专利名称：过滤器元件;空气清洁器;组件;和方法
技术领域：
本发明涉及用于过滤诸如液体或气体的流体的过滤器结构。该特定的发明涉及直通流过滤器元件；安全过滤器元件；使用这样元件的组件；预清洁器；以及用于使用和组装这样过滤器元件的方法。
背景技术：
直通流过滤器元件已应用于过滤诸如气体或液体的流体的各种系统中。直通流过滤器元件通常具有一入口面(或端)和一相对设置的出口面(或端)。在过滤过程中，待过滤的流体沿一个方向流动进入入口面处的过滤器元件，当它退出出口面时，仍具有大致相同的方向。通常，直通流过滤器元件安装在一外壳内以供使用。在使用一段时间后，过滤器元件要求保养，或通过清洁或完全地更换过滤器元件。在元件和元件放入使用的外壳的一部分之间需要有一密封，以确保流过结构的流体得到合适的过滤。
需要有直通流过滤器元件、其组件的改进和它们的使用。
发明内容
根据本发明，提供一过滤器元件。一般来说，过滤器元件具有一直通流结构，其包括Z形过滤器介质。过滤器元件包括一密封垫片。
本发明还涉及空气清洁器组件。一般来说，空气清洁器组件包括一外壳，外壳包括一盖和一初级空气清洁器部分。一初级过滤器元件定位在外壳内，以使其上的一轴向密封或夹紧密封垫片定位在盖和初级空气清洁器部分之间。在某些优选的实施例中，盖包括一预清洁器，较佳地其中包括多个飓风空气分离器和一灰尘排放器。
在某些优选的实施例中，外壳内的初级空气过滤器具有一跑道的形状。
本发明还涉及安全元件。
还提供组装和使用的方法。
附图的简要说明
图1是根据本发明的一空气清洁器结构的侧视立体图；图2是示于图1的空气清洁器结构的分解的立体图，其中，可看到预清洁器、初级过滤器元件，以及安全过滤器元件；图3是示于图1的空气清洁器结构的入口端视图；图4是示于图1的空气清洁器结构的截面图，该截面沿图3的线4-4截取；图5是用于根据本发明的初级过滤器元件的介质类型的Z形介质的示意的立体图；图6是示于图2的初级过滤器元件的入口端视图；图7是图6的初级过滤器元件的截面图，该截面沿图6的线7-7截取；图8是一放大的局部视图，示出安装在初级过滤器元件上的垫片和在某些外壳部件上的结构件之间的相互作用；图9是用于本发明中的一垫片件的一变化的实施例的局部的截面图；图10是类似于图8所示视图的一放大的局部视图，但示出图9中所示的变化的垫片结构；图11是用于图2中所示的空气清洁器结构中的安全过滤器元件的立体图；图12是图11中所示的安全过滤器元件的纵向截面图；图13是图11的安全过滤器元件的端视图；图14是示于图11中的安全过滤器元件的侧视图；图15是初级过滤器元件和安全过滤器元件彼此接合时的立体图；图16是从与图15相对方向透视的一立体图，示出彼此接合的初级过滤器元件和安全过滤器元件；图17示出如图15和16所示接合的初级过滤器元件和安全过滤器元件的侧视图；图18是图17中所示过滤器元件的俯视平面图；
图19是图17的结构的仰视平面图；图20是互相作用的初级过滤器元件和安全过滤器元件的截面图，该截面沿图18的线20-20截取；图21是接合的初级过滤器元件和安全过滤器元件的侧视图；以及图22是图21的结构的截面图，该截面沿图21的线22-22截取。
具体实施例方式
A.综述一般来说，本发明所述的技术应用于流体清洁器。一般有两种类型利用本技术的流体清洁器，即，液体清洁器和气体清洁器。所述实施例具体为一空气清洁器(即，气体清洁器类型)，因此，在本文中将描述其特征。从一般的描述中将会明白所述原理和技术可应用于液体清洁器或其它气体清洁器。
图1中标号1表示一根据本发明的空气清洁器结构。空气清洁器结构1一般地包括一外壳2、一出口流动管道3，以及一灰尘排放器4。一般来说，空气清洁器结构1还包括一在外壳2内的实用的(初级)过滤器元件部件(将在下文中描述)和一选择性的实用的安全(或次级)过滤器元件部件。当这里的术语“初级”用来指示一过滤器时，它意指在组件内实施主要过滤的一过滤器元件。在此实例中，所谓的术语“过滤”意指借助于流体通过介质而去除颗粒的材料。本文中的术语“实用的”意指一过滤器元件构造成定期地移去和更换。(即，空气清洁器可通过移去一个元件并安装上另一元件而可继续使用。)万一初级元件失效，则安全元件或次级元件帮助保护装有空气清洁器组件1的设备的下游部件。
仍参照图1，一般来说，所示空气清洁器1是一优选的两级空气清洁器，其具有一盖7(在此实例中是一预清洁器部分8)和一初级空气清洁器部分9。特别所示的外壳2连接在盖7和初级空气清洁器部分9之间的接头或区域11处。在外壳接头11处，盖7和初级空气清洁器部分9可以打开或分离，以便进入到内部接纳的过滤器元件部件，以便进行保养。这将在下文中予以详细地描述。这里的一步骤，其相对于初级空气清洁器部分9枢转(或在某些实例中，甚至去除)一外壳盖7，该步骤将称之为获得到达内部接纳的过滤器元件部件的保养通道，或称之为“打开”空气清洁器1，例如，用于保养。
一般来说，通过预清洁器8内的个别的飓风或离心分离器13，待过滤的空气在端部12处进入空气清洁器组件1。用于标号13处的这种类型的分离器可以是传统的，因此可使用各种的类型，例如，在美国专利4,242,115和4,746,340所揭示的类型，本文援引该两个专利以供参考。然而，特别所示的预清洁器8可导致诸多的优点。在分离器13内，发生第一级灰尘分离或预清洁，在此部位处分离的灰尘从预清洁器8通过灰尘排放器4(具体来说，通过排放管14和排放阀15)排放。当然，在预清洁器8内实施的过程不是如上述术语描述的那种“过滤”，因为与流体通过一介质的过程相对比，在预清洁器内的灰尘的分离是由离心或飓风过程产生的。特别所示的预清洁器8将在下面D节中描述。
从预清洁器8出来进入到初级空气清洁器部分9内的空气，然后，通过一内部接纳的初级过滤器元件(将在下面B节中描述)，通过选择的安全元件(将在下面C节中描述)，最后，进入一清洁空气区域内，以便退出清洁空气出口管3。清洁空气从出口管3可引导到下游的任何的设备，例如，引导到一内燃机的发动机空气进口。
参照图1和2，一般来说，通过支承16和上面的中心夹具17，盖7可枢转地固定在初级空气清洁器部分9上。一旦上面的中心夹具17释放，通过相对于支承16枢转盖7(或预清洁器8)，盖7可相对于外壳2的初级空气清洁器部分9打开。或者，在打开过程中，该系统可构造成盖7完全地分离。
参照图1，例如使用螺栓通过安装垫19，组件1可安装在各种机器部分上。一般来说，空气清洁器1将安装有大致朝向下的排放管14和灰尘排放器15，以便于灰尘的排放。
现将注意力引向图4，它是组件1的截面图，该截面沿图3的线4-4截取。参照图4，预清洁器8显示为安装在初级空气清洁器部分9上，显示出内部接纳的初级过滤器元件22和内部接纳的安全过滤器元件20。
