[发明专利]多个珠的空气过滤器密封件

说明书

本公开提供具有多个直立的压缩密封件的一个过滤器，该多个直立的压缩密封件一起工作以抵靠配套过滤器壳体组件而密封。第一压缩珠设计使得第二珠能够抵靠壳体表面而密封，以使用于防止未过滤的流体经过过滤器壳体组件的密封性能最大化。

相关申请

本专利文件要求在U.S.C.§119(e)下、于2017年4月26日申请的系列号第60/490102号美国临时专利申请的权益，在此将其作为参考引入。

技术领域

本公开通常涉及在壳体内的空气过滤器的密封，并且具体地涉及在空气过滤器的周边的多个压缩密封结构的使用，用以抵靠过滤器壳体压缩以及协同工作以使免受穿过在组件或壳体中的开口或接合处的壳体空气和灰尘的泄露。

背景技术

过滤器壳体主要包括两个部分，上部和下部，并具有安装并机械密封在壳体部分之间的过滤器。机械密封件是通过防止泄露来帮助系统或机构连结在一起的设备。压缩密封件附接有过滤器介质并且密封件用于抵靠壳体压缩以及防止未过滤液体经过壳体的接合处。美国专利第5295602号引用了具有插入卡合式闭合件的过滤器壳体并且在本文中将其全部作为参考引入。

在操作中，通过密封件施加在壳体表面上的压缩力确保了良好的(positive)密封，防止未过滤的流体经过密封接合处。我们发现现有的接合处设计在其抵靠壳体表面完全密封的能力上稍有(somewhat)限制。不完全密封可允许未过滤的流体经过接合处并引起对过滤器设计用于保护的系统的潜在的损坏。过滤器运行(functions)用以从空气流移除粉尘颗粒和碎片以保护下游系统免受可由于粉尘和碎片而发生的损坏。

为了制造过滤器，通常过滤器介质以波纹的形式折叠成皱褶并且柔性的垫圈材料模制于或粘附至过滤器介质的边缘，以形成围绕用于安装并密封壳体的过滤器介质的周边的柔性密封结构。当用作密封特征的柔性垫圈材料是围绕过滤器介质制造时，密封材料需要固化时间以使材料稳定并且将材料设定成形。我们发现不充足的固化时间可在密封表面上的形成缺失(missing)材料的空隙(voids)。空隙是其上没有材料的表面上或密封横截面中的区域；是其上原预期有材料而没有材料的区域。此外，我们发现垫圈材料可具有气囊，气囊可在柔性垫圈密封表面中或上形成材料的缺失区域或空隙。材料的缺失区域是发生在密封边缘的空隙并可提供允许未过滤的空气经过接合处的旁通路径。

除了在密封表面中的空隙之外，我们还发现在密封表面的周界(circumference)上的不均匀的压力可导致在密封件中的间隙并形成用于未过滤空气的泄露路径。不均匀的压力由各种因素造成，包括保持壳体关闭的不对称力和保持壳体的两个部分一起的闭合机构上的不相等扭矩。具有不对称的壳体，围绕密封周边的力是不相等的并能引起密封表面的不对称变形。密封压力在一些区域中减小，因此容易(prone to)有用于未过滤空气的泄露区域。

为了补偿，一些设计使用了两个相同的多余的密封件。这个增加了获得完全的密封表面的可能性，然而，我们发现它并不能修正在密封表面中的空隙，并且当多余的相同密封件在密封表面处都具有空隙或都是不均匀地受压时，它不能阻止泄露。

发明内容

本公开通常涉及在过滤器上引入的多重压缩密封特征的使用，以密封抵靠封闭的壳体表面和一起运行来改进密封。在运用到空气过滤器时，本公开确保未过滤空气不穿过在密封结构形成的接合处。过滤器运行确保空气和灰尘流动到过滤器介质表面，在过滤器介质表面中过滤器介质阻碍一部分的灰尘从壳体的入口行进到壳体的出口。壳体的出口在发动机或其他部件的上游，这样过滤器保护免受灰尘粒子导致的损害。虽然在这里通常描述的用于空气过滤器，本公开可以适用于用于任何流体的过滤器；诸如液体或空气。

本公开引入了多个密封珠设计连同在两个密封珠之间的互相作用，以补偿密封表面上的空隙来避免坍塌和补偿不均匀的压缩力。本公开公开了使用两个或多个密封珠或具有至少两个不同高度的珠的凸起的凸起物协同工作以形成牢固的密封表面并克服由于密封件中的空隙和不均匀的压缩所导致的过滤器失效。