JP2023113628A - フィルタカートリッジおよび空気清浄装置アセンブリ - Google Patents
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Abstract
【課題】空気清浄装置アセンブリの筐体の中でフィルタカートリッジが確実に正しい向きで、正しくシールされるように構成されるエアフィルターカートリッジ及び空気洗浄装置アセンブリを提供する。【解決手段】外周を画定し、相対する第一および第二の端の間に延びる濾材を含む濾材パックと、前記濾材パックの周りに配置された、外側に向かう半径方向のシール装置であって、第一のシールセグメントと、前記第一のシールセグメントより前記濾材パックの第一の端側に配置された第二のシールセグメントと、を含む半径方向のシール装置と、前記濾材パックの外周から離れる半径方向外側方向に延びる突起受容部装置の第一の部材であって、前記第一のシールセグメントの少なくとも一部と円周方向に整列する第一の部材と、を含む、筐体内に設置されるエアフィルタカートリッジとする。【選択図】図19
Description
関連出願の相互参照
本願は、2016年12月16日にPCT国際特許出願として出願され、2015年12月18日に出願された米国仮特許出願第62/269,761号明細書および2016年4月1日に出願された同第62/316,713号明細書の優先権を主張するものであり、その全体を参照によって本明細書に援用する。
本願は、2016年12月16日にPCT国際特許出願として出願され、2015年12月18日に出願された米国仮特許出願第62/269,761号明細書および2016年4月1日に出願された同第62/316,713号明細書の優先権を主張するものであり、その全体を参照によって本明細書に援用する。
本開示は、典型的に例えば内燃機関用吸気等の空気を濾過するためのフィルタ装置に関する。本開示は特に、相互に反対側にある吸排気端を有するカートリッジを使用するフィルタ装置に関する。空気清浄装置と特徴および、組立および製造方法も記載されている。
空気の流れは、その中で粉塵や液体粒子等の汚染物質を運んでいる可能性がある。多くの例において、汚染物質の一部または全部を空気の流れからフィルタで除去することが望ましい。例えば、自動車用または発電装置用のエンジンへの空気の流れ(例えば、燃焼空気の流れ)、ガスタービンシステムへのガスの流れ、および各種の燃焼炉への空気の流れは、その中でフィルタにかけるべき粒子状汚染物質を運んでいる。そのようなシステムについては、選択された汚染物質を空気から除去する(または空気中のレベルを低下させる)ことが望ましい。汚染物質除去のために様々なエアフィルタ装置が開発されている。改良が求められている。
本開示によれば、空気清浄装置アセンブリ、筐体、修理交換可能なフィルタカートリッジ、ならびにそれらに関する特徴、コンポーネント、および方法が開示される。一般に、これらの特徴は、空気清浄装置アセンブリの筐体の中でフィルタカートリッジが確実に正しい向きで、正しくシールされるように構成されるシステムに関する。本明細書には様々な方式が記載されており、これらは所望の結果を得るために個別にも、または一緒にも使用できる
I.例示的濾材構成全般
本開示による原理は、後述のような特定の選択された所望の結果を実現するために有利な方法によるフィルタカートリッジと空気清浄装置システムとの間の相互作用に関する。フィルタカートリッジは一般に、その中に濾材を含み、そこを濾過動作中に空気およびその他の気体が通過する。濾材は、様々な種類と構成とすることができ、様々な材料を使って製作できる。例えば、本開示の原理によるカートリッジには、後述のように、プリーツ付き濾材装置を使用できる。
本開示による原理は、後述のような特定の選択された所望の結果を実現するために有利な方法によるフィルタカートリッジと空気清浄装置システムとの間の相互作用に関する。フィルタカートリッジは一般に、その中に濾材を含み、そこを濾過動作中に空気およびその他の気体が通過する。濾材は、様々な種類と構成とすることができ、様々な材料を使って製作できる。例えば、本開示の原理によるカートリッジには、後述のように、プリーツ付き濾材装置を使用できる。
この原理は、カートリッジの入口側および出口側端間の範囲で濾材がかなり深い状況での使用に特によく適応されているが、他の選択肢もありうる。また、この原理は断面寸法が比較的大きいカートリッジにおいてよく使用される。このような装置では、プリーツ付き濾材に代わる種類の濾材が望ましいことが多い。
この項では、本明細書に記載されている技術に使用可能ないくつかの濾材装置の例を挙げる。しかしながら、様々な代替的種類の濾材が使用可能であることがわかるであろう。濾材の種類の選択は一般に、入手可能性、ある使用状況での機能、製造しやすさ等の選好のうちの1つであり、選択は必ずしも本明細書で特徴付けられるフィルタカートリッジと空気清浄装置との相互作用の様々な特徴の中から選択されたものの全体的機能に関しているとはかぎらない。
A.ライナ濾材に固定された、濾材畝部(フルート)を有する濾材を使用した濾材パック装置
フルート付濾材(濾材畝部を有する濾材)は、各種の方法で流体フィルタ構造物を提供するために使用できる。1つのよく知られている方法は、本明細書において、Z型フィルタ構造物として特徴付けられる。「Z型フィルタ構造物」という用語は、本明細書で使用されるかぎり、積層された、折り畳まれた、またはその他の方法で形成されたフィルタのフルートのひとつひとつが、長さ方向の、典型的に平行な、濾材を通る流体流のための吸入および排出フィルタフルートの集合(典型的にはライナ濾材と組み合わされる)を定義するために使用される種類のフィルタ構造物を含むものとする(ただし、これに限定されない)。Z型濾材のいくつかの例が、米国特許第5,820,646号明細書、同第5,772,883号明細書、同第5,902,364号明細書、同第5,792,247号明細書、同第5,895,574号明細書、同第6,210,469号明細書、同第6,190,432号明細書、同第6,350,296号明細書、同第6,179,890号明細書、同第6,235,195号明細書、米国意匠特許第399,944号明細書、米国意匠特許第428,128号明細書、米国意匠特許第396,098号明細書、米国意匠特許第398,046号明細書、および米国意匠特許第437,401号明細書において提供されており、これらの引用文献の各々を参照によって本願に援用する。
フルート付濾材(濾材畝部を有する濾材)は、各種の方法で流体フィルタ構造物を提供するために使用できる。1つのよく知られている方法は、本明細書において、Z型フィルタ構造物として特徴付けられる。「Z型フィルタ構造物」という用語は、本明細書で使用されるかぎり、積層された、折り畳まれた、またはその他の方法で形成されたフィルタのフルートのひとつひとつが、長さ方向の、典型的に平行な、濾材を通る流体流のための吸入および排出フィルタフルートの集合(典型的にはライナ濾材と組み合わされる)を定義するために使用される種類のフィルタ構造物を含むものとする(ただし、これに限定されない)。Z型濾材のいくつかの例が、米国特許第5,820,646号明細書、同第5,772,883号明細書、同第5,902,364号明細書、同第5,792,247号明細書、同第5,895,574号明細書、同第6,210,469号明細書、同第6,190,432号明細書、同第6,350,296号明細書、同第6,179,890号明細書、同第6,235,195号明細書、米国意匠特許第399,944号明細書、米国意匠特許第428,128号明細書、米国意匠特許第396,098号明細書、米国意匠特許第398,046号明細書、および米国意匠特許第437,401号明細書において提供されており、これらの引用文献の各々を参照によって本願に援用する。
1つの種類のZ型濾材は、相互に結合されて濾材構造物を形成する2つの特定の濾材コンポーネントを利用する。2つのコンポーネントとは、(1)フルート付き(典型的に波形の)濾材シートまたはシート切片と、(2)ライナ濾材シートまたはシート切片である。ライン濾材シートは典型的には波形でないが、例えばフルートの方向に垂直な波形とすることもでき、これは2004年2月11日に出願され、2005年8月25日にPCT国際公開第05/077487号パンフレットとして公開されている米国仮特許出願第60/543,804号明細書に記載されており、これを参照によって本願に援用する。
フルート付き濾材切片とライナ濾材切片は、相互間に別の材料を含むことができる。しかしながら、これらはまた、1枚の濾材シートを折り畳んで、ライナ濾材の材料が濾材のうちのフルート付き濾材部分と適切に隣り合わせとなるようにしたものの切片とすることができる。
フルート付き(典型的に波形の)濾材シートとライナ濾材シートまたは合体シート切片は、平行なフルートを有する濾材を画定するために典型的に使用される。いくつかの例において、フルート付きシートとライナシートは別々であり、その後、相互に固定され、その後、濾材条片として巻き取られ、Z型濾材構造物が形成される。このような装置は、例えば米国特許第6,235,195号明細書および第6,179,890号明細書に記載されており、その各々を参照によって本願に援用する。特定のその他の装置では、ライナ濾材に固定されたフルート付き(典型的に波形の)濾材のうち、巻き取られていない切片または条片のいくつかを相互に積み重ねてフィルタ構造物が構築される。この例は米国特許第5,820,646号明細書の図11に示されており、これを参照によって本願に援用する。
ここで、波形シートに固定されたフルート付きシート(畝部を有する濾材シート)を含む材料の条片はその後、積層体として組み立てられて濾材パックを形成し、これは「シングルフェーサ条片」、「シングルフェース条片」、または「シングルフェーサ」もしくは「シングルフェース」濾材と呼ばれることがある。これらの用語とその変化形は、各条片において、フルート付き(典型的には波形の)シートの片面、すなわちシングルフェースにライナシートが張られていることを意味する。
典型的に、フルート付きシートとライナシートの(すなわちシングルフェーサの)組合せの条片を巻き取ってロール型濾材パックを構築することは、ライナシートが外側になるようにして行われる。巻き上げのためのいくつかの方法が、2003年5月2日に出願された米国仮特許出願第60/467,521号明細書および2004年3月17日に出願され、現在は国際公開第04/082795号パンフレットとして公開されているPCT出願第04/07927号明細書に記載されており、その各々を参照によって本願に援用する。その結果として得られるロール型の装置は一般に、その結果、濾材パックの外面としてライナシートの一部を有する。
「波形の」という用語は、本明細書において濾材内の構造を指すために使用されるかぎり、各々が最終的な濾材に波形を付けるのに適した表面特徴物を有する2つの波形ローラ間、すなわち2つのローラのニップまたは咥えの中に濾材を通すことから得られる波形構造を指す。しかしながら、「波形」という用語は、これらが波形ローラ間の咥えの中に媒体を通すことを含む方式によるフルートによるものと明記されていないかぎり、このようなフルートに限定されない。「波形の」という用語は、濾材が波形にされた後に、例えば参照によって本願に援用される2004年1月22日に公開されたPCT国際公開第04/007054号パンフレットに記載されている折畳み方式によってさらに変更または変形された場合にも当てはまるものとする。
波形濾材は、フルート付き濾材の特定の形態である。フルート付き濾材は、それを横切る(例えば波形加工または折畳み加工によって形成された)個々のフルートまたは畝部を有する濾材である。
Z型濾材を利用する修理交換可能なフィルタエレメントまたはフィルタカートリッジ構成は、「直線的流動構成」として、またはその変化形で呼ばれることがある。一般に、これに関しては、修理交換可能なフィルタエレメントまたはカートリッジが一般に、吸気端(または面)およびそれと反対の排気端(または面)を有し、フィルタカートリッジへの流入とそこからの流出が概して同じ直線的方向であることを意味する。これに関して、「修理交換可能」という用語は、対応する流体(例えば空気)清浄装置から定期的に取り外され、交換されるフィルタカートリッジを含む濾材を指すものとする。いくつかの例において、吸気端(または面)と排気端(または面)の各々は概して平らまたは平坦であり、両者は相互に平行である。しかしながら、その変形型、例えば平坦でない面も可能である。
直線的流動構成(特に、ロール型または積層型濾材パックについて)は例えば、参照によって本願に援用される米国特許第6,039.778号明細書に示されている種類の円筒形プリーツ付きフィルタカートリッジ等、流れが一般に、濾材に入る時とそこから出る時に実質的に方向転換する修理点検可能フィルタカートリッジとは対照的である。すなわち、米国特許第6,039,778号明細書のフィルタの場合、流れは円筒形フィルタカートリッジの中に円筒側面から入り、その後、方向転換して、濾材の開放端から出る(順流システム)。典型的な逆流システムでは、流れは修理交換可能な円筒形カートリッジに濾材の開放端から入り、その後、方向転換して、円筒形濾材の側面から出る。このような逆流システムの一例が、米国特許第5,613,992号明細書に示されており、これを参照によって本願に援用する。
「Z型濾材構成」という用語とその変化形は、本明細書中で使用されるかぎり、それ以上のものがなければ、波形またはその他の方法でフルートの付いた濾材(濾材畝部を有する濾材)が(ライナ)濾材に固定され、シートが別々であるか1枚のウェブの一部であるかを問わず、適当なシーリング(閉鎖部)を有して吸気および排気フルートを画定できるようなウェブ、および/またはこのような濾材から吸気および排気フルートの立体網状構造に構成または形成された濾材パック、および/またはこのような濾材パックを含むフィルタカートリッジまたは構造体の何れかまたは全部を含むものするが、必ずしもこれらに限定されない。
図1において、Z型濾材構造体で使用可能な濾材1の例が示されている。濾材1は、フルート付きの、この場合は波形のシート3とライナシート4から形成される。濾材1のような構造体を本明細書においてはシングルフェーサまたはシングルフェース条片と呼ぶ。
時々、図1の波形フルート付きまたは畝付きシート3は、本明細書において、フルート、畝部、または波形7の規則的な湾曲波パターンを有すると概して特徴付けられる種類のものである。これに関する「波パターン」という用語は、交互に並ぶ谷7bと畝7aのフルート、畝、または波形パターンを指すものとする。これに関して、「規則的」という用語は谷と畝のペア(7b、7a)が交互に並び、概して同じ繰返しの波形(フルートまたは畝)の形状と大きさであることを指すものとする。(また、規則的構成においては典型的に、各谷7bは各畝7aについて実質的に反転した畝である。)「規則的」という用語はそれゆえ、波形(またはフルート)パターンが谷(反転された畝)と畝を含み、各ペア(隣接する谷と畝を含む)が、フルートの長さの少なくとも70%にわたり、波型の大きさと形状が実質的に変化せずに繰り返されることを示すものとする。これに関して「実質的に」という用語は、波型またはフルート付きシートを製作するために使用されるプロセスまたは形状の変更から生じる変化を指し、これは濾材シート3が柔軟であるということによるわずかな変化とは異なる。繰返しパターンの特徴に関して、何れのフィルタ構成においても、必ずしも畝と溝の数が等しいとはかぎらない。濾材1の終端は、例えば畝と谷を含むペアの間、または畝と谷を含むペアに部分的に沿っていてもよい。(例えば、図1において、部分的に示されている濾材1には8つの完全な畝7aと7つの完全な谷7bがある。)また、フルートの反対の端部(谷と畝の端)は相互に異なっていてもよい。端部におけるこのようなばらつきは、特にことわりがないかぎり、これらの定義において無視される。すなわち、フルートの端の違いは、上記の定義によりカバーされるものとする。
波型の「湾曲」波パターンの特徴に関して、特定の例では、波形パターンは濾材に付けられた折畳み、または折り目形状の結果ではなく、各畝の頂点7aと各谷の底部7bがアールの付いた曲線に沿って形成される。このようなZ型濾材の典型的な半径は、少なくとも0.25mmであり、典型的に3mm以下である。
波型シート3に関して、図1に示される特定の規則的な湾曲波パターンの別の特徴は、フルート7の長さの大部分に沿って、各谷と隣接する各畝との間の略中間点30に、曲率が逆転する移行領域があることである。例えば、図1の裏側または面3aを見た場合、谷7bは凹んだ領域であり、畝aは突出した領域である。もちろん、表側または面3bを見ると、側3aの谷7bは畝を形成し、面3aの畝7aは谷を形成する。(いくつかの例において、領域30は、点ではなく直線的セグメントとすることができ、その曲率はセグメント30の端で逆転する。)
図1に示されている特定の規則的な波パターンのフルート付き(この場合、波形の)シート3の特徴は、個々の波形、畝、またはフルートが概してまっすぐであることであるが、他の選択肢もありうる。これに関して「まっすぐの」とは、長さの少なくとも70%、典型的に少なくとも80%にわたり、畝7aと谷(または反転した畝)7bが実質的に断面形状において変化しないことを意味する。図1に示される波形パターンに関する「まっすぐの」という用語は、一部に、そのパターンを、参照によって本願に援用される国際公開第97/40918号パンフレットの図1と2003年6月12日に公開されたPCT出願国際公開第03/47722号パンフレットに示されている波形濾材のテーパ付フルートから区別する。例えば、国際公開第97/40918号パンフレットのテーパ付フルートは、湾曲波パターンであって、本明細書で使用される用語としての「規則的」パターン、またはまっすぐなフルートのパターンではない。
本願の図1を参照すると、前述のように、濾材1は第一および第二の相互に反対の縁8および9を有する。濾材1が濾材パックに形成されると、一般に、縁9はこの濾材パックのための入口端または面を形成し、縁8は出口端または面を形成するが、反対の向きも可能である。
図の例において、各種のフルート7が相互に反対の縁8、9間の全体にわたって延びているが、他の選択肢もありうる。例えば、これらは縁の近辺または付近の位置まで延び、それらの間の全体にわたって延びていないようにすることができる。また、これらは例えば、参照によって本願に援用される米国特許出願公開第2014/0208705 A1号明細書の濾材のように、濾材を通じて途中で終わり、また始まるようにすることもできる。
濾材が図1に示されているようなものである場合、縁8の近辺にシーラントビード10を提供し、波形シート3とライナシート4を相互に密着させることができる。ビード10は、時として「シングルフェーサ」または「シングルフェース」ビード、またはその変化形で呼ばれるが、これは、そのビードが波形シート3とライナシート4の間にあり、シングルフェーサ(シングルフェース)濾材条片1を形成するからである。シーラントビード10は、縁8の近辺の個々のフルート11を、そこから出る(または反対方向の流れではそこに入る)空気の通過に対して閉鎖する。
図1に示される濾材において、縁9の近辺にシールビード14が提供される。シールビード14は一般に、縁9の近辺で、濾過されていない流体がそこから通る(または反対の流れにおいてはその中に流れる)ことに対してフルート15を閉じる。ビード14は、典型的には、濾材1が濾材パックに構成される際に塗布されるであろう。濾材パックが条片1の積層体から製作される場合、ビード14はライナシート4の裏面17と隣接する次の波形シート3の側面18との間のシールを形成する。濾材1が切断されて条片にされ、巻き上げられるのではなく積層される場合、ビード14は「積層ビード」と呼ばれる。(ビード14が濾材1の長い条片から形成されるロール型の構成で使用される場合、これは「巻き上げビード」と呼ばれる。)
別の種類の通過流濾材では、シール材料を他の位置にすることができ、それ以上のシーラントまたは接着剤は使用しないようにすることさえできる。例えば、いくつかの例において、濾材を折り畳んで端または縁シームを形成でき、または濾材を超音波照射等の別の技術によって密閉することもできる。さらに、シーラント材料が使用される場合でも、それは両端の付近である必要はない。
図1を参照すると、例えば積層または巻き上げによって濾材1が濾材パックに組み込まれると、これは次のように動作できる。まず、矢印12の方向の空気が端9の付近の開放したフルート11の中に入る。端8はビード10によって閉じられているため、空気は矢印13で示されるように濾材1を通過する。すると、濾材パックの端8の付近のフルート15の開放端15aを通過することによって、濾材または濾材パックから出ることができる。もちろん、動作は、反対方向の空気の流れでも実行できる。
ここで図1に示される特定の構成について、平行な波形7a、7bは概して縁8から縁9まで、濾材全体を通じてまっすぐである。まっすぐなフルート、畝、または波形は、選択された位置、特に端において変形させ、または折り畳むことができる。閉じるためにフルートの端に加えられる変更は一般に、「規則的」、「湾曲した」、および「波パターン」の前述の定義においては考慮されない。