B.合用的初级过滤器元件过滤器元件22构造成允许直通的流动；即，它具有一直通的流动结构。本文中所谓的术语“直通流动”意指流入过滤器元件22以便过滤的流体，在入口端或面23处沿第一方向进入过滤器元件22，从相对的出口端或面24退出，并使流动沿相同的方向。如上表述特征的术语“直通流动”意指具体地区分一系统中的流动，该系统诸如1989年3月9日出版的WO89/01818所描述的，其中，空气进入一圆柱形的打褶的过滤器件，使其方向对着一圆柱形表面，然后，在作近似90°转向后，退出该元件(例如，通过一孔)。
过滤器元件22包括一过滤器结构，其具有一外侧壁或表面25并包括过滤器介质26，该介质构造成从进入入口端或面23的气体流中过滤颗粒，以使退出出口端或面24的气体流至少部分地清洁(即，没有颗粒)。如从图2中可见的，过滤器元件22还包括一垫片或密封件28，其帮助阻止过滤器元件22和安装有过滤器元件22的外壳2的部分之间的泄漏。优选的垫片28完全地、围绕直通流结构或元件22的外侧壁25周缘地延伸。
用于空气过滤器结构1的初级元件22内的优选的过滤器介质26是下文中描述的一种类型的介质，通常称之为“Z形介质”或“Z-过滤器介质”。Z过滤器介质一般地包括一固定到一面向非波纹的薄片上的波纹的或打褶的介质片。该介质在波纹的或凹槽的介质的一面上布置形成一组纵向的凹槽或空气流动通道。在介质的一相对面上形成另一组流动通道。在操作中，一组凹槽中的诸凹槽称之为入口凹槽，在介质的入口端或面处保持为敞开，在介质的出口端或面处密封或其它方式折叠成关闭。同样地，第二组凹槽中的诸凹槽一般称之为出口凹槽，在过滤器的入口端或面处保持为密封或其它方式关闭，在过滤器的出口端或面处保持敞开。在操作中，通过进入到在元件上游端处的敞开的入口凹槽，空气通过进入到空气过滤器结构的一流动面内。空气不能流出这些入口凹槽的关闭端，于是，它必须通过过滤器介质进入到出口凹槽内。然后，过滤的空气从过滤器元件的出口端通过出口凹槽的敞开端向外通过。
可使用各种形状的初级过滤器元件22，即，外周缘的结构。用于附图的结构中的特殊的形状是一“长圆形”或“跑道”形状。它的形成可参照图6来理解，该图示出该元件。参照图6，该形状具有第一和第二相对的、大致平行的直的部分38、39，带有相对的圆(通常为半圆)端部分40、41。例如，变化的结构可包括椭圆和圆形。
参照图5，一般来说，过滤器介质26是一盘卷的两层结构45，其由一固定到一波浪形薄片47的平的(非波浪形的)薄片46形成。一般来说，在波浪形薄片47的一面48上，一第一组的凹槽49形成；而在一相对的第二面50上，一第二组的凹槽51形成。在图5中，边缘53将对应于图2的入口面23；而边缘54将对应于图2的出口面24。图5中的虚线表示两层的结构45因盘卷的原因在何处和如何回到和围绕到其自身；实线是所示两层的外层。在变化的实施例中，过滤器介质可以是一堆叠的结构，代替盘卷结构。堆叠结构包括多个固定到一堆叠在彼此顶上的波浪形薄片47上的平的薄片46。
第一组凹槽49将通过一密封剂料或类似的结构(未示出)密封在边缘54附近。第二组凹槽51将通过一密封剂料55(如图所示)密封在第一边缘53附近。
从图2和5中可知，可以明白介质26如何发挥功能。一般来说，第一组凹槽49在入口面23处敞开，因此包括入口凹槽。由于在此部位处的密封剂料或类似的结构的原因，诸槽将在其出口端54处关闭。因此，在入口边缘53处进入凹槽49的空气必须通过介质26而从入口凹槽49跑逸。一旦通过介质，则发生过滤，在离密封剂53的下游部位处，流体流进入到第二组(出口)凹槽51。出口凹槽51沿着边缘54敞开，因此，过滤过的流体流可流出介质26。这种类型的结构的特征一般地在于Z形过滤器介质。该Z形过滤器介质可包括多个凹槽；各凹槽具有一邻近入口流动面的上游部分和一邻近出口流动面的下游部分；凹槽中的选择的凹槽在上游部分处敞开，而在下游部分处关闭；凹槽中的选择的凹槽在上游部分处关闭，而在下游部分处敞开。
在过滤器介质26中可采用各种波纹形状和尺寸。实例包括有导致直的凹槽的波浪形，其中凹槽彼此平行且从一端到另一端不变化形状；具有变形的或捏压端的直的凹槽；以及锥形的凹槽，其中，入口凹槽从宽端朝向一狭窄端逐渐地会聚，而邻近出口凹槽处从一狭窄端到一宽端沿相同的方向发散。各种Z形过滤器介质的结构在下面的参考文献中描述1.标准凹槽示于U.S.5,820,646；和U.S.5,895,574。
2.锥形的凹槽，带有变形端的凹槽，以及凹槽形状的其它变体在WO97/40918中有描述，其在1997年11月6日出版。
本文援引上述参考文献(即，U.S.5,820,646；和U.S.5,895,574和WO97/40918)以供参考。
再次参照图2，(初级)过滤器元件22是实用的。本文中的术语“实用的”意指过滤器元件22可从空气清洁器组件1中移去，或者进行整新或者进行更换。在典型的系统中，在使用操作过程中，过滤器元件22定期地更换，并安装新的元件。
一般来说，图7中的过滤器元件22包括三个部件主体或直通流结构55，其主要包括介质26；一中心件，内芯57，或附连到介质26的其它的框架结构；以及密封或垫片件28。密封件28通常定位成完全地围绕主体或结构55，较佳地邻近入口面23，即，在入口面23的10mm内，较佳地在5mm内。
应该指出的是，在附图中，过滤器元件22的主体或直通流结构55仅是示意地显示为截面图。即，凹槽的细节未予示出。至于凹槽细节，为方便起见，除了图5的实例和图15的一部分外，在任何附图中均未示出。如上所示，可采用各种凹槽的形状。示出Z形过滤器元件端部和这些端部处的密封的实例，可见U.S.Des.396,098；U.S.6,190,432；U.S.Des.D450,827；U.S.6,235,195；U.S.D437,402，以及U.S.D450,828中的附图，本文援引所有这些参考文献以供参考。
仍参照图7，一般来说，过滤器元件22的主体(或直通流结构)55具有一外表面56，它一般地包括用来形成盘卷结构45的平的(即，非波浪形的)薄片46的一部分；或者，围绕介质26放置的某些外薄片或盖。
仍参照图7，密封件或捏压密封或轴向密封垫片28显示为截面图，它包括以下的特征安装孔60(图8)；以及轴向密封区域61(图7)。安装孔60包括内盒63，密封件28通过内盒固定到框架58。
轴向密封区域61定位成沿轴向压缩在两个外壳部分之间。对于特别所示的空气清洁器组件1，这两个外壳部分包括盖7和初级空气清洁器部分9。参照图8，具体来说，压缩发生在预清洁器8上的周缘端突缘70和在初级空气清洁器部分9上的周缘端突缘71之间。因为压缩的方向缘故，在此部位处的密封件28的压缩称之为“轴向”。在本文中，术语“轴向”，“轴向方向压缩”以及其变体，意指由于沿直接从入口面23到出口面24的相同的方向的压缩力的作用所发生的一种压缩。
