する第2側部416を含む。対向する側部416は、図15で見ることができる。
図15を参照すると、図は、シェル部材344の閉じている端面344aに向かって得られる図である。対向する側部415、416が図示される。
ここで、フィルタカートリッジ340の頂部からの平面図である図16に注目する。ここで、媒体パック315は、フィルタカートリッジ340の入口端部345に露出して見ることができる。したがって、図16では、媒体パック315の入口端部316を見ることができる。図は概略的であり、媒体パック320の個別の入口縦溝流路と出口縦溝流路を図示するために特別な努力はない。
フィルタカートリッジ340は、カートリッジ面345と媒体パック面316に延びているスクリーンを含んでもよいことが注目される。スクリーンは、想像線430によって示される。さらに、または、代替で、格子構成物、または、他の構成物がこの位置に提供することができる。
また図16を参照すると、対向する端部部材350、351が見える。シェル側部416は、以下に説明される外側または底部の突起物部分416xをその中に含むことが注目される。
媒体パック315は、通常は、シェル部材344の対向する端部エッジ415y、416yに、接着剤、例えば、加熱溶融したシール剤または他のシール材物質によって、領域440、441に沿って固定されるだろう。これにより、媒体パック315とシェル部材344の間でろ過されていない空気の漏れ出しが防げるだろう。
ここで図17を注目する。図17は、端部部材350に向う方向に、一般的に得られる第1またはメインフィルタカートリッジ340の正面図である。図は、一般に、出口開口345を通って領域380までである。366aで、突起物366の内側の閉じた表面366(図12)を示す。367で軸方向の外側に突き出ている図12の凹部が示される。
媒体パックは、図17で想像線によって315で示される。図17で、ろ過される空気は、一般に、矢印310の方向でメインフィルタカートリッジ340に入り、開口316を通って観察者の方向にカートリッジを出るだろう。
ここで、図18に注目する。図18は、一般的に端部部材351に向かって得られるメインフィルタカートリッジ340の側面図である。端部部材351の周辺部の周りに完全に延びている周辺シール部材364が図示されている。観察者の方向に向かって突き出ているハンドル363を見ることができる。凹部367が観察者の方向に向かって突き出ている状態で、二次フィルタカートリッジ支持材366を見ることができる。
図17と図18のそれぞれを参照すると、側部または断面で、カートリッジ340は、特別のハウジング342とシェル部材344中で、どの側が見られるかによって一般に「d」または「b」形状を持つことを理解することができる。本明細書では、この形状を、時々「d/b形状」または類似の用語で呼ぶだろう。用語「d/b形状」は、図17と図18において実際の形状が真っ直ぐな側部部分の端部に下向きに続いているカーブした部分344aを含んでいても、応用可能であることを意図している。このことにもかかわらず、総合的な形状が、「d」か「b」を思い出させるので、従って、この用語を使用する。
図18を参照してより詳しく述べると、シェル部415は、接線上でカーブしたまたは丸くなっている端部344aと係合する。このことは、シェル部416に対してはそうでない。シェル部416は、カーブした端面344aに向う方向で遷移する外側にカーブした部分416xを提供する。これは、シェル部材416に述べた「b」および/または「d」形状を提供する。そのような形状は、図18の媒体パック315の寸法Yが、図13のオプションの安全カートリッジ341を収容するための、あるいは、図17の所望の大きさの出口346に対して提供する領域380を横切ることが必要とされる寸法Xより小さい場合に一般的に有用である。
本明細書の一般的な用語において、寸法Xは、媒体パック315の出口端部317とシェル部材344の閉じている端部344a(または、フィルタカートリッジハウジング342)との間の寸法をいう。寸法Yは、媒体パックを通過する一般的な空気流れに対して直角方向でありかつ媒体パック内の媒体の個々の層あるいは細長片を通る空気流れに対して直角方向である媒体パック315を通る一般的な寸法である。
本明細書では、寸法「Z」は、フィルタカートリッジ342(または、シェル344)の対向する側部415、416の間の距離を言うのに使用される。寸法Zは、寸法Yと通常は、ほぼ同じであるだろう。
通常の応用において、寸法Xは、寸法Yと寸法Zのそれぞれの少なくとも50%であり、通常は、少なくとも75%であり、しばしば、少なくとも90%である。多くの例では、寸法Xは、寸法YとZと等しいかまたは大きいであろう。したがって、しばしば、比率X/YまたはX/Zは、少なくとも1.0であり、通常は、比率X/YまたはX/Zは、少なくとも1.0であり、普通は、各比率(比率X/YまたはX/Z)は、1.0〜1.7の範囲、通常は、1.0〜1.5の範囲である。
ここで図19に注目する。図19は、図15の線19−19に沿って一般的に得られるカートリッジ340の断面図である。図19のカートリッジ340の断面図は、一般的に図12の断面図に類似している。
図19では、従って、内側に固定された媒体パック315は、入口面316と出口面317が見える状態で、フィルタカートリッジハウジング342内部に固定されている。入口面316が、カートリッジ340の入口面345と一直線上に並んで示されている。特にシェル端部部分344aによってシェル344の下に画定される清浄空気領域部380を見ることができる。対向する端部ピース350、351は、適所に鋳込み成形されて示されている。端部ピース350は、シール構成物460中に開口346を画定する。シール構成物460は、シール支持リング461によって支持され、内側方向に向いた半径方向シールを形成する。このシールは、図12のハウジング中でフランジ470の外面470oに対し取り囲んでシールを形成するような大きさに作られて構成されている。
また図19を参照すると、端部ピース351は、外側シール周辺部364、ハンドル363、および突起物366を持ち、凹部367が出口346から軸方向に離れる方向で突き出ている状態で、閉じている。
ここで図20に注目すると、図20は、図19の線20−20の方向に一般的に得られる概略的な断面図である。ここで、断面図は、ハウジング342を通って得られ、従って、シェル344の端部部分344aに隣接する突起物416xと同様に、部分415、416を直接調べることができる。
図21に、図12の安全カートリッジ341の拡大した側面図を示す。図21のカートリッジ341は、端部ピース375、376の間で延びている媒体371を含む。端部ピース375は、その上にシール領域355を持つ外面375yを含む。シール領域355は、図12のフランジ470の内面に押し込まれるときにシールを形成する。端部領域376は、その上に突起物377を含む。突起物377は、カートリッジ350の支持材366と係合して支持されるような大きさに作られている。
B.米国特許仮出願第61/003,215号の第2実施例:図22〜図31
図22の符号500は、本発明のエアクリーナアセンブリの第2実施例を示す。エアクリーナアセンブリ500は、プレクリーナ501とメインエアクリーナアセンブリ502とを含んでいる。
図22の符号500は、本発明のエアクリーナアセンブリの第2実施例を示す。エアクリーナアセンブリ500は、プレクリーナ501とメインエアクリーナアセンブリ502とを含んでいる。
図22において、エアクリーナアセンブリ500は、通常の使用のための配向で図示されている。しかしながら、記載された原理は、異なる配向のエアクリーナアセンブリ、例えば、側部のエアクリーナアセンブリに適用できることが注目される。
図22を参照すると、プレクリーナ501は、入口端部506とダスト排出部出口507とを画定するハウジング505を含む。図示された例示のダスト排出部出口507は、下向きに向いていない、従って、通常は、プレクリーナアセンブリ501から集められたダストを引き出すための真空ダスト掃除システムに取り付けられるだろう。
また図22を参照すると、プレクリーナ501は、複数のサイクロンセパレータ管508を含んでいる。サイクロンセパレータ管508は、プレクリーナアセンブリでの使用に対して慣用のものとしてあるかもしれない。空気は、通常は、矢印510の向きでアセンブリ500に入るだろう。これは、空気をプレクリーナ501の入口端部506の方向に向けるだろう。特に空気は、サイクロン管508とプレクリーナ501に入るだろう。サイクロン管508はダストの一部を分離するだろう。ダストは、出口507を通ってプレクリーナ501を出るだろう。空気は、オプションのプレクリーナを通過した後で、次に、矢印511の一般的な方向にメインクリーナアセンブリ502中に移動するであろう。メインエアクリーナアセンブリ502内で、空気は、メインフィルタカートリッジを通過してろ過される。次に、空気は、二次または安全フィルタカートリッジを必要に応じて通過する。ろ過した空気は、メインエアクリーナアセンブリ502から出口515を通って一般に外側方向に向けられる。
一般的な用語で、メインエアクリーナアセンブリ502は、ハウジング516を含む。示された例に対して、ハウジング516は、取付用パッド構成物518とともに提供される。取付用パッド構成物518によって、エアクリーナアセンブリ500は、車または他の装置中に取り付けることができる。
また図22を参照する。図22は、一般的に頂部(入口)と出口側部を斜視図として示している。
ここで、図23を注目すると、アセンブリ500の第2の頂部からの斜視図を示す。ここで、図は、出口515に対向する側部520に向かう方向に得られる図である。特に、図は、その上に取り外し可能な点検またはアクセスカバー521を含む側部520に向かう方向に得られる図である。
したがって、アクセスカバー521は、内部に収容されたフィルタカートリッジへの点検アクセスを可能にするために取り外し可能である。
アクセスカバー521は、その中にハンドル収容部525を持って示されている。ハンドル収容部525は、使用中に、内部に収容されるフィルタカートリッジのハンドル部材を収容するために、アクセスカバー520の内面上にその中に突き出ている凹部を含む。
ここで図24に注目する。図24は、アセンブリ500の底部からの斜視図である。再び、プレクリーナ501が、メインエアクリーナ502に、特に、ハウジング516の入口端部519に取り付けられていることを理解することができる。エアクリーナアセンブリ500からろ過された空気の出口のための出口515を見ることができる。
ここで図25に注目する。図25は、図22〜24のエアクリーナアセンブリ500の分解斜視図である。図25は、一般に、図23の図の配向と類似している。プレクリーナ501は、エアクリーナハウジング516の入口519の上方に一般に取付け可能なシェル505を含むことを理解することができる。図示された特別のハウジング516に対して、入口519は、そこを通過する空気流れが一般的に出口515を通る出口流に直交するように配置されていることが注目される。
図25を参照すると、エアクリーナハウジング516は、一般的に、内部516iを画定し、内部516iは少なくとも1つのメインフィルタカートリッジアセンブリ540と、ある場合に、アクセス開口516oを通過するオプションの安全カートリッジアセンブリ541を収容する。図示された特別のアセンブリにおいて、アクセスカバー521が示される。
アクセスカバー521が、上側端部544がそこを通過する複数の開口545を持つ状態で示される。開口545は、ハウジング516の上側端部516xに沿って突起物546の上方の位置に一直線上に並べられる。したがって、アクセスカバー521は、突起物546と収容部544との間の係合によって固定することができる。そして、ラッチ部材550によって閉じられたラッチングを達成することができる。
メインフィルタカートリッジ540は点検部分であり、すなわち、メインフィルタカートリッジ540は、やがて、エアクリーナアセンブリ500から取り外されて、取り替えられて、または再生されるように構成されている。特に、メインフィルタカートリッジ540は、中にフィルタ媒体を含んでいる。フィルタ媒体は、時間と共に汚染物質で充填されるだろう。十分に充填されると、メインフィルタカートリッジ540は、取り外されて、再生されるかまたは取り替えられる。通常は、新しい類似のメインフィルタカートリッジ540に取り替えられる。
