Система фильтрации воздуха, фильтрующий воздух элемент для применения в ней и способ ее обслуживания

Изобретение предназначено для фильтрации воздуха. Фильтрующий воздух элемент (100) содержит модуль (110) с наполнителем фильтра, первый соединительный элемент (131), размещенный на стороне (111) впуска воздуха, и второй соединительный элемент (132), размещенный на стороне (112) выпуска воздуха. Уплотнительные приспособления, выполненные с возможностью взаимодействия с уплотнительной поверхностью корпуса системы фильтрации воздуха, предусмотрены на по меньшей мере одном из первого соединительного элемента (131) и второго соединительного элемента (132). Фильтрующий воздух элемент (100) выполнен так, чтобы обеспечить возможность относительного перемещения указанного первого соединительного элемента (131) и указанного второго соединительного элемента (132) между сокращенным положением и вытянутым положением. Система фильтрации воздуха содержит корпус и съемный фильтрующий воздух элемент (100). Способ обслуживания системы фильтрации воздуха, имеющей служебное отверстие, включает введение фильтрующего воздух элемента, находящегося изначально в сокращенном положении, через служебное отверстие, вытягивание фильтрующего воздух элемента в его вытянутое положение во время или после указанного введения и управление защелкивающими приспособлениями с защелкиванием указанного фильтрующего воздух элемента (100) в вытянутом положении при его введении целиком в указанную систему фильтрации воздуха. Технический результат: обеспечение удобства эксплуатации. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

 

Родственные заявки

Эта заявка подана 23 марта 2018 г. и заявляет приоритет предварительной заявки на патент США №62/476027, поданной 24 марта 2017 г., которая в полном объеме включена в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к системам фильтрации воздуха, и к фильтрующим воздух элементам для применения в таких системах, и к способу обслуживания таких систем фильтрации воздуха.

Предпосылки создания изобретения

В патенте США №US 9162172 В2 описан очиститель воздуха, содержащий корпус и крышку для доступа. Доступ во внутренний объем корпуса может быть обеспечен через отверстие в боковой стенке корпуса. Фильтрующий элемент с волнистым наполнителем фильтра выполнен с возможностью снятия и замены в очистителе воздуха. Корпус сконструирован и скомпонован так, чтобы посредством кулачкового элемента приводить элемент в уплотненное сцепление с корпусом. Способ установки фильтрующего элемента в очиститель воздуха включает перемещение со скольжением части фильтрующего элемента относительно поверхности скольжения в корпусе. Способ обслуживания очистителя воздуха включает наклон фильтрующего элемента относительно наклонной поверхности корпуса для разгерметизации уплотнения между фильтрующим элементом и корпусом. Фильтрующий элемент может иметь ручку для помощи в обслуживании очистителя воздуха. Корпус может иметь смотровое окошко, позволяющее проводить визуальную проверку внутреннего компонента корпуса и визуально определять, установлен ли внутри фильтрующий элемент.

Недостатком традиционных систем фильтрации воздуха является то, что должен быть предоставлен путь доступа, по меньшей мере такой же большой, как соответствующий размер фильтрующего воздух элемента, вводимого и извлекаемого через него. Это не только подразумевает, что в самом корпусе системы фильтрации воздуха должно быть отверстие достаточного размера, но также и то, что окружающие компоненты, которые обычно тесно расположены в случае автомобиля, должны быть размещены так, чтобы обеспечить возможность прохождения фильтрующего элемента.

Сущность изобретения

Целью вариантов осуществления настоящего изобретения является возможность прохождения фильтрующего воздух элемента через путь установки/снятия или отверстие в корпусе системы, которое имеет меньшие размеры, чем соответствующий размер фильтрующего воздух элемента в его рабочем состоянии.

Целью вариантов осуществления настоящего изобретения является возможность применения фильтрующего воздух элемента в разнообразных системах фильтрации воздуха, вне зависимости от того, были ли эти системы сконструированы с возможностью обслуживания спереди, сбоку или сверху.

Согласно аспекту настоящего изобретения предоставлен фильтрующий воздух элемент, содержащий: модуль с наполнителем фильтра, содержащий наполнитель фильтра, при этом модуль с наполнителем фильтра имеет сторону впуска воздуха и сторону выпуска воздуха; первый соединительный элемент, размещенный на стороне впуска воздуха, и второй соединительный элемент, размещенный на стороне выпуска воздуха, причем уплотнительные приспособления, выполненные с возможностью взаимодействия с уплотнитель ной поверхностью корпуса системы фильтрации воздуха, предусмотрены на по меньшей мере одном из первого соединительного элемента и второго соединительного элемента; при этом фильтрующий воздух элемент выполнен так, чтобы обеспечить возможность относительного перемещения первого соединительного элемента и второго соединительного элемента между сокращенным положением и вытянутым положением.