现参照图7，轴向密封件28一般地包括第一和第二相对面75、76和外环形表面77。也可较佳地参照图8，垫片28包括安装孔60。孔60包括囊盒63。囊盒63接纳框架58的部分，以便将垫片28固定到主体52。在图8所示的实施例中，囊盒63包括一通道88。在所示实施例中的通道88被垫片28的中心轴线94对分。这样，在优选的实施例中，垫片28关于轴线94对称，包括关于通道88的中心对称。囊盒63允许垫片28固定到和“锁定”到框架58上。
现参照图6-8，图中示出框架58的一实施例。在所示实施例中，框架58包括一框架件96，其用来将垫片28固定到主体52。框架件96包括一形成一环100(图6)的带98(图8)，该环围绕主体52完全地和周缘地延伸。从框架件96延伸的是一突出部102(图8)。突出部102较佳地围绕直通流结构52完全地和周缘地延伸。突出部102接纳垫片28。具体来说，突出部102延伸入和以“贴合的方式”被囊盒63接纳。
仍参照图8，框架件96包括一从带98沿径向向内延伸的唇形物108。唇形物108钩在主体52的外周缘边缘上方。这样，唇形物108是在过滤器元件22的入口端23的至少一部分上的延伸。唇形物108帮助将框架件96固定到主体52。唇形物108是在带98的一端110上。
在带98的相对端112上，带98包括一锥形部分114。锥形部分114有助于方便地将框架件96固定到主体52的组装。具体来说，在优选的实施例中，在组装过程中，通过将垫片28的囊盒63压在框架件96上，垫片28将固定到框架件96。其具体做法是，将垫片28的囊盒63压在突出部102上方，直到垫片28可操作地安装在框架件96上为止。通常，垫片环116稍许地伸展而配合在框架件96上，且一旦合适地坐落在突出部102上，将处于张力下而紧紧地固定到框架件96。
然后，垫片28和框架件96的组合安装到主体52上。其做法是将框架件96放置在入口端23上。锥形部分114允许该垫片28/框架件96组合安装在主体52上方，而不损坏入口端23。锥形部分114帮助将框架件96坐落在入口端23的一定位置上。
较佳地，利用带98和主体52的外表面56之间的粘结剂，框架件96固定到主体52。在将带98安装到主体52上时，锥形部分114还帮助保持住任何多余的粘结剂。这有助于尽可能减少从带98和主体52之间挤出的多余的胶造成的任何难看的外观。
仍参照图6和7，优选的框架件96还包括一交叉支架结构122。该交叉支架结构122有助于提供结构的完整性和在垫片件28的区域内的过滤器元件22的总体强度。它还帮助防止过滤器介质26的“伸缩”。当使邻近层延伸越出其它层而进行介质盘卷时，会发生伸缩现象。交叉支架结构122可帮助防止这样的伸缩。在所示特别的实施例中，交叉支架结构122包括三个支架124、125、126，其从唇形物108延伸并延伸越过入口端23。交叉支架结构122结合其它的特征，还有利于形成一吸引人的装饰的外观。
可望垫片28的这样一结构可用于各种规格的元件22。典型的结构将是这样的元件，其长度(内表面23和外表面24之间的尺寸)为10cm至60cm的量级，宽度(如果是圆则为直径，如果是跑道、长圆或卵形，则为最长的尺寸)为10cm至50cm。
1.垫片和框架件的变化的实施例现参照图9和10，图中示出一变化的轴向密封件28’。密封件28’一般地包括第一和第二相对面75’、76’和外环形表面77’。较佳地，垫片28’构造成这样在每面75’、76’上形成有对应的突出、疙瘩，或肋85′、86’。较佳地，各个肋85’、86’是连续的，即，围绕直通流结构52连续地延伸。
在优选实施例中的框架结构58’上的突出102’具有一形状，其对应于囊盒63’的形状。这样，突出102’包括一杆104’和一头106’。
垫片28’通过将垫片28’压在框架件96’上而固定到框架件96’。其做法是，将垫片28’的囊盒63’压在突出102’上，直到垫片28’可操作地安装在框架件96’上为止。通常，垫片28’稍许地伸展而配合在框架件96’上，且一旦合适地坐落在突出部102’上，将处于张力下而紧紧地固定到框架件96’。
使用诸如以上所述的垫片结构28和28’可产生诸多优点。例如1.因为垫片28位于图4中的入口端23、区域118的附近，即，在元件22和外壳9之间的框架是一清洁空气区域。这优点突出地意味着灰尘不会收集在此区域内。例如，在清洁过程中，该结果不可能使大量的灰尘污染该清洁空气区域32。
2.因为垫片28是轴向的，在图4中，不需提供元件体52和外壳9的内表面120之间的垫片的延伸的大的尺寸。这意味着壁10和本体52之间的区域118内的间距的尺寸可以是相当小，其量级是10mm或不到，通常为6mm或不到，较佳地为2mm或不到。
用于过滤器介质26可以是各种的材料。一有用介质26包括带有下列特性的纤维素的介质基底重量约为45-55Ibs./3000ft2(84.7g/m2)，例如，48-54Ibs./3000ft2；厚度约为0.005-0.015in，例如，约0.010in(0.25mm)；Frazier渗透性约为20-25ft/min，例如，约为22ft/min(6.7m/min)；孔尺寸约为55-65微米，例如，约为62微米；湿拉伸强度至少约为7lbs/in，例如，8.5lbs/in(3.9kg/in)；机器的爆破湿强度约为15-25psi。例如，约为23psi(159kPa)。纤维素介质可以用精细纤维处理，例如，具有5微米或不到的尺寸(直径)的纤维，在某些实例中，是亚微细米的。可使用各种方法来将精细纤维应用于介质。某些这样的方法的特征在于，例如，U.S.专利5,423,892中的32列48-60行中所述。具体来说，这样的方法描述在美国专利Nos.3,878,014；3,676,242；3,841,953；和3,849,241中，本文援引其以供参考。如果采用精细纤维，则有一种应用将足够应用于精细纤维，直到合成的介质结构具有下列特性初始效率平均为99.5％，没有个别试验低于90％，试验根据SAE J726C，采用SAE细尘；以及根据SAE J726C，总体效率平均为99.98％。
2.内芯结构现参照图6、7、20和22，图中示出一有效的内芯结构57。利用内芯结构57来支承介质26并帮助提供用于初级元件22的要求的合成的外形状。如将在下文中解释的，过滤器介质26可构造成形成一接纳插座130，当在空气清洁器9内定向元件22时，接纳插座帮助过滤器元件22的对中。由初级元件22内的介质26形成的该接纳插座130，可用来对齐从空气清洁器外壳2的内部延伸的一突出部。在特别优选的实施例中，该突出部将是安全元件20的部分。这将在下面的节C(2)中作进一步解释。