また図25を参照すると、一般的に、メインフィルタカートリッジ540は、媒体パックを含んでいる。媒体パックは、630で示され、一般的に流入面631と対向する流出面632を持っている。媒体パック630は、前に説明されたような媒体パック515と一般的に類似しているかもしれない。
また図25を参照すると、メインフィルタカートリッジ540は、入口端部555を含んでいる。入口端部555は、メインフィルタカートリッジ540の側部であり、その中に、入口空気をろ過するために導く。フィルタ媒体パック630は、以下で説明されるように、入口555を通る入口空気を収容するようにメインフィルタカートリッジ540内に配置されている。媒体パックは、通常は、以下で説明されるように、メインフィルタカートリッジ540の外側のメインフィルタカートリッジハウジング600内に永久的(取り外しできない状態で)に固定されている。
また図25を参照すると、メインフィルタカートリッジ540は、閉じた側部558の周りに周囲ハウジングシール部材557を含んでいる。周囲ハウジングシール部材557は、設置されると、エアクリーナのアクセス開口516oに隣接し、ハウジング516の内部516iにシールされるように配置される。シール部材557の端部557xに対するアクセスカバー521の圧縮は、シールを容易にするだろう。このことは、以下でさらに説明する。
ここで図26に注目する。図26は、エアクリーナアセンブリ500の頂部からの第2の分解斜視図であり、この例では、図22の配向と一般的に対応する配向である。図26では、メインフィルタカートリッジ540は、入口端部555とともに見ることができる。また、メインフィルタカートリッジ540からろ過された空気の出口560が図示されている。例示のフィルタカートリッジ540内で、空気は、入口端部555を通って入り、入口と一般的に直交する第2の位置を通って出ることを理解することができる。このことは、以下でさらに説明する。
また、図26でオプションの二次または安全カートリッジ541を見ることができる。二次または安全カートリッジ541は、対向する端部キャップ566、567の間に延びている媒体565を含んでいる。図示した例では、端部キャップ566は閉じている、すなわち、その中を通過する開口を含んでいない。しかしながら、端部キャップ567は、媒体565によって取り囲まれている内部565iとガス流れが連絡するその中を通過する開いている開口568を画定する。端部キャップ567は、ハウジングシール構成物570を形成するように構成されている外側周辺部569を含んでいる。ハウジングシール構成物570は、以下で説明するように、使用中に、ハウジング516の一部と係合し、ハウジング516の一部をシールするように配置されている。
同様に以下で説明するように、メインフィルタカートリッジ540の開口560は、ハウジングシール575を画定するように構成された内面573である。ハウジングシール575は、使用中に、ハウジング516の一部に対して係合してシールするように構成されている。
通常の操作において、空気は、メインフィルタカートリッジ540に矢印580の一般的な方向で入るだろう。メインフィルタカートリッジ540内で、空気は、媒体パック630を通過してろ過されるだろう。媒体パック630は、前に説明され一般的に図示されかつ以下に記載する種類の媒体を使用する。そして、ろ過された空気は、開口560を通ってメインフィルタエレメント540を出るだろう。メインフィルタカートリッジ540がハウジング516中に取り付けられ、オプションのカートリッジ541が存在するときに、カートリッジ541は、一般的に、媒体パック630の下流の位置でメインフィルタカートリッジ540の内部540i中に突き出るだろう。この場合に、空気は、開口560を出る前に、媒体565を通って開いている内部565iに入る。そして、空気が開口560を通って外側に通過するとき、開口568を通過して、出口515を通ってハウジング516を出る。
また図26を参照すると、図23の突起物525によって画定される凹部525rを見ることができる。凹部525rは、図26では見えないが、その中に突き出ているフィルタカートリッジのハンドル部材590を収容するような大きさと形状に作られている。ハンドル部材590は図25で見ることができる。
ここで図27に注目する。図27にメインフィルタカートリッジ540を見ることができる。メインフィルタカートリッジ540は、一般に、シェル602によって画定される側壁601を持つメインフィルタカートリッジハウジング600を含む。シェル602は、メインフィルタカートリッジ540の開いた端部555と、媒体パック630の入口面631に対応する開いた端部603とを画定する。メインフィルタカートリッジハウジング600は、第1端部部材605と第2端部部材606を含む。図27では、第2端部部材606は、その上にオプションのハンドル部材590を持つものとして理解することができる。また、第2端部部材606は、その上に周囲ハウジングシール部材610を含んでいる。
シェル602は、一般に、対向する第1および第2の側部615、616と、閉じた端部部分617とを持つ。図27では、媒体パック630は、メインフィルタカートリッジハウジング600内に、すなわちシェル602内に、概略的に図示されている。媒体パック630は、対向する流入面631と流出面632内に図示されている。通常は、媒体パック630は、端部615a、616aにそれぞれ沿って、シェル602の対向する側部615、616に対して接着剤により固定されて、通常はシールされているであろう。したがって、媒体パック630は、フィルタカートリッジハウジング600内に通常は取り外しできない状態で固定されている。
ここで図28に注目する。図28に、メインフィルタカートリッジ540を再び見ることができる。図28は、メインフィルタカートリッジハウジング600の第1端部部材605の方向に一般的に得られる図である。第1端部部材605は、鋳込み成形で適所に成形された部材であり得る。第1端部部材605は、例えば、鋳込み成形で適所に成形された発泡ポリウレタン部材を含むことができる。
図28を参照すると、第1端部部材605は、その上にハウジングシール構成物575を持つ内面573を画定する開口560をその中に持つものとして理解することができる。メインフィルタカートリッジ540の内部540iが指定される。領域670で、内部540i内の清浄空気領域部が指定される。清浄空気領域部670は、一般に、媒体パック630の流入面632と、シェル602との間に、特に、シェル602の閉じた端部617に配置されている。
ここで図29に注目する。図29は、図28の第1端部部材605に向かう方向に得られる端面図である。図29を調べることにより、シェル部材602は、対向する側面ピース615、616と閉じた端部617によって画定され、図示された例では、一般的に、「u」形状を画定することが理解できる。媒体パック630は、対向する側部部分615、615の間に配置され、通常は、接着剤で、例えば、シール剤でその上に固定される。第1端部部材605は、適所に鋳込み成形された端部部材であり、媒体パック630の側部端部と端部シェル602の側部を閉じているが、そこを通る開口560の通行に対しては、清浄空気領域部670中へ入る。
寸法X、Y、およびZは、前に説明された実施例に対して一般的に前に画定されたものであり得る。
図30に、メインフィルタカートリッジ540の側面図を示す。図30は、一般的にシェル602の側部615に向かう方向に得られるものである。内部に収容されたカートリッジ630の流出面632と、シェル602の閉じた端部617との間の清浄空気領域部670を横切って延びている寸法Xが、概略的に図示されている。
図30を参照すると、想像線で示される内部突起物690を持つ第2端部部材606が図示されている。内部突起物690は、第2端部部材606の残りの部分から清浄空気領域部670中に突き出ている。内部突起物690は、第2端部部材606に鋳込み成形するか、または、予め作られたプリフォーム部を含み、次に、第2端部部材606が適所に鋳込み成形された場合に、第2端部部材606の適所に配置することができる。第2端部部材606は、適所に鋳込み成形された発泡ポリウレタンを含むことができ、突起物690は、いくつかの例では、プリフォーム部、例えば、形成されるとき、残りの第2端部部材606中に埋め込まれるプラスチック部材を含むことができる。内部突起物690は、一般的に、二次カートリッジ支持部材を含み、取り付けの間に端部566を支持するために、図26の端部566を二次カートリッジ541と係合するだろう。このことは、例えば、端部566の周りに延びている突起物690によって、または、端部566に形成された凹部中に突き出るような大きさに作られている突起物590によってなされることができる。
一般的な用語で、図30の側部部材605は、フィルタカートリッジ流出開口と同様に、そこを通って開口560が延びているために「開いている」と呼ばれるだろう。他方では、第2端部部材606は、第2端部部材606がそれを通る開口を持たないので、一般的に、「閉じている」部材として特徴付けられるであろう。
端部部材605、606は、鋳込み成形により適所に成形されるとき、通常は、その中にそれぞれ埋め込まれた、媒体パック630の対向する側部630a、630bを含む。したがって、端部部材605、605は、媒体パック630の閉じた側部630a、630bをシールする。
また図30を参照すると、周囲シール部材610は、外側端部表面610xを含む。図26のアクセスカバー521が適所で押されるとき、外側端部表面610は、矢印695で示される一般的な方向で、半径方向の外側にふくらんでいる領域610と係合して圧縮するだろう。このことは、前に記載された実施例のために前に説明したものと類似する方法で、図25のハウジング516の内面516iに対してシールを容易にするだろう。
図31に、第2端部部材606に向う方向に得られる図を示す。
アセンブリカートリッジ540は、例えば、以下のようにカートリッジ340のアセンブリに類似するものであろう。媒体パック630は、前形成されるだろう。シェル602は、選択された形状、例えば、u形状で供給されるだろう。そして、媒体パック630は、側部部分615、616の間に、通常は接着剤でそれにシールされて配置されるだろう。そして、得られる組合せは、対向する側部部材605、606を形成するために成形工程で使用されるだろう。側部部材605、606のいずれか1つを最初に形成することができる。
端部部材605、606(および、前に記載された実施例の類似の部材)の適所に鋳込み成形された部分に対して使用可能な発泡ポリウレタンは、30ポンド/立方ft(0.46g/cc)未満、通常は、15ポンド/立方ft(0.24g/cc)未満、時には、10ポンド/立方ft(0.16g/cc)未満の鋳込み成形密度で形成された物質を含むことができる。総合的に得られる物質は、ショアA硬度が30未満、通常は25未満、しばしば12〜20の範囲内で、通常は形成されるだろう。ある応用においては、代替密度と硬度を使用することができることが注目される。しかしながら、述べられた範囲は、多くの応用において典型的なものであるだろう。
IV.改良された実施例:図32〜65
図32の参照番号700は、一般に本発明の改良されたエアクリーナアセンブリを指す。エアクリーナアセンブリ700は、一般に、ハウジング701を含む。ハウジング701は、対向する第1と第2の側部702、703と、アクセスカバー端部704と、図32では見ることができない出口端部705を含む。ハウジング表面は、ハウジング700が取り付けられるとき、通常は、一般的に、上方向に向いている入口(頂部)端部706と、入口端部706に対向する閉じた端部を含む。閉じた端部は、707で示される。通常、閉じた端部707は、取り付け時に下向き方向に、または、実質的に下向き方向に向いているだろう。