まっすぐの規則的な湾曲した波パターンの波形形状を利用しないZ型フィルタも知られている。例えば、山田らの米国特許第5,562,825号明細書では、狭いV字形(湾曲した側面を有する)の出口フルートの付近の(断面が)略半円形の入口フルートを利用する波形パターンが示されている(第5,562,825号の図1および3参照)。松本らの米国特許第5,049,326号明細書では、半管を有する1枚のシートが半管を有する別のシートに取り付けられたものによって画定され、その結果として得られる平行のまっすぐなフルート間に平らな領域がある(断面が)円形または管状のフルートが示されており、松本の‘326号特許の図2を参照されたい。石井らの米国特許第4,925,561号明細書(図1)においては、断面が長方形になるように折り畳まれたフルートが示されており、この中で、フルートにはその長さに沿ってテーパが付けられる。国際公開第97/40918号パンフレット(図1)においては、湾曲した波パターン(離接する湾曲した凸状部と凹状部の谷による)を有するが、その長さに沿ってテーパが付けられた(それゆえ、まっすぐではない)フルートまたは平行な波形が示されている。また、国際公開第97/40918号パンフレットでは、湾曲波バターンを有するが、畝と谷の大きさが異なるフルートが示されている。また、様々な畝を含む形状の異なるフルートも知られている。
一般に、濾材は比較的柔軟な材料、典型的には(セルロース繊維、合成繊維、またこれら両方の)不織布繊維材料であり、その中に樹脂を含んでいることが多く、追加の材料で処理されていることもある。それゆえ、これは、濾材に容認不能な損傷を与えずに、それを様々な波形パターンに合わせ、その中に組み込むことができる。また、使用するために巻き上げ、またはその他の方法で構成することも容易であり、その際もまた、容認不能な濾材の損傷は生じない。もちろん、これは、使用中には必要な波形状態が保たれるような性質のものでなければならない。
典型的に、波形にするプロセスでは非弾性変形が媒体に加えられる。これによって、濾材はその当初の形に復元できない。しかしながら、張力が解除されると、フルートまたは波形は跳ね戻る傾向があり、それまでに生じていた延びと曲げの一部のみ復元する。波形シートのこのような跳ね戻りを防止するために、ライナ濾材シートがフルート付濾材シートに連結されることがある。このような連結は20に示されている。
また、典型的に濾材は樹脂を含む。波形にするプロセス中に、濾材をその樹脂のガラス転移温度より高い温度まで加熱できる。その後、樹脂が冷却され、これはフルーと形状を保つのに役立つ。
波形(フルート付き)シート3、ライナシート4、またはそれらの両方の濾材では、例えば参照によって本願に援用される米国特許第6,673,136号明細書により、その片面または両面に微細繊維材料を提供できる。いくつかの例において、このような微細繊維材料が使用される場合、微細繊維を材料の上流側とフルートの中に提供することが望ましいかもしれない。この場合、濾過中の空気流は典型的に、積層ビードを含む縁の中に入る。
Z型フィルタ構造体に関する問題は、個々のフルートの端の閉鎖に関係する。他の選択肢もありうるが、典型的には、この閉鎖を実現するためにシーラントまたは接着剤が提供される。上述の開示から明らかであるように、典型的なZ型濾材、特にテーパ付フルートではなくまっすぐのフルートとフルートを密閉のためのシーラントを使用するものにおいて、上流端と下流端の両方に大きなシーラント表面積(および体積)が必要となる。これらの位置における高品質のシールは、結果として得られる濾材構造の適正な動作にとって重要である。大きいシーラント体積と面積は、これに関する問題の原因となる。
次に、図2に注目すると、規則的な湾曲した波パターンの波形シート43と波形加工されていない平坦シート44を利用する、すなわちシングルフェーサ条片であるZ型濾材、すなわちZ型濾材構造体40が概略的に示されている。点50および51間の距離D1は、ある波形フルート53の下の領域52の中の平坦濾材44の範囲を画定する。同じ距離D1にわたる波形フルート53のための弓型濾材の長さD2は当然のことながら、波形フルート53の形状によってD1より大きい。フルート付フィルタの用途に要される典型的な規則的形状の濾材に場合、点50および51間の濾材53の直線長さD2は、D1の少なくとも1.2倍であることが多い。典型的に、D2はD1の1.2~2.0倍(両端値を含む)であろう。エアフィルタのための1つの特に従来型の装置、D2がD1の約1.25~1.35倍である構成を有する。このような濾材は、例えば、Donaldson Powercore(商標)Z型フィルタ装置中で商業的に使用されている。他の好都合と思われる大きさは、D2がD1の約1.4~1.6倍のものである。ここで、D2/D1の比は時として、波形濾材のためのフルート部/平坦部の比、すなわち濾材の絞りとして特徴付けられる。
段ボール業界では、様々なフルートが定義されている。例えば、規格フルートE、規格XフルートX、規格フルートB、規格フルートC、および規格フルートAである。添付の図3は、以下の表Aと共に、これらのフルートの定義を提供する。
本願の譲受人であるDonaldson Company,Inc.(以下、DCI)は、各種のZ型フィルタ装置の中で、様々な規格フルートAおよび規格フルートBを使用している。これらのフルートもまた、表Aと図3において定義されている。
もちろん、段ボール箱業界からのその他の規格、フルート定義も知られている。
一般に、段ボール箱業界からの規格フルート構成は、波形濾材のための波形径所または略波形形状の定義に使用できる。DCI AフルートおよびDCI Bフルートと、段ボール業界の規格フルートAおよび規格フルートBの上記の比較は、いくつかの好都合の変形型を示す。
留意すべき点として、2008年6月26日に出願され、米国特許出願公開第2009/0127211号明細書として公開されている米国特許出願第12/215,718号明細書、2008年2月4日に出願され、米国特許出願公開第2008/0282890として公開されている米国特許出願第12/012,785号明細書、および/または米国特許出願公開第2010/0032365号明細書として公開されている米国特許出願第12/537,069号明細書において特徴付けられているもの等、代替的なフルート定義を、以下で特徴付けられる空気清浄装置の特徴と共に使用できる。米国特許出願第2009/0127211号明細書、米国特許出願第2008/0282890号明細書、および米国特許出願第2010/0032365号明細書の各々の開示全体を参照によって本願に援用する。
フルート付き濾材とそこに固定されたライナ濾材を含む別の変形濾材を本開示による装置において、積層型またはロール型の何れでも使用でき、これはBaldwin Filters,Inc.が所有する2014年7月31日に公開された米国特許出願公開第2014/0208705 A1号明細書に記載されており、これを参照によって本願に援用する。
B.図1~3の濾材を含む濾材パック構成の製造 図4~7参照
図4において、図1の条片1に対応する濾材条片(シングルフェーサ)を製作するための製造プロセスの一例が示されている。一般に、ライナシート64とフルート68を有するフルート付き(波形)シート66が、それらの間の70に位置付けられた接着剤ビードで一体化されて、濾材ウェブ69が形成される。接着剤ビード70は、図1のシングルフェーサビード10を形成する。任意選択による折込プロセスがステーション71で実行されて、ウェブ中央にある中心折込部72が形成される。Z型濾材またはZ型濾材条片74は、ビード70に沿って75で切断され、または切り込まれて、Z型濾材74の2枚の小片または条片76、77が作られ、その各々の縁には線状のシーラント(シングルフェーサビード)が波形およびライナシート間に延びる。もちろん、任意選択の折込プロセスが使用される場合、洗浄のシーラント(シングルフェーサビード)を有する縁もまた、この位置で折込の付けられたフルートの集合を有する。
図4において、図1の条片1に対応する濾材条片(シングルフェーサ)を製作するための製造プロセスの一例が示されている。一般に、ライナシート64とフルート68を有するフルート付き(波形)シート66が、それらの間の70に位置付けられた接着剤ビードで一体化されて、濾材ウェブ69が形成される。接着剤ビード70は、図1のシングルフェーサビード10を形成する。任意選択による折込プロセスがステーション71で実行されて、ウェブ中央にある中心折込部72が形成される。Z型濾材またはZ型濾材条片74は、ビード70に沿って75で切断され、または切り込まれて、Z型濾材74の2枚の小片または条片76、77が作られ、その各々の縁には線状のシーラント(シングルフェーサビード)が波形およびライナシート間に延びる。もちろん、任意選択の折込プロセスが使用される場合、洗浄のシーラント(シングルフェーサビード)を有する縁もまた、この位置で折込の付けられたフルートの集合を有する。
図4に関して特徴付けられるプロセスを実行するための方法は、2004年1月22日に公開されたPCT国際公開第04/007054号パンフレットに記載されており、これを参照によって本願に援用する。
さらに図4を参照すると、Z型濾材74は、折込ステーション71を通過し、最終的に75で切り込まれる前に形成されなければならない。図4に示される概略図において、これは、フィルタ濾材92のシートを波形加工ローラ94、95のペアの間に通すことによって行われる。図4に示される略図において、濾材92のシートがロール96から巻き出され、テンションローラ98の周囲に巻き取られ、その後、波形加工ローラ94、95間のニップまたは咥え102を通過する。波形加工ローラ94、95は歯104を有し、これが、平坦シート92がニップ102を通過した後に概して所望の波形形状を付与する。ニップ102を通過した後、シート92は機械の方向にわたり波形が付けられ、66で波形シートと呼ばれる。波形シート66は次にライナシート64に固定される。(波形加工プロセスには、場合により、濾材を加熱するステップを含んでいてもよい。)
さらに図4を参照すると、プロセスはまた、ライナシート64が折込プロセスステーション71へと送られる。ライナシート64は、ロール106に保管され、その後、波形シート66に向かって案内されて、Z型濾材74を形成する。波形シート66とライナシート64は典型的に、接着剤またはその他の手段により(例えば音波溶接により)相互に固定されるであろう。
図4を参照すると、波形シート66とライナシート64を相互に固定するためにシーラントビードとして使用される接着剤ライン70が示されている。あるいは、ライナビードを形成するためのシーラントビードを70aとして示されるように塗布することができる。シーランドが70aに塗布されると、波形加工ローラ95に、およびおそらくは波形加工ローラ94、95の両方に、ビード70aを受けるためのギャップを設けることが望ましいかもれない。
もちろん、図4の装置は、希望に応じて、図1のタックビード20を使用するように改造できる。
波形濾材に提供される波形の種類は選択可能であり、波形加工ローラ94、95の波形加工または波形加工用の歯によって決まる。有益な波形パターンの1つは、上で定義された、まっすぐなフルートまたは畝を有する規則的湾曲波パターンの波形であろう。使用される典型的な基礎側的湾曲波パターンは、波形パターン内の上で定義された距離D2が上で定義された距離D1の少なくとも1.2倍である。ある例示的用途において、典型的にはD2=1.25~1.35×D1であるが、他の選択肢もありうる。いくつかの例において、この技術は、例えばまっすぐなフルートを使用しないものを含めた「規則的」でない湾曲波パターンにも応用されてよい。また、図の湾曲波パターンを変形させることも可能である。
前述のように、図4に示されるプロセスは、中央折込部72を作るために使用できる。図5は、折込加工と切込み加工の後の、図4に示されるフルート68のうちの1つの断面を示している。
折畳み構成118は、4つの折り目121a、121b、121c、121dを有する折込付フルート120を形成することがわかる。折畳み構成118は、平坦な第一の層または部分122を含み、これがライナシート64に固定される。第二の層または部分124は、第一の層または部分122に押し付けられているように示されている。第二の層または部分124は好ましくは、第一の層または部分122の反対の外側端126、127を折り畳むことによって形成される。
さらに図5を参照すると、折山または折り目のうちの2つ121a、121bは、本明細書では概して「上側の内向の」折山または折り目と呼ばれる。これに関する「上側の」という用語は、折畳み体120を図5の向きに見た時に、折り目が折畳み体120全体の上部にあることを意味する。「内向の」という用語は、各折り目121a、121bの折り線または折り目の線が相互に向かって方向付けられることを指す。
図5において、折り目121c、121dは、本明細書では概して「下側の外向の」折り目と呼ばれる。これに関する「下側の」という用語は、折り目121c、121dが、図5の向きにおいて、折り目121a、121bのように上に位置付けられていないことを指す。「外向の」という用語は、折り目121c、121dの折り線が相互に反対に向くことを指すものとする。
「上側」および「下側」という用語は、これに関して使用されるかぎり、特に図5の方向に見た時の折山120を指すものとする。すなわち、これらはそれ以外に、折山120が使用時の実際の製品において向けられている方向を示すものではない。
これらの特徴付けと図5の参照に基づき、本開示における図5による規則的な折畳み構成118は、少なくとも2つの「上側の内向の折り目」を含むものである。これらの内向の折り目は固有であり、折り畳みによって隣接するフルートを大きく浸食することにならない。
第三の層または部分128もまた、第二の層または部分124に押し付けられていることがわかる。第三の層または部分128は、第三の層128の両側の内端130、131から折り畳むことによって形成される。
折畳み構成118の別の見方は、波形シート66の交互の畝と谷の形状に関するものである。第一の層または部分122は、反転された畝から形成される。第二の層または部分124は、反転された畝に向かって折り畳まれた、好ましい構成ではそれと接するように折り畳まれた2つの頂点(畝を反転させた後)に対応する。
図5に関して説明した任意選択の折込を好ましい方法で提供する技術は、PCT国際公開第04/007054号パンフレットに記載されており、これを参照によって本願に援用する。巻き上げビードを塗布して濾材を巻き上げるための方法は、2004年3月17日に出願され、国際公開第04/082795号パンフレットとして公開されているPCT出願第04/07927号明細書に記載されており、これを参照によって本願に援用する。
フルート付きの端を折込加工によって閉じるための別の方法も可能である。このような方法には、例えば、各フルートの中心以外での折込加工と、様々なフルートに対するロール、プレス、または折畳みの実行を含むことができる。一般に、折込加工には、フルート付きの端の付近の濾材を折り畳むか、それ以外の方法で操作して、圧縮して閉じた状態にすることが含まれる。
本明細書に記載の技術は、波形シートとライナシートの組合せを含む1枚のシート、すなわち「シングルフェーサ」条片を巻き上げるステップから得られる濾材パックでの使用に特によく適している。しかしながら、これらは、積層構成にすることもできる。
ロール型濾材または濾材パック構成には、様々な外周の定義を提供できる。これに関して、「外周の定義」という用語またはその変形は、濾材または濾材パックの入口端または出口端の何れかにおいて見たときの、定義された外周形状を指すものとする。典型的な形状は、PCT国際公開第04/007054号パンフレットに記載されているように円形である。その他の使用可能な形状は長丸であり、長丸のいくつかの例は楕円形である。一般に、楕円形は1対の対向する辺でつなげられた対向する湾曲端を有する。いくつかの楕円形において、対向する面もまた湾曲している。トラック形とも呼ばれる他の楕円形では、対向する辺は概してまっすぐである。トラック形は、例えばPCT国際公開第04/007054号パンフレットおよび、国際公開第04/082795号パンフレットとして公開されているPCT出願第04/07927号明細書に記載されており、その各々を参照によって本願に援用する。
周辺または外周形状を説明する別の方法は、濾材パックをロールの巻き上げ口に垂直な方向に切断することから得られる外周を定義することによる。
濾材または濾材パックの相互に反対の吸排気端または吸排気面には、様々な異なる定義を提供できる。多くの構成において、端または端面は概して平ら(平坦)であり、相互に垂直である。他の構成において、端面の一方または両方が、テーパの付いた、例えば階段状の部分を含み、これは濾材パックの側壁の軸方向の端から軸方向に外側に突出するか、または濾材パックの側壁の端から軸方向に内側に突出するかの何れかとして定義できる。
フルートシール(例えば、シングルフェーサビード、巻き上げビード、または積層ビードから)は、様々な材料で形成できる。引用され、援用される各種の文献において、ホットメルトまたはポリウレタンシールが様々な用途に使用可能であると記載されている。
図6では、シングルフェース濾材の1つの条片を巻き上げることにより構成されるロール型濾材パック(またはロール型濾材)130が概して描かれている。図のような特定のロール型濾材パックは、楕円濾材パック130a、特にトラック形濾材パック131である。濾材の後端は、濾材パック130の外側にあり、131xで示されている。便宜と密閉のために、終端を濾材パック130のまっすぐな部分に沿って終了させることが典型的である。典型的に、ホットメルトシールビートまたはシールビードは、シーリングを確実に行うために、この終端に沿って位置付けられる。濾材パック130において、相互に反対の吸排気(端)面は132、133に示されている。一方は入口側吸気面、他方は出口側排気面である。
図7において、Z型フィルタ濾材の条片から積層Z型フィルタ濾材(または濾材パック)を形成するステップが(概略的に)示されており、各条片はライナシートに固定されたフルート付シートである。図6を参照すると、シングルフェーサ条片200は、条片200と同様の条片202の積層体201に加えられているように示されている。条片200は、図4の条片76、77の何れかから切断できる。図6の205で、積層ビード206の塗布が、シングルフェーサビードまたはシールから反対の端において条片200、202に対応する各々の層間に示されている。(積層はまた、各層を積層体の上ではなく下に追加して行うこともできる。)
図7を参照すると、各条片200、202は前縁と後縁207、208および対向する側縁209a、209bを有する。各条片200、202を含む波形シートとライナシートの組合せの入口および出口フルートは概して、前および後縁207、208との間に、側縁209a、209bに平行に延びる。
さらに図7を参照すると、形成されている濾材または濾材パック201において、相互に反対側の吸排気面が210、211で示されている。濾過中にどちらの面210、211を入口端面とし、どちらを出口端面とするかは、選択できる。いくつかの例において、積層ビード206は、上流、すなわち入口面211の付近に位置付けられ、他の例では、逆もまた真なりである。吸排気面210、211は、相互に反対側の面220、221間に延びる。
図7において形成されているように示されている積層された濾材構成またはパック201は、「ブロック型」積層濾材パックと呼ばれることがある。これに関する「ブロック型」という用語は、構成が、すべての面がすべての隣接する壁面に関して90°である長方形のブロックとして形成されることを示す。例えば、いくつかの例において、積層体は、各条片200が隣接する条片との整列からわずかにずらされて、入口面と出口面は相互に平行であるが、上下の面に対しては垂直でない平行四辺形または傾斜ブロック形状を作ることによって形成できる。
いくつかの例において、濾材または濾材パックは何れの断面においても平行四辺形を有すると述べられ、これは、何れの対向する2面も相互に概して平行に延びることを意味する。
留意される点として、図7に対応するブロック型の積層構成は、米国特許第5,820,646号明細書の先行文献に記載されており、これを参照によって本願に援用する。また、留意される点として、積層構成は米国特許第5,772,883号明細書、同第5,792,247号明細書、2003年3月25日に出願された米国仮特許出願第60/457,255号明細書、および2003年12月8日に出願され、米国特許出願公開第2004/0187689号明細書として公開された米国特許出願第10/731,564号明細書に記載されている。これらの後者の参考文献の各々を参照によって本願に援用する。留意される点として、米国特許出願公開第2005/0130508号明細書として公開された米国特許出願第10/731,504号明細書に記載されている積層構成は傾斜した積層構成である。
同じく留意される点として、いくつかの例において、複数の積層体を1つの濾材パックに組み込むことができる。また、いくつかの例において、積層体はその中に凹部を有する1つまたは複数の吸排気面を有するように生成でき、これは例えば米国特許第7,625,419号明細書に示されており、これを参照によって本願に援用する。
C.フルート付き濾材の複数の離間されたロールを含む、選択された濾材または濾材パック構成 図8~8B