可采用各种内芯结构57。可优点突出地使用图中所示的特定结构。在图中所示的内芯结构57中，内芯结构57用来帮助支承接纳的插座130。具体来说，在所示的结构中，内芯结构57包括一非圆柱形的部件132。在图22中，部件132包括形成其间的一敞开体积136的相对壁134、135的至少一个区域。该敞开体积136起作一敞开的接受器138。在所示的优选的实施例中，接受器138对齐和支承由介质26形成的接纳插座130。在所示的实施例中，各个接纳插座130和接受器138是非圆柱形的。所谓的术语“非圆柱形”意指其截面不形成一圆。相反，截面是非圆的。在所示的优选实施例中，接纳插座130和接受器138的截面是细长的，使相对壁134、135形成的间隙不大于20mm，至少大于2mm，其间通常是3-12mm。相对壁134、135通过弧形端140、141连接(如图6中所见)。
所示内芯结构57包括结构模制件144(图7)，以提供强度。优选实施例还包括一模制的插头148，以确保被过滤的流体通过内芯57的壁134、135之间不泄漏。在所示优选实施例中，模制件144还包括对中结构。在图7所示的实施例中，对中结构150具有一大约位于内芯结构57的端部140、141之间的中间。对中结构150将与外壳2的突出部互相作用，以在将元件安装到空气清洁器1内时，帮助对齐和对中过滤器元件22。
在优选的实施例中，对中结构150将接受器138分成第一和第二接纳囊盒164、166。在优选实施例中，接纳囊盒164、166各接纳一突出部，以帮助将初级元件22对中和合适地对齐在空气清洁器1内的操作的定向。
在许多有效的实施例中，内芯结构57的端部140、141之间的距离不大于24cm，至少为5cm，通常为7-15cm。
较佳的内芯结构57还可包括至少一个波形的区域154(图20)，其模制为壁134的部分。波形区域154包括至少一个，较佳地为2-10个波形156，它们与介质26的波形片47的波形相匹配(图5)。较佳的内芯结构57包括两个波形区域154、158。第二波形区域158还包括至少两个波形159。波形区域154、158有助于制造一盘卷的结构，导致一初级元件22。为了制作盘卷的结构，过滤器介质26的波形面与波形区域154、158对齐。然后，介质26卷绕或盘卷在内芯结构57上。例如，在内芯结构57和介质26之间的区域160、161处使用粘结剂料，则介质26固定到内芯结构上。
在某些实施例中，初级过滤器元件22被一覆盖外侧壁25的外保护围裹物覆盖。
一应用于本文中的吸引眼睛的显著的过滤器元件22示于以下的文献中，其是2003年4月2日提交的共同授予的美国设计专利申请，其代理人文档号为758.1520US01；题为“过滤器元件”；快递邮件No.EV143555756US；本文援引其以供参考。
C.实用的安全元件1.图11-14中的示例实施例现参照图11-14，图中示出实用安全元件20的一实施例。在优选的系统中，安全元件20在空气清洁器1内定向在初级过滤器元件22的下游，以便保护下游部件，避免在初级过滤器元件22失效的情形下会通过初级过滤器元件22的碎片。此外，安全元件20在使用空气清洁器1时帮助保护发动机，同时，防止碎片落入清洁空气区域32内。
安全过滤器元件20具有一外周缘170，其较佳地匹配初级过滤器元件22的外周缘。在所示实施例中，安全元件20呈长圆形或跑道形，但也可以是诸如圆形的其它形状。安全元件20的跑道形状包括一对直线边172、173，它们被一对圆的或弧形的端部174、175连接。
在所示实施例中，安全元件20包括一刚性的结构框架178。形成框架178的一部分的是一裙座或带180。带180围绕过滤器介质184的一内部区域。可采用多种类型的介质184。在所示的结构中，介质184打褶，使诸打褶185在直边172、173之间延伸。实用的结构包括至少10个打褶，不大于50个打褶，通常为15-30个打褶。这可对应于每英寸至少两个打褶的打褶密度，通常每英寸3-8个打褶。在图11中，从图中可见，如何有两个打褶区域186、187。通过将安全元件20大致一分为二的框架178的一隔板188，第一打褶区域186与第二打褶区域187分开。该分割板188沿着安全过滤器元件在弧形端174和弧形端175之间纵向地延伸。
在优选的实施例中，安全过滤器元件20包括一手柄190，它的尺寸适应人手的至少一部分。所谓“尺寸适应人手的一部分”是意指手柄190在其和安全元件20的其余部分之间具有的结构，它允许手的至少一部分(一手指或多个手指)配合在手柄结构和安全元件20的其余部分之间，以允许操纵安全过滤器元件20。
在所示的实施例中，安全过滤器元件20包括从框架178突出的手柄190。在优选的实施例中，手柄190是隔板188的一体的延伸部。可采用各种的手柄结构190。在所示的实施例中，手柄190具有从框架189延伸的至少一个突出部192。突出部192可呈各种的结构，包括钮、环、延伸物等。在所示实施例中，突出部192呈一形成一空档196的臂194的形式。在优选的实施例中，空档196完全地穿透臂194。
在特别优选的实施例中，手柄190包括一第二突出部198。第二突出部198也可呈各种形状或结构。在所示的实施例中，突出部198具有与突出部192相同的形状，呈一具有贯穿的空档204的臂202的形式。
在优选实施例中，空档196、204的尺寸足够大来适应戴手套的人手的手指，以便有助于相对于空气清洁器1操纵安全元件。例如，空档196、204形成的截面面积至少为2cm2，通常为4-100cm2。通过隔板188内的一下降部分206，突出部192、198彼此分离。
在较佳的使用中，由下降部分206和各突出部192、198的内侧207、208形成的体积205适应内芯57的对中结构150的顶点152(图7)。在这样较佳的使用中，突出部192、198操作如导向器212、214，以帮助将初级过滤器元件22可操作地定向在空气清洁器1内的一定位置。导向器212、214连同对中结构150帮助将过滤器元件22对中和放置在空气清洁器1内。这将在下面的节C(2)中作进一步的解释。
仍参照图11-14，优选的安全元件20包括一密封件218，以在安全元件20和外壳2的空气清洁器部分9之间帮助形成一密封220(图4)。在所示实施例中，密封件218围绕带180的全部周缘固定到带180。在所示实施例中，密封件218在带180和外壳2的空气清洁器部分9的内表面120之间并对着其间形成一沿径向方向的密封221(图4)。密封件218包括至少一个台阶224，来帮助安全元件20的移去和安装在区域32内(图4)。
安全过滤器元件20还可用来防止过滤器介质26离初级过滤器元件22的伸缩。空气朝向下游流动时的空气流压力可形成一推元件22伸缩的、作用在元件22上的力。当邻近下游端24布置时，安全过滤器元件20可帮助防止介质伸缩。