図32の参照番号700は、一般に本発明の改良されたエアクリーナアセンブリを指す。エアクリーナアセンブリ700は、一般に、ハウジング701を含む。ハウジング701は、対向する第1と第2の側部702、703と、アクセスカバー端部704と、図32では見ることができない出口端部705を含む。ハウジング表面は、ハウジング700が取り付けられるとき、通常は、一般的に、上方向に向いている入口(頂部)端部706と、入口端部706に対向する閉じた端部を含む。閉じた端部は、707で示される。通常、閉じた端部707は、取り付け時に下向き方向に、または、実質的に下向き方向に向いているだろう。
また図32を参照すると、図示された特別のクリーナアセンブリ700は、入口端部706の上方に配置されたプレクリーナを含んでいないことが注目される。エアクリーナアセンブリ700に関して記載されたいくつかの応用と技術において、プレクリーナを使用することができる。このプレクリーナは、本明細書で前に説明したプレクリーナと一致するものであり得るが、代替手段は可能である。
以下の更なる図面と記載から理解されるように、エアクリーナアセンブリ700は、本明細書で前に記載されたエアクリーナアセンブリと一般的に一致するものであり得る。
また図32を参照すると、アクセスカバー端部704は、取り外される場合に、ハウジング701の内部への点検アクセスを提供する取り外し可能なアクセスカバー710をその上に提供することができる。図示された特別なアクセスカバー710は、図示された例では、複数のラッチ711を含むラッチ構成物によって適所に固定されているが、代替手段は可能である。また、図示された特別のアクセスカバー710は、整備点検の間にハウジング701の残りの部分から完全に取り外し可能であるが、代替手段は可能である。
また図32を参照すると、入口端部706が上向き方向に図示され、対向する閉じた端部707が下向き方向に図示されたとき、側部から見ると、ハウジング701は、一般的に、b/d形状(または、d/b形状)を持つことが注目される。図示された特別のハウジング701に対して、アクセスカバー端部704から見ると、形状は一般的に「d−形状」である。もちろん、代替形状、例えばu形状は可能である。
ここで図33に注目する。図33は、図32で見えるエアクリーナアセンブリ700の側面図と対向する端部で得られるものである。したがって、図33では、出口端部705に向かう方向に得られる図である。図示された特別の例示のアセンブリ700に対して、図32と対向する端部に向かう方向である図33の端部の図は、ハウジング701に対して一般的な「b形状」を示している。
図33で、いくつかの例示の寸法を以下のように提供する。AA=164.4mm、AB=116.1mm、AC=350mm、AD=61mm、AE=200である。
図32〜65の実施例の記載を通して、図示されたユニットに対応するいくつかの例示の寸法が提供されるだろう。また、代替の寸法と構成は、本明細書に記載された原理と共に使用することができることもまた注目される。
また図33を参照すると、出口端部705は、ろ過された空気がエアクリーナアセンブリ700を離れるために、かつ、結局は、内部燃焼エンジンの空気取入口などの下流の装置の方向に向けるために、空気流出口720を含んでいる。
図32と図33を比べると、底部端部707は、中央下側突起物707pを含んでいることを理解することができる。以下での更なる説明から、中央突起物707pが一般的に、端部704、705との間でハウジング701を横切って延びており、ハウジング701中に下側のトラフを提供することを理解することができる。図32と図33を比べると、突起物707pの存在にもかかわらず「d/b形状」としてハウジング形状を特性づけることが妥当であることを理解することができる。そして、本明細書で使用されるとき、用語「d/b形状」とその変形は、図32と図33で示されるような構成を含むことを意味する。
図34に、エアクリーナアセンブリ700の側面図を示す。図34は、内部の詳細を示すために側部703の一部を除去した状態で側部703の方向に向かって一般的に得られる図である。
図34を参照すると、エアクリーナアセンブリ700を取り付けるために使用可能な取付用パッド構成物725を装置の適所に使用して示されている。通常は、ハウジング701は、鋳込み成形されたプラスチックコンポーネントであり、従って、補強リブ726がハウジング701中に示されている。
また図34を参照すると、頂部にろ過される空気がハウジング701に入るための入口端部706が提供される。前に示されたように、エアクリーナアセンブリ700は、関連するプレクリーナが無い状態で示されている。プレクリーナが使用される場合、通常は、前に説明された実施例に類似する、空気流れ入口730の上方に配置される。
図34に図示された内部の詳細を参照すると、出口720の内部部分の上方にフレーム部材732を見ることができる。また、内部に収容された安全フィルタカートリッジ736の一部である、内部に配置されたメインエアフィルタカートリッジ735の一部も見ることができる。
一般的な用語で、フレーム部材732は、出口720からハウジング700に対して内側に突き出ている。フレーム部材732は、複数の間隔をあけて配置されている支持材732aを含む。支持材732aは、出口720からハウジング701の内側の延長部分で、細長い端部732bでテーパ状となっている。フレーム部材732は、アクセスカバー710を取り外すとき、安全エレメント736の開いた端部あるいは端部704を通ってエアクリーナハウジング701中に挿入されたメインフィルタカートリッジ735を中心に配置するのを助けることができる。
図34で、いくつかの例示の寸法は以下の通り示される。BA=513.7mm、BB=350mm、BC=299.9 mm、BD=25mm、BE=415.9mm、BF=114.3mm、BG=40mm、BH=225mm、BI=450mm、BJ=639.2mmである。
ここで図35に注目する。図35は、一般的に、頂部の入口端部706に向かって得られるエアクリーナアセンブリ700である。
図35を参照すると、図35は、一般に、入口730を通ってハウジング701の内部701iまで得られる図である。図35は概略的であり、入口端部で、内部に収容されるフィルタカートリッジ735の特徴は、内側の入口730に詳しく述べられない。しかしながら、参照番号735は、内部に収容されたフィルタカートリッジの一般的な位置を示すために使用される。
ここでエアクリーナアセンブリ700の底部からの平面図である図36に注目する。図36は、図35の図から対向する方向に一般的に得られるものである。図36を参照すると、底部部分739を含むハウジング701が注目される。底部部分739は、その中に排液開口構成物740を持つ突起物707pを含んでいる。図示された特別の例示のハウジング701に対して、排液開口構成物740は、第1と第2の間隔をあけて配置された排液開口741を含むが、代替の複数の排液開口と排液開口の位置を使用することができる。
一般に、排液開口構成物740は、ハウジング701の底部739を通る1つまたはそれ以上の排液開口741を含む。ハウジング701の内部701i内で水が集まると、一般的に、底部部分739の内部に沿ってかつ排液開口構成物740を通って外側に、突起物707pの方向に向かって排液されるだろう。図示された開口741は、底部739のほぼ対向する端部に、ハウジング701が側部704、705の一方にまたは他方に向かって傾斜すると、水が排液するようにまた配置される。
図37に、図34に類似する第2の図を提供する。図37では、より容易な検査のために寸法線の無い。前に特定された特徴は、同じ参照番号で示される。
図38に、エアクリーナアセンブリ700を示す。図38は、一般的に、アクセス端部704の方向に向かって示される頂部からの斜視図である。前に特定された特徴は、同一参照番号によって示される。
図39に、一般的に上側の入口706およびアクセス端部704の方向に向かうエアクリーナアセンブリ700の概略的な分解斜視図が得られる。図39で示される個々のコンポーネントは、ハウジング701(ハウジングの残りの部分をアクセスカバー710として示す)、アクセスカバー710、メインフィルタカートリッジ735、および安全または二次フィルタカートリッジ736を含んでいる。
図40に、エアクリーナアセンブリ700の断面図を示す。
図40を参照すると、前に記載された実施例のように、メインフィルタカートリッジ735は、カートリッジハウジング744を含むことが理解できる。カートリッジハウジング744は、流入面または端部746と対向する流出面または端部747を持つ媒体パック745を含んでいる。一般に、カートリッジハウジング744は、対向する端部部材748、749と、外部シェル750を含む。一般に、カートリッジハウジング744は、内部容積744iを画定する。内部容積744i中には、媒体パック745が配置され、出口端部の内部スペース751は、その中に突き出している安全カートリッジ736を収容するような大きさに作られて配置されている。このことは、前に記載した実施例に類似している(媒体パック745は、前に記載されたように、積層されブロック化された媒体パックであり得る。)。
図40を参照すると、例示の寸法はは以下の通り示される。CA=513.7mm、CB=350mm、CC=299.9mm、CD=25mm、CE=415.9mm、CF=114.3mm、CG=40mm、CH=225mm、CI=450mm、CJ=639.2mmである。
また図40を参照すると、一般に、ろ過される空気は、媒体パック745の入口面746に向けられるだろう。媒体パック745は、一般に、前に記載されたように、Z型フィルタ細長片の積層した媒体パックを含み得る。縦溝流路(媒体パック)が適切にシールされているので、空気は流出面747を出るために媒体を通過することが必要なので、空気は、空気が面746、747の間で延びている縦溝流路を通って流れるときろ過されるだろう。空気が出る流出面747は、二次または安全カートリッジ736の媒体755を通過することによって、安全カートリッジ736の内部736iの方向に向けられるだろう。そして、空気は、カートリッジハウジング出口760を通って外側に、かつエアクリーナハウジング出口720を通って矢印759の方向に一般的に向けられる。この空気流れ方向は、支持材部材732を通過することもまた注目される。
示されたように、エアクリーナアセンブリ700からの出口流れは、また、メインフィルタカートリッジ735のカートリッジハウジング744の出口端部760を通る出口流れと、二次または安全カートリッジ736の出口端部761を通る出口流れとを含む。これらの特徴は、以下でさらに説明されるだろう。
また図40を参照すると、ラッチ711を開放してアクセスカバー710を取り外すとき、メインフィルタカートリッジ735の閉じた端部749をみることができることが注目される。ハンドル部材765を掴むことによって、カートリッジ735は、ハウジング701の内部の701iから取り外すことができる。このことは、所望であれば、整備点検の間、安全カートリッジ736を適所に配置することができる。もちろん、また所望であれば、ハウジング701から安全カートリッジ736を取り外すことができる。
アクセスカバー710は、カートリッジのハンドル部材765への突起のために、ハンドル凹部765rを含むことが注目される。
また図40を参照すると、アクセスカバー704を取り外すとき、ハウジング701が出口端部767を画定することが注目される。出口端部767は、カートリッジ735と二次カートリッジ736の取り付けまたは取り外しのための点検アクセス端部を提供する。また以下に説明するように、閉じた端部749で、メインフィルタカートリッジ735は、周囲シール部材770を含んでいることが注目される。周囲シール部材770は、ラッチ711によるアクセスカバー710からの圧縮により、ハウジングアクセスカバー710とハウジング端部767を押し付けてシールを形成し、使用の間、ハウジング内部701iへの空気および外側のもれをさせないようにするだろう。
図40で、特に端部705でカートリッジ735、736をシールするためのハウジング701中のハウジングシールフランジ705またはフランジ構成物を断面図で見ることができる。
そのような特徴は、前に記載された実施例に対して本明細書で前に記載されている。
ここで図41に注目する。図41は、図40の線41−41に沿って一般的に得られる断面図である。図41で、図40の横断面を示す横断面線(すなわち、線40−40)が示されていることが注目される。