Каждый соединительный элемент может содержать фланец, кольцо, концевую часть модуля с наполнителем фильтра или оболочки, прикрепленной к нему, один или более язычков, одну или более канавок или т.п., например, для удержания части фильтрующего воздух элемента, которой они принадлежат, в фиксированном положении внутри системы фильтрации воздуха.

Преимуществом фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению является то, что он может быть сокращен, когда не используется, с получением при этом возможности пройти через меньшее отверстие или проход. При использовании он должен принять свое вытянутое положение для обеспечения правильной посадки впускного и/или выпускного уплотнений, в этом положении он удерживается вследствие взаимодействия подходящим образом сконструированных жестких элементов фильтрующего воздух элемента и взаимодействующих элементов корпуса, в который устанавливается фильтрующий воздух элемент.

В варианте осуществления фильтрующий воздух элемент согласно настоящему изобретению дополнительно содержит обратимо деформируемую манжету, размещенную между стороной выпуска воздуха модуля с наполнителем фильтра и вторым соединительным элементом, при этом обратимо деформируемая манжета характеризуется первым диаметром на стороне выпуска воздуха и вторым диаметром на втором соединительном элементе, при этом второй диаметр больше, чем первый диаметр; при этом складывание первой части обратимо деформируемой манжеты с большим диаметром поверх второй части обратимо деформируемой манжеты с меньшим диаметром обеспечивает возможность относительного перемещения первого соединительного элемента и второго соединительного элемента.

Обратимо деформируемая манжета может представлять собой по сути «усеченный конус» в том смысле, что ее форма характеризуется круглой, эллиптической или прямоугольной с закругленными краями симметрией и диаметром (или диаметрами), который увеличивается от одного конца к другому вдоль ее оси. Она может быть скомпонована из одной или более секций в виде усеченного конуса, характеризующихся одинаковыми или разными степенями увеличения диаметра, необязательно связанных друг с другом цилиндрическими компонентами.

Авторами изобретения было выявлено, что обратимо деформируемая манжета, предпочтительно выполненная из эластомера или силиконоподобного материала, представляет собой особенно удобный вариант для обеспечения возможности удлинения и сокращения фильтрующего воздух элемента без какой-либо потери воздухонепроницаемости. Дополнительным преимуществом данного варианта осуществления является то, что манжета может иметь такую форму, чтобы быть устойчивой как в своем сложенном, так и в своем вытянутом положении, не нуждаясь вследствие этого в приложении силы извне в продольном направлении для удержания ее в сложенном виде (во время хранения или обслуживания) или для удержания ее в вытянутом виде (во время использования).

В варианте осуществления фильтрующий воздух элемент согласно настоящему изобретению дополнительно содержит обратимо деформируемую манжету, размещенную между стороной выпуска воздуха модуля с наполнителем фильтра и вторым соединительным элементом, при этом обратимо деформируемая манжета характеризуется первым диаметром на стороне выпуска воздуха и вторым диаметром на втором соединительном элементе, при этом второй диаметр меньше, чем первый диаметр; при этом складывание первой части обратимо деформируемой манжеты с меньшим диаметром снизу второй части обратимо деформируемой манжеты с большим диаметром обеспечивает возможность относительного перемещения первого соединительного элемента и второго соединительного элемента.

Данный вариант осуществления предоставляет альтернативу компоновке по ранее описанному варианту осуществления, сохраняя при этом преимущества.

В варианте осуществления фильтрующий воздух элемент согласно настоящему изобретению дополнительно содержит гофрированную деталь, расположенную между первым соединительным элементом и вторым соединительным элементом, при этом гофрированная деталь обеспечивает возможность относительного перемещения первого соединительного элемента и второго соединительного элемента.

Преимуществом данного варианта осуществления является то, что он обеспечивает решение, касающееся вытягивания, которое является относительно простым для осуществления с обеспечением воздухонепроницаемости, и то, что гофрированная деталь может быть размещена в любом подходящем месте между противоположными концами фильтрующего воздух элемента.

В конкретном варианте осуществления фильтрующий воздух элемент содержит основную часть между первым соединительным элементом и вторым соединительным элементом, и при этом гофрированная деталь размещена между первым соединительным элементом и основной частью.

В альтернативном конкретном варианте осуществления фильтрующий воздух элемент содержит основную часть между первым соединительным элементом и вторым соединительным элементом, и при этом гофрированная деталь размещена между вторым соединительным элементом и основной частью.

В еще одном альтернативном конкретном варианте осуществления фильтрующий воздух элемент содержит основную часть между первым соединительным элементом и вторым соединительным элементом, и при этом гофрированная деталь размещена между разделенными в осевом направлении частями указанной основной части.