实用的介质184可包括许多不同类型传统的过滤器介质。这包括纤维素、合成物，以及各种的混合。一个实用的传统的介质是合成物/玻璃纤维的混合物，其具有的重量为70±4.0lb./3,000ft2(114±6.5g/m2)；厚度为0.032±0.003in(0.81±0.08mm)；Frazier渗透性为165±20ft/min(50.3±6.1m/min)；孔尺寸为100±8微米；干拉伸强度为19.8±6.6lb/in(9.0±3kg/in)；以及爆破强度为20±5psi(138±34kPa)。
一应用于本文中的吸引眼睛的显著的过滤器元件20示于以下的文献中，其是2003年4月2日提交的共同授予的美国设计专利申请，其代理人文档号为758.1521US01；题为“安全过滤器元件”；快递邮件No.EV143555760US；本文援引其以供参考。
2.与初级过滤器对齐/对中特征现参照图15-22，图中示出初级过滤器元件22和安全过滤器元件20之间的相互作用。如上所述，当形成为过滤器元件22时，初级过滤器元件22形成一由介质26内空档形成的接纳插座130。接纳插座130起作接纳导向结构或对中结构来帮助将过滤器元件合适地安装在空气清洁器1内。导向或对中结构可包括许多不同类型的突出部，它们在空气清洁器1内从内部延伸。在所示特别优选的结构中，导向或对中结构是安全元件20的部分。具体来说，导向或对中结构在这里实施为导向器212、214，它们较佳地也为用于安全过滤器20的手柄190的部分。应该认识到，尽管导向器212、214显示为安全元件20的部分，但在其它的实施例中，在空气清洁器1内可有其它类型的突出部或导向器。也如上文所述，在优选的实施例中，接纳插座130与形成接受器138的内芯结构57对齐。
在图20和22中，可看到导向器212、214伸入并被内芯57的接纳插座130和接受器138接纳。可以看到对中结构150的顶点152在各个导向器212、214之间延伸，并朝向由侧面207、208和下降部分206形成的体积205(图12和14)内的下降部分206。
在使用中，在安全元件20合适地安装在空气清洁器1内之后，初级过滤器元件22插入到外壳2的空气清洁器部分9内。接受器138的开口与导向器212、214对齐。导向器212、214进入接受器138到达接纳囊盒164、166(图7)内。通过对中结构150的顶点152和导向器212、214之间的互相作用，帮助过滤器元件22合适地定向。在优选的实施例中，过滤器元件22定向成垫片28坐靠在外壳2的空气清洁器部分9的突缘71上。包含预清洁器部分8的盖7然后定向在外壳空气清洁器部分9端部上，并夹紧关闭。夹紧动作导致突缘70和突缘71之间垫片28压缩，从而形成其间的密封。
各个初级过滤器元件22和安全过滤器元件20可被移去和更换。下面描述保养的较佳的方法。
D.实用的预清洁器结构现将注意力引到图2-4，图中示出一较佳的预清洁器部分8。尽管在初级过滤器元件22的上游可使用多个不同的传统的预清洁器，但优点突出地可采用图中所示的特定的预清洁器8。
如上所述，预清洁器8包括多个离心式分离器管13。各个管13包括一基本上为圆柱形的外包围壁228，它在两个相对端229、230之间呈锥形。端部229的直径小于端部230的直径。端部229将定向在端部230的上游。位于壁228内的是一漩涡发生器232。其包括翼或弧形叶片234。壁228在其下游端230处还包括一出口端口236。
各个管13被接纳在一上游挡板238内。挡板238包括多个孔240，其尺寸适于接纳管13的上游端229。各管的上游端229具有一接纳在槽244内的接片242(图3)，该槽是孔240的部分。该接片/孔形成一指示结构246(图3)，它确保各管13上的各个出口端口236沿着朝向灰尘排放管4的方向指示。
所示优选的预清洁器8还包括多个被接纳在管228内的抽取管250。在优选的实施例中，各个抽取管250模制成盖7的一体的部分。这样，在优选的实施例中，盖7包括一体的模制的单一件侧壁252、管14、一下游挡板254，以及各个抽取管250。
为了组装预清洁器8，各管228插入到挡板238内的一对应孔240内。通过将各管228的接片对齐到对应的槽244内，指示结构246用来确保出口端口236指向朝向排放管4的方向。带有安装在其中的各管228的上游挡板238，然后，定向在预清洁器8的其余部分上。管228的各端230定向在对应的抽取管250之上，挡板238固定(例如，搭锁卡配)到侧壁252上。
预清洁器8操作如下一包含有颗粒物质的气体流流过各管13的上游端229。通过漩涡发生器232气体流诱导发生转动。气流的转动特性导致离心力作用在气体流中的颗粒物质上。颗粒物质重于气体流中的气体，因此朝向壁228迁移。颗粒从出口端口236排放，而其余的气体流流过抽吸管250。空气从抽吸管250，向下游流动进入初级过滤器元件22的上游端面23。从出口端口236排放的颗粒物质借助于重力向下跌落，通过排放管4和通过排放阀15排出。
E.方法一般来说，提供一如上所述的密封一具有一直通流结构的过滤器元件的方法。如上所述，较佳的方法通常包括定位一盖的相对突缘和初级空气清洁器部分，与突出的轴向密封垫片(在元件上)接合，并沿轴向压迫垫片(如图所示)。
如上所述，提供一将一密封垫片安装在具有直通流结构的过滤器元件上的方法。一示例的方法通常包括提供一具有一直通流结构的过滤器元件。
在一示例的方法中，一垫片被挤压、切割成一定长度，然后胶合在一起以形成一垫片环。在另外的有效的方法中，垫片由模制材料制成，例如，聚氨酯泡沫并模制成要求的形状。然后，垫片环卡入和压在一框架件上。具体来说，突出部102挤压到囊盒63中。粘结剂放置在邻近入口端23的主体52的外表面56上。然后，垫片28/框架件96组件越过入口端23安装在主体52上，直到唇形物108接合入口端23。锥形部分114帮助导向框架件96就位，而不损坏主体52。
为清洁气体，首先，过滤器元件应安装在空气清洁器内。包含预清洁器的盖8从外壳2的空气清洁器部分9中移去。设置安全过滤器元件20。通过握住手柄190，例如，将手指通过空档196、204，处理和操纵安全过滤器元件20。安全过滤器元件20放置通过空气清洁器部分9的敞开端。插座130与导向器212、214对齐，并被接纳在其中。具体来说，内芯57具有在接受器138内的接受器囊盒164、166，接受器接纳导向器121、214在其中。内芯57的对中结构150与导向器212、214互相作用，以帮助将初级元件22对齐和对中在空气清洁器部分9内。