図41を参照すると、メインフィルタカートリッジ735のハウジング744のシェル750を見ることができる。シェル750(および、従って、ハウジング744)は、対向する側部775、776と、カーブしたまたはアーチ形の端部777を持つことを理解することができる(端部777は、アーチ形に配置される短い真っ直ぐな部分を含む場合でもアーチ形であると考えられるだろう。)。さらに、シェル750は、空気流れが媒体パック745の入口面746に入るのを可能にする、カーブした端部777に対向する開いたアクセス端部778を画定する。カーブした端部777は、アーチ形であり、底部777bと上向きにカーブした対向する側部または側部部分777cを持つことを理解することができる。
前に記載された実施例に類似する図41を参照すると、寸法D6は、媒体パック745から下流のシェル部材750の閉じた端部部751を横切る寸法Xに一般的に対応している。寸法D5は、シェル部材750の対向する側部775、776の間の寸法Zに一般的に対応する。ここで、シェル部材は媒体パック745に係合し、従って、寸法D5は、そこを通るガス流れに垂直な方向でありかつ媒体の細長片にもまた垂直な方向である媒体パック745を通る寸法Yにもまた対応している。これは前に記載された構成物であり、通常の構成物における寸法X(図41のD6に対応)は、寸法D5(前に説明されたように、寸法YまたはZに対応)の少なくとも50%である。通常の構成物において、X/YまたはX/Zの比率は、少なくとも0.5、普通は、少なくとも0.75と、通常は少なくとも0.9である。通常の構成物では、X/Zは、少なくとも1.0であり、1.7を超えず、通常は、1〜1.5の範囲内の量でありるが、代替手段が可能である。図41の特別な例示のシェル750に対して、寸法X/Z(すなわち、D6/D5)は約1.3である。
図示された特別の例示のシェル750に対して、側部775は、一般的にカーブした端部777の接線上であるが、側部776は、カーブした端部777の接線上にない。このことは、シェル750の側面図で、すなわち、カートリッジ735またはカートリッジハウジング744の端部で、「b形状」または「d形状」(すなわち、d/b形状またはb/d形状)をもたらす。
また図41を参照すると、媒体パック745の出口面747から下流の清浄空気領域部であるシェル750の開いた領域751中に、安全カートリッジ736の一部が断面図で示されていることが注目される。
また、図41を参照すると、図36の排液構成物740が図示されている底部端部739は、最低部分またはトラフ707pとして理解することができる。
図41で、いくつかの例示の寸法が以下の通り提供される。DA=164.4mm、DB=116.1mm、DC=350mm、DD=61mm、DE=200mmである。
ここで図42に注目する。図42は、メインエアフィルタカートリッジ735の端部の正面図である。図42は、一般に閉じた端部749の方向に向かう図である。閉じた端部749は、重ね成形した(overmold)(適所に鋳込み成形された)部分775と、閉じているプリフォーム部分776とを含んでいる。重ね成形した部分775は、通常は、例えば、発泡ポリウレタンなどの物質から適所に鋳込み成形したものである。重ね成形した部分775が適所に鋳込み成形されると、一般に、閉じているプリフォーム端部部分776を固定している間に、取り囲まれた媒体パックの端部をシールし、シェルの端部を閉じる。重ね成形部分775に使用されるポリウレタンは、一般に、カートリッジ540の部材605、606のために本明細書で前に特徴付けられた発泡ポリウレタンを含むだろう。
また図42を参照すると、端部部材749は、その上に図42で観察者に向かって外側に突き出ている、外側方向に向いているハンドル部分765を含んでいる。更なる重ね成形部分775は、端部749に隣接して周囲リム領域778を含んでいる。
図42のカートリッジ735の一般的な特徴は、以下の通りである。カートリッジ735は、入口端部780と、対向する(底部)端部781と、第1側部782と、対向する第2側部783とを持つカートリッジハウジング744を含む。入口端部780は、空気がカートリッジ735に入る方向を向けられる入口に対応している。カートリッジ735からの出口流れは、端部部材749に対向する端部部材748を通る。
図42を参照すると、メインフィルタカートリッジ735は、端部から見ると、b/d(または、d/b)形状に対応する一般的な形状を持つことが注目される。代替の形状(例えば、u−形状)を使用できることが注目される。
ここで図43に注目する。図43は、端部749に対向する端部748からフィルタカートリッジ735とハウジングカートリッジ744の方向に向かう図である。端部748は、重ね成形(適所に鋳込み成形された)部分785を含んでいる。重ね成形部分785は、それに隣接する媒体パック745の端部を閉じ、かつそれに隣接するシェル750の端部を閉じ、かつ、流出開口760を画定する。特に、流出開口760は、カートリッジ735上にハウジングシール部材を形成するシール部材790によって取り囲まれている。ハウジングシール部材790は、カートリッジ735が適切にハウジング701に取り付けられるとき、カートリッジ流出開口760の周りで、一般的に、ハウジング701とともにシールを形成する。
図43を参照すると、図示された特別のハウジングシール部材790は、内側に向いている半径方向シール表面791に対して、内側方向にシールを形成するように構成されている。さらに、表面791は、円形周辺部を簡単に画定しないで、むしろ周辺シール表面形状を画定する。周辺シール表面形状は、対向する側部791dがアーチ形部分791c中心に対向する中央頂点791vを含み、かつ、中央頂点791vから離れる方向に互いにほぼ直角に延びている、2つの真っ直ぐな接線側部部分791、791bによってアーチ形部分791cと係合する状態で、アーチ形部分791cを一面上に含む。
半径方向シール面791および領域790の形状は、一般的に、1つのアーチ形側部と、アーチ形側部と係合する2つの真っ直ぐな部分を持つ中央頂点を持つ対向する側部とを含む。この形状は、カートリッジ735の内部735iからろ過された空気を逃がすために、比較的大きな流出開口760を提供する。
また図42と図43を参照すると、側部782がカートリッジ735のカーブした底部部分795(およびハウジング744)と接線上で一般的に延びていて、かつ側部783がカーブした底部部分795接線上で係合しないことが注目される。もちろん、例えば上記説明したu形状を含む代替のものを使用することができる。
ここでメインカートリッジハウジング744のフィルタカートリッジ735の頂部からに平面図である図44に注目する。図44は、一般的に、頂部端部または入口780の方向に向かう図である。図40の媒体パック745は、入口端部780内に配置されて提供される。特に、表面に見えるのは、媒体パック745の流入面または入口端部746であるが、図44の概略図には、媒体パック745の詳細な特徴は図示されていない。一般に、媒体パック745は、対向する端部部材748、749によってシールされる対向する側部と、対向する端部部材748、749の間に延びている単一フェーサ物質の細長片とを含むだろう。
図44に、端部部材748、749の間に延びている、カートリッジ735用のシェル750の一部を図示する。
図45に、カートリッジ735とメインカートリッジハウジング744の底部からの平面図を示す。ここで、シェル部材750の一部は、また端部部材748、749の間に延びていることが理解できる。シェル部材750の一部は、一般に、カートリッジ735の底部781に隣接してカーブした底部795に対応している。
また図45を参照すると、カーブした底部795は、その中を通る開口構成物796を含むことが注目される。図示された開口構成物796は、開口796を含んでいる。開口構成物796は、一般的に端部部材748に隣接し端部部材748から間隔をおいて配置されている第1構成物796aと、端部部材749に隣接し端部部材749から間隔をおいて配置されている第2構成物796bと、を含むことが注目される。
一般に、開口構成物796は、シェル750の内部内で集まる水の排液をそこから外側方向に可能するように構成されている。開口796が、媒体パック745の下流で、カートリッジ735の清浄空気領域部に対応する内部領域で、シェル750を通って延びていることが注目される。
また図45を参照すると、構成物796aと796bのそれぞれは、最も底部の開口である開口796x、796yをそれぞれ含んでいることが注目される。そして、構成物795a、795bのそれぞれは、底部795から上方向にカーブしたシェル750の部分(すなわち、図41のカーブした側部部分777c)に配置された追加の開口795cを含んでいる。提供される追加の開口795cは、カートリッジ735が図42と図43の実際の垂直配向から傾いている時でも排液が起こることを確実にする。底部中央開口796x、796yは、カートリッジ735が図42と図43で示されているように、垂直方向に向けられるとき、排液が起こることを確実にするだろう。対向する端部部材748、749に隣接し、間隔をあけて配置されている開口構成物を配置することは、カートリッジ735が、端部748方向の下向き先端に付けられた場合でも、または、端部749方向の下向き先端に付けられた場合でも、排液が起こることを確実にするだろう。
図46に、カートリッジ735の側面図を示す。シェル750の一部が端部部材748、749の間で延びていることが理解できる。開口796cを見ることができる。図46は、一般的に図43の側部783の方向に向かっている。
図47に、側部782の方向に得られるカートリッジ735の側面図(すなわち、側部783に対向する側部)を見ることができる。開口796cを見ることができる。
図48Aに、カートリッジ735の断面図を見ることができる。ここで、入口端部746と出口端部747を持つ媒体パック745を見ることができる。媒体パック745は、メインフィルタカートリッジ744のシェル750内に配置され、側部748、749の間に延びている。
図48Aを参照すると、シール面791は、テーパ状になっていて、中央ステップまたはリブ形状791rは、ハウジング701の排出管の上方が押されるとき、最大圧縮を提供する、中央ステップまたはリブ形状791rを持つことを理解することができる。また、支持リング800がハウジングシール790内に埋め込まれて提供されることが注目される。支持リング800は、排出管の周りが押されると、シール面791に対して背圧を形成するだろう。
また図48Aを参照すると、重ね成形部分785を含む部材748は、媒体パック745の端部745xを閉じている部分804とハウジングシール部分790を連続的に成形することができることを理解することができる。ハウジングシール部分790は、カートリッジ735(または、カートリッジハウジング744の内部744i)の内部735iからの清浄空気出口を画定する。
また、図48Aを参照すると、端部部材749は重ね成形部775を含むことを理解することができる。重ね成形部775は、外側周辺シール部分778とハンドル部材765を画定し、かつ適所にプリフォーム部776を固定している。
ここで図48Aを参照し、プリフォーム部776に注目する。プリフォーム部776は、カートリッジ735の内部735iに突起している、特に、シェル750のカーブした端部795によって画定される清浄空気容積部750iに突起している外側側壁776s(または、内側に突起している周囲リング)を含む二次支持材突起物を含む。プリフォーム部776の中央内部部分は、エアフィルタ出口760の方向に向かう支持材突起物の閉じた端部であり、側壁776sによって取り囲まれた、軸方向の外側に向いた収容部を形成する中央凹部を含み、出口760から離れる方向に向いている。以下で説明するように、領域776x内に取り付けられると、収容部776rは、その中に突き出ている安全または二次カートリッジ上の突起物部分を収容するように配置されている。
図48Aは、いくつかの例示の寸法を以下のように提供する。EA=593.8mm、EB=533.8mm、EC=175mm、ED=86.9mmである。
ここで図48Bを注目する。図48Bは、図48Aの選択された部分拡大図である。ここで、シール支持リング800は領域790に埋め込まれて示されている。シール支持リング800は、シェル750の端部または側部端部部分750eと係合して、シェル750に対してシール支持リング800の軸方向ベアリングを生成することもまた示される。
