[发明专利]包括脉冲清洁系统的多级空气过滤器

说明书

发明领域

本申请涉及空气过滤器，特别是涉及用于清洁被引至大型车辆和设备的发动机进气口的燃用空气的空气过滤器。本申请涉及用于此的空气过滤器的较佳设计及其组装和使用方法。

发明背景

通常，发动机的燃用空气需要被过滤，以防止吸入空气流中的颗粒物质到达敏感的发动机构件。因此，几乎是涉及燃用空气的每个发动机系统都包括某些类型的空气过滤器组件，这些过滤器组件定位在吸入空气流中。

很多空气过滤器组件总的包括一壳体，在过滤或清洁过程中，空气被引导通过该壳体。在某些系统中，在壳体内设置有一可拆除和可更换的过滤元件，或者是多个这种过滤元件的组合。使用时，在空气流过壳体的过程中，它们被引导通过过滤元件。随着空气过滤器两端的限制性(restriction)提高，一个或多个过滤元件迟早会而被污染物阻塞或填满。在一个恰当的检修点上，可将过滤元件取下，加以整新(清洁)或更换。

特定的非常大型和大功率的设备会产生与空气过滤器工作有关的特别的问题。这里要考虑的是大型推土机、运输卡车和其它大型的建筑和采矿设备，这些设备具有500-2000马力(hp)(37.3-149.2KW)的发动机。

这样的设备会在多灰尘的环境下工作很长时间。这样的设备还需要大量的燃用空气。这意味着大量充满颗粒的空气将连续地通过空气过滤器系统。实际上，典型的使用环境(例如建筑工地和采矿工地)的特征是，相对较大数量的空气中携有各种颗粒，这些颗粒具有各种尺寸和种类分布。

已经为这些设备设计了专用的重负荷的多级过滤单元。其中一种设计是明尼苏达州明尼阿波利斯市的唐纳森公司生产的牌号为SRG Donaclone^TM的产品。这种产品是设计成可承受高达大约1,300-4,500英尺/分钟(cfm)(81,000-281,000磅水每分钟(pwm))的空气流速，并以单或双单元的形式出售。通常，这种构造是多级的。在第一级，设置有一预过滤器，以在空气流到达过滤器之前除去95％的灰尘。这种预过滤器通常是这样工作的，即，引导入口空气通过多个旋风管，借助旋风空气流进行灰尘分离。例如美国专利5,693,109中描述了这样的旋风式预过滤器，该美国专利可援引在此以作参考。

在第二级，来自预过滤器的空气被引入并通过一空气过滤器系统，一个典型的过滤器系统包括两个元件：一外周主过滤元件和一内侧副过滤元件或称安全用过滤元件。壳体通常是构造成这样，即，可以定期地将主过滤器(如果需要，也可以将副过滤器)取下，并加以整新或更换。

发明内容

I.美国专利申请09/325,697的概要

在美国专利申请09/325,697的一个方面中，一实施例涉及一种过滤器组件。该过滤器组件包括一限定了第一和第二腔室的壳体、一第一级空气过滤器、一第二级空气过滤器、以及一脉冲喷射清洁装置。第一级空气过滤器定位在第一腔室中，并包括一第一过滤元件，在使用过程中，需过滤空气被引导通过该第一过滤元件。第二级空气过滤器定位在第二腔室中，并包括至少一个可拆除和可更换的过滤元件，在使用过程中，需过滤空气被引导通过这些过滤元件。脉冲喷射清洁装置是构造和布置成能有选择地引导脉冲喷射空气流逆向地通过所述第一过滤元件。

在美国专利申请09/325,697的另一个方面中，一种装置包括一第一V形单元(V-pack)过滤器和一提升机构。第一V形单元过滤器具有一第一下端和一第二上端。第二上端包括：一空气流出孔；一限定了所述空气流出孔并从所述第二上端向外伸出的第一密封装置或垫圈；以及一从所述第二上端向外伸出的硬的挡止装置。提升机构包括一底座结构、一固定于所述底座结构的可动座体、以及一可枢转安装的控制臂。可动座体具有一第一上升取向和一第二下降取向。可枢转安装的控制臂使可动座体沿第一上升取向上升，并沿第二下降取向下降。第一V形单元过滤器和提升机构被构造和布置成这样，即，当提升机构处于第一上升取向时，第一V形单元过滤器在一锁定位置上压抵于壳体的一部分，第一密封装置受压而形成一密封，硬的挡止件限制了V形单元向壳体的移动程度。当提升机构处于第二下降位置时，可将第一V形单元过滤器从锁定位置释放。