如上所述，初级元件22对中和定向成垫片28坐落在空气清洁器部分9的突缘71上。接下来，预清洁器部分7定向在空气清洁器部分9上方，以使突缘70坐落在垫片28上。盖的中心闩或夹具17然后用来施加轴向力作用在接头11处，并与垫片28在外壳的预清洁器部分7和外壳的空气清洁器部分9之间形成一轴向密封。
为了清洁气体，气体通过离心管13进入预清洁器7。漩涡发生器232造成气体流转动，它导致颗粒物质朝向壁28迁移。然后，颗粒物质通过出口端口236排放，并借助于重力下落通过灰尘排放管14。预先清洁的气体然后流过抽取管250，然后通过初级过滤器元件22的入口面23。介质26从气体中去除进一步的颗粒材料。然后，清洁过的气体流过出口面24。接下来，清洁过的气体流过安全过滤器元件20的介质184，然后，通过出口管3。从那里起，清洁过的气体流到下游设备(例如，一发动机)。
在使用一段时间后，空气清洁器1将需要保养。为了保养空气清洁器1，预清洁器部分7从外壳2的空气清洁器部分9中移去。其做法是释放夹具。当夹具释放时，这就释放由密封垫片28形成的轴向密封。然后，暴露出过滤器元件22的上游面。抓住过滤器元件22并从空气清洁器部分9中取出。初级过滤器元件22可被处置或在方便的应用中进行再循环。如果安全过滤器元件20也需要保养，则可抓住手柄190，从空气清洁器部分9中取出安全元件20，并进行处置或再循环。应该理解的是，在许多应用中，初级过滤器元件22要求进行更换，而安全过滤器元件20则不要求更换。
如果安全过滤器元件需要更换，则如在上述初始安装中所述的，一第二、新的安全过滤器元件20插入外壳2内。接下来，提供一新的初级过滤器元件22，并如上所述地安装在空气清洁器部分9内。预清洁器部分8放置在空气清洁器部分9上方，于是，轴向密封形成在垫片28。
一般来说，一空气过滤器筒包括一Z形过滤器介质结构，其具有一入口流面和一出口流面；而一密封件安装在Z形过滤器介质结构；在入口流面和出口流面中的至少一个面中，Z形过滤器介质结构形成一非圆柱形接纳插座。
筒可包括一在Z形过滤器介质结构内的非圆柱形内芯结构；内芯结构具有相对壁，内衬接纳插座；相对壁形成至少一个接受器囊盒。内芯结构可包括在相对壁之间延伸并连接相对壁的对中结构；对中结构具有一顶点；对中结构将至少一个接受器囊盒分成第一和第二接受器囊盒。内芯结构可完全地在入口流面和出口流面之间延伸。内芯结构的相对壁中的一个壁可包括至少一个波形区域。
Z形过滤器介质结构可包括多个凹槽；各个凹槽具有一邻近入口流面的上游部分和一邻近出口流面的下游部分；(i)凹槽中的选择的凹槽在上游部分处敞开，而在下游部分处关闭；而凹槽中的选择的凹槽在上游部分处关闭，而在下游部分处敞开；以及(ii)介质结构是一盘卷的结构并在其中心内形成接纳插座。
筒可包括一固定到Z形过滤器介质结构的框架件；框架件包括一从Z形过滤器介质结构的一外侧壁沿径向延伸的突出部；突出部围绕Z形过滤器介质结构完全地和周缘地延伸；而密封件安装在框架件的突出部上；密封件围绕Z形过滤器介质结构完全地和周缘地延伸。框架件可包括一固定到侧壁的带；而一唇形物从带沿径向向内地延伸；突出部从带沿径向延伸；唇形物是入口流面和出口流面中的一个面的至少一部分上的延伸物。
一般来说，一空气清洁器结构包括一第一级，其包括一具有多个离心式分离器的预清洁器；以及一第二级，其包括位于预清洁器下游的空气过滤器筒；空气过滤器筒包括Z形过滤器介质、一密封件、一入口流面，和一出口流面；密封件邻近入口流面，并形成一在第一级和第二级之间的密封。
预清洁器可包括一定向在一盖结构上的第一管片；以及多个固定到第一管片的锥形管；各锥形管具有一侧壁、一内部体积、一在内部体积内的涡漩体，以及由侧壁形成一排放端口；盖结构包括一第二管片和多个与第二管片一体形成的抽取管；各个抽取管被接纳在多个锥形管对应的一个管的内部体积内；以及盖结构包括一从中延伸的排放管。各个锥形管可包括一接片，其被第一管片内的一对应槽接纳，以便将各锥形管的排放端口定向成朝向排放管。
Z形过滤器介质可包括多个凹槽；各个凹槽具有一邻近入口流面的上游部分和一邻近出口流面的下游部分；凹槽中的选择的凹槽在上游部分处敞开，而在下游部分处关闭；而凹槽中的选择的凹槽在上游部分处关闭，而在下游部分处敞开；第一级包括一包含预清洁器的盖结构；第二级包括一包含空气过滤器筒的外壳；以及通过捏压盖结构和外壳之间的密封件而形成一密封。
空气过滤器筒可包括一固定到Z形过滤器介质的框架件；框架件包括一从Z形过滤器介质的外侧壁沿径向延伸的突出部；突出部围绕Z形过滤器介质完全地和周缘地延伸；密封件安装在框架件的突出部上，并邻近入口流面；密封件围绕Z形过滤器介质完全地和周缘地延伸；密封件捏压在盖结构上的一突缘和外壳上的一突缘之间。
框架件可包括一固定到侧壁的带；而一唇形物从带沿径向向内地延伸；突出部从带沿径向延伸；唇形物是入口流面的至少一部分上的延伸物；而框架件还包括一交叉支架结构，其是从唇形物的延伸物，并在入口流面上延伸。
一安全过滤器元件可操作地安装在第二级内；安全过滤器元件与空气过滤器筒接合。
一般来说，安全过滤器元件包括一具有一外包围带的框架；一安装在包围带的垫片；以及一固定到框架的过滤器的区域；框架包括一对分带的中心隔板；过滤器介质的区域包括第一和第二过滤器介质区域，它们被框架保持和被中心隔板分开；而安全过滤器元件还包括一从中心隔板延伸的手柄；手柄的尺寸适于位于手柄和过滤器元件的其余部分之间的人手的至少一部分。
垫片可从包围带沿径向延伸；第一和第二介质区域是打褶的；手柄与中心隔板一体形成；手柄包括被一下降部分分开的第一和第二突出臂。
一般来说，空气清洁器包括一外壳、一可操作地安装在外壳内的初级过滤器元件；初级过滤器元件包括一Z形过滤器介质结构，其具有一入口流面和一出口流面；Z形过滤器介质结构在入口流面和出口流面的至少一个面内形成一接纳插座；空气清洁器包括一延伸入接纳插座内的突出的导向件。
一安全过滤器元件可操作地安装在外壳内；安全过滤器元件包括被框架保持的过滤器介质；而突出的导向件从安全过滤器元件延伸。
非圆柱形的内芯结构可安装在Z形过滤器介质结构内；内芯结构具有相对的壁，内衬有接纳插座以形成一接纳囊盒；安全过滤器元件包括一具有一外包围带的框架；一安装在包围带的垫片；以及一固定到框架的过滤器的区域；导向件从安全过滤器的框架延伸并进入到接纳囊盒内。
内芯结构可包括在相对壁之间延伸并连接相对壁的对中结构；对中结构具有一顶点；对中结构将至少一个接受器囊盒分成第一和第二接受器囊盒；安全过滤器元件框架包括一对分带的中心隔板；过滤器介质区域包括第一和第二过滤器介质区域，它们被框架保持和被中心隔板分开；导向件与中心隔板一体形成，并包括被一下降部分分隔的第一和第二突出臂；第一突出臂延伸入第一接受器囊盒内；而第二突出臂延伸入第二接受器囊盒内。
第一和第二突出臂可各形成一空档，其尺寸适于人手的一部分。