ここで図49に注目する。図49は、図48Aの線49−49に沿って一般的に得られるカートリッジ735の断面図である。ここで、流出開口760を見ることができる。流出開口760は、カーブしたまたはアーチ形側部791cと、中央頂点791vと(まっすぐな)側部791a、791cを持つ対向する側部とを持つ形状を持つ。側部791a、791cは、一般的に、接線上でアーチ形側部791cと係合する。言い換えると、図49は、カートリッジ735の内部735iからの出口開口760である。
また図49を参照すると、シェル750は、カートリッジ側部782、783に対応する対向する側部を持つものとして理解することができる。側部782は、接線上で、シェル750のカーブした底部795と係合し、側部783は接線上でカーブした底部795と係合しないが、側部782に一般的に平行に延びている。代替の形状もまた可能である。
また図49を参照すると、流入面または端部746と、端部746に対向する流出面または端部747を持つ媒体パック745は、カートリッジの内部735i内(または、メインカートリッジハウジング744の内部744i)に配置されていることを理解することができる。表面746に隣接し、一般的に805で示される領域で、媒体パック745は、シェル750の側部782、783に収容され、すなわちシェル750の側部782、783にシールされることが注目される。もちろん、対向する端部で、媒体パック745は、一般的に、端部部材748、749の適所に鋳込み成形された部分内に埋め込まれるだろう。
ここで図50に注目する。図50は、端部部材748の方向に向かうカートリッジ735の一般的な側面図であり、図48Aのための断面を示す線48A−48Aが示されている。
図50で、例示の示された寸法は、以下の通りである。FA=137.5mm、FB=377.5mmである。
図51にカートリッジ735が、側部(端部部材)749方向でかつ頂部または入口端部780方向の斜視図で一般的に見ることができる。プリフォーム部776は、重ね成形部775内に見ることができる。プリフォーム部776は、図48Aの内部収容部776rを画定する、外側方向に向いた円錐部810を持つことを理解することができる。突起物810からハンドル765方向に向かって延びているフランジ811が提供される。フランジ811は、一般的に、製造工程の間、割り出しするために提供される。
また図51を参照すると、その中に開口765aを持つハンドル部材765が示されることが注目される。
また図51を参照すると、シェル750(および、メインカートリッジハウジング744)は、カートリッジ735の側部782、783に対応する対向する側部と、底部781に対応する低いカーブした部分795を持つものとして図示されている。
ここで図52を注目する。図52は、入口端部780と出口端部部材748の方向に一般的に得られるカートリッジ735の図である。出口開口760は、端部部材748中で、内部735iの一部を見ることができる。また、開口構成物796の選択された開口もまたシェル750中に見ることができる。
内部735iを参照すると、内部735iに、特に、その内部750iに沿ってシェル750中に、開口796を重ね合わせる位置で(第2の類似する媒体細長片は、端部749に隣接して配置されるだろう)配置された媒体部分820が示されている。媒体820は、外部環境から内部735i中へのそこを通るろ過されていない空気の流れに対して開口796を閉じるだろう。媒体820は、適切な位置で、シェル750の内部750i内に固定された、媒体パッチとして見なすことができる。媒体パッチ820は、媒体パック745において使用されるものと類似の媒体から作ることができるが、通常は、波形の、ひだ(縦溝流路)付の、または折り曲げられたものではない。例えば、単層細長片821は、超音波溶接、ホットメルト接着剤または他の手段で適所に固定することができる。
図50の一部の部分拡大図である図53において、細長片821の形態で媒体820の更なる点検を可能にするものが見ることができる。
図52に戻って参照すると、曲がった側部791cと頂点791vを持ち、そこから直角に延びる側部791a、791bを持つ出口開口760のための出口形状が見えることが注目される。また、図52で側部781a中で入口端部780方向に向かって配置された凹部830が見える。凹部830は、支持リング800を割り出すのに関連するノッチを提供する。
図54に、カートリッジ735の分解組立図を見ることができる。出口面747に対向する入口面746と側部端部785x、785yを持っている媒体パック745を見ることができる。側部端部785x、785yは、シールのために、それぞれ埋め込まれかつ適所に鋳込み成形されたピース(端部部材)748、749である。また、媒体パック745は、側部745x、745yと端部表面746、747の間で延びている、対向する側面745a746bを含んでいることが注目される。側部745a、745bは、カートリッジ735が取り付けられるとき、シェル750と係合する。通常は、前に説明されたように、ポッティングあるいはシール材料は、媒体パック745がシェル750中に配置されるとき、側部745a、745bとシェル750の間に、通常は入口面746に隣接して配置される。
また図54を参照すると、シェル750は、側部782、783とカーブした底部795を持つことを理解することができる。カーブした底部795は、媒体パッチ820によって内面750i中で被覆された開口構成物791を持つことを見ることができる。
また図54を参照すると、重ね成形部748は、適所に支持リング800を固定することを理解することができる。また、端部部材748は、閉じた側部745xとシェル750の端部750xをシールするであろう。もちろん、端部部材748は、シール部材790と流出開口760を提供するだろう。また、図54にプリフォーム部776が見える。プリフォーム部776は、重ね成形部749が配置される前に、シェル750の端部750y内に配置されるだろう。いったん取り付けられると、重ね成形部749は、シェル750の端部750yを閉じ、媒体パック745の閉じた端部745yをシールするだろう。
図55に、シェル750の側部(端部)正面図が見える。図55の例示の寸法が以下の通り提供される。GA=137.5mm、GB=2.2mm、GC=271.4mm、GD=175.5mmである。
図56で、シェル750の側面図が提供される。寸法GEは565.8mmである。
通常のシェル部材750は、前に他の実施例で説明されたように、セルロース繊維シート材料、金属またはプラスチックから製造されることが注目される。しかしながら、さまざまな代替物質がシェル750のために使用することができる。
図57は、プリフォーム部776の外側の斜視図である。外側端部776oに隣接してプリフォーム部776が外側方向に向いた半径方向突起物775pを含んでいることが注目される。半径方向突起物775pは、プリフォーム部776がシェル750に係合するプリフォーム部776の部分に沿って適所に配置されるとき、シェル750に係合するように配向されている。また、突起物775xが提供される。突起物775xは、重ね成形部749内で埋め込まれるように、かつ、媒体パック745を重ね合わせるように配向されている。
図58に、プリフォーム部776の内部方向に向かう斜視図を示す。
図59に、プリフォーム部776の外部からの平面図を提供する。
図60に、図59の線60−60に沿って得られる断面図が見える。ここで、凹部776rが容易に見える。
ここで図61に注目する。図61に、支持リング800を斜視図で示す。支持リング800は、頂点800vに対向する側部を含む曲がった部分800cを含むことを理解することができる。また、支持リング800は、中央頂点800bからほぼ直角で外側に延びていて、かつ、一般に、接線上に曲がった側部800cと係合する側部800a、800bを含む。したがって、支持リング800は、図43の開口760を取り囲んで、同様の形状を持つシール791に対して支持体を供給するように構成されている。支持リング800は、その上に複数の外側フランジ840を持つ外面800oを含むことが注目される。外側フランジは、シェル750に隣接して重ね合うように配置されている。
図62に、支持リング800の平面図を示す。図62で、示された寸法は以下の通りである。HA=48.5mm、HB=38.2mm半径、HC=38.2mm、HD=86.6mm半径である。
図63に、支持リング800の側面図を示す。図63で、示された寸法は、以下の通りである。IA=27mm、IB=25mm、IC=22mmである。
図64に、安全カートリッジ736を示す。安全カートリッジ736は、対向する端部851、852の間に延びている媒体パック850を含む。端部851は、中央の外側方向に向いた円錐突起物853を持ち、固いポリウレタンなどの一般に、硬く、鋳込み成形されたポリマーで形成されている。円錐突起物853は、図60の受け部776rに収容されて支持されるような大きさに作られている。このことは、例えば、図40の断面図に示されている。端部キャップ842は、ポリウレタンにより適所に鋳込み成形されている。ポリウレタンは、通常は、例えば。シール部材750のために使用されるものと類似する柔らかくて圧縮性のあるものである。シール852は、図40のハウジング701と半径方向シールを形成するように構成された外側シール面855を含む。
図64の安全フィルタ736と図43のメインフィルタカートリッジ735を比較すると、安全カートリッジ736のシール面855は、一般的に、円形周辺中に画定されるが、一方、メインフィルタカートリッジ735のシール面791は、前に記載したアーチ形側部791cのパターンと、中央頂点791vとそこから外側に延びている側部部分791、791bを持つ対向する側部を画定することが理解される。したがって、2つのシール面790、855は、単一のシールフランジの対向する側部に沿って完全にシールされることができない。アセンブリの断面図である図40を参照して、ハウジングシールフランジ858に注目する。図示された特別の断面において、シール部材790とシール部材855は、ハウジングシールフランジ858の対向する端部でシールされて図示されている。いくつかの部分では、ハウジングシールフランジ858は、シール面855のための円形部分と、シール790の中央頂点と側部のための非円形部分とを持つことが予想されるだろう。
図64に戻って参照すると、媒体パック850は、一般的に、端部部材852から端部部材851に向かって断面直径が縮小する円錐状であることが注目される。媒体パック850は、通常は、内側支持体ライナー860と外側支持体ライナー861との間に配置された媒体を含むだろう。内側支持体ライナー860、外側支持体861のためにメッシュまたは発泡材料を使用することができる。
図65に、一部が断面図で示される安全カートリッジ736の側面図を示す。ここで、部材860、861は、媒体864の対向する側部であることを理解することができる。図65では、例示の寸法が以下の通り示される。JA=31mm、JB=531.8mm、JC=128mm、JD=150.9mmである。
図32〜65のアセンブリは、前に記載された実施例に対して本明細書で上記に特徴付けられた特徴のいくつかを持って提供され得ることが注目される。そして、前に記載された実施例は、本明細書で特徴付けられた図32〜65の実施例の特徴のいくつかを持って提供することができる。さらに、類似の特徴と操作のために、様々な実施例を記載する際に使用される用語は、また、図示された他の実施例に適用することができる。
アセンブリが、本開示のいくらかの利益を得るために、アセンブリ700またはそれのコンポーネントの特徴の全てを含むという特別の必要性はないことが注目される。
V.まとめのコメント