両端間に延びることを含む別の種類の濾材構成またはパックが、本開示による選択された原理と共に使用できる。このような代替的濾材構成またはパックの一例が図8~8Bに示されている。図8~8Bの媒体は、独国特許第20 2008 017 059 U1号明細書に描かれ、記載されているものと同様であり、Mann & Hummelから「IQORON」の商標で入手可能な構成の中に見られることがある。
両端間に延びることを含む別の種類の濾材構成またはパックが、本開示による選択された原理と共に使用できる。このような代替的濾材構成またはパックの一例が図8~8Bに示されている。図8~8Bの媒体は、独国特許第20 2008 017 059 U1号明細書に描かれ、記載されているものと同様であり、Mann & Hummelから「IQORON」の商標で入手可能な構成の中に見られることがある。
図8を参照すると、濾材または濾材パックが概して250で示されている。濾材または濾材パック250は、第一の外側プリーツ付(畝付)濾材ループ251と、第二の内側プリーツ付(畝付)濾材ループ252と、を含み、各々のプリーツ先端(または畝)は相互に反対側の吸排気端間に延びる。図8の図は、濾材パックの(吸排気)端255に向かっている。図の端255は、選択された流れの方向に応じて、入口(吸気)端とも出口(排気)端ともなりうる。特徴付けられた原理を用いた多くの構成に関して、濾材パック250は、フィルタカートリッジの中で、端255が入口吸気端であるように構成されるであろう。
さらに図8を参照すると、外側プリーツ付(畝付)濾材ループ251は、楕円形に構成されているが、他の選択肢もありうる。260において、例えばモールド・イン・プレース加工によるプリーツ端閉鎖手段が、濾材パック端部255でプリーツまたは畝251の端を閉じているように示されている。
プリーツまたは畝252(およびそれに関連するプリーツ先端)は、ループ251によって取り囲まれ、そこから離間されるように位置付けられ、それゆえ、プリーツ付濾材ループ252もまた略楕円形に示されている。この例において、ループ252内の個々のプリーツまたは畝252pの端252eが密閉されている。また、ループ252は、典型的にモールド・イン・プレース加工による材料の中央条片253によって閉鎖された中央252cを取り囲む。
濾過中に、端255が入口吸気端である場合、空気は2つの濾材ループ251、252間のギャップ265に入る。次に空気は、濾材パック250の中を移動しながらループ251またはループ252の何れかを通って流れ、濾過される。
図の例において、ループ251は、端255から離れた領域で、ループ252に向かって内側に傾斜するように構成される。また、構造健全性のために、ループ252の端を取り囲むセンタリングリング267を支持するスペーサ266も示されている。
図8Aでは、カートリッジ250の、端255と反対の端256が見えている。ここで、ループ252の内部が開放したガス流領域270を取り囲んでいることがわかる。空気がカートリッジ250を通って端256に向かい、端255から離れる全体的方向に案内されると、空気のうち、ループ252を通過する部分が中央領域270に入り、そこから端256を通って出る。もちろん、濾過中に図8のループ251に入った空気は概して、端256の外周256pの周囲を(それを覆うように)流れる。
図8Bにおいて、カートリッジ250の概略断面図が提供される。特定され、説明された特徴のうち選択されたものは同様の参照番号で示されている。
図8~8Bの上記の説明からわかるように、記載されているカートリッジ250は概して両方の吸排気端255、256間に長手方向に延びる濾材先端を有するカートリッジである。
図8~8Bの構成において、濾材パック250は楕円形、特にトラック形外周を有するように描かれている。このようにして示されているのは、後述の多くの例におけるエアフィルタカートリッジも楕円形またはトラック形構成であるからである。しかしながら、この原理は様々な代替的な外周形状で具現化することができる。
D.濾材の他の変形型 図9~12
ここで、図9~12において、本明細書中で特徴付けられる原理の選択された応用の中で使用可能な種類の濾材のさらにまた別の代替的変形型の断面図が提供されている。特定の例は、2014年11月10に出願された、本開示の譲受人であるDonaldson Company,Inc.が所有する米国特許出願第62/077,749号明細書に記載されている。一般に、図9~12の構成の各々は、相互に反対の入口および出口吸排気端(または面)を有し、まっすぐの通過流を有する構成に積層またはロール状に巻き上げることのできる濾材の種類を示している。
ここで、図9~12において、本明細書中で特徴付けられる原理の選択された応用の中で使用可能な種類の濾材のさらにまた別の代替的変形型の断面図が提供されている。特定の例は、2014年11月10に出願された、本開示の譲受人であるDonaldson Company,Inc.が所有する米国特許出願第62/077,749号明細書に記載されている。一般に、図9~12の構成の各々は、相互に反対の入口および出口吸排気端(または面)を有し、まっすぐの通過流を有する構成に積層またはロール状に巻き上げることのできる濾材の種類を示している。
図9において、米国特許出願第62/077,749号明細書からの例示的濾材構成301が示されており、その中ではエンボスシート302がエンボスのないシート303に固定され、その後、積層し、または巻き上げて濾材パックが形成され、本願の図1に関してすでに説明した種類の対向する辺に沿ってシールされる。
図10において、米国特許出願第62/077,749号明細書からの別の例示的濾材パック310が示されており、その中では第一のエンボスシート311が第二のエンボスシート312に固定され、その後、積層型またはロール型濾材パック構成に形成され、概して本願の図1により縁部がシールされる。
縁部シールは、上流端または下流端の何れかで、またはいくつかの例においてはその両方で実行できる。特に濾材がフィタリング中に化学物質と遭遇する可能性がある場合、典型的な接着剤またはシーラントを避けることが望ましいかもしれない。
図11Aにおいて、フルート付きシートXがその上に、ライナシートYと係合するための各種のエンボス加工部を有する断面が示されている。再び、これらは別々とすることも、または同じ濾材シートの切片とすることもできる。
図11Bにおいて、フルート付きシートXとライナシートYとの間のこのような構成の概略図も示されている。
図11Cにおいて、このような原理のまた別の変形型がフルート付きシートXとライナシートYとの間に示されている。これらは、様々な方式がどのように可能であるかを理解しやすくするためのものである。
図12において、フルート付きシートXとライナシートYにおけるさらに別の可能な変形型が示されている。
留意される点として、フルート付きシート切片とライナシート切片に同じ濾材を使用するという要求事項は特にない。各々において、異なる効果を得るために、異なる濾材が望ましいい可能性もある。例えば、一方はセルロース濾材であってもよく、他方は何れかのセルロース以外の繊維を含む濾材である。これらには、所望の結果を得るために、異なる気孔率または異なる構造的特徴が付与されていてもよい。
図9~12の例は、概して、本願の原理により様々な代替的濾材パックを使用できることを示すものである。また、いくつかの代替的な濾材の種類の構成と応用の全体的原理に関して、米国特許出願第62/077,749号明細書にも注目し、これを参照によって本願に援用する。
E.また別の種類の濾材
本願で特徴付けられている技術の多くは、好ましくは、カートリッジの相互に反対側の吸排気端間で濾過する向きの濾材が、これら両端間のある方向に延びるフルートまたはプリーツ先端を有する濾材である場合に適用される。しかしながら、他の選択肢もありうる。シール構成の定義に関して本願で特徴付けられる技術は、相互に反対の吸排気端を有し、濾材がこれらの端間の流体の流れを濾過するように位置付けられたフィルタカートリッジにおいて、濾材がこれらの端の間のある方向に延びるフルートまたはプリーツ先端を含まない場合であっても応用可能である。濾材は例えば、デプスタイプ濾材とすることができ、交互方向にプリーツを付けることができ、またはプリーツを持たない材料とすることもできる。
本願で特徴付けられている技術の多くは、好ましくは、カートリッジの相互に反対側の吸排気端間で濾過する向きの濾材が、これら両端間のある方向に延びるフルートまたはプリーツ先端を有する濾材である場合に適用される。しかしながら、他の選択肢もありうる。シール構成の定義に関して本願で特徴付けられる技術は、相互に反対の吸排気端を有し、濾材がこれらの端間の流体の流れを濾過するように位置付けられたフィルタカートリッジにおいて、濾材がこれらの端の間のある方向に延びるフルートまたはプリーツ先端を含まない場合であっても応用可能である。濾材は例えば、デプスタイプ濾材とすることができ、交互方向にプリーツを付けることができ、またはプリーツを持たない材料とすることもできる。
しかしながら、実際に、本願で特徴付けられる技術は、吸排気端間の範囲が比較的深く、通常、少なくとも100mm、典型的に少なくとも150mm、多くの場合に少なくも200mm、時には少なくとも250mm、およびいくつかの例においては300mmまたはそれ以上であり、使用中に大きな負荷体積を処理するように構成されたカートリッジでの使用に特に有利である。これらのタイプのシステムは典型的に、プリーツ先端またはフルートが相互に反対側の吸排気端間である方向に延びるような濾材が構成されるものである。
II.各種の空気清浄装置について特定され、選択された問題
A.一般
空気清浄装置の設計、特に、概して図6~12のうちの1つまたは複数による濾材を使った比較的深い濾材パックを使用するアセンブリは多岐にわたる。市販されている実際の製品の例に関して、「Powercore」の商品名で販売されている本開示の譲受人であるDonaldson Company,Inc.の空気清浄装置と、「IQORON」の名称で提供されるMann & Hummel社の製品に注目する。
A.一般
空気清浄装置の設計、特に、概して図6~12のうちの1つまたは複数による濾材を使った比較的深い濾材パックを使用するアセンブリは多岐にわたる。市販されている実際の製品の例に関して、「Powercore」の商品名で販売されている本開示の譲受人であるDonaldson Company,Inc.の空気清浄装置と、「IQORON」の名称で提供されるMann & Hummel社の製品に注目する。
これに加えて、このような濾材パックを使用する空気清浄装置アセンブリは、世界中で様々なオリジナルの機器(長距離トラック、バス、オフロード建設機器、農業用および鉱業用機器等)に組み込むことができる。修理用部品と修理交換は、様々なサプライヤやサービス会社により提供される。
B.適切なフィルタカートリッジの特定
修理点検のために選択されるフィルタカートリッジが対象の空気清浄装置にとって適切なものであることが非常に重要である。空気清浄装置は、機器全体において重要なコンポーネントである。修理交換の実行が予定より頻繁に必要となった場合、これは出費、対象の機器のダウンタイム、生産損失を増大させる可能性がある。修理交換が適切な部品で行われなければ、機器の故障やその他の問題が発生するリスクがありうる。
修理点検のために選択されるフィルタカートリッジが対象の空気清浄装置にとって適切なものであることが非常に重要である。空気清浄装置は、機器全体において重要なコンポーネントである。修理交換の実行が予定より頻繁に必要となった場合、これは出費、対象の機器のダウンタイム、生産損失を増大させる可能性がある。修理交換が適切な部品で行われなければ、機器の故障やその他の問題が発生するリスクがありうる。
対象の空気清浄装置および対象の機器のための適正なカートリッジは一般に、空気清浄装置メーカによる製品設計/試験と、機器メーカおよび/またはエンジンメーカによる仕様書/説明書/試験の成果である。実地修理交換では、担当者が、前に取り付けられていたものと同じように見えるが、関係するシステムにとって適正で厳密に適格なコンポーネントではない部品を選択してしまうかもしれない。
濾材自体の種類に関係なく、アセンブリの修理交換のための業務が適正な(または不適正な)フィルタカートリッジで行われていることをサービス業者に容易にわからせるのに役立つ特徴を有する空気清浄装置アセンブリを提供することが望ましい。この利益を得るために、本明細書に記載されている任意選択による特徴と技術を以下のように提供できる。
これに加えて、製造および/またはフィルタコンポーネントの完全性に関して有利なアセンブリの特徴と技術を説明する。これらは、確実に適正なカートリッジがアセンブリの中に取り付けられるようにするのに役立てることに関する種類の特徴や技術で、または代替的な用途で実現できる。
C.吸気量センサの問題
多くのシステムにおいて、吸気量センサがフィルタカートリッジの下流でエンジンの上流に提供されて、空気流の特性と汚染物質の特性が観察される。いくつかの例において、濾材パックの構成と向きの小さな変更が吸気量センサの動作に変動を来す可能性がある。したがって、フィルタカートリッジと空気清浄装置において、フィルタカートリッジからの空気流の変化が比較的最小値まで管理されるような特徴を有する空気清浄装置アセンブリを提供することが望ましい場合がある。これによって、吸気量センサの使用と動作が容易となりうる。本明細書に記載されている特徴と技術は、この利点を有利に取得するために提供できる。
多くのシステムにおいて、吸気量センサがフィルタカートリッジの下流でエンジンの上流に提供されて、空気流の特性と汚染物質の特性が観察される。いくつかの例において、濾材パックの構成と向きの小さな変更が吸気量センサの動作に変動を来す可能性がある。したがって、フィルタカートリッジと空気清浄装置において、フィルタカートリッジからの空気流の変化が比較的最小値まで管理されるような特徴を有する空気清浄装置アセンブリを提供することが望ましい場合がある。これによって、吸気量センサの使用と動作が容易となりうる。本明細書に記載されている特徴と技術は、この利点を有利に取得するために提供できる。
D.安定したフィルタカートリッジの取付
多くの例において、空気清浄装置が取り付けられる機器には、動作中に実質的な振動と衝撃が加わる。図6~12に関して上述した濾材パックの種類は、比較的深い、すなわち空気の流れの方向における深さが少なくとも50mm、および多くの場合に少なくとも80mm以上、多くの例において100mmを超えるように構成されることが多い。このような深いフィルタカートリッジには、使用中に実質的な量の汚染物質の負荷がかかり、実質的に重量が大きくなる可能性がある。それゆえ、これらは動作中に大きな振動モーメントを受ける可能性がある。フィルタカートリッジに、カートリッジの安定した位置決め、動いた時の濾材(または濾材パック)への損傷の回避、およびこのような振動および衝撃中のシール不良の回避を確実にするのを助ける特徴を提供することが望ましい。
多くの例において、空気清浄装置が取り付けられる機器には、動作中に実質的な振動と衝撃が加わる。図6~12に関して上述した濾材パックの種類は、比較的深い、すなわち空気の流れの方向における深さが少なくとも50mm、および多くの場合に少なくとも80mm以上、多くの例において100mmを超えるように構成されることが多い。このような深いフィルタカートリッジには、使用中に実質的な量の汚染物質の負荷がかかり、実質的に重量が大きくなる可能性がある。それゆえ、これらは動作中に大きな振動モーメントを受ける可能性がある。フィルタカートリッジに、カートリッジの安定した位置決め、動いた時の濾材(または濾材パック)への損傷の回避、およびこのような振動および衝撃中のシール不良の回避を確実にするのを助ける特徴を提供することが望ましい。
同様に、機器は保管中および使用中に幅広い温度範囲に曝されるかもしれない。これらは、材料の相互に関する膨張/収縮の原因になりうる。フィルタカートリッジと空気清浄装置は、このような状況でも確実にシール完全性が損なわれないような方法で構成されることが望ましい。本明細書に記載されている特徴と技術はこれらの問題に対応するように適用でき、それについて以下に説明する。
E.挿入不良の防止
上述のような種類の問題に対処するために様々な構成が開発されており、例えば、国際公開第2006/076479号パンフレット、国際公開第2006/076456号パンフレット、国際公開第2007/133635号パンフレット、国際公開第2014/210541号パンフレット、および米国特許出願第62/097,060号明細書を参照されたく、その各々を参照によって本願に援用する。しかしながら、フィルタカートリッジ構成に関して時々発生しうる別の問題は、確実なシーリングのための特徴を持たないカートリッジが依然として取り付けられてしまうことがありえ、いくつかの例において、取り付けられたカートリッジが対象の筐体について適正なものではなく、適正に密閉されていない場合であっても、筐体を依然として閉じることができてしまうことである。これらの問題に対応することが望ましい。
上述のような種類の問題に対処するために様々な構成が開発されており、例えば、国際公開第2006/076479号パンフレット、国際公開第2006/076456号パンフレット、国際公開第2007/133635号パンフレット、国際公開第2014/210541号パンフレット、および米国特許出願第62/097,060号明細書を参照されたく、その各々を参照によって本願に援用する。しかしながら、フィルタカートリッジ構成に関して時々発生しうる別の問題は、確実なシーリングのための特徴を持たないカートリッジが依然として取り付けられてしまうことがありえ、いくつかの例において、取り付けられたカートリッジが対象の筐体について適正なものではなく、適正に密閉されていない場合であっても、筐体を依然として閉じることができてしまうことである。これらの問題に対応することが望ましい。
より一般的に、上で特徴付けられた問題を解決するが、例えばその筐体に適しているように見えても、適正なシーリング特性を持たないカートリッジを使用したことによってこのような取付不良が発生した時に、空気清浄装置の筐体がきちんと閉まらないように構成されるフィルタカートリッジを提供することが望ましい。本明細書に記載されている技術は、この問題に対処する。これらは、国際公開第2006/076479号パンフレット、国際公開第2006/076456号パンフレット、国際公開第2007/133635号パンフレット、国際公開第2014/210541号パンフレット、および/または米国特許出願第62/097,060号明細書において特徴付けられているような構成の特徴に関連して使用できるが、これらは個別にも使用できる。これは、以下の説明から理解されるであろう。
F.概要
本明細書で特徴付けられている特徴は、上述の問題の1つまたは複数に対処するのに有利になるように使用できる。特徴をすべての問題に最大限に対処できるように実現されるという要求事項は特にない。しかしながら、上述の問題のすべてにかなりの、望ましい程度まで対処できるような選択された実施形態について説明する。
本明細書で特徴付けられている特徴は、上述の問題の1つまたは複数に対処するのに有利になるように使用できる。特徴をすべての問題に最大限に対処できるように実現されるという要求事項は特にない。しかしながら、上述の問題のすべてにかなりの、望ましい程度まで対処できるような選択された実施形態について説明する。
III.例示的アセンブリ 図13~52
A.一般的な空気清浄装置の特徴 図13~25
図13の参照番号500は概して、本開示による例示的な空気清浄装置アセンブリを示す。空気清浄装置アセンブリ500は概して、筐体501を含む。筐体501は、内部空洞505(図19~20参照)を画定する本体504を含み、その上に取り外し可能な修理交換用またはアクセスカバー502があり、そこからフィルタカートリッジ等、内側から受けられるコンポーネントにアクセスできる。空気清浄装置アセンブリ500は長さ方向軸Xに沿って延び、その周囲に内部コンポーネント(例えば、フィルタカートリッジ)も整列される。軸方向との言及がある場合、これは長さ方向軸Xに平行な方向を指すものとする。半径方向との言及がある場合、これは長さ方向軸Xから垂直に延びる方向を指すものとする。
A.一般的な空気清浄装置の特徴 図13~25
図13の参照番号500は概して、本開示による例示的な空気清浄装置アセンブリを示す。空気清浄装置アセンブリ500は概して、筐体501を含む。筐体501は、内部空洞505(図19~20参照)を画定する本体504を含み、その上に取り外し可能な修理交換用またはアクセスカバー502があり、そこからフィルタカートリッジ等、内側から受けられるコンポーネントにアクセスできる。空気清浄装置アセンブリ500は長さ方向軸Xに沿って延び、その周囲に内部コンポーネント(例えば、フィルタカートリッジ)も整列される。軸方向との言及がある場合、これは長さ方向軸Xに平行な方向を指すものとする。半径方向との言及がある場合、これは長さ方向軸Xから垂直に延びる方向を指すものとする。
図13~19を参照すると、空気清浄装置500は、(この例では本体402の上に位置付けられた)出口装置510を含む。出口装置510は概して、空気清浄装置アセンブリ500から出口510xを通って濾過済み空気が排出されるように位置付けられる。出口装置またはアセンブリ510は、本体504の残りの部分から別に製造し、そこに取り付けることができ、または本体504の残りの部分と一体とすることもできる。出口装置510が別々に製造される配置では、モジュール式の組立業務を採用することにより、使用するシステムの違いにより代替的な出口装置を提供できる。
筐体501は、本開示による様々な原理が提供されれば、各種の材料で構成できる。特徴付けられた特徴は、主として成型プラスチックコンポーネント、例えばABSプラスチックの筐体での使用に特によく適応されている。図13の筐体501は概してそのようなコンポーネントであり、本体504等、選択された筐体の特徴は、強度と完全性のために、各種の構造的な畝状部材をその表面を含んでおり、リブ508を参照されたい。筐体501にはまた、アセンブリ500のシールされない部分の中へと粉塵や汚染物質が通過するのを制限するのに役立つ畝状部材を設けることもできる。例えば、カバー502を筐体501の筐体本体504に取り付ける際に目で見て位置合わせするのに役立つリブ508(図21および22参照)を提供できる。筐体本体504の内側部分にも、例えば材料の節約、シェルの強化、および/またはフィルタカートリッジが筐体と確実に適合するようにすること等、各種の目的に適する様々な部材や凹凸を設けることができる。例えば、筐体本体504にはリブ507と凹部または溝構造541(図19~20、22)を設けることができる。
一般に、筐体501は、空気流入口512を含むことを特徴とすることができ、そこから濾過されるべき空気がアセンブリ500の中に入る。図の特定のアセンブリ500は、後述のような汚染物質排出ポートまたはポート装置514も含む。
図の特定の空気清浄装置アセンブリ500は、2段階空気清浄装置アセンブリであり、そこにプレクリーナ516を含む。プレクリーナ516は、図の例において、複数の分離管装置518を含む。プレクリーナ516は、空気清浄装置アセンブリ500の中へと気流により運ばれる選択された物質(汚染物質)を予備クリーニングしてから、空気がその中に位置付けられたフィルタカートリッジに到達するようにするために利用可能である。このようなプレクリーニングは一般に、雨水や水はね等の液体微粒子および/または各種の(特により大型の)粗塵またはその他の粒子の実質的な除去につながる。図の特定の例示的なプレクリーナ510は、アクセスカバー502の一部を含むことに留意されたい。
図の例において、プレクリーナ516は、相互に固定された2つのシェルまたはカバーコンポーネント、すなわち外側(入口)カバー部分502と内側(排出管)カバー部分506を含む。内側カバー部分506は図23に示されている。本明細書で特徴付けられるいくつか用途において、コンポーネント502、506は、スナップフィット式またはその他の方法で相互に固定されるが、クリーニングしやすさのために分離可能に構成される。しかしながら、本明細書で特徴付けられる技術のいくつかの用途において、2つのカバーまたはシェルコンポーネント502、506は、組立中に一体に固定され、その後は分離できないようにすることもできる。
前述のように、入口カバー502には複数の分離管装置518を設けることができる。図16および17において最も見やすいように、分離管装置518の各々に入口端518aと出口端518bを設けることができる。入口端502の付近において、分離管装置518には、出口端518bに向かう方向に延びる入口フローチューブ518dの中に配置された翼装置518cが設けられる。図のように、翼装置518cと入口フローチューブ518dは、出口カバー502の中に一体に形成される。しかしながら、これらのコンポーネントは代替的に、別々に提供されて、その後、押し嵌め等により外側カバー502に取り付けられてもよい。図の例において、入口内側カバー506は、チューブシート518fから突出する複数の出口フローチューブ518eを含む。出口フローチューブ518eの各々は、入口端518aに向かって突出し、入口フローチューブ518dを部分的に受け、環またはギャップ518gが入口および出口フローチューブ518d間に存在する。
プレクリーナ516の一般的な動作は、再び、筐体本体502の排出ポートからの排出を可能にするために、空気清浄装置の中に入る際に物質(汚染物資膣)を分離することである。この経路は、図16において最もわかりやすい。これは、特定の物質が内側に受けられているフィルタカートリッジコンポーネントに到達することがないようにする。一般に、各チューブ518は内部へと導入される汚染物質の遠心分離で動作する。これを実現するために、入口端518aに入る空気は、概して、翼装置518cの羽根によりサイクロン型パターンに方向付けられる。この動作により、汚染物質は強制的に入口フローチューブ518dに当てられ、最終的にポート514を通って排出される。出口フローチューブ518eの入口端は、入口フローチューブ518cの出口端の内側にあるため、分離され、入口フローチューブ518cの内壁に強制的に当てられることのできる汚染物質は、出口フローチューブ518eに入ることができない。チューブシート518fが内側カバー506と空気清浄装置アセンブリ500の下流部分との間の気流を遮断し、それによって空気分離機516により分離された空気はすべて、出口フローチューブ518eを通って方向付けられざるを得ない。図の構成では、14個の分離管装置518が提供されている。しかしながら、これより多い、または少ない、同じまたは異なる分離管装置518が提供されてもよい。本明細書で開示されているシステムに使用できるある例示的な分離管装置は、2014年12月27日に出願された米国仮特許出願第62/097,060号明細書に示され、記載されており、その全体を参照によって本願に援用する。代替的な配置も存在する。例えば、カバー部分502は2つの別々のコンポーネントを含むことができ、第一のコンポーネントは入口フローチューブ518cを含み、第二のコンポーネントは一体に形成された出口フローチューブ518eおよびチューブシート518fを含む。このような設計は基本的に、第二のコンポーネントのためのコンポーネント502および506と、第一のコンポーネントを形成する502の上側部分との組合せである。
図13、15、および19を参照すると、520に取付けパッド装置が提供され、それによって空気清浄装置アセンブリ500を使用のために設備に固定できる。例示的な取付けパッド装置520は一般に、筐体本体504と一体に成形される例においては、複数の足またはパッド520xを含み、この例においては、凹部のある金属コネクタまたはその他の種類のコネクタ装置と適切にフィットする。
図13~19を参照し、さらに図20~22および24を参照すると、図の特定のアクセスカバー502は、コネクタ装置522によって所定の位置に固定され、図の例においては、カバー502上に1つまたは複数のラグ524を含み(図24参照)、それが筐体本体504の上に配置された1つまたは複数のラグ526(図20~22参照)と係合するツイストロック装置を含む。カバー502を筐体本体504に固定するために、カバー502は筐体本体504に設置され、ラグ524、526が重複する配置で相互に係合するまで回されて、カバー502が筐体本体504にロックされる。コネクタ装置522はハンドル528を含み、これは筐体ラグの1つと係合するように押し下げることができるスプリングロッククリップ530に接続されており、すると、カバー502を逆方向に回してラグ524、526を外すことができなくなる。カバー520は、ハンドル528をラグ524、526と反対の軸方向に引くことによってロック解除できる。この例では、3つのラグ524および3つのラグ526が示されている。もちろん、ラグ524、526の数と位置は様々であってよい。このような配置により、カバー502は筐体部分504に各種の向きで取り付けることができ、それによって排出ポート514を所望の方向にすることができる。それに加え、ツイストロック装置は、当初、カバーを筐体本体に固定するために、カバーを時計回り方向または反時計回り方向の何れにも回転されるように構成できる。本明細書で開示されるシステムに使用できる例示的なツイストロック装置は、2015年6月25日に出願された米国仮特許出願第62/128,567号明細書に示され、記載されており、その全体を参照によって本願に援用する。例えばオーバセンタラッチ装置、ボルト、またはその他の固定具等、他の固定装置も利用できる。
図16~22を参照すると、筐体本体504は突起受容部装置540の複数の第一の部材542が設けられているように示されている。図18からわかるように、第一の部材542は各々、突起受容装置540の第二の部材608と相互作用するように構成される。第二の部材608は、フィルタカートリッジ600に関連付けることができ、両方の特徴を後で詳しく説明する。1つの態様において、第一の部材542は、筐体本体504の円周方向の側壁504bの中で、筐体本体504の開放端504a(図19~21参照)の付近に配置される。突起受容部装置の第一の部材542の特徴は、後段で詳しく説明する。
図13~19を参照手すると、図の特定の空気清浄装置筐体501は概して、その断面形状が長軸X(空気流の軸すなわち全体的方向に垂直な面内にある)と、長軸Xに垂直な短軸を有し、空気清浄装置アセンブリ500は、使用時にそれを事実上、いずれの向きにも、例えば断面の長軸Xが概して垂直、水平、または両者間のいずれの角度にも取り付けることができるように構成される。本明細書に記載の原理は、代替的な配置にも応用でき、これは後述の説明から明らかとなる。
図の例において、筐体本体504の内部空洞505は概して丸い断面形状を有する。しかしながら、他の形状も可能である。例えば、長方形、長円形、および角が丸い、または丸くない、他の基本的に幾何学的な形状を利用してもよい。長方形のいくつかの例は、湾曲した両端が対向する両辺により接続される楕円形を含む。いくつかの楕円形状では、両辺も湾曲している。レーストラック形状とも呼ばれることのある他の楕円形状では、両辺は概してまっすぐである。
C.エアフィルタカートリッジ600 図26~40
図26~29において、600でフィルタカートリッジが示されている。フィルタカートリッジ600は概して、主要または一次フィルタカートリッジであり、使用時に、プレクリーナ516により分離されなかった微粒子または汚染物質を選択的に分離する。カートリッジ600は一般に、サービス部品(または取り外し可能コンポーネント)であり、すなわち、空気清浄装置600の寿命中、フィルタカートリッジ600は定期的に取り外され、修理調整または交換される。フィルタカートリッジ600はフィルタまたは濾材602を含み、これらは、円形および非円形の断面形状を含め、様々な種類のうちの何れであっても、例えば本明細書で前に特徴付けられたもののそれぞれであってもよい。したがって、フィルタカートリッジ600は、濾材602以外に周辺シェル610およびシール装置630(後述)を含め、多くの種類の形状で、例えば円形、長方形、長円形および、同様の形状の筐体本体504とマッチするように、丸い、または丸くない角を有する他の基本的に幾何学的な形状で提供されてもよい。長円形のいくつかの例は、湾曲した両端が対向する両辺により接続される楕円形を含む。いくつかの楕円形状において、両辺もまた湾曲している。レーストラック形状と呼ばれることもある他の楕円形状において、対向する辺は概してまっすぐである。
図26~29において、600でフィルタカートリッジが示されている。フィルタカートリッジ600は概して、主要または一次フィルタカートリッジであり、使用時に、プレクリーナ516により分離されなかった微粒子または汚染物質を選択的に分離する。カートリッジ600は一般に、サービス部品(または取り外し可能コンポーネント)であり、すなわち、空気清浄装置600の寿命中、フィルタカートリッジ600は定期的に取り外され、修理調整または交換される。フィルタカートリッジ600はフィルタまたは濾材602を含み、これらは、円形および非円形の断面形状を含め、様々な種類のうちの何れであっても、例えば本明細書で前に特徴付けられたもののそれぞれであってもよい。したがって、フィルタカートリッジ600は、濾材602以外に周辺シェル610およびシール装置630(後述)を含め、多くの種類の形状で、例えば円形、長方形、長円形および、同様の形状の筐体本体504とマッチするように、丸い、または丸くない角を有する他の基本的に幾何学的な形状で提供されてもよい。長円形のいくつかの例は、湾曲した両端が対向する両辺により接続される楕円形を含む。いくつかの楕円形状において、両辺もまた湾曲している。レーストラック形状と呼ばれることもある他の楕円形状において、対向する辺は概してまっすぐである。
本開示による原理で使用される典型的なカートリッジ600は、「ストレートスルーフロー」式の配置であり、第一の(入口)流面または端604と反対の出口(流)面または端606を有し、フィルタカートリッジ600を通る濾過のための空気流は概して、入口端604から出口端606に向かう。
依然として図26~29を参照すると、図の例において、カートリッジ600は濾材602を取り囲むシェル610を含む。シェル610は、濾材602の外周を、そうでなければ筐体本体504による、または取り扱い中に濾材602に生じる可能性のある損傷から保護する。したがって、シェル610は保護用カバーと呼ばれてもよい。シェル610は、多くの不透過性および透過性材料、例えばABSプラスチックおよび紙ベースの材料か形成できる。シェルにはまた、中実の不透過性の構成、例えば中実のABSプラスチック壁または、側壁内に穴が設けられた透過性の構成で提供できる。図の例において、シェル610は濾材602の全長にわたって延びている。他の例では、シェル610は濾材の長さの一部のみに沿って延びていることも可能である。
図30~35を参照すると、シェル610はフィルタカートリッジ600の残りの特徴とは別に示されている。1つの態様において、シェル610は、第一の端614から第二の端616へと延び、内部空間618を画定する円周方向の側壁612を含む。側壁612は、内部空間618と対面する内面612aと、それと反対の外面612bを有する。濾材602が内部空間618内に取り付けられると、内面612aは濾材602の外周と隣接する。
図32に関して、図の例において、シェル610はまた、第二の端616の付近に配置された支持構造620も含む。支持構造620は、濾材602をシェル610の内部空間618の中に固定するためのものであり、それによって濾材602が支持構造620より先まで突き出し、第二の端616を通じてシェル610から出ることがあり得ない。濾材602はさらに、濾材602の外周と内面612aおよび/または濾材の第一の端614と内面612aとの間の接着剤によりシェル610の中にさらに固定されてよい。
図の例において、支持構造620は第二の端616の付近のシェル610の開放端を横切って延びるグリッドとして提供され、グリッド620は、内側に延びるフランジ部分620a、中間リング620b、濾材602の中央コアを支持する中央部分620c、中間リング620bを取り囲む、半径方向に延びる複数のリブ620d、および中央部分620cを含む。グリッド構造620は、特徴620a~620d間に複数の開放区間621を画定することにより、濾過済み空気が制約を受けずに濾材602を通って流れることができる。濾材602を支持しながら、構造を十分な流れが通過できるようにする、他の支持構造の構成が提供されてもよい。例えば、支持構造620は、内側に延びる棚部またはフランジとしての構成、例えば部分620aだけが提供される構成とすることができる。いくつかの例において、シェル610は、支持構造620を用いずに提供することができる。
図32~35を参照すると、フィルタカートリッジ600には、突起受容部装置540の複数の第二の部材608が設けられる。第二の部材608の特徴は、後段で説明する。図の例において、第二の部材608は、シェル610と一体に形成され、第二の端616より第一の614により近い。他の配置も可能である。
図30~35を参照すると、シェル610はまた、シェル610の第一の端614の付近の端部分622を含むように示されている。端部分622は、濾材602の端より先まで延び、移行構造624で、濾材602が内部空間618の中に取り付けられる位置で画定される内径と比較して、より大きい内径へと移行する。1つの例において、図16、16A、16Bでわかるように、接着剤642を移行構造624に、またはその付近に塗布して、濾材602をシェル610の中に固定することができる。図16Bを参照すると、フィルタカートリッジ600は、任意選択により、端部分622と、プレクリーナの内側部分506の円周方向リブ518hとの間の接触により軸方向に固定されているように示されている。図16および16Cを参照すると、筐体本体504またはシェル612の何れかに取り付けられて、フィルタカートリッジ600を反対の端に固定するのに役立つような部材643が示されている。部材643は好ましくは、エラストマ材料であり、これはカートリッジ600を安定化させ、シェル610の内部と筐体本体504との間の硬質物同士の接触を防止する。
再び図30~35を参照すると、シェル610はまた、軸方向に延び、円周方向に離間された複数のリブ626も含み、これらは端部分622の周囲に配置され、円周方向のリブ628から延びる。リブ626、628は、シェル610、特にシェルの第一の端614および端部分622を補強する役割を果たす。円周方向のリブ628はまた、突起受容部装置540の第二の部材608も支持する。
フィルタカートリッジ600にはまた、シール装置630も設けられる。シール装置630は、図26~29ではフィルタカートリッジ上にあり、図36~40ではシェルから分離されていることがわかる。シール装置630は、フィルタカートリッジ600と第二の筐体部分504の内部との間にシールを形成して、吸込み口512から流れる空気が確実にフィルタカートリッジ600を通ってからでなければ出口510に到達せざるを得ないようにするためのものである。それゆえ、シール装置630は、空気が取入れ口512からフィルタカートリッジ600を迂回して出口510に到達することを防止する。図の例において、シール装置630は、シェルの側壁612の外面612bの周囲の連続的な帯として形成され、外面612bから半径方向に外側に延びる。シール装置630は、シェル610が設けられていない、濾材602の外周に沿って提供できる。いくつかの例において、シール装置630は、有効なシーリングが提供されるかぎり、不連続的な帯であるか、または不連続部分を有することもできる。これは複数の重複するシール部分または、ラビリンス型シールを形成するために互い違いのギャップを有するシール部分を提供することによって実現できる。
図36~40において最もわかりやすいように、図の例では、シール装置630は、基底部分634から半径方向に延びる複数のシールリップ632で形成される。基底部分634は、図26~29においてシェル外面に接着されているように示されている。図のように、シールリップ632の各々は、それが基底部分634からその自由先端に向かって延びる間にわずかにテーパ状であり、すなわち狭くなる柔軟な、長い、半径方向の延長部である。シールリップ632により画定される外径は、筐体本体504の側壁504bにより画定される内径より大きい。フィルタカートリッジ600が筐体本体504の中に取り付けられると、シールリップ632が挿入方向と反対で、またカートリッジ600の中の気流の方向の反対でもある方向に撓む。シールリップ632が弾性を持つことにより、シールリップ632は筐体本体の側壁504bの内側に当たって止まり、外側に向かう半径方向のシールを形成する。シールリップ632が気流のそれと反対の方向に撓むと、空気清浄装置アセンブリ500の中の気流はシールリップ632に力を加え、それによってシールリップ632が筐体本体の側壁504bに加えるシーリング効果が増大する。
依然として図36~40を参照すると、軸方向に離間された3つのシールリップ632が提供され、その各々がシェル610の外側の円周全体に沿って連続的に延びる。それより多い、または少ないシールリップ632が使用されてもよく、例えば1つ、2つ、4つ、5つのシールリップである。シングルリップのシールの実施形態の例は、図28に示されている。さらに、シールリップ632は均等に離間されているように示されているが、シール装置630にはシールリップ632間に可変的な間隔を設けることができる。1つの方法において、シェル610は、射出成型によって形成し、その後第二のモールドに入れることができ、その中でシール装置630をシェル610の上に射出成型できる。シール装置630の射出成型に適した材料の1つの分類は、熱可塑性エラストマ(TPE)である。TPE材料により、細かいプロファイルで柔軟性の高い部品の射出成型が可能となり、それゆえ、シールリップ632の形成にとって有利手ある。その他の形成プロセスが使用されてもよい。例えば、シール装置630は、TPEまたその他の材料から独立して整形し、その後、シェル610または濾材602に接着剤および/またはシーラントによって付着させることも、または機械的もしくは摩擦により接着剤を用いずに固定することもできる。シール装置630はシェル610の周辺に配置されるため、シール装置630は当然のことながら、シェル610と同じ周辺形状を有する。したがって、シール装置はまた、数多くの形状で提供でき、これは例えば、丸または円形、長方形、長円形、楕円形、およびその他、丸い、または丸くない角を持つ基本的に幾何学的な形状である。
引き続き図36~40を参照すると、シール装置630は複数の交互に配置された第一および第二の隣接するセグメント636、638で形成でき、これには少なくとも1つの第一のセグメント636と少なくとも1つの第二のセグメント638が含まれる。「セグメント」という用語を使用することにより、単純にシール装置のある部分を示そうとしており、シールの形状には関係がなく、特に別段のことわりがないかぎり、その部分が完全に線形、平坦、湾曲、または特定の形状である必要はない。図の例では、3つの第一のセグメント636と3つの第二のセグメント638が提供されて、シェル610の周囲に連続的な帯を形成している。第一のセグメント636は概して平坦であり、シェル610の円周に沿って延びるように示されており、それによって、第一のセグメント636の各部分は第一および第二の端614、616から、第一のセグメント636の1つおきの対応する部分と同じ距離にある(すなわち、第一のセグメント636は、入口および出口流面604、606に平行な向きである)。しかしながら、他の実施形態では、第一のセグメント636は非平面とすることができる。
第二のセグメント638は各々、相互接続される第一のセグメント636からシェルの第二の端616に向かって偏向するように示されている。そのため、第二のセグメント638は、第一のセグメント636の対応する部分がそうであるよりシェルの第二の端616に近い。第二のセグメント638により作られる結果的な空間637(図36~39参照)によって、シェル610の第二の部材608を収容できる。図に示される例では、第二のセグメント638が均等に離間され、同一の形状で、第一のセグメント638から反対に、第二の端616に向かうのと同じ距離だけ偏向しているように示されているが、第二のセグメントをそれ以外に配置することもできる。例えば、相互に異なる形状である、または第一のセグメント638から第二の端616に向かって異なる距離だけ延びる、および/またはそれらの間に異なる半径方向の間隔を有する(すなわち、第一の部材636の少なくとも2つの長さが等しくない)第二のセグメント638を提供することができる。
図37~39に詳しく示されているように、第二のセグメント638は、概して相互接続される平坦な部分638a、638b、638cから形成されており、部分638aが概して入口流面604と平行で、部分638b、638cが部分638aから斜めに、第一のセグメント636に向かって延びるように示されている。このようにして、部分638b、638cは、部分638cと第一のセグメント636との間の移行セグメントとしての役割を果たす。図のように、部分638aおよび638bは各々、部分638cから約45度の角度で延びており、部分638cは概して、第一のセグメント636とカートリッジ600の入口流面に平行である。もちろん、他の角度と変形も可能である。第二のセグメント638は、例えば半円形、半長円形、または半楕円形を有するように全体を湾曲させて形成できる。第二のセグメント638はまた、スロットまたはノッチ形状を有し(例えば、部分638a、63bは部分638cに直交する)、その結果得られる開口空間は正方形または長方形となるように形成することもできる。単に1つの平坦な円周方向のセグメント636を有する代わりに、第二のセグメント638をシール装置630に組み込むことによって、シール装置630は、筐体上の特徴(例えば、リブ507および溝/凹部541)を設けないように構成でき、そうでなければ、前述のように、これらによってシール装置630と筐体504との間にシールを形成することができなくなる。
第二のセグメント638の数は、第二の部材608と同じ数であるように示されており、3つずつ提供されている。しかしながら、第二のセグメント638の数は、希望に応じて、第二の部材608の数より大きくてもよい。図の例において、第二の部材608は、相互に約120度離間され、弧の角度は約30度~約45度の間であり、約36度に最も近い。弧の角度は、線が部材608aの一端から部材608bの反対の端へと延びる角度と定義される。したがって、突起608間のシェル表面は、約75度~約90度の間であり、約84度に最も近く示されている。セグメント638は概して、部材608に関して上述したものと同じ弧の角度を有し、その一方でシール装置のセグメント636は部材608間の間隔について上述したものと同じ弧の角度の概数を有することができるが、角度は測定点により異なるかもしれないと理解すべきである。部材608とシール装置630は、等しくても、等しくなくてもよい多くの他の弧の角度を有するように構成されてもよい。
図の例において、また、図26~29からわかるように、第二のセグメント638の形状は概して、シェル610から延びる、突起受容部装置540の第二の部材608の形状と相補的である。「相補的」という用語を使用することにより、2つの部分が同じ形状または外形を有し、それらの最も近接した境界に沿って相互に略平行になぞられることを示すものとする。シェルの第二の端616またはフィルタの出口流面606に向かって偏向する第二のセグメント638を提供することにより、第一のセグメント636は、軸方向に、シェル610または濾材602の周囲の同一平面内のある位置に配置し、第二の部材608と円周方向に整列させることができ、これは、第二の部材608と第二のセグメントの少なくともある部分が濾材602/シェル610の円周で共通の平面に沿って延びることを意味する。この場合、共通平面は、入口および出口流面604、606に平行(すなわち、軸Xに垂直)である。このような配置によれば、第二の部材608をシール装置630とシェルの第一の端614との間に配置でき、また、シール装置のできるだけ多くをシェルの第一の端614の付近に配置することも可能となる。リブ507、または他の同様の特徴が筐体に提供される場合、シール装置630が偏向する形状であることによって、シール装置630は筐体本体504上のリブ507と突起608との間で波形となり、これによってシール装置630と筐体本体504との間に適正なシールが確実に形成される。
再び図36~40を参照すると、シール装置630はまた、回転対称であるように示されており、これは、シール装置が長さ方向軸Xの周囲で回転して整列状態となるようにすることができる。図の例において、シール装置630は3次の回転対称であり、それによってシール装置は120度回転するごとに同じように見える。フィルタカートリッジ600全体についても同じことが言える。追加の第二の部材608と第二のセグメント638が提供される場合、第二の部材608と638との間に等しい間隔が設けられているかぎり、回転対称の次数が増える。前述のように、第二の部材608と第二のセグメント638はすべての実施例において、等しい半径方向の間隔が設けられる必要はない。
C.突起受容部装置
図16~19を参照すると、筐体本体504が空洞505の中にフィルタカートリッジ600を受けることがわかる。筐体本体504とフィルタカートリッジ600が一緒に前述の突起受容部装置540を形成し、筐体本体504に配置された1つまたは複数の第一の部材542は、フィルタカートリッジ600上に配置された1つまたは複数の第二の部材608と相互作用する。図の例において、筐体本体504には、受容構造542として構成された複数の第一の部材542が設けられる。受容構造542は、フィルタカートリッジ600の突起608として構成される、対応する第二の部材608を受ける。受容構造542は筐体本体504の上に示され、突起608はフィルタカートリッジ600上に示されているが、これらは逆に配置して、フィルタカートリッジ600に受容構造が提供され、筐体本体504に突起が設けられるようにしてもよい。突起受容部装置540は、筐体本体504内での回転に関して固定された位置にフィルタカートリッジ600を固定するように動作し、それによってフィルタカートリッジが筐体本体504とフィルタカートリッジ600の断面長軸(すわち、軸X)の周囲で回転することが制約される。突起受容部装置540はまた、フィルタカートリッジ600が筐体本体504内に完全に挿入される前に確実に正しい向きとなるようにも動作する。突起受容部装置540とシール装置630の偏向する形状のその他の機能は、カートリッジ600を挿入中に、回転整列させるときに筐体本体504とシールの接触を最小限にすることである。そのように構成しなければ、シールと筐体本体540との間の接触線は長くなり、それによってカートリッジ600は最終的な軸係合の前に正確な回転位置へと回転させにくくなる。
図16~19を参照すると、筐体本体504が空洞505の中にフィルタカートリッジ600を受けることがわかる。筐体本体504とフィルタカートリッジ600が一緒に前述の突起受容部装置540を形成し、筐体本体504に配置された1つまたは複数の第一の部材542は、フィルタカートリッジ600上に配置された1つまたは複数の第二の部材608と相互作用する。図の例において、筐体本体504には、受容構造542として構成された複数の第一の部材542が設けられる。受容構造542は、フィルタカートリッジ600の突起608として構成される、対応する第二の部材608を受ける。受容構造542は筐体本体504の上に示され、突起608はフィルタカートリッジ600上に示されているが、これらは逆に配置して、フィルタカートリッジ600に受容構造が提供され、筐体本体504に突起が設けられるようにしてもよい。突起受容部装置540は、筐体本体504内での回転に関して固定された位置にフィルタカートリッジ600を固定するように動作し、それによってフィルタカートリッジが筐体本体504とフィルタカートリッジ600の断面長軸(すわち、軸X)の周囲で回転することが制約される。突起受容部装置540はまた、フィルタカートリッジ600が筐体本体504内に完全に挿入される前に確実に正しい向きとなるようにも動作する。突起受容部装置540とシール装置630の偏向する形状のその他の機能は、カートリッジ600を挿入中に、回転整列させるときに筐体本体504とシールの接触を最小限にすることである。そのように構成しなければ、シールと筐体本体540との間の接触線は長くなり、それによってカートリッジ600は最終的な軸係合の前に正確な回転位置へと回転させにくくなる。
図19~22において最もわかりやすいように、図の例において、受容構造542は筐体本体504の開放端504aの付近に配置され、ラグ526間において半径方向に離間されている。この端で、筐体本体504は、開放端504aまで延びる円周方向の側壁504bを有する。受容構造の各々は、側壁504bから半径方向に離間された端壁544を含む。端壁544は、側壁504bの曲率とマッチするような湾曲した、または弧状の形状で形成でき、または、平坦なまっすぐのセグメントとして形成できる。図のように、端壁544は、側壁504bにより画定される弧と平行な弧に沿った湾曲形状を有する。端壁544はまた、端壁544の高さに沿って側壁504aに概して平行であるようにも示されている。しかしながら、端壁544を斜めにしてテーパを提供することができ、それによって端壁544は、開放端504aにおいて、側壁504bからより遠くまで、端壁544の反対の端より筐体本体504の内部へと配置される。
半径方向に延びる側壁546は、端壁544の底部において側壁504bを端壁544に接続し、受容構造542の上部もまた開放端504aで開放する。側壁546は、筐体の開放端504aに概して平行に配置された第一の部分546aと、第一の部分546aの端から開放端504aへと延びる第二および第三の部分546b、546cを含む。図の例において、第二および第三の部分546b、546cは第一の部分545aから、第一の部分546aおよび開放端504aへと傾斜角で延びる。図の例において、傾斜角は約45度である。この構成により、受容構造542は、当初、突起608を受けるための広い受入開放領域を有することになり、カートリッジ600を正確に位置合わせする必要がない。突起608は受容構造542のさらに奥まで受けられると、第二および第三の部分546b、546cが狭くなり、最終的に突起608を固定位置に保持し、カートリッジは筐体本体504に関して回転しないように制約される。
他の例において、第二および第三の部分546b、546cはまた、第一の部分546aから開放端504aへとほぼ垂直に延びるようにすることもできる。他の配置では、側壁546は例えば半円形、半長円形、または半楕円形の湾曲した壁として形成される。側壁546は、半径方向に概して一定の幅を有するように示されているが、可変的な幅が設けられてもよい。例えば、側壁546は、筐体開放端504aにおいて、第一の部分546aより広くてもよく、それによって端壁544は筐体側壁504bに関して内側にテーパ状となる。
いくつかの例において、端壁544は筐体側壁504bが単純に、本来であれば端壁544が存在していた位置において開放するように提供される必要はない。このような構成でも、側壁546は突起608が載ることのできる平坦な面を提供するように提供できる。あるいは、受容構造542は、端壁544または側壁546がなくても形成でき、すると受容構造542は単純に筐体側壁504の穴として画定される。このような構成では、突起608は単純に側壁504の穴により結果として形成される縁に載る。
図18および31~34に戻ると、突起608は受容構造540と相補的な形状であり、基底部分608aを含み、部分608b、608cが基底部分608aからシェルの第一の端614に向かってリブ628へと斜めに延びる。部分608a、608b、および608cの各々はシェルの外面612bから半径方向に延び、概して平らな面を作り、シェル610の軸端から見たときに垂直に突出する。基底部分608aは、入口および出口流面604、606に、シェル610の第一および第二の端614、616において画定される穴に平行であるように示されている。このように構成されると、突起部分608b、608cは受容構造部分546b、546cと同じ角度に配置され、それによって部分608cは部分546cに平行であり、部分608bは部分546bと平行である。したがって、図の例では、部分608aおよび608bは各々、部分608cから約45度の角度で延び、各部分608cは概して、第一のセグメント636およびカートリッジ600の入口流面に平行である。
図18において最もよくわかるように、突起608は受容構造546により受けられる。完全に受けられると、部分608bおよび546bの平坦な辺は、部分608cおよび546cの平坦な辺と同様に相互に接触している。この係合は、フィルタカートリッジ600を筐体本体504に関する回転の点で制約する。図18からわかるように、部分608aおよび546aは離間され、相互に接触していない。このような構成により、部分608aおよび546a間の接触の可能性が確実に回避され、回避しなければ、それによって、部分546b/608bおよび546c/608cが相互に接触して突起608と受容構造546とがよりきつく嵌り合うことができなくなる。しかしながら、突起608と受容構造608は、3つすべての部分が相互に接触するような形状とすることができる。
前述のように、第一の部材/受容構造546と第二の部材/突起608には、他の多くの相補的および非相補的な形状が可能である。それに加えて、第一の部材546および/または第二の部材608には、部材間の硬質プラスチック同士の接触を防止するために柔らかい材料が設けられ、またはそれで被覆されてもよい。例えば、TPE材料は、シール装置630がシェル610の上にオーバモールドされるのと同時に部分608b、608cにオーバモールドできる。
依然として図18を参照すると、各突起608が受容構造546の中に完全に受けられているわけではないことがわかる。むしろ、突出部分608bおよび608cは、受容構造546より長く延びる。この構成により、フィルタカートリッジ600の一部が筐体本体504の開放端504aを越えて静止することになる。図17においてよりわかりやすいように、シェル610の第一の端614は筐体本体504の開放端504aより上に高さH1だけ延びる。このような高さによって、使用者がカートリッジ600を着脱する際にシェル610の第一の端614において特徴(突起608、端部分622、リブ628、突起608の移行構造624等)をつかみやすくなる。フィルタカートリッジ600の着脱をさらに支援するために、別のハンドル特徴640も提供されてよく、これは図26に概略的に示されている。
図の例において、3つの突起受容部装置540が示されており、これは3つの受容構造542と3つの対応する突起608を含む。しかしながら、これより多い、または少ない受容構造540が提供されてもよく、それも本願の概念から逸脱しない。提供される受容構造542の数は、受容構造が回転対称である(すなわち、受容構造が均等な半径方向の間隔を有する、例えば3つの受容構造540が120度ずつ離間されている)かぎり、筐体本体504により受け入れられるフィルタカートリッジの向きの数に直接対応する。このことは、突起608の数が受容構造540より多くなくて、挿入不能なフィルタカートリッジとなっていないかぎり、突起608の数に関係なく正しい。したがって、フィルタカートリッジ600は、図に示されているように筐体本体504に受けられることが可能な3つの異なる位置まで回転させることができる。他の例では、1つの受容構造542のみが提供される場合、フィルタカートリッジの挿入向きは1つのみ存在し、2つの受容構造542に2次の回転対称が設けられている場合、フィルタカートリッジの挿入向きは2つ存在し、等々である。長円形またはレートトラック形状のフィルタカートリッジと筐体本体が提供される場合、1つの突起受容部装置540の提供によって、フィルタカートリッジの筐体本体への挿入方向は1つのみ存在し、2つの突起受容部装置の提供によって、突起受容部装置が回転対称であるかぎり、フィルタカートリッジの固有の回転の向きの両方を利用可能とすることができる。
D.フィルタカートリッジ600’ 図58~64C
図58~64Cを参照すると、代替的なフィルタカートリッジ600’が提示されている。この例において、濾材602とシェル610(および、前述の代替案)はフィルタカートリッジ600と同じであり、図64~64Cに示されるように筐体本体504の中に取り付けることができる。したがって、これらの特徴については同じ参照番号が使用され、ここではそれ以上の説明は不要である。フィルタカートリッジ600には、フィルタカートリッジ600’について示されているものと同じ濾材とシェルを提供する必要はなく、代替的な配置が存在することに留意されたい。
図58~64Cを参照すると、代替的なフィルタカートリッジ600’が提示されている。この例において、濾材602とシェル610(および、前述の代替案)はフィルタカートリッジ600と同じであり、図64~64Cに示されるように筐体本体504の中に取り付けることができる。したがって、これらの特徴については同じ参照番号が使用され、ここではそれ以上の説明は不要である。フィルタカートリッジ600には、フィルタカートリッジ600’について示されているものと同じ濾材とシェルを提供する必要はなく、代替的な配置が存在することに留意されたい。
この例において、フィルタカートリッジ600’にはシール装置630とは異なるシール装置630’が設けられている。しかしながら、シール装置630’は確かに、シール装置630と多くの共通の特徴を有する。例えば、シール装置630’は代替的な第一および第二の隣接セグメント636’、638’を有し、第二のセグメント638’は第一のセグメント636’から偏向し、相互接続部分638a’、638b’、および638c’を有する。したがって、シール装置630と代替的装置の形状に関する説明は、特にシェル610および突起受容部装置540に関する説明に関して、シール装置630’に当てはまる。
シール装置630’がシール装置630と異なるのは、シール装置630’が比較的より一体的な輪郭を有し、半径方向に延びるシールリップを持たないことである。シール装置630’にはまた、複数の段差632’も設けられ、これによってシール装置630’はカートリッジ入口端614付近の第一の厚さt1から第二の端616付近の第二の厚さt2へと移行し、第二の厚さt2は厚さt1より薄い。この構成により、図64~64Bからわかるように、シール装置630’と筐体本体504との間にピンチ式の半径方向のシールが形成される。図の例において、シール装置630’の外側部分は、筐体本体の側壁504bの内側に当接するシールを形成する。シール装置630’はまた、この例において、側壁504bより先まで延びているように示されている。その他の配置も可能である。代替的な例では、シール装置630’に、厚さt1とt2との間で移行する斜めまたは傾斜面を設けることができ、または段差632’ではなく均一な厚さを設けることもできる。
シール装置630’が比較的より一体的な輪郭を有することにより、それがポリウレタン材料で形成されることになりやすい。その他の材料も可能である。シール装置630’に使用される材料は、シール装置630について述べたものと概して同様の方法でシェル610の上に成型できる。シール装置630’はまた、ポリウレタンまたはその他の材料で独立して成型し、シェル610および/または濾材602に接着剤および/またはシーラントで固定することもできる。シール装置630’はシェル610の周囲に配置されるため、シール装置630’は当然、シェル610と同じ周辺形状を有する。
図58において、シェル610が濾材パック602の全長に沿って延びる実施形態が示されている。
あるいは、シェルは、その場合はむしろ支持構造610’であり、濾材パック602の端部分、例えばカートリッジ入口端614付近の端部分の上にのみ延びる。それは例えば、濾材パック602の端部分の、カートリッジ入口614の付近を取り囲むリングまたは同様の構造6100’を含むことができる。これは例えば図69(b)に示されており、その表面Aに沿った対応する断面図は図69(a)に示される。このような場合、フィルタカートリッジの側壁はシェル610(またはは、支持構造610’)によってだけでなく、濾材パック602の外面によっても決定される。シェルまたは支持構造はさらに、図58に関して説明した実施形態について開示されたように形成され、および/またはそのような特徴を含むこともできる。
図70~72は、図58または図69に関して説明したシール装置630’(例えば、ガスケット)のための可能な製造プロセスの一例を示している。シール装置は、チキソトロピーとして知られる物理的プロセスを利用して、シェル610の上に直接、または支持構造610’(そのリング部分6100’を取り囲む側面部分)および/または濾材602の上に製造できる。
ここで、チキソトロピー材料(またはその他の発泡材料)が、ガスケットを形成する予定の領域に塗布され、それによってその領域の一部のみ、または全体に充填される。次に、チキソトロピー材料TMを塗布した後まもなく、チキソトロピー材料TMの上に1つまたは複数の成形構造(M1、M2)、例えば1つ、2つ、または複数のモールド(M1、M2)が取り付けられる。それによって、発泡系に利用可能な体積が限定される。すると、チキソトロピー材料はフィルタカートリッジの側壁の上部分と成形構造により画定される内側空間内に存在する。チキソトロピー材料はその後、膨張または発泡し、最終的には画定された空間または空洞に充満する。空間または空洞は好ましくは、製造しようとするガスケット630’の最終形状を画定する。空洞または空間は、例えば内側に、少なくとも部分的に、支持構造610’/濾材パック602またはシェル構造610を取り囲むリング構造6100’によって画定されることが可能である。好ましくは、チキソトロピー材料の量は、製造しようとするガスケット630’の所定の体積、形状、および位置付けを考慮して事前に決定される。好ましくは、このように画定される空洞の側壁は空洞を完全には取り囲まず、それによって、所定の位置において、膨張時に少量Sのチキソトロピー材料TMが空洞から出る。これによって、膨張プロセス中に、画定された空洞をより十分に充填しやすくなるかもしれない。これによって、ガスケット630’の密度制御も可能となる。1つまたは複数のモールドM1、M2は、これを実現するための穴Oを含んでいてもよい。その代わりに、またはそれと組み合わせて、モールドM(M1、M2、...)とフィルタカートリッジの残りの部分との間に1つもしくは複数の穴または開放したリング型の空間Vが提供されてもよい。
チキソトロピー材料は、1つのステップで、または複数のステップで塗布できる。例えば、チキソトロピー材料の比較的厚い1つの帯を塗布できる(図71参照)。あるいは、チキソトロピー材料の2つまたは3つ以上の帯(例えば、図72に関して示される実施形態では3つ)を相互に隣り合わせて塗布できる。チキソトロピー材料は、同じまたは異なる大きさと形状の複数のビードの形態で塗布できる。チキソトロピー材料は、例えば必要な位置のすべてに同時に提供できる。
膨張中、複数の帯が結合または融合して、均一なガスケット構造630’を画定できる。
いくつかの実施形態によれば、シェル610または支持構造(610’、6100’)と濾材パック602の側壁のそれぞれの材料、発泡またはチキソトロピー材料FM、および1つまたは複数のモールドMは、発泡またはチキソトロピー材料がシェルまたは支持構造および濾材パックの側壁にしっかりと接着し、その一方で1つまたは複数のモールドにはよく、またはまったく接着しないように事前に決定できる。
いくつかの実施形態によれば、(加工中、中間)フィルタカートリッジの側壁の、チキソトロピー材料を塗布する部分、例えばシェル610または支持構造610-6100’/濾材パック602の側壁は、チキソトロピー材料用の接着促進剤によって前処理される。いくつかの実施形態によれば、1つまたは複数の成形手段/モールドMの内側側壁にはチキソトロピー材料用の接着抑止剤(例えば、離型剤)が設けられる。
膨張と、所定の硬化時間の後、1つまたは複数のモールドMを取り外し、最終的なフィルタカートリッジが実現される。
いくつかの実施形態によれば、図58による実施形態が想定されるとき、チキソトロピー材料はシェル610のそれぞれの部分に沿って塗布される。
いくつかの実施形態によれば、図69による実施形態が想定されるとき、チキソトロピー材料は支持構造610’(その外側部分、例えばリング形状部分6100’)と濾材パック602の隣接部分に沿って塗布される。
好ましいことに、柔軟な発泡シール(ガスケット)を製造するために2液型ポリウレタン系を使用できる。あるいは、3液型または4液型以上のポリウレタン系を使用できる。前述のように、あるいは、他の発泡材料も使用されてよい。
2液型系は例えば、樹脂と硬化剤からなり、これらは所定の比で混合される。これによって、数分以内に柔軟なシーリング発泡材が生成される。
提案されている方法は、所定の3D表面上にチキソトロピー材料を塗布し、3D成形またはモールド構造を使用することにより、いずれの3Dガスケット構造の製造にも使用できることがわかるであろう。
したがって、シール装置630’はまた、丸または円形、長方形、長円形、楕円形、および、丸いまたは丸くない角を有する他の基本的に幾何学的な形状等、多くの形状で提供できる。
E.エアフィルタカートリッジ700 図41~52
図16、17、19、および41~52を参照すると、図の特定の空気清浄装置アセンブリ500は、任意選択による第二の、または安全フィルタ700を含む。(任意選択による)安全または第二のフィルタ700は概して、主要フィルタカートリッジ600と出口510xとの間に位置付けられる。典型的な配置では、(任意選択による)第二のフィルタカートリッジ700は空気清浄装置アセンブリ500の中に取り外し可能に位置付けられ、サービスコンポーネントとすることができる。しかしながら、それは典型的に、使用中にそれほど大きな粉塵負荷に曝されず、交換されるのは、あるとしても稀かもしれない。カートリッジ700が主要カートリッジ600から構造的に分離されていることは有利な特徴であり、それはカートリッジ700が所定の位置にとどまり、主要フィルタカートリッジ600が取り外されても内部コンポーネントを粉塵から保護できるからである。図の例において、フィルタカートリッジ700はプリーツ付き濾材702を含むが、他の種類の濾材を含んでもよい。
図16、17、19、および41~52を参照すると、図の特定の空気清浄装置アセンブリ500は、任意選択による第二の、または安全フィルタ700を含む。(任意選択による)安全または第二のフィルタ700は概して、主要フィルタカートリッジ600と出口510xとの間に位置付けられる。典型的な配置では、(任意選択による)第二のフィルタカートリッジ700は空気清浄装置アセンブリ500の中に取り外し可能に位置付けられ、サービスコンポーネントとすることができる。しかしながら、それは典型的に、使用中にそれほど大きな粉塵負荷に曝されず、交換されるのは、あるとしても稀かもしれない。カートリッジ700が主要カートリッジ600から構造的に分離されていることは有利な特徴であり、それはカートリッジ700が所定の位置にとどまり、主要フィルタカートリッジ600が取り外されても内部コンポーネントを粉塵から保護できるからである。図の例において、フィルタカートリッジ700はプリーツ付き濾材702を含むが、他の種類の濾材を含んでもよい。
フィルタカートリッジ700はシェル710とシール装置730を含み、これらは前述のシェル610およびシール装置630と共通の特徴を有する。例えば、シェル710は比較的硬質のプラスチック、例えばABSプラスチックから成型でき、シール装置730は、TPE材料の射出成型を介してシェル710にオーバモールドすることにより、基底部分734から延びる、半径方向に延びるリップシール732を形成できる。いくつかの例において、シール装置730は、TPEまたは他の材料から独立して成型して、シェル710および/または濾材702に接着剤および/またはシーラントを使って、または使わずに固定できる。シェル710は図45~48に分離されて示されており、シール装置730は図49~52に分離されて示されている。シェルは、第一および第二の端714、716間に延び、その中に濾材702が挿入される内部718を画定する側壁712を有するように示されている。濾材702は、接着剤を介してシェル710に固定できる。
シェル710は、1つの態様において、シェル710に円周方向に延びるリブ構造710a、710bが設けられている点がシェル610と異なる。シール装置730は、リブ構造710aと当接して、リブ構造710bを覆うように成型される。リブ構造710a、710bは、シール装置730をシェル710にロック/保持するのを支援する。シール装置はそれに加え、フランジ構造733を有するように成型され、これは半径方向にリップシール732よりさらに延び、最も上流の一次シールとして機能する。図16Cからわかるように、リップシール732とフランジシール733の各々は、筐体本体504の内部に当接する半径方向のシールを形成する。フィルタカートリッジ700が取り付けられると、シェルの第二の端716は筐体本体504の内壁/リブ505に載り、フィルタカートリッジ700が支持され、筐体本体504の中にそれ以上挿入できない。
フィルタカートリッジ600と同様に、フィルタカートリッジ700は、濾材702、周囲のシェル710、およびシール装置730を含め、円形、長方形、長円形、および丸い、または丸くない角を有する他の基本的に幾何学的な形状等、様々な形状で提供されてもよい。長円形のいくつかの例は、湾曲する両端が対向する1対の辺により接続される楕円形状を含む。いくつかの楕円形状において、対向する辺もまた湾曲している。レーストラック形状と呼ばれることのある他の楕円形状では、対向する面は概してまっすぐである。
F.エアフィルタカートリッジ700’ 図65~68
図65~68を参照すると、任意選択による第二の、または安全フィルタ700’の代替的配置が提示されている。この例において、濾材とシェル(および前述の代替案)はフィルタカートリッジ700と同様であり、図64および64Cに示されるように筐体本体504に挿入できる。したがって、同じ参照番号はこれらの特徴に使用され、これらについてここではこれ以上説明する必要がない。フィルタカートリッジ700’には、フィルタカートリッジ700について示されたものと同じ濾材とシェルを設ける必要はなく、また、代替的配置も可能であることに留意されたい。
図65~68を参照すると、任意選択による第二の、または安全フィルタ700’の代替的配置が提示されている。この例において、濾材とシェル(および前述の代替案)はフィルタカートリッジ700と同様であり、図64および64Cに示されるように筐体本体504に挿入できる。したがって、同じ参照番号はこれらの特徴に使用され、これらについてここではこれ以上説明する必要がない。フィルタカートリッジ700’には、フィルタカートリッジ700について示されたものと同じ濾材とシェルを設ける必要はなく、また、代替的配置も可能であることに留意されたい。
この例において、フィルタカートリッジ700’には、シール装置730とは異なるシール装置730’が設けられる。シール装置730との多くの共通の特徴を有する。例えば、シール装置730’は、シェル710の円周方向に延びるリブ構造710a、710bとの係合を介してシェル710に当接し、その上に保持される。
シール装置730’がシール装置730と異なるのは、シール装置730’が比較的より一体的な輪郭を有し、概して均一な厚さで、半径方向に延びるシールリップを持たないという点である。図の例において、シール装置730’の外側部分は筐体本体の側壁504bの内側に当接するシールを形成し、空気が濾材702の中を流れ、カートリッジ700’の周囲には流れないようにする。取付を支援するために、シール装置730’には斜めまたは傾斜部分732’を設けることができる。代替的な例において、シール装置730’にはまた、シール装置630’について示したものと同様の段差のある配置が提供されてもよい。
シール装置730’が比較的より単純な輪郭を有することにより、それがポリウレタン材料で形成されることになりやすい。その他の材料も可能である。シール装置730’に使用される材料は、シール装置630および730について記載したものと概して同じ方法でシェル710の上に成型できる。
フィルタカートリッジ600、600’、および700と同様に、フィルタカートリッジ700’は、濾材702、周囲のシェル710、およびシール装置730’を含め、円形、長方形、長円形、および丸い、または丸くない角を有する他の基本的に幾何学的な形状等、様々な形状で提供されてもよい。長円形のいくつかの例は、湾曲する両端が対向する1対の辺により接続される楕円形状を含む。いくつかの楕円形状において、対向する辺もまた湾曲している。レーストラック形状と呼ばれることのある他の楕円形状では、対向する面は概してまっすぐである。
G.エアフィルタカートリッジ800 図53~57
図53~57を参照すると、代替的なフィルタカートリッジ800が提示されている。この例において、濾材802は入口流面804と出口流面806を有し、濾材602と同じである。そのため、濾材802についてはここではこれ以上説明しない。カートリッジ600、700と異なり、フィルタカートリッジ800は、シール装置630’と同様に、TPEの代わりにポリウレタン材料から形成できるシール装置830を含む。それに加えて、独立して、濾材の全長にわたって延びるシェルが設けられるのではなく、フィルタカートリッジ800には、部分的にのみ濾材802に沿って延びるシェル810が設けられている。部分的に延びるシェルは、希望に応じてカートリッジ600、600’、700、および700’にも提供できる。
図53~57を参照すると、代替的なフィルタカートリッジ800が提示されている。この例において、濾材802は入口流面804と出口流面806を有し、濾材602と同じである。そのため、濾材802についてはここではこれ以上説明しない。カートリッジ600、700と異なり、フィルタカートリッジ800は、シール装置630’と同様に、TPEの代わりにポリウレタン材料から形成できるシール装置830を含む。それに加えて、独立して、濾材の全長にわたって延びるシェルが設けられるのではなく、フィルタカートリッジ800には、部分的にのみ濾材802に沿って延びるシェル810が設けられている。部分的に延びるシェルは、希望に応じてカートリッジ600、600’、700、および700’にも提供できる。
図のように、シェル810は濾材802を取り囲む側壁812を画定する。側壁812の内側部分には、円周方向に離間された複数のタブ809が提供され、濾材入口面804に当たるストッパを提供する。したがって、シェル810は濾材802の入口面804の上から、タブ809が入口面804と係合するまで挿入できる。シェルはさらに、突起受容部装置540の第一の部材808として機能する突起808をさらに含む。したがって、突起808は筐体本体504の受容構造542の中に受けられる。突起808は突起608と同様の形状の端壁844を含むが、その代わりに、半径方向に延びる側壁846によって支持され、シェル810の上面を横切って延びる。この構成の結果、端壁844の周辺縁844a、844b、844cは受容構造542と直接係合する特徴である。端壁と側壁構造844、846はカートリッジ600に使用でき、その一方で、構造644、646はカートリッジ800に使用できる点に留意されたい。
カートリッジ600と異なり、シール装置830は、濾材802の一部の上およびシェル810の一部の上に直接成型されるように示されている。したがって、カートリッジ800は、シェル810と濾材802の両方をモールドの中に入れ、その後ポリウレタンをモールド内に注入することによって形成される。このプロセスは、シールを形成することに加え、シェル810を濾材802に結合するように作用する。1つの例において、シェル810には、シェル810と濾材802との間でポリウレタンが流れるようにして、濾材802のシェル810への固定とシールをさらに促進するための開口を設けることができる。シェル600および700にも、シール構造材料が濾材をシェルに結合できるようにするための開口を設けてもよい。提示されている例において、シール装置630’について示された装置と同様に、シール装置830には段差832を設けて、シール装置830と筐体本体504との間にピンチ式の半径方向のシールが形成されるようにすることができる。フィルタカートリッジ630および630’と同様に、シール装置830は、交互に配置され、突起808に対して同じ関係の第一および第二のセグメント836、838を有するように形成できる。そのため、シール装置630のシールジオメトリに関する説明はシール装置830に当てはまり、ここではこれ以上の説明は不要である。
フィルタカートリッジ600、600’、700、および700’と同様に、フィルタカートリッジ800’は、濾材802、周囲のシェル810、およびシール装置830を含め、円形、長方形、長円形、および丸い、または丸くない角を有する他の基本的に幾何学的な形状等、様々な形状で提供されてもよい。長円形のいくつかの例は、湾曲する両端が対向する1対の辺により接続される楕円形状を含む。いくつかの楕円形状において、対向する辺もまた湾曲している。レーストラック形状と呼ばれることのある他の楕円形状では、対向する面は概してまっすぐである。
H.エアフィルタカートリッジ900、エアフィルタカートリッジ700’、および筐体500’ 図73~77
図73~77を参照すると、代替的なフィルタカートリッジ900と改変された筐体500’が提示されている。図の空気清浄装置アセンブリは、改変された安全フィルタカートリッジ700’も含む。この例において、濾材902とシェル910(および前述の代替案)は、フィルタカートリッジ600および筐体500と多くの重複する、または同様の共通の特徴を有する。したがって、同様の参照番号が同様の特徴に使用され(例えば、602の代わりに902)、重複する特徴についてはここではこれ以上の説明は不要である。
図73~77を参照すると、代替的なフィルタカートリッジ900と改変された筐体500’が提示されている。図の空気清浄装置アセンブリは、改変された安全フィルタカートリッジ700’も含む。この例において、濾材902とシェル910(および前述の代替案)は、フィルタカートリッジ600および筐体500と多くの重複する、または同様の共通の特徴を有する。したがって、同様の参照番号が同様の特徴に使用され(例えば、602の代わりに902)、重複する特徴についてはここではこれ以上の説明は不要である。
図73を参照すると、フィルタカートリッジ900に追加のシール装置950が設けられていることがわかり、これはシェル912の第一の端914から軸方向に第二の端916の反対に向かって延びる。シール装置950は、プレクリーナに関連付けられる内側カバー部分506’のチューブシート518f’に当接する、軸方向のシールを形成する。それゆえ、シール装置950により、プリクリーナから出る空気はフィルタカートリッジ900に確実に導入され、その一方で、空気がプレクリーナを迂回してフィルタカートリッジ900に入ることがありえないようになる。1つの例において、シール装置950は、シェル912に直接形成される射出成型によるシール(例えば、TPE)である。1つの例において、シール装置950は別々に形成され、後でシェル912に接着剤を使って、または使わずに取り付けられる。第一のシール装置930もまた、シール装置630と比較して改変されており、これについては図76aに関して後で詳しく説明する。フィルタカートリッジ900との別の相違点は、シェル910にハンドル部分948が設けられていることであり、これは円周方向の側壁928で形成され、突起受容部装置の第二の部材908の上に延びる。図73はまた、改変された配置の安全フィルタ700’も示し、シール装置730’は3つではなく、比較的厚い2つのシールリップ732’を含む。安全フィルタ700’はまた、濾材パック902により形成される中央空洞領域903に受けられるハンドル部分701’が設けられているようにも示されている。シェル710’の中に一体で成型されるハンドル部分701’により、修理点検担当者は安全フィルタカートリッジ700’を筐体500’に取り付け、またはそこから取り出しやすくなる。
図74を参照すると、筐体500’の、筐体500と異なる部分が示されている。主な相違は、突起受容部装置540’の第一の部材542’が開放端504aまでは完全に延びておらず、その代わりに側壁546の、概して台形の形状をたどってリップを形成する。この改変された形状により開放領域ができ、それによって、フィルタカートリッジ900が筐体900の中に完全に挿入された状態でも、部材542’が邪魔にならずにオペレータの指が内側に入り、フィルタカートリッジハンドル部分948をつかむことができる。前述のように、筐体の第一の部材542、フィルタカートリッジの第二の部材908、および関連するハンドル部分948は、図のような3つ以外の数で提供できる。例えば、反対の位置に配置された2つの部材とハンドルを持つ配置を提供でき、また、均等に離間された4つの部材とハンドルを持つ配置も同様である。反対の位置に配置された偶数のハンドル部材が提供されている実施例において、第一のカートリッジ900は、フィルタカートリッジ900の長さ方向軸に平行な引く動作によって取り出すことができる。3つのハンドル部材を有する図の例では、ハンドル部材のうちの何れかの2つをつかみ、引くと、ある偏心力が発生する。筐体500’はまた、若干異なるリブ構造507’も含む。
図75~77を参照すると、フィルタカートリッジ900がさらに詳しく示されている。図76aに示される拡大図において最もわかりやすいように、シール装置950は、レッグ部分950aにおいてシェル910の中に形成された通路958の中に部分的に配置されていることと、シール装置950がシェルの開放端914に近い基底部分950bから先端部950cへとテーパ状であることがわかる。シール装置950はまた、それが軸方向に延びる間に半径方向に外側に広がるようにも示されており、シール装置950は円錐形または円錐台形であると言うことができる。シール装置950はまた、シェル開放端914を横切って延びているようにも示され、それによってシール装置950の半径方向の内面950dは、シェル開放端914の半径方向の内面914aと平らになり、気流のための平滑な経路が確保される。
引き続き図76aを参照すると、シール装置930とシール装置630の違いがより詳しくわかる。半径方向に延びる3つのシールリップ632を有する代わりに、シール装置930は2つのシールリップ932、933を含み、これは、基底部分934からフィルタカートリッジの長さ方向軸に対して斜めの角度で延びて、シールリップは半径方向に外側の方向と、軸方向に開放端914aに向かって延びる。シール装置930はまた、バンパ突起935も含み、これはシールリップ932、933間のある位置において基底部分935から延びる。バンパ突起935は、半径方向に外側に延びる材料の肉厚領域であり、フィルタカートリッジ900を筐体500’内の概して中央位置に保持するのを助けるように働き、筐体500’内におけるフィルタカートリッジ900の半径方向への移動を制限する。したがって、バンパ突起933により、シールリップ932、933が片側で圧縮されすぎて、反対側で圧縮されず、筐体500’に密着されなくなる可能性が生じるということが確実になくなる。バンパ突起935はまた、他の位置にも設置できる。
図のように、シールリップ932はより広い基底部分932aからより狭い先端部933aへとテーパ状であり、シールリップ933はより広い基底部分933aからより狭い先端部933bへとテーパ状である。テーパ状の構成は、それによってシールリップが離型しやすく、モールドに注入する際のプラスチックを流れやすくできるため、有利である。
シールリップ933は概してリップシール932より狭く、シールリップ933は粉塵の浸入を阻止するための二次的な種類のシールとして機能し、シールリップ932はフィルタカートリッジ900を完全にシールして、筐体500’を通る空気のすべてがフィルタカートリッジ濾材902を通過せざるをえないようにする一次的な種類のシールとして機能することにも留意されたい。
シール装置950と同様に、シール装置930は、シェル910の上にTPE等の熱可塑性材料で射出成型できる。シェル910への結合を容易にするために、シェル表面に表面特徴952を提供することができる。図77からわかるように、表面特徴は離間された複数の窪みを含み、その中に射出成型材料を流し込み、結合できる。シェル910には、注入材料の流れを確実に制御するためのストップまたは隆条部954および956を設けることができる。ストッパまたは隆条部954、956は、シール装置930をシェル910上の所定の位置にさらに固定するための機械的ロックとしても機能できる。製造上の限界により、射出成型シール装置930には、シール装置930に沿ったある部分でモールド線のシームが残る。1つの有利な構成において、モールドは、シールリップ932を横切るシームライン932cが先端部932bの周囲で円周方向に配置されるように構成される。このような構成では、シームラインはシール装置930のシーリング性能に支障を与えない。シールリップ933は二次的な種類のシールであるため、モールドに残るシームラインはシールリップの円周面に対して横に延び(すなわち、フィルタカートリッジ900の長さ方向軸に平行)、シールリップ933の機能を大きく損なわない。
代替的な配置において、シール装置930および/または950は別々に形成し、後でシェル910に、例えば接着剤で、または接着剤を用いずに摩擦もしくは機械的固定手段で結合できる。このような場合、隆条部954、956には、結合されたシール部材930をより確実に保持するために、より大きな断面を提供することができる。
I.空気清浄装置アセンブリ1000 図78~80
図78~80を参照すると、空気清浄装置アセンブリ1000が示されており、これは、空気清浄装置アセンブリ1000が筐体1100を含み、その中にフィルタカートリッジ1200が提供され、これは濾材パック1202を有し、シール装置1230が濾材パックの外周1204を取り囲み、シール装置1230が第一のシールセグメント1232と、第一のシールセグメントから濾材パック1202の入口および出口流端1206、1208の一方に向かう方向に延びる、少なくとも1つの隣接する偏向シールセグメント1234を含む、という点で前述の配置と同様である。図78および79からわかるように、筐体1100は第一の部分1102およびそれと勘合する第二の部分1104を含んで内部空間を画定し、その中にフィルタカートリッジ1200が位置付けられる。第一の部分1102は吸気口1108を含み、第二の部分は排気口1110を有する。動作中、空気は吸気口1108に入り、フィルタカートリッジ1200を通り、その後、排気口1110から出る。空気は、シール装置1230の動作によってフィルタカートリッジを迂回できないようにされる。本明細書で説明し、図示する他の濾材パックと同様に、濾材パック1202はフルート付きの種類の濾材またはプリーツ付きの種類の濾材、または他の種類の濾材を有することかできる。
図78~80を参照すると、空気清浄装置アセンブリ1000が示されており、これは、空気清浄装置アセンブリ1000が筐体1100を含み、その中にフィルタカートリッジ1200が提供され、これは濾材パック1202を有し、シール装置1230が濾材パックの外周1204を取り囲み、シール装置1230が第一のシールセグメント1232と、第一のシールセグメントから濾材パック1202の入口および出口流端1206、1208の一方に向かう方向に延びる、少なくとも1つの隣接する偏向シールセグメント1234を含む、という点で前述の配置と同様である。図78および79からわかるように、筐体1100は第一の部分1102およびそれと勘合する第二の部分1104を含んで内部空間を画定し、その中にフィルタカートリッジ1200が位置付けられる。第一の部分1102は吸気口1108を含み、第二の部分は排気口1110を有する。動作中、空気は吸気口1108に入り、フィルタカートリッジ1200を通り、その後、排気口1110から出る。空気は、シール装置1230の動作によってフィルタカートリッジを迂回できないようにされる。本明細書で説明し、図示する他の濾材パックと同様に、濾材パック1202はフルート付きの種類の濾材またはプリーツ付きの種類の濾材、または他の種類の濾材を有することかできる。
図78で最もわかりやすいように、第一の筐体部分1102と第二の筐体部分1104は、相互に隣接する相補的な形状の、軸方向に偏向する端1112、1114を有する。シール装置1230はまた、端1112、1114により画定される経路に従い、それによってシールはまた、高さ1230hにおいて、前述の例と同様の方法で軸方向に偏向する。筐体の半分部分1102、1104を相互に固定するために、ラッチ1116を提供できる。
図80を参照すると、シール装置1230をより詳しく見ることができる。図のように、シール装置1230は円周方向の支持部材1232を含み、これは濾材パック1202に結合されるか、前述の種類の濾材パックを取り囲むシェルの一部である。円周方向の支持部材1232は軸方向に延びる部分1234と、隣接する、半径方向に延びる部分1236を含む。部分1236から、軸方向に延びるシール支持部分1238は取付けパッド1234に基本的に平行な方向に延びる。シール装置1230はシーリング部材1240をさらに含むことができ、これは複数のシールリップ1242と1つのバンパ部分1244を含む。図の例において、シール支持部分1238は、比較的硬いプラスチックとして提供され、シールリップ1242とバンパ部分1244は、シール支持部分1238の上に比較的柔らかい材料(例えば、TPE)で射出成型される。筐体部分1104は、内壁1122と外壁1124により画定される幅1120wの通路1120を有するように形成できる。シールリップ1242は、内壁および外壁1122、1124に当接してシールする。バンパ部分1244は、筐体部分1102、1104とシール支持部1232との間の硬質物同士の接触を防止し、また、ラッチで固定された2つの筐体部分1102、1104間に軸方向の圧縮面を提供する。
理解すべき点として、幅1120wは濾材パック1102の直径のわずかな部分のみに相当する。より大型の濾材パックの場合、挿入できる大きさで、小さい通路に当接してシールできればよいシーリング部材1240は、シール部材が濾材パックを取り囲むように構成される配置より有利であり得る。図の配置はそれゆえ、より低コスト、より魅力的な外観の製品、および性能の向上(濾材パックの入口および出口面のマスキングがより低い)等の利点を有することができる。シール部材240の設計はまた、勘合/インターロック部品に関する寸法の問題(濾材パックを取り囲む大型の射出成型シールの場合に存在する)の影響をほとんど受けず、射出成型筐体の中の、特徴的長さが短く、数千分の1インチ以内に制御できる特徴物にのみ影響される。適正な設計により、図の配置では、非常に小さい接触面積を有するいくつかの冗長的なシール面があるが、局所的な接触圧力が比較的高く、これはシールの完全性を保持しながら、取付けと取出しのための力は最小限にとどめる。図80に示される設計は、挿入深さの影響をほとんど受けず、これは、オーバセンタ/ピアノ線ラッチの使用、およびサービスカバーの中に成型されるばね懸架式スナップ手段の構築を不要にできることを意味する。それに加えて、挿入深さの影響を受けにくいため、筐体とサービスカバー間の、シール完全性を損なわない接合面のために、例えば図78のように軸方向に偏向するパターン等、いくつの凹凸でも生じさせることができる。
J.空気清浄装置アセンブリ2000 図81~85
図81~85を参照すると、空気清浄装置アセンブリ2000が示され、これは、空気清浄装置アセンブリ2000が筐体2100を含み、その中にフィルタカートリッジ2200が提供され、これは濾材パック2202を有し、シール装置2230が濾材パックの外周2204を取り囲み、シール装置2230が第一のシールセグメント2232と、第一のシールセグメントから濾材パック2202の入口および出口流端2206、2208の一方に向かう方向に延びる、少なくとも1つの隣接する偏向シールセグメント2234を含む、という点で前述の配置と同様である。図81および82からわかるように、筐体2100は第一の部分2102および第二の部分2104を含んで内部空間を画定し、その中にフィルタカートリッジ2200が位置付けられる。図のように、第二の部分2104は第一の部分2102に関して回転可能であり、回転可能なハンドル2106またはその他の特徴により閉位置に保持され、カートリッジを筐体の第一の部分2102の中にロックする。第一の部分2102は吸気口2108を含み、第二の部分2104は排気口2110を有する。動作中、空気は吸気口2108に入り、フィルタカートリッジ2200を通り、その後、排気口2110から出る。空気は、第一の筐体部分2102の側壁内面2102aと当接する、半径方向に外側に向かうシールを形成するシール装置2230の動作によってフィルタカートリッジを迂回できないようにされる。本明細書で説明し、図示する他の濾材パックと同様に、濾材パック2202はフルート付きの種類の濾材またはプリーツ付きの種類の濾材、または他の種類の濾材を有することかできる。
図81~85を参照すると、空気清浄装置アセンブリ2000が示され、これは、空気清浄装置アセンブリ2000が筐体2100を含み、その中にフィルタカートリッジ2200が提供され、これは濾材パック2202を有し、シール装置2230が濾材パックの外周2204を取り囲み、シール装置2230が第一のシールセグメント2232と、第一のシールセグメントから濾材パック2202の入口および出口流端2206、2208の一方に向かう方向に延びる、少なくとも1つの隣接する偏向シールセグメント2234を含む、という点で前述の配置と同様である。図81および82からわかるように、筐体2100は第一の部分2102および第二の部分2104を含んで内部空間を画定し、その中にフィルタカートリッジ2200が位置付けられる。図のように、第二の部分2104は第一の部分2102に関して回転可能であり、回転可能なハンドル2106またはその他の特徴により閉位置に保持され、カートリッジを筐体の第一の部分2102の中にロックする。第一の部分2102は吸気口2108を含み、第二の部分2104は排気口2110を有する。動作中、空気は吸気口2108に入り、フィルタカートリッジ2200を通り、その後、排気口2110から出る。空気は、第一の筐体部分2102の側壁内面2102aと当接する、半径方向に外側に向かうシールを形成するシール装置2230の動作によってフィルタカートリッジを迂回できないようにされる。本明細書で説明し、図示する他の濾材パックと同様に、濾材パック2202はフルート付きの種類の濾材またはプリーツ付きの種類の濾材、または他の種類の濾材を有することかできる。
1つの態様において、第一の筐体部分2102は側壁の1つに開口またはスロット2112を含む。スロット2112は、濾材パック2202の延長部2240を受けるためのものである。延長部とスロットの配置により、例えば空気清浄装置2000がトラクタの屋根のキャビンエアフィルタとして使用される場合に、パネル型のフィルタエレメントの保守性が改善される。フィルタカートリッジ2200を筐体の第一の部分2102の中に完全に取り付ける前に、エレメントの延長部2240を最初に筐体2102のスロット2112の中にフィットさせる。パネル2200はすると、有利な点として、所定の位置に保持され、筐体2102の片側に拘束される。この位置は、図84で見ることかできる。図85に示される次のステップは、延長部とスロットにより構成されているヒンジを利用して、カートリッジ2200をその最終位置にさらに押し込むことである。
この概念の別の目的は、異なる部品間、例えば開閉ハンドル-フィルタエレメント-筐体間の、狭い製造公差を必要とする取付用の特徴と接合面を限定することである。ヒンジ側での筐体に関するエレメントの位置は、スロットと延長部の位置によって制御される。反対側では、それより厳しくない精度が、シールの半径方向部分についてのみ求められる。取り外し可能なエレメントの位置は、第二の筐体部分2104(提供されている場合)および同じ側のハンドル2106またはパネルフィルタの位置をロックするその他の特徴によって制御できる。
シール装置2230の圧縮が制御されるようにするために、シール装置と整列する回転地点が好ましい。エレメントの延長部2240と筐体2102のスロット2112により構成されるヒンジは、その理由から、筐体と半径方向のシールとの主要接触領域により画定される仮想平面内にある。この回転地点はシール装置2230と整列しているため、エレメントの円周全体にわたる半径方向へのシールは、スロット2112と延長部2240の存在によって適用できない。基本的に、延長部2240はガスケット領域に入り込み、それがガスケットに沿った漏れの原因となる。これは、シール装置2230の第一の部分2232が延長部2240と整列し、第二の部分2242が軸方向に入口端2108に向かって、延長部2240の周囲で偏向するような、軸方向に偏向するシール装置2240を有することによって解決される。あるいは、第二の部分2242はその代わりに、出口端2110に向かって偏向させることもできる。いくつかの例において、シール装置2230と筐体の第一の部分2102は、半径方向のシールが内壁面2102aとシール装置2230との間に形成されるように、および/または軸方向のシールが筐体部分1102とシール装置2230との間に形成されるように構成できる。
VII.最後の所見と考察
以下の項で、特許請求の範囲の形態で文章を提供する。特許請求の範囲は、本開示の教示に従って使用可能な様々な選択肢、特徴、および特徴の組合せを示す特徴を含む。明記されているものに代わる、本明細書にける上述の説明と矛盾しない特徴も可能である。
以下の項で、特許請求の範囲の形態で文章を提供する。特許請求の範囲は、本開示の教示に従って使用可能な様々な選択肢、特徴、および特徴の組合せを示す特徴を含む。明記されているものに代わる、本明細書にける上述の説明と矛盾しない特徴も可能である。
Claims (81)
- エアフィルタカートリッジにおいて、
(a)濾材パック外周を有し、相対する入口および出口流端を有する濾材を含む濾材パックと、
(b)前記濾材パック外周を取り囲むシール装置であって、半径方向に向かう第一のシールセグメントと、前記第一のシールセグメントから前記入口および出口流端のうちの一方に向かって延びる、隣接し、半径方向に向かう少なくとも1つの偏向シールセグメントを含むシール装置と、
を含むエアフィルタカートリッジ。 - 前記半径方向のシールは、交互に配置された、複数の半径方向に向かう第一のシールセグメントと偏向シールセグメントを画定する、
請求項1に記載のエアフィルタカートリッジ。 - 前記偏向シールセグメントは、前記半径方向に向かう第一のシールセグメントに対して斜めの角度に配置された移行セグメントを含む、請求項1または2に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は外側に向かうシール装置である、請求項1~3の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置はポリウレタン材料から形成される、請求項1~4の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は熱可塑性エラストマ材料から形成される、請求項1~5の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は前記濾材パックの上に射出成型される、請求項1~6の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は熱可塑性エラストマから形成される、請求項1~7の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は少なくとも1つのリップシールを含む、請求項1~8の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は、離間され、平行の関係に配置された3つのリップシールを含む、請求項1~9の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 各リップシールは、前記濾材パックの前記外周に対して斜めの角度で配置される、請求項9又は10に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は、3つの偏向シールセグメントにより分離された3つの半径方向に向かう第一のシールセグメントを含み、前記シール装置が3次の回転対称である、請求項1~11の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記濾材は、前記入口流面と前記出口流面との間に延びる複数のフルートを含み、前記濾材は、前記入口面と前記出口面との間で、その中の濾過されていない空気の通過に対して閉鎖される、請求項1~12の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置と濾材パックの各々は丸い断面形状を有する、請求項1~13の何れか1項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において、
(a)外周を有し、相対する第一および第二の端を有する濾材を含む濾材パックと、
(a)前記濾材パック外周の周囲に配置されたシール装置と、
(b)前記濾材パック外周から延びる突起受容部装置の第一の部材であって、前記シール装置の少なくとも一部と円周方向に整列する第一の部材と、
を含むエアフィルタカートリッジ。 - 前記突起受容部装置の前記第一の部材は、前記シール装置と前記濾材パックの第一の端との間に配置される、請求項15に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記突起受容部装置の前記第一の部材は、前記濾材パック外周から半径方向に延びる突起である、請求項15または16に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記突起受容部装置の前記第一の部材は複数の第一の部材を含む、請求項15~17の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記複数の第一の部材の各々は、前記濾材パック外周から半径方向に延びる突起である、請求項18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は少なくとも2次の回転対称である、請求項15~19の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記複数の第一の部材は半径方向に離間された3つの突起を含み、前記エアフィルタカートリッジが3次の回転対称である、請求項20に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 各突起は第一の区間および隣接する第二の区間を有し、前記第二の区間は前記第一の部材から前記濾材パックの第一の端に向かう方向に、前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項15~21の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 各突起は、前記第一の区間と隣接する第三の区間を有し、前記第三の区間は前記濾材パックの第一の端に向かう方向に、前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項20に記載のエアフィルタカートリッジ。
- (a)前記濾材パックの前記外周を取り囲む保護カバー
をさらに含む、請求項15~23の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。 - 前記突起受容部装置の前記第一の部材は複数の第一の部材を含む、請求項15~24の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記複数の第一の部材の各々は、前記濾材パックから半径方向に延びる突起である、請求項15~25の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 各突起は第一の区間および隣接する第二の区間を有し、前記第二の区間は前記第一の区間から前記濾材パックの第一の端に向かう方向に、前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項26に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 各突起は、前記第一の区間と隣接する第三の区間を有し、前記第三の区間は前記濾材パックの第一の端に向かう方向に、前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項27に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記濾材は前記第一の端の入口流面と前記第二の端の出口流面との間に延びる複数のフルートを含み、前記濾材は、前記入口面と前記出口面との間で、その中の濾過されていない空気の通過に対して閉鎖される、請求項15~28の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置と濾材パックの各々は丸い断面形状を有する、請求項15~29の何れか1項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において、
(a)濾材パックであって、
i.濾材パック外周を有し、相対する入口および出口流端を有する濾材を含み、
ii.前記濾材パックの前記外周を取り囲む保護カバーを有する
濾材パックと、
(b)前記保護カバーの周囲の帯を形成するシール装置であって、交互に配置された半径方向に向かう第一および第二のシールセグメントを含み、前記第一のセグメントは第一の弧の長さを有し、前記第二のセグメントは第二の弧の長さを有し、各第一のセグメントは前記第一の弧の長さに沿って、各第二のシールセグメントの前記第二の弧の長さに沿った第二の形状とは異なる第一の形状を有するシール装置と、
を含むエアフィルタカートリッジ。 - 前記半径方向のシールは、交互に配置された半径方向に向かう複数の第一のシールセグメントと第二のシールセグメントを画定する、請求項31に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記第二のシールセグメントは、前記半径方向に向かう第一のシールセグメントに対して斜めの角度に配置された移行セグメントを含む、請求項31または32に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は外側に向かうシール装置である、請求項31~33の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置はポリウレタン材料から形成される、請求項31~34の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は熱可塑性エラストマ材料から形成される、請求項31~35の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は前記濾材パックの上に射出成型される、請求項31~36の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は熱可塑性エラストマから形成される、請求項31~37の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は少なくとも1つのリップシールを含む、請求項31~38の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は、離間され、平行な関係に配置された3つのリップシールを含む、請求項31~39の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 各リップシールは、前記保護カバーの前記外周に対して斜めの角度配置される、請求項39または40に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置は、3つの第二のシールセグメントにより分離された、半径方向に向かう3つの第一のシールセグメントを含み、前記シール装置が3次の回転対称である、請求項31~41の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記濾材は前記入口流面と前記出口流面との間に延びる複数のフルートを含み、前記濾材は、前記入口面と前記出口面との間で、その中の濾過されていない空気の通過に対して閉鎖される、請求項31~42の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置と濾材パックの各々は丸い断面形状を有する、請求項31~43の何れか1項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において、
(a)濾材パックであって、
i.濾材パック外周を有し、相対する第一および第二の端を有する濾材を含み、
ii.前記濾材周囲に延びる保護カバーを有し、
iii.前記保護カバーと一体に形成された突起受容部装置の第一の部材を有する
濾材パックと、
(b)前記保護カバーの周囲の帯を形成するシール装置であって、
半径方向のシール面を有し、前記第一の部材は前記シール装置と前記濾材パックの第一の端との間に配置されるシール装置と、
を含むエアフィルタカートリッジ。 - 前記突起受容部装置の前記第一の部材は前記シール装置と前記濾材パックの第一の端との間に配置される、請求項45に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記突起受容部装置の前記第一の部材は、前記濾材パック外周から半径方向に延びる突起である、請求項45または46に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記突起受容部装置の前記第一の部材は複数の第一の部材を含む、請求項45~47の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記複数の第一の部材の各々は、前記濾材パック外周から半径方向に延びる突起である、請求項48に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記エアフィルタカートリッジは少なくとも2次の回転対称である、請求項45~49の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記複数の第一の部材は半径方向に離間された3つの突起を含み、前記エアフィルタカートリッジが3次の回転対称である、請求項45~50の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 各突起は第一の区間および隣接する第二の区間を有し、前記第二の区間は前記第一の区間から前記濾材パックの第一の端に向かう方向に、前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項49に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 各突起は、前記第一の区間と隣接する第三の区間を有し、前記第三の区間は前記濾材パックの第一の端に向かう方向に、前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項52に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記濾材は前記第一の端の入口流面と前記第二の端の出口流面との間に延びる複数のフルートを含み、前記濾材は、前記入口面と前記出口面との間で、その中の濾過されていない空気の通過に対して閉鎖される、請求項45~53の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記シール装置と濾材パックの各々は丸い断面形状を有する、請求項45~54の何れか1項に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 空気清浄装置アセンブリにおいて、
(a)半径方向の空洞を有する内部を画定し、突起受容部装置の第一の部材を有する開閉可能な清浄装置筐体と、
(b)前記筐体内部空洞内に取り外し可能に設置されたエアフィルタカートリッジであって、
i.外周を有し、相対する第一および第二の端を有する濾材を含む濾材パックと、
i.前記濾材パック外周に配置されたシール装置と、
ii.前記濾材パック外周から延びる突起受容部装置の第一の部材であって、前記シール装置の少なくとも一部と円周方向に整列する第一の部材と、
を含むエアフィルタカートリッジと、
を含む空気清浄装置アセンブリ。 - 前記第一の部材は、前記筐体の主要部分から半径方向に離間された端壁と、前記端壁と前記主要部分との間に延びる半径方向に突出する側壁と、を含む、請求項56に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記端壁は、前記濾材パックの第一の端により画定される平面に対して斜めの角度で配置される少なくとも1つの傾斜部分を含む、請求項56または57に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記第一の部材は空洞であり、前記第二の部材は、前記濾材を取り囲む保護カバーから延びる突起である、請求項56~58の何れか1項に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記第一の部材は半径方向に離間された複数の空洞を含み、前記第二の部材は前記空洞と同じ数の複数の突起を含む、請求項56~58の何れか1項に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記濾材パックは、前記濾材パック上の前記突起の数と等しい数の向きで前記筐体内部空洞に挿入するように整列させることができる、請求項56~60の何れか1項に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記第一の部材は3つの空洞を含み、前記第二の部材は前記空洞内に受けられる3つの突起を含む、請求項56~61の何れか1項に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記突起受容部装置の前記第二の部材は、前記半径方向のシール面と前記濾材パックの第一の端との間に配置される、請求項56~62の何れか1項に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 各突起は第一の区間と隣接する第二の区間を有し、前記第二の区間は前記第一の区間から前記濾材パックの第一の端に向かって、前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項59に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 各突起は、前記第一の区間に隣接する第三の区間を有し、前記第三の区間は前記濾材パックの第一の端に向かって、前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項64に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記第一の部材は前記第二の部材と相補的な形状を有する、請求項56~65の何れか1項に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記第一および第二の部材の各々は、第一の区間と第二の隣接する区間を含み、前記第二の区間は前記第一の区間から、前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項56~66の何れか1項に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記第一および第二の部材の各々は、前記第一の区間と隣接する第三の区間を含み、前記第三の区間は前記第一の区間に対して斜めの角度で延びる、請求項56~67の何れか1項に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- 前記筐体、シール装置、および濾材パックの各々は丸い断面形状を有する、請求項56~67の何れか1項に記載の空気清浄装置アセンブリ。
- エアフィルタカートリッジにおいて、
(a)外周を有し、相対する入口および出口流端を有する濾材を含む濾材パックと、
(b)前記濾材パック外周の周囲に連続的な帯を形成するシール装置であって、少なくとも1つの平坦区間であって、前記少なくとも1つの平坦区間と同一平面内にない少なくとも1つの偏向区間により結合される少なくとも1つの平坦区間を含む半径方向のシール面を有するシール装置と、
を含むエアフィルタカートリッジ。 - エアフィルタカートリッジにおいて、
(a)外周を有し、相対する入口および出口流端を有する濾材を含む濾材パックと、
(b)前記濾材パック外周の周囲に連続的な帯を形成するシール装置であって、少なくとも1つの平坦区間と、前記平坦区間から前記出口流端に向かって延びる少なくとも1つの偏向区間を含む半径方向のシール面を有し、前記半径方向のシール面は少なくとも2次の回転対称であるシール装置と、
を含む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)外周を有し、相対する入口および出口流端を有する濾材を含む濾材パックと、
(b)前記濾材パック外周の周囲に連続的な帯を形成するシール装置であって、部分的に第一のシール面に沿って延びる第一の部分を有し、少なくとも部分的に前記第一のシール面の外側に延びる少なくとも1つの偏向部分を有する半径方向のシール面を有するシール装置と、
を含むエアフィルタカートリッジ。 - エアフィルタカートリッジにおいて、
(a)外周を有し、相対する第一および第二の濾材パック端間で軸方向に延びる濾材パックと、
(b)前記濾材パック外周の周囲に連続する帯を形成し、前記半径方向のシールが第一のセグメントと前記第一のセグメントから円周方向に離間された第二セグメントを画定するシール装置と、
を含み、
i.前記第一のセグメントは、前記第一の保護カバーの端によって画定される第一の平面に平行であり、前記第一の保護カバー端から第一の軸方向の距離に配置され、
ii.前記第二のセグメントは、前記第一の平面に平行であり、前記第一の保護カバー端から第二の軸方向の距離に配置され、
iii.前記第一の距離は前記第二の距離より短い
エアフィルタカートリッジ。 - 空気清浄装置アセンブリにおいて、
(a)半径方向の空洞を有する内部を画定する開閉可能な清浄装置筐体と、
(b)筐体内部空洞の中に取り外し可能に配置されるエアフィルタカートリッジであって、
i.濾材パック外周を有し、相対する入口および出口流端を有する濾材を含む濾材パックと、
ii.前記濾材パック外周を取り囲むシール装置であって、半径方向に向かう第一のシールセグメントと、前記第一のシールセグメントから前記入口および出口流端のうちの1つに向かう方向に延びる、少なくとも1つの隣接する半径方向に向かう偏向シールセグメントを含むシール装置と、
を含むエアフィルタカートリッジと、
を含む空気清浄装置アセンブリ。 - 空気清浄装置アセンブリにおいて、
(a)半径方向の空洞を有する内部を画定する開閉可能な清浄装置筐体と、
(b)筐体内部空洞の中に取り外し可能に配置されるエアフィルタカートリッジであって、
i.濾材パックであって、
1.濾材パック外周を有し、対向する入口および出口流端を有する濾材を含み、
2.前記濾材パックの前記外周を取り囲む保護カバーを有する
濾材パックと、
ii.前記保護カバーの周囲に帯を形成するシール装置であって、交互に配置された半径方向に向かう第一および第二のシールセグメントを含み、前記第一のセグメントは第一の弧の長さを有し、前記第二のセグメントは第二の弧の長さを有し、前記第一のセグメントは前記第一の弧の長さに沿って、前記第二の弧の長さに沿った各第二のシールセグメントの第二の形状とは異なる第一の形状を有するシール装置と、
を含むエアフィルタカートリッジと、
を含む空気清浄装置アセンブリ。 - 空気清浄装置アセンブリにおいて、
(a)半径方向の空洞を有する内部を画定する開閉可能な清浄装置筐体と、
(b)筐体内部空洞の中に取り外し可能に配置されるエアフィルタカートリッジであって、
i.濾材パックであって、
1.濾材パック外周を有し、対向する入口および出口流端を有する濾材を含み、
2.前記濾材の周囲に延びる保護カバーを有し、
3.前記保護カバーと一体に形成される突起受容部装置の第一の部材を有する
濾材パックと、
ii.前記保護カバーの周囲に帯を形成するシール装置であって、半径方向のシール面を有と、前記第一の部材は前記シール装置と前記濾材パックの第一の端との間に配置されるシール装置と、
を含むエアフィルタカートリッジと、
を含む空気清浄装置アセンブリ。 - エアフィルタカートリッジにおいて、
(a)濾材パックであって、
i.濾材パック外周を有し、相対する第一および第二の端を有する濾材を含み、
ii.前記濾材の周囲に延びる保護カバーを有し、
iii.前記保護カバーと一体に形成された突起受容部装置の第一の部材を有する
濾材パックと、
(b)前記保護カバーの周囲に帯を形成する第一のシール装置であって、半径方向のシール面を有し、前記第一の部材が前記シール装置と前記濾材パックの第一の端との間に配置される第一のシール装置と、
(c)前記保護カバーの第一の端から軸方向に前記濾材パックの第二の端の反対に延びる第二のシール装置であって、軸方向のシール面を有する第二のシール装置と、
を含むエアフィルタカートリッジ。 - 前記第一および第二のシール装置は前記保護カバーの上に射出成型される、請求項77に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記第一のシール装置は第一のテーパ状のシールリップと第二のテーパ状のシールリップを含む、請求項77に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記第一のテーパ状のシールリップの基底部厚さは、前記第二のテーパ状のシールリップの基底部厚さより厚い、請求項79に記載のエアフィルタカートリッジ。
- 前記第一のシール装置は、前記基底部分から延び、前記第一および第二のシールリップ間に配置された半径方向の突起を含む、請求項79に記載のエアフィルタカートリッジ。
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