外壳可包括一盖结构和一空气清洁器体；Z形过滤器介质结构包括多个凹槽；各个凹槽具有一邻近入口流面的上游部分和一邻近出口流面的下游部分；凹槽中的选择的凹槽在上游部分处敞开，而在下游部分处关闭；而凹槽中的选择的凹槽在上游部分处关闭，而在下游部分处敞开；空气过滤器筒还可包括一固定到Z形过滤器介质结构的框架件；框架件包括一从Z形过滤器介质结构的外侧壁沿径向延伸的突出部；突出部围绕Z形过滤器介质结构完全地和周缘地延伸；密封件安装在框架件的突出部和邻近入口流面；密封件围绕Z形过滤器介质结构完全地和周缘地延伸；以及密封件捏压在盖结构和空气清洁器体之间。
一预清洁器可位于空气过滤器筒的上游；预清洁器具有多个离心式分离器。
一般来说，一用来将一初级过滤器元件安装在一空气清洁器内的方法包括提供一具有一内部的空气清洁器外壳；提供初级过滤器元件；初级过滤器元件包括Z形过滤器介质；初级过滤器元件形成一内部的接纳插座；以及通过对齐从外壳的内部延伸到接纳插座内的突出部，将初级过滤器元件定向在外壳的内部。
定向步骤可包括对齐与一安全过滤器元件一体形成的突出部，安全过滤器元件可操作地安装在外壳内，进入到接纳插座内。
所述的原理可应用于各种实施例和特定的应用中。从给出的一般的描述中，将会理解附图中所描述的实施例的变化的应用。因此，本发明不应解释为限制在说明书内，但相反，本发明应限定在附后的权利要求书内。
权利要求
1.一空气过滤器筒(22)，其包括一Z形过滤器介质结构(55)，该结构具有一入口流面(23)和一出口流面(24)；以及一安装在Z形过滤器介质结构(55)上的密封件(28)；空气过滤器筒的特征在于(a)在入口流面(23)和出口流面(24)的至少一个中，Z形过滤器介质结构(55)形成一非圆柱形的接纳插座(130)。
2.如权利要求1所述的筒，其特征在于，还包括(a)在Z形过滤器介质结构(55)内的非圆柱形的内芯结构(57)；内芯结构具有相对壁(134、135)，其内衬所述接纳插座(130)；(i)所述相对壁(134、135)形成至少一个接受器囊盒(138)。
3.如权利要求2所述的筒，其特征在于，(a)所述内芯结构包括对中结构(150)，其在所述相对壁(134、135)之间延伸并连接所述相对壁；对中结构具有一顶点(152)；(i)所述对中结构将所述至少一个接受器囊盒分成第一和第二接受器囊盒(164、166)。
4.如权利要求2和3中任何一项所述的筒，其特征在于，(a)所述内芯结构(57)在所述入口流面(23)和所述出口流面(24)之间完全地延伸。
5.如权利要求2-4中任何一项所述的筒，其特征在于，(a)所述内芯结构(57)的所述相对壁(134)中的一个包括至少一个波形区域(154)。
6.如权利要求1-5中任何一项所述的筒，其特征在于，(a)所述Z形过滤器介质结构(55)包括多个凹槽；各个所述槽具有一邻近所述入口流面的上游部分和一邻近所述出口流面的下游部分；(i)所述凹槽中的选择的凹槽在所述上游部分处敞开，而在所述下游部分处关闭；而所述凹槽中的选择的凹槽在所述上游部分处关闭，而在所述下游部分处敞开；以及(b)所述介质结构是一盘卷结构，并在其中心形成所述接纳插座(130)。
7.如权利要求1-6中任何一项所述的筒，其特征在于，(a)筒(22)呈跑道形状。
8.如权利要求1-7中任何一项所述的筒，其特征在于，还包括(a)一框架件(58、58’)，其固定到Z形过滤器介质结构(55)；所述框架件包括一从Z形过滤器介质结构(55)的一外侧壁(25)沿径向延伸的突出部(102、102’)；(i)所述突出部(102、102’)围绕所述Z形过滤器介质结构完全地和周缘地延伸；以及(ii)密封件(28、28’)安装到所述框架件(58、58’)的所述突出部(102、102’)；(A)所述密封件(28、28’)围绕所述Z形过滤器介质结构完全地和周缘地延伸。
9.如权利要求8所述的筒，其特征在于，(a)所述框架件(58、58’)包括一固定到侧壁(25)的带(98、98’)；以及一从所述带沿径向向内延伸的唇形物(108、108’)；(i)所述突出部(102、102’)从所述带(98、98’)沿径向延伸；(ii)所述唇形物(108、108’)是在所述入口流面(23)和所述出口流面(24)中的一个的至少一部分上的延伸物。
10.如权利要求8和9中任何一项所述的筒，其特征在于，(a)所述框架件(58)还包括一交叉支架结构(122)，其是从所述唇形物(108)的延伸物，并延伸越过所述入口流面(23)。
11.一空气清洁器结构(1)，其包括一第一级，第一级包括一具有多个离心分离器(13)的预清洁器(8)；以及一第二级，其包括位于预清洁器下游的空气过滤器筒(22)；空气过滤器筒包括Z形过滤器介质(26)，一密封件(28)，一入口流面(23)和一出口流面(24)；空气清洁器结构的特征在于(a)所述密封件(28)邻近入口流面(23)，并形成一在所述第一级和所述第二级之间的密封。
12.如权利要求11所述的空气清洁器结构，其特征在于，(a)所述预清洁器包括一定向在盖结构(7)上的第一管片(238)；以及多个固定到第一管片的锥形管(13)；(i)各锥形管(13)具有一侧壁(228)，一内部体积，一在内部体积内的涡漩体(232)，以及一由侧壁(228)形成的排放端口(236)；(ii)盖结构(7)包括一第二管片(254)和与第二管片(254)形成一体的多个抽取管(250)；(A)各抽取管(250)被接纳在多个锥形管(13)的对应的一个的内部体积内；以及(iii)盖结构(7)包括在其延伸部内的一排放管(14)。
13.如权利要求12所述的空气清洁器结构，其特征在于，(a)各个锥形管(13)包括一接片(242)，它被所述第一管片(238)内的一对应槽(244)接纳，以便定向各锥形管(13)的排放端口(236)朝向排放管(14)。
14.如权利要求11-13中任何一项所述的空气清洁器结构，其特征在于，(a)所述Z形过滤器介质包括多个凹槽；各个所述凹槽具有一邻近所述入口流面的上游部分和一邻近所述出口流面的下游部分；(i)所述凹槽中的选择的凹槽在所述上游部分处敞开，而在所述下游部分处关闭；而所述凹槽中的选择的凹槽在所述上游部分处关闭，而在所述下游部分处敞开；(b)所述第一级包括一包含所述预清洁器的盖结构；(c)所述第二级包括一包含所述空气过滤器筒的外壳；以及(d)所述密封是通过捏压在所述盖结构和所述外壳之间的所述密封件而形成。
15.如权利要求14所述的空气清洁器结构，其特征在于，(a)所述空气过滤器筒还包括一固定到Z形过滤器介质的框架件；所述框架件包括一从Z形过滤器介质的外侧壁沿径向延伸的突出部；(i)所述突出部围绕所述Z形过滤器介质完全地和周缘地延伸；(ii)密封件安装在所述框架件的所述突出部上，并邻近所述入口流面；(A)所述密封件围绕所述Z形过滤器介质完全地和周缘地延伸；以及(B)所述密封件捏压在所述盖结构上的一突缘和在所述外壳上的一突缘之间。