本開示の態様によると、エアクリーナアセンブリ中の点検部分として使用できる第1またはメインエアフィルタカートリッジが提供される。エアフィルタカートリッジは、一般的に、フィルタカートリッジハウジング内に取り外しできない状態で配置された(固定された)媒体パックを含む。代替手段は可能であるが、媒体パックは、通常は、対向する流入面と流出面を画定する媒体の細長片の積層体を含む。そのような媒体パックは、一般的に、流入面と流出面との間の方向に延びている複数の縦溝流路を画定する。そして、媒体パックは、媒体パック内の媒体を通行せずに、ろ過されていない空気が底を通過する通行に対して閉じられている(シールされている)。媒体パックは、入口面と流出面との間で延びている、対向する第1および第2側部を含んでいる。通常の構成物では、媒体細長片は、対面媒体の細長片に固定される縦溝流路付き媒体の細長片を含む。
本開示の態様によると、エアクリーナアセンブリ中の点検部分として使用できる第1またはメインエアフィルタカートリッジが提供される。エアフィルタカートリッジは、一般的に、フィルタカートリッジハウジング内に取り外しできない状態で配置された(固定された)媒体パックを含む。代替手段は可能であるが、媒体パックは、通常は、対向する流入面と流出面を画定する媒体の細長片の積層体を含む。そのような媒体パックは、一般的に、流入面と流出面との間の方向に延びている複数の縦溝流路を画定する。そして、媒体パックは、媒体パック内の媒体を通行せずに、ろ過されていない空気が底を通過する通行に対して閉じられている(シールされている)。媒体パックは、入口面と流出面との間で延びている、対向する第1および第2側部を含んでいる。通常の構成物では、媒体細長片は、対面媒体の細長片に固定される縦溝流路付き媒体の細長片を含む。
フィルタカートリッジハウジングは、シェル部材を含む。シェル部材は、その中に固定された媒体パックを含み、媒体パックの流出面に隣接して、清浄空気容積部を画定する閉じた端部部分を含む。例示のシェル部材が記載される。シェル部材のそれぞれは、対向する第1と第2の側部部分と、閉じた端部部分とを持つ。通常は、閉じた端部部分は、底部と、対向するカーブした側部を持つ。いくつかの例では、シェル部材は、d/b形状を持つ。別の例では、シェル部材はu形状を持つ。
シェル部材の閉じた端部部分あるいはセクションは、その中に排液開口構成物を含むことができる。通常は、フィルタ媒体構成物は、排液開口構成物の上方に配置され、ろ過されていない空気が、シェル部材の閉じた端部部分中に画定された清浄空気容積部中に移動しないようにするであろう。排液開口構成物は、フィルタカートリッジのシェル部材の第1端部または端部部材に隣接してかつ間隔をあけて配置されている第1開口構成物と、フィルタカートリッジのシェル部材の第2端部または端部部材に隣接してかつ間隔をあけて配置されている第2開口構成物を含むことができる。通常は、フィルタカートリッジの閉じた端部部分は、対向するカーブした側部を持つ底部部分を含む。排液開口構成物は、通常は、底部部分に少なくとも1つの開口を、本明細書に記載された例では、閉じた端部部分に対向するカーブした側部のそれぞれの側部中に少なくとも1つの開口を含むであろう。
フィルタカートリッジハウジングは、媒体パックの第1側部に沿って配置された、シェル部材の側部を取り囲んでいる第1端部部材を含む。通常は、第1端部部材は、適所に鋳込み成形されており、その中に埋め込まれ、それによってシールされている媒体パックの第1側部を含んでいる。
第1端部部材は、媒体パックの流出面とシェル部材の閉じた端部との間で画定されたカートリッジの清浄空気容積部と連結し、そこを通過する空気流出口構成物を含んでいる。通常は、第1端部部材は、適所に鋳込み成形されており、その中に埋め込まれ、それによってシールされている媒体パックの第1側を含んでいる。
第2端部部材は、媒体パックの第2側部と、第1端部部材に対向するシェル部材の側部に沿って延びている。第2端部部材は、そこを通過する空気の通行に対して、通常は閉じられている。通常は、第2端部部材は、適所に鋳込み成形されており、その中に埋め込まれ、それによってシールされている媒体パックの第2側部を含んでいる。
通常の構成物では、エアフィルタカートリッジハウジングの第1端部部材は、その上に空気流出構成物を取り囲みむ方向に向けられた第1のエアクリーナハウジングシール構成物を含む。例示のハウジングシール構成物は、内側方向に向いた半径方向シールを含む。例示の内側方向に向いた半径方向シールは、その中にシール支持材を含んで記載され図示されている。通常の構成物では、第1端部部材は、第1エアクリーナーハウジングシール構成物とともに一体に適所に鋳込み成形された部材である。例では、第1端部部材は、ハウジングシール構成物を取り囲こみ、その中に埋め込まれた支持リングを含む、適所に鋳込み成形された発泡ポリウレタンシールを含む。
ハウジングシール構成物の内側方向に向いた半径方向シールまたは半径方向シール面が一般的に円形周辺部を画定することができる。本明細書に記載された代替の例では、シール表面形状または周辺部は、1つのアーチ形側部と中央頂点を持つ第2側部として画定され、そこから延びる2つの対向する側部を持つ。
また、記載された例では、エアフィルタカートリッジハウジングの第2端部部材は、その上に周囲ハウジングシール部材を含む。周囲ハウジングシール部材は、フィルタカートリッジを使用するために取り付けるとき、エアクリーナハウジングの一部と係合してシールする方向に向いている。第2端部部材は、適所に鋳込み成形された端部部材、例えば、ポリウレタンフォーム部材を含み得る。
1つの例では、適所に鋳込み成形された第2端部部材は、清浄空気容積部中に延びている二次フィルタカートリッジ支持突起物を含んでいる。記載された特別の例では、突起物は、一般的に、円形の外側周囲部と閉じた内側端部とを含み、内側端部は、その中に中央の軸方向の外側方向に向いた凹部を含む。凹部は、二次フィルタカートリッジを含むエアフィルタカートリッジが(使用のために)エアクリーナアセンブリに取り付けられるとき、二次フィルタカートリッジの端部に係合して支持する方向に向いている。
別の例では、第2端部部材の突起物は、安全または二次フィルタカートリッジに係合して支持するような形状と大きさに作られた内部に突き出ている周囲リングを含んでいる。
記載された例では、二次フィルタカートリッジの支持材突起物は、プリフォームピース、すなわち、分離して形成され、次に、適所に鋳込み成形されて第2端部部材に固定されるピースを含む。
図示された例示の構成物では、シェル部材の閉じた端部は、一般的にアーチ形である。シェル部材の閉じた端部部分は、媒体パックの流出面からシェルの閉じた端部部分まで横切る寸法Xを持つフィルタカートリッジの清浄空気容積部を画定する。寸法Xは、媒体の細長片に垂直にかつそこを通過するガス流れの方向に媒体パックを通過する寸法Yの少なくとも50%に対応する。言い換えると、通常の構成物における寸法Xは、シェル部材の対向する側部部分の間の寸法Zの少なくとも50%である。通常は、寸法Yと寸法Zは、ほぼ同じである。
通常は、X/YまたはX/Zの比率は、少なくとも0.5、ふつうは少なくとも.75、通常は少なくとも0.9である。通常に構成物では、X/Z比率は、少なくとも1.0で1.7を超えず、普通は、1〜1.5の範囲の量であるが、代替手段が可能である。
通常の構成物では、媒体パックはブロック化され、積層された媒体パックであるが、代替手段は可能である。また、通常は、シェル部材は、セルロース繊維シート(板)材料、プラスチック、金属から本質的になるグループから選択されるが、代替手段は可能である。
フィルタカートリッジハウジングの第2端部部材は、フィルタカートリッジを握るのを容易にするために、その上にハンドル突起物を持っている外面を提供することができる。
エアフィルタカートリッジは、本開示の何らかの利益を得るために、本明細書に特徴付けられた特徴の全てを含む必要があるという特別な理由は無い。
本開示の第1またはメインエアフィルタカートリッジの第2の特徴は、媒体パックが、第1と第2の対向する側部部分と第1の閉じた端部部分とを持つシェル部材を含むフィルタカートリッジハウジング内に、再び取り外しできない状態で固定されていることである。代替手段は可能であるが、媒体パックは、通常は、前に記載されたような細長片の積層体を含み、第1および第2側部部分の間の位置でシェル部材内に取り外しできない状態で固定されている。そして、シェル部材は、シェル部材の閉じた端部部分と媒体パックとの間で、清浄空気容積部を画定する。清浄空気容積部は、シェル部材の対向する第1および第2側部の間の寸法Zの少なくとも50%に対応するそこを横切る寸法Xを持っている。通常は、寸法Xは、寸法Zに対して前に特徴付けられたようなものである。
この第2の特徴付けにおいて、フィルタカートリッジハウジングは、媒体パックの第1側とシェル部材を閉じている第1端部部材を含む。第1端部部材は、清浄空気容積部と流れ連絡する、その中を通る空気流開口を含んでいる。そして、第1端部部材は、空気流開口部の周りで、その上にハウジング出口シール部材を画定する。
この第2の特徴付けにおいて、フィルタカートリッジハウジングは、第1端部部材の反対側に取り付けられ、媒体パックの第2側部とシェル部材を閉じている第2端部部材を含んでいる。第2端部部材は、通常は、そこを通る空気流れに対して閉じられている。
第2の特徴付けられた構成物は、上記説明されたように、様々な特徴と変形を含むことができる。
また、本開示によると、エアクリーナアセンブリが提供される。一般に、エアクリーナアセンブリは、内部を画定する側壁を持つハウジングを含む。側壁は、空気流入口側部と空気流出構成物を含む。図示された例では、空気流出構成物は、空気流入口方向と一般的に直交する方向に出口流を提供するためにハウジング側壁中の方向に向けられている。ハウジングは、空気流出口構成物の反対側のハウジング側壁の側部に沿って取り外し可能なアクセスカバーをその上に持つアクセス開口を含む。
本明細書に記載された例示の空気クリーナにおいて、エアクリーナアセンブリハウジングは、使用の間にハウジング内に集められた水のために、そこを通る排液構成物を持つ底部を含む。
取り外し可能で取替え可能な第1エアフィルタカートリッジは、ハウジング内部に配置される。第1エアフィルタカートリッジは、前に記載されたように、一般的に構成され、アクセスカバーを取り外すとき、アクセス開口を通過するような大きさに作られている。第1エアフィルタカートリッジは、媒体パックの流入面がエアクリーナハウジングの空気流入口側部方向に向いた状態で、かつフィルタカートリッジの第1端部部材の空気流出口構成物が、エアクリーナハウジングの空気流出口構成物方向に向いてかつ空気流と一直線上に並んだ状態で、かつ第1エアフィルタカートリッジの第2端部部材がエアクリーナハウジングのアクセスカバー方向に向いた状態に配向されている。
典型的な構成物では、エアクリーナハウジングと第1エアフィルタカートリッジのそれぞれから分離することができる二次フィルタカートリッジが提供される。二次フィルタカートリッジは、開いた空気容積部を取り囲む媒体を含むことができる。二次フィルタカートリッジは、ハウジング空気流出構成物の上方で清浄な空気ハウジング上に取り外し可能に取り付けられており、第1フィルタカートリッジの第1端部部材を通って第1エアフィルタカートリッジの清浄容積部中に突き出ている。
二次フィルタカートリッジは、通常は、空気流出構成物から離れて配置されている閉じた端部を持つ。第1フィルタカートリッジの第2端部部材は、二次フィルタカートリッジの閉じた端部と支持体係合する内部突起物をその中に含むことができる。
記載された例示の構成物では、二次フィルタカートリッジの閉じた端部は、取り付けられるとき、第1フィルタカートリッジの閉じている部材方向に向かう中央の軸方向突起物を含んでいる。第1フィルタカートリッジの閉じた端部部材は、その中に二次フィルタカートリッジの閉じた端部上で中央の軸方向突起物を収容するような形状と大きさに作られた凹部を含む。
いくつかの例示の二次フィルタカートリッジが記載される。1つの例で、大きな開いている端部がエアクリーナハウジングの流体流れ構成物を係合する状態の一般的に円錐形状が提供される。2つめの例で、開いた端部がエアクリーナハウジングの出口構成物を係合する状態の一般的に筒状形状が示される。
典型的な構成物では、エアクリーナハウジングの空気流出構成物は、内面と外面を持つシールフランジによって取り囲まれている。第1フィルタカートリッジの第1端部部材は、その中に空気流出構成物を取り囲むハウジングシール部材を含む。第1エアフィルタカートリッジのハウジングシール部材は、シールフランジの外面に取り外し可能にシールされている。通常は、二次フィルタカートリッジは、その上にシール部材を持つ外面を持つ開口端部を含む。シール部材は、ハウジングシールフランジの内面に取り外し可能にシールされている。