В варианте осуществления фильтрующий воздух элемент согласно настоящему изобретению дополнительно содержит телескопическую конструкцию, расположенную между первым соединительным элементом и вторым соединительным элементом, при этом телескопическая конструкция обеспечивает возможность относительного перемещения первого соединительного элемента и второго соединительного элемента.

Преимуществом данного варианта осуществления является то, что он предоставляет решение, касающееся вытягивания, которое обеспечивает возможность получения сравнительно больших разниц в длине между сокращенным положением и вытянутым положением.

В варианте осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению уплотнительные приспособления содержат радиальное уплотнение, размещенное на втором соединительном элементе.

Поскольку радиальное уплотнение проходит в направлении с компонентом, перпендикулярным направлению потока воздуха, преимуществом данного варианта осуществления является то, что при взаимодействии между уплотнительными приспособлениями и уплотнитель ной поверхностью корпуса не создается составляющей силы в направлении, которое препятствует вытягиванию фильтрующего воздух элемента.

В варианте осуществления фильтрующий воздух элемент согласно настоящему изобретению дополнительно содержит направляющие приспособления, выполненные с возможностью взаимодействия с корпусом системы фильтрации воздуха для по меньшей мере частичного приведения фильтрующего воздух элемента из его сокращенного положения в вытянутое положение во время введения фильтрующего воздух элемента в корпус системы фильтрации воздуха.

Преимуществом данного варианта осуществления является то, что он обеспечивает нахождение фильтрующего воздух элемента в его вытянутом положении при достижении им надлежащего положения внутри корпуса системы фильтрации воздуха.

В конкретном варианте осуществления фильтрующий воздух элемент дополнительно содержит захватные приспособления, выполненные с возможностью передачи ручного усилия к части указанного фильтрующего воздух элемента, не приведенного в свое вытянутое положение указанными направляющими приспособлениями, с тем, чтобы полностью привести фильтрующий воздух элемент в вытянутое положение.

В варианте осуществления фильтрующий воздух элемент согласно настоящему изобретению дополнительно содержит управляемый защелкивающий элемент или защелкивающие приспособления (например, см. позицию 138 на фиг. 12А-12С), выполненные с возможностью взаимодействия с корпусом системы фильтрации воздуха так, чтобы защелкивать фильтрующий воздух элемент в вытянутом положении, когда фильтрующий воздух элемент установлен в корпусе системы фильтрации воздуха.

Преимуществом данного варианта осуществления является то, что он предотвращает непредусмотренное сокращение или втягивание фильтрующего воздух элемента в его установленном положении, что может привести к нарушению уплотнения воздушного пути.

Согласно аспекту настоящего изобретения предоставлена система фильтрации воздуха, содержащая корпус и съемный фильтрующий воздух элемент, как описано выше; причем корпус содержит уплотнительную поверхность, выполненную с возможностью сцепления с уплотнительными приспособлениями, чтобы обеспечить уплотненное сообщение по текучей среде между стороной выпуска воздуха фильтрующего воздух элемента и каналом для чистого воздуха системы фильтрации воздуха; и причем корпус выполнен с возможностью взаимодействия с направляющими приспособлениями для приведения фильтрующего воздух элемента из его сокращенного положения в вытянутое положение во время введения фильтрующего воздух элемента в корпус системы фильтрации воздуха, и/или с защелкивающими приспособлениями фильтрующего воздух элемента для защелкивания фильтрующего воздух элемента в вытянутом положении.

Согласно аспекту настоящего изобретения предоставлен способ обслуживания системы фильтрации воздуха, имеющей служебное отверстие, при этом способ включает: введение фильтрующего воздух элемента, как описано выше, первоначально в сокращенном положении, через служебное отверстие; вытягивание фильтрующего воздух элемента в его вытянутое положение во время или после введения; и управление защелкивающими приспособлениями для защелкивания фильтрующего воздух элемента в вытянутом положении при его введении целиком в систему фильтрации воздуха.

В одном примере настоящего изобретения фильтрующий элемент содержит модуль с наполнителем фильтра, содержащий наполнитель фильтра и имеющий сторону впуска воздуха и сторону выпуска воздуха. Фильтрующий элемент может содержать радиальный уплотнительный элемент, расположенный на позиционируемом соединительном элементе, охватывающем по меньшей мере часть модуля с наполнителем фильтра. В одном аспекте фильтрующий элемент характеризуется первой осевой длиной, когда позиционируемый соединительный элемент находится в вытянутом положении, и характеризуется второй осевой длиной, когда позиционируемый соединительный элемент находится в свернутом положении, причем первая осевая длина больше, чем вторая осевая длина.

В варианте осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению фильтрующий элемент