[发明专利]具有槽纹介质和独立式预成型外壳的空气过滤器

说明书

一种独立式空气过滤器组件，具有：整体模制塑料预成型外壳，包括入口部段、出口部段，以及与出口部段的下游端成一体的软管连接部段。包括槽纹过滤介质构件的过滤介质包装配在预成型外壳的入口部段内部，未过滤空气通过过滤介质包进入空气过滤器组件。已过滤空气通过预成型外壳的出口部段离开空气过滤器组件，该出口部段从入口部段的较大的第一横截面区域会聚到出口部段的下游端处的较小的第二横截面区域，并且包括一个或多个传感器端口，每个传感器端口被构造成支撑用于测量离开空气过滤器组件的已过滤空气的特性的传感器。软管连接部段包括围绕其外周形成的环形软管卷边接口，用于与将空气过滤器组件流体地连接到发动机进气口的软管密封接合。

技术领域

本发明总体上涉及一种具有槽纹过滤介质的空气过滤器，并且更具体地，涉及一种具有槽纹过滤介质和独立式预成型外壳的空气过滤器。

背景技术

在内燃机中，来自周围大气的空气被引入发动机以与燃烧室中的燃料混合。肮脏和/或污染的进气可能不仅影响发动机性能，而且还损坏发动机的运动部件，导致维护成本增加和发动机寿命缩短。为了确保进气的清洁度，使用空气净化器滤除进气中的污垢、碎屑和其它污染物。

在各种作业现场临时或永久操作的非公路机器(诸如例如拖拉机、轮式装载机、反铲装载机、推土机和挖掘机)以及发电机组(内燃机和发电机的组合)经常暴露在高浓度的污垢和碎屑的恶劣工作环境中。在这些应用中使用的空气净化器必须提供承受机器中的预期振动的强度和高容污能力，以充分保护发动机，实现过滤器元件的期望使用寿命。空气净化器还必须处理非常高的空气流量，在某些情况下高达10,000立方英尺每分钟(CFM)。因此，这些机器配备有相对较大的空气净化器，其能够从这种高空气流量中过滤污垢。在现有应用中，空气净化器可以包括空气过滤器元件以及用于容纳、支撑和保护空气过滤器元件的单独的空气过滤器壳体。空气过滤器元件包括过滤介质包，当过滤介质被灰尘和碎屑堵塞时，可以更换过滤介质包。通常，过滤器壳体是较大的外部支撑结构，具有用于将壳体和可维修的空气过滤器元件支撑在发动机上并且流体地联接到发动机上的压缩机进气口或其它进气口的各种安装特征。用于高流量空气净化器的过滤器壳体通常是大且重的金属结构，其占据发动机上或周围的许多有限空间。

在Krisko等人的美国专利No.8,778,043B2(“'043专利”)中公开了直通流过滤器组件的一个示例。'043专利中公开的过滤器组件包括单独的空气净化器壳体和滤筒，滤筒包括封装在预成型模制塑料件(预成型件)内的过滤介质包。预成型件和过滤介质包位于空气净化器壳体的内部容积内，并且预成型件将介质包固定在空气净化器壳体内部，其中在壳体各部分之间固定有壳体密封件。过滤介质包具有第一和第二相对流动面，并且被构造成使得空气通过第一流动面流入介质包中并通过第二流动面离开介质包。空气净化器需要在预成型件与空气净化器壳体之间形成密封的密封构件，以防止灰尘和污垢在预成型件与空气净化器壳体之间绕过预成型件外部而不被过滤。

可能希望提供一种用于与移动式或固定式发动机相关的高空气流量应用的空气过滤器组件，而不需要单独的壳体来支撑和容纳与发动机流体连通的空气过滤器组件。不需要单独的空气净化器壳体的空气净化器组件将减少所需部件的数量，便于空气过滤器的安装和维护，并允许在有限空间中安装独立式空气过滤器组件。本发明的各个实施例可以解决上面讨论的一个或多个问题和/或缺点。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种独立式空气过滤器组件。该空气过滤器组件包括整体模制塑料预成型外壳，并且该预成型外壳包括入口部段、出口部段，以及与出口部段的下游端成一体的软管连接部段。包括槽纹过滤介质构件的过滤介质包装配在预成型外壳的入口部段内部，未过滤空气通过过滤介质包进入空气过滤器组件。已过滤空气通过预成型外壳的出口部段离开空气过滤器组件，该出口部段从入口部段的较大的第一横截面区域会聚到出口部段的下游端处的较小的第二横截面区域，并且出口部段包括一个或多个传感器端口，每个传感器端口被构造成支撑用于测量离开空气过滤器组件的已过滤空气的特性的传感器。软管连接部段包括围绕其外周形成的环形软管卷边接口，用于与将空气过滤器组件流体地连接到发动机上的进气口的软管密封接合。