記載された例示の構成物では、第1エアフィルタカートリッジは、第2端部部材上の周囲ハウジング周辺部のシール部材を含む。第1エアフィルタカートリッジは、ハウジングアクセス開口に隣接する位置でエアクリーナハウジングにシールされた周囲ハウジング周辺部のシール部材を持つクリーナハウジング内に配置されている。シールは、例えば、発泡ポリウレタンなどの柔らかい圧縮性の適所に鋳込み成形された物質で周囲ハウジング周辺部のシール部材を形成することによって、およびシール部材がハウジングシール表面と係合するように外側に膨らました、エアクリーナハウジングのアクセスカバーとともに周囲シール部材を圧縮することによって、達成することができる。
記載された例示の構成物では、ハンドル部材を含む第1エアフィルタカートリッジは、第2端部部材に配置され、かつ第1端部部材から離れる方向に突き出ている。ハウジングアクセスカバーは、その上にハンドル部材の凹部を含んでいる。凹部中に第1エアフィルタカートリッジ上のハンドル部材が突き出ている。
本明細書に記載された構成物では、フィルタハウジング出口開口は、そこからハウジング中に延びている突起構成物を含む。突起構成物は、取り付けの間に、メインフィルタカートリッジと安全フィルタカートリッジを配置するために、ガイドとして使用することができる。
本開示によると、エアフィルタカートリッジの形成方法と使用方法が記載される。形成方法は、一般的に、前に記載されたような媒体パックに対して前に記載されたような、通常は、シェル部材に、例えば、その間に延びている接着剤で取り外しできない状態で媒体パックを固定することによって、シェル部材を取り付ける工程を含む。第1と第2端部部材は、フィルタカートリッジを形成するために、シェル部材の開いた端部の上方に配置されている。2つの端部部材のどちらかを最初に配置することができる。
シェル部材は、一般的に、媒体パックの流出面を横切ってかつ間隔を空けて配置されている閉じた端部の間で清浄空気容積部を画定する。清浄空気容積部は、前に記載されたような大きさで作ることができる。
第1端部部材が所定位置に固定さると、そこを通る空気流開口部が清浄空気容積部と連絡するように構成される。第1端部部材は、適所に鋳込み成形され、その上に一体に鋳込み成形されて、出口流れ構成物を取り囲んでいるハウジングシール部材を含むかもしれない。
第2端部部材は、通常は閉じられており、その上に周囲ハウジングシール構成物を含むかもしれない。第2部材は、さらに、その上に第1端部部材から離れる方向に突き出ているハンドル部材を含むかもしれない。
フィルタカートリッジの使用方法は、一般的に、前に記載されたようにエアクリーナハウジング中にフィルタカートリッジを取り付ける工程と、ハウジング入口を通ってかつフィルタカートリッジの媒体パックを通ってエアクリーナハウジング中にろ過されるべき空気を向ける工程と、を含む。空気は、次に、媒体パックを出て、フィルタカートリッジの清浄空気容積部に入るだろう。空気は、次に、回転して第1端部部材中の空気流出口構成物を通って外側方向に向く。ある場合に、本法は、前に記載されたように、二次フィルタカートリッジが第1の清浄なエアフィルタカートリッジの清浄空気容積部中に突き出ている状態で実施されるかもしれない。
エアクリーナアセンブリ、そのコンポーネント、組立方法または使用方法は、本開示の何らかの利益を得るために本明細書に記載された詳細な特徴の全てを含むことは特に必要ではない。
Claims (56)
- エアフィルタカートリッジであって、
(a)エアフィルタカートリッジハウジングと、
(b)前記エアフィルタカートリッジハウジングの中に取り外しできないように固定されている媒体パックと、を含み、
(i)前記媒体パックは、ろ過されていない空気が前記媒体パックを通過する場合には必ず前記媒体パックの媒体を通過するように閉じており、
(c)前記エアフィルタカートリッジハウジングは、
(i)前記媒体パックの流出面に隣接するフィルタカートリッジ清浄空気容積部を画定するシェル部材と、
(A)前記シェル部材の閉じた端部部分が前記フィルタカートリッジ清浄空気容積部を画定し、
(ii)前記媒体パックの第1側部に沿って延びている第1端部部材であって、前記フィルタカートリッジ清浄空気容積部と連絡し、前記第1端部部材の中を通るフィルタカートリッジ空気流出構成物を持つ前記第1端部部材と、
(iii)前記媒体パックの第2端部に沿って伸びている第2端部部材と、
を有することを特徴とするエアフィルタカートリッジ。 - (a)前記媒体パックは、対向する流入面と流出面とを画定する媒体の細長片の積層体を含み、
(i)前記媒体パックは、前記流入面と流出面との間の方向に一般的に延びている複数の縦溝流路を画定し、前記媒体パックの対向する第1側部と第2側部は、前記流入面と流出面との間で延びていることを特徴とする請求項1に記載のエアフィルタカートリッジ。 - (a)前記シェル部材の閉じた端部部分は、前記閉じた端部部分の中を通過する排液開口構成物を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記排液開口構成物の上方に配置されているフィルタ媒体構成物を含むことを特徴とする請求項3に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記排液開口構成物は、前記第1端部部材に隣接して間隔をあけて配置されている第1開口構成物と、前記第2端部部材に隣接して間隔をあけて配置されている第2開口構成物とを含むことを特徴とする請求項3または請求項4に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記フィルタカートリッジハウジングの前記閉じた端部部分は、底部部分と、対向するカーブした側部部分とを含み、
(i)前記排液開口構成物は、前記底部部分に少なくとも1つの開口を含むことを特徴とする請求項3乃至請求項5のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。 - (a)前記排液開口構成物は、前記閉じた端部部分の前記対向するカーブした側部部分のそれぞれに、少なくとも1つの開口をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第2端部部材は、前記フィルタカートリッジ空気流出構成物に対向する部分に沿って、前記対向する部分から空気が通過しないように前記シェル部材を閉じるように配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第1端部部材は、前記フィルタカートリッジ空気流出構成物を取り囲んでいる第1ハウジングシール構成物を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項8のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第1ハウジングシール構成物は、内部に向いている半径方向シールを含むことを特徴とする請求項9に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第1ハウジングシール構成物は、円形シール面を画定するシール面を含むことを特徴とする請求項10に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第1ハウジングシール構成物は、シール面を含み、前記シール面は、第1アーチ形側部と、前記第1アーチ形側部と対向する第2側部であって、中央の頂点と対向する側部部分とを持つ前記第2側部と、を画定することを特徴とする請求項10に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第1端部部材は、第1ハウジングシール構成物と一体成形された端部ピースであることを特徴とする請求項1乃至請求項12のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第1端部部材は、発泡ポリウレタンを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項13のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第1端部部材は、前記フィルタカートリッジ空気流出構成物を取り囲むハウジングシール支持リングを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項14のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第2端部部材は、周囲ハウジングシール部材を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項15のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第2端部部材は、前記周囲ハウジングシール部材と一体成形された端部部材を含むことを特徴とする請求項16に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第2端部部材は、前記フィルタカートリッジ清浄空気容積部中に延びている二次フィルタ支持突起物を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項17のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第2端部部材の上の前記二次フィルタ支持突起物は、内側に突き出ている周囲リングを含むことを特徴とする請求項18に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記二次フィルタ支持突起物は、前記フィルタカートリッジ空気流出構成物の方向に向かう閉じた端部を持つことを特徴とする請求項19に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記二次フィルタ支持突起物は、前記フィルタカートリッジ空気流出構成物から離れる方向に突き出ている中央凹部を持つことを特徴とする請求項19または請求項20に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第2端部部材は、鋳込み成形された発泡ポリウレタンを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項21のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第2端部部材は、二次フィルタ支持体を含むプリフォーム部を含み、前記第2端部部材は、前記第2端部部材の鋳込み成形された部分と一体成形された周囲ハウジングリング部材を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項22のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記シェル部材は、対向する第1側部部分と第2側部部分とを持ち、前記媒体パックが前記第1側部部分と第2側部部分の間に配置され、前記シェル部材は、さらに、前記媒体パックの流出面に面している第1の閉じた端部部分を持つことを特徴とする請求項1乃至請求項23のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記シェル部材の前記第1の閉じた端部部分は、アーチ形部を持つことを特徴とする請求項24に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記シェル部材は、d/b形状を画定することを特徴とする請求項1乃至請求項25のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記シェル部材は、u形状を画定することを特徴とする請求項1乃至請求項25のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記シェル部材は、前記流出面から前記シェル部材までの間の前記フィルタカートリッジ清浄空気容積部を横切る距離Xが、前記媒体の細長片の方向と