16.如权利要求15所述的空气清洁器结构，其特征在于，(a)所述框架件包括一固定到侧壁的带；以及一从所述带沿径向向内延伸的唇形物；(i)所述突出部从所述带沿径向延伸；(ii)所述唇形物是在所述入口流面的至少一部分上的延伸物；以及(b)所述框架件还包括一交叉支架结构，其是从所述唇形物的延伸物，并在所述入口流面上延伸。
17.如权利要求11-16中任何一项所述的空气清洁器结构，其特征在于，还包括(a)一安全过滤器元件(20)可操作地安装在所述第二级；(i)所述安全过滤器元件与所述空气过滤器筒接合。
18.一安全过滤器元件(20)，其包括一具有一外侧的包围带(180)的框架(178)；一安装在包围带上的垫片(218)；以及一固定到框架的过滤器介质(184)的区域；安全过滤器的特征在于(a)所述框架包括一对分带(180)的中心隔板(188)；(b)过滤器介质(184)的所述区域包括过滤器介质的第一和第二区域(186、187)，其被框架保持和被中心隔板(188)分隔；以及(c)安全过滤器元件还包括一从中心隔板(188)延伸的手柄(190)；手柄的尺寸适应在手柄和过滤器元件的其余部分之间的人手的至少一部分。
19.如权利要求18所述的安全过滤器元件，其特征在于，(a)所述垫片(218)从包围带(180)沿径向延伸；(b)介质的所述第一和第二区域(186、187)是打褶的；(c)所述手柄(190)与所述中心隔板(188)一体形成；(i)所述手柄包括第一和第二突出臂(192、198)，它们被一下降部分(206)分开。
20.一空气清洁器(1)，其包括一外壳(2)；一可操作地安装在外壳内的初级过滤器元件(22)；初级过滤器元件包括一具有一入口流面(23)和一出口流面(24)的Z形过滤器介质结构(55)；空气过滤器的特征在于(a)Z形过滤器介质结构(55)形成一在入口流面(23)和出口流面(24)中的至少一个中的接纳插座(130)；以及(b)空气清洁器包括一延伸入所述接纳插座(130)内的突出的导向件(212)。
21.如权利要求20所述的空气清洁器，其特征在于，还包括(a)一安全过滤器元件(20)可操作地安装在外壳内；所述安全过滤器元件包括(i)被一框架(178)保持的过滤器介质(184)；以及(ii)所述突出的导向件(212)是从所述安全过滤器元件的延伸物。
22.如权利要求20和21中任何一项所述的空气清洁器，其特征在于，(a)所述接纳插座(130)是非圆柱形的。
23.如权利要求21和22中任何一项所述的空气清洁器，其特征在于，还包括(a)一非圆柱形的内芯结构(57)位于Z形过滤器介质结构(55)内；内芯结构具有相对的壁(134、135)，其内衬所述接纳插座，以便形成一接纳的囊盒(164、166)；(b)所述安全过滤器元件包括一具有一外侧的包围带(180)的框架(178)；一安装在包围带上的垫片(218)；以及固定到框架的过滤器介质(184)的区域；以及(i)所述导向件(212)从安全过滤器的框架延伸到所述接纳囊盒(138)内。
24.如权利要求23所述的空气清洁器，其特征在于，(a)所述内芯结构包括对中结构(150)，其在所述相对壁之间延伸并连接所述相对壁；对中结构具有一顶点(152)；(i)所述对中结构(150)将所述至少一个接纳囊盒(138)分成第一和第二接受器囊盒(164、166)；以及(b)所述安全过滤器元件框架(178)包括一对分带(180)的中心隔板(188)；所述过滤器介质(184)的所述区域包括过滤器介质的第一和第二区域(186、187)，过滤器介质被框架保持，并被中心隔板分开；所述导向件(212)与所述中心隔板(188)一体地形成，并包括被一下降部分(206)分隔开的第一和第二突出臂(194、198)；(i)所述第一突出臂(194)延伸入所述第一接受器囊盒(164)内；以及(ii)所述第二突出臂(198)延伸入所述第二接受器囊盒(166)内。
25.如权利要求24所述的空气清洁器，其特征在于，(a)所述第一和第二突出臂各形成一空档(196、204)，其尺寸适应人手的一部分。
26.如权利要求20-25中任何一项所述的空气清洁器，其特征在于，(a)所述外壳(2)包括一盖结构(7)，以及一空气清洁器体(9)；(b)所述Z形过滤器介质结构(55)包括多个凹槽；各个所述凹槽具有一邻近所述入口流面的上游部分，以及一邻近所述出口流面的下游部分；(i)所述凹槽中的选择的凹槽在所述上游部分处敞开，而在所述下游部分处关闭；而所述凹槽中的选择的凹槽在所述上游部分处关闭，而在所述下游部分处敞开；(c)所述空气过滤器筒(22)还包括一固定到Z形过滤器介质结构的框架件(58)；所述框架件包括一突出部(108、108’)，其从Z形过滤器介质结构的外侧壁沿径向延伸；(i)所述突出围绕所述Z形过滤器介质结构完全地和周缘地延伸；(ii)密封件(28、28’)安装在所述框架件的所述突出部，并邻近所述入口流面；(A)所述密封件围绕所述Z形过滤器介质结构完全地和周缘地延伸；(B)所述密封件捏压在盖结构和空气清洁器体之间。
27.如权利要求20-25中任何一项所述的空气清洁器，其特征在于，还包括(a)一预清洁器(8)位于所述空气过滤器筒的上游；所述预清洁器具有多个离心式分离器(13)。
28.一用来将一初级过滤器元件(22)安装在一空气清洁器内的方法；该方法包括提供一具有一内部的空气清洁器外壳(2)；提供初级过滤器元件(22)；初级过滤器元件包括Z形过滤器介质(26)；该方法的特征在于(a)初级过滤器元件(22)形成一内部的接纳插座(130)；以及(b)通过对齐从外壳的内部延伸到接纳插座(130)内的突出部(192)，将初级过滤器元件(22)定向在外壳的内部。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，(a)所述定向步骤包括与可操作地安装在外壳(2)内的一安全过滤器元件(20)一体形成的突出部对齐进入到接纳插座(130)内。
全文摘要
一过滤器元件，一安全元件和流体清洁器组件。流体清洁器组件一般地包括一具有一盖和一初级流体清洁器部分的外壳。元件一般地包括布置在一直通结构内的Z形过滤器介质，而一轴向密封垫片定位成围绕直通流结构的外圆周处连续地延伸。流体清洁器组件可具有一定位在其中的预清洁器。也提供了组装和使用的方法。
文档编号B04C5/28GK1652859SQ03810306
公开日2005年8月10日 申请日期2003年4月3日 优先权日2002年4月4日
发明者W·J·克里斯克, W·R·W·比效普, S·S·吉塞克, C·J·芬尼尔迪, D·W·奈尔森 申请人:唐纳森公司