垂直方向でかつ前記媒体パックを通過する空気流の方向とも垂直方向である前記媒体パックを横切る距離Yの少なくとも50%であるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項27のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記シェル部材は、XがYの少なくとも75%であるように構成されることを特徴とする請求項28に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記シェル部材は、X/Yの比率が少なくとも1.0であるように構成されていることを特徴とする請求項28または請求項29に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記シェル部材は、X/Yの比率が1.0〜1.5の範囲内であるように構成されていることを特徴とする請求項28乃至請求項30のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記媒体パックは、ブロック化されて積層された媒体パックであることを特徴とする請求項2に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記シェル部材は、セルロース繊維シート物質と、プラスチックと、金属とからなるグループから本質的に選択されることを特徴とする請求項1乃至請求項32のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記第2端部部材は、ハンドルを持つ外面を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項33のうちのいずれか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記ハンドルは、鋳込み成形されたハンドル突起物であることを特徴とする請求項34に記載のエアフィルタカートリッジ。
- エアフィルタカートリッジであって、
(a)対向する第1側部部分および第2側部部分と、第1の閉じた端部部分とを持つシェル部材を含むフィルタカートリッジハウジングと、
(b)前記フィルタカートリッジハウジングの中に取り外しできないように固定された媒体パックと、
を有し、
(i)前記媒体パックは、前記シェル部材の前記第1の閉じた端部部分に向かう方向に空気流出面を画定し、
(ii)前記シェル部材は、前記シェル部材の前記第1の閉じた端部部分と、前記媒体パックとの間にフィルタカートリッジ清浄空気容積部を画定し、前記フィルタカートリッジ清浄空気容積部は、前記媒体パックから前記シェル部材の前記第1の閉じた端部部分までの間の寸法Xであって、前記シェル部材の対向する第1側部部分および第2側部部分との間の距離Zの少なくとも50%である前記寸法Xを持ち、
(c)前記フィルタカートリッジハウジングは、前記媒体パックの第1側部と前記シェル部材の第1側部部分とを閉じている第1端部部材を含み、
(i)前記第1端部部材は、前記フィルタカートリッジ清浄空気容積部と流れが連絡している空気流開口部を持ち、
(ii)前記第1端部部材は、前記空気流開口部の周囲ハウジング出口シール部材を含み、
(d)前記フィルタカートリッジハウジングは、前記第1端部部材と対向し、前記媒体パックの第2側部と前記シェル部材の前記第2側部部分とを閉じている第2端部部材を含み、
(i)前記第2端部部材は、前記第2端部部材の中を空気流が通過しないように閉じていることを特徴とするエアフィルタカートリッジ。 - (a)前記媒体パックは、前記対向する第1側部部分および第2側部部分との間の位置で、前記シェル部材に取り外しできないように固定されている媒体の細長片の積層体を含み、
(i)前記媒体パックは、対向する第1流れ面と第2流れ面とを持ち、前記対向する第1流れ面と第2流れ面との間の方向に延びる複数の縦溝流路を画定し、
(ii)前記媒体パックの前記第1流れ面は、前記シェル部材の第1側部部分と第2側部部分との間で前記シェル部材から離れる方向に配置された空気の流入面を含むことを特徴とする請求項36に記載のエアフィルタカートリッジ。 - (a)前記第2端部部材は、周囲ハウジングシール部材を含むことを特徴とする請求項36または請求項37に記載のエアフィルタカートリッジ。
- エアクリーナアセンブリであって、
(a)内部を画定する側壁を持つエアクリーナハウジングであって、空気流入側部と、前記空気流入側部に直交する方向の側壁中に配置された空気流出構成物とを含む前記エアクリーナハウジングと、
(i)前記エアクリーナハウジングは、前記空気流出構成物と対向する前記側壁の一部に沿って、アクセス開口の上に取り外し可能なアクセスカバーを持つ前記アクセス開口を含み、
(b)前記エアクリーナハウジングの内部に配置された取り外し可能で取替え可能な第1エアフィルタカートリッジと、を含み、
(i)前記第1エアフィルタカートリッジは、前記アクセスカバーが取り外される場合に、前記アクセス開口を通過するような大きさに作られており、
(ii)前記第1エアフィルタカートリッジは、請求項1乃至請求項36のうちのいずれか1項に記載されたエアフィルタカートリッジから選択されたものであり、
前記第1エアフィルタカートリッジは、
(A)前記媒体パックの流入面が前記エアクリーナハウジングの空気流入側部の方向に向けられ、
(B)前記第1端部部材の前記空気流出構成物が前記エアクリーナハウジングの前記空気流出構成物の方向に向けられ、かつ空気流が前記空気流出構成物と一直線上の方向にあって、
(C)前記第1エアフィルタカートリッジの前記第2端部部材が前記エアクリーナハウジングの前記アクセスカバーの方向に向けられた、状態で配置されていることを特徴とするエアクリーナアセンブリ。 - (a)前記エアクリーナハウジングと前記第1エアフィルタカートリッジとから分離可能な二次フィルタカートリッジを含み、
(i)前記二次フィルタカートリッジは、前記エアクリーナハウジングの前記空気流出構成物の上方の前記エアクリーナハウジングの上に取り外し可能に取り付けられており、前記第1エアフィルタカートリッジの前記第1端部部材を通ってフィルタカートリッジ清浄空気容積部中に突き出ていることを特徴とする請求項39に記載のエアクリーナアセンブリ。 - (a)前記二次フィルタカートリッジは、前記エアクリーナハウジングの前記空気流出構成物から離れる方向に閉じた端部を持ち、
(b)前記第1エアフィルタカートリッジの前記第2端部部材は、前記二次フィルタカートリッジの前記閉じた端部との係合を支持する内側二次フィルタカートリッジ支持突起物を含むことを特徴とする請求項40に記載のエアクリーナアセンブリ。 - (a)前記二次フィルタカートリッジの前記閉じた端部は、前記第1エアフィルタカートリッジの閉じた前記第2端部部材の方向に向かう中央軸方向突起物を含み、
(b)前記第1エアフィルタカートリッジの閉じた前記第2端部部材は、前記二次フィルタカートリッジの前記閉じた端部が前記第2端部部材中に延びている状態で、前記第2端部部材中に前記中央軸方向突起物を収容するような大きさと形状に作られた凹部を含むことを特徴とする請求項41に記載のエアクリーナアセンブリ。 - (a)前記エアクリーナハウジングの前記空気流出構成物は、内面と外面とを画定するシールフランジによって取り囲まれており、
(b)前記第1エアフィルタカートリッジの第1端部部材は、前記フィルタカートリッジの空気流出構成物を取り囲むハウジングシール部材を含み、前記第1エアフィルタカートリッジの前記ハウジングシール部材は、前記シールフランジの外面にシールされていることを特徴とする請求項39乃至請求項41のうちのいずれか1項に記載のエアクリーナアセンブリ。 - (a)前記エアクリーナアセンブリは、請求項40に記載の二次フィルタカートリッジを含み、前記二次フィルタカートリッジは、その周りにハウジングシールを持つ外面を持つ開いた端部を含み、前記二次フィルタカートリッジの前記ハウジングシールは、前記エアクリーナハウジングの前記シールフランジの内面の少なくとも一部をシールしていることを特徴とする請求項43に記載のエアクリーナアセンブリ。
- (a)前記第1エアフィルタカートリッジは、前記第2端部部材の上に周囲ハウジング周辺シール部材を含み、
(i)前記第1エアフィルタカートリッジは、前記周囲ハウジング周辺シール部材が、前記エアクリーナハウジングの中の前記アクセス開口に隣接する位置で前記エアクリーナハウジングの内面にシールされた状態で配置されていることを特徴とする請求項39乃至請求項44のうちのいずれか1項に記載のエアクリーナアセンブリ。 - (a)前記第1エアフィルタカートリッジは、前記第2端部部材の上に配置され、前記第1端部部材から離れる方向に突き出ているハンドル部材を含み、
(b)前記エアクリーナハウジングのアクセスカバーは、前記第1エアフィルタカートリッジの上に前記ハンドル部材が突き出ているハンドル部材凹部を含むことを特徴とする請求項39乃至請求項44のうちのいずれか1項に記載のエアクリーナアセンブリ。 - (a)前記ハンドル部材は、前記第2端部部材の鋳込み成形された部分であることを特徴とする請求項46に記載のエアクリーナアセンブリ。
- (a)前記第1エアフィルタカートリッジは、d/b形状のシェルを持つことを特徴とする請求項39乃至請求項47のうちのいずれか1項に記載のエアクリーナアセンブリ。
- (a)前記第1エアフィルタカートリッジは、u形状のシェルを持つことを特徴とする請求項39乃至請求項48のうちのいずれか1項に記載のエアクリーナアセンブリ。
- (a)前記フィルタカートリッジは、半径方向シール面を含み、前記半径方向シール面は、第1のアーチ形側部と、中央の頂点および2つの対向する側部を持つ第2側部と、を持つことを特徴とする請求項39乃至請求項49のうちのいずれか1項に記載のエアクリーナアセンブリ。
- (a)前記エアクリーナハウジングは、前記空気流入側部に対向する閉じた端部を含み、前記閉じた端部は、前記閉じた端部の中を通る排液開口を持つことを特徴とする請求項39乃至請求項49のうちのいずれか1項に記載のエアクリーナアセンブリ。
- (a)前記第1エアフィルタカートリッジの前記第2端部部材は、閉じていることを特徴とする請求項39に記載のエアクリーナアセンブリ。
- エアフィルタカートリッジを形成する方法であって、
(a)第1側部部分および第2側部部分と、閉じた端部部分とを持つシェル部材を、前記シェル部材の第1側部部分と第2側部部分との間に媒体パックを配置し、前記媒体パックを前記シェル部材に固定することによって前記媒体パックに取り付ける取付工程と、
(i)前記媒体パックは、流入面と流出面とを画定する媒体の細長片の積層体を含み、
(A)前記媒体パックは、前記流入面と前記流出面との間の方向に存在する縦溝流路を画定し、
(B)前記媒体パックは、ろ過されていない空気が前記媒体パックを通過する場合に必ず前記媒体パックの媒体を通過するように閉じており、
(C)前記媒体パックは、フィルタカートリッジ清浄空気容積部を画定するために、前記流出面が前記シェル部材の閉じた端部部分の方向に向かってかつ前記閉じた端部部分から間隔を空けて配置されており、前記フィルタカートリッジ清浄空気容積部は、前記流出面と前記閉じた端部部分との間の寸法Xであって、前記シェル部材の第1側部分と第2側部分との間の寸法Zの少なくとも50%に対応する前記寸法Xを持ち、
(b)第1側部部材と第2側部部材とを前記シェル部材の対向する側部に固定する固定工程と、を含み、
(i)前記第1側部部材は、前記フィルタカートリッジ清浄空気容積部と重なって、前記第1側部部材の中を通るフィルタカートリッジ空気流出構成物を持ち、かつ前記媒体パックの第1側部を閉じていることを特徴とする方法。 - (a)前記第2側部部材は閉じている部材であることを特徴とする請求項53に記載の方法。
- (a)前記第1側部部材は、鋳込み成形されたものであり、
(b)前記第2側部部材は、鋳込み成形されたものであることを特徴とする請求項53または請求項54に記載の方法。 - (a)前記第1側部部材は、前記第2側部部材の前方の前記シェル部材の上に配置されていることを特徴とする請求項53乃至請求項55のうちのいずれか1項に記載の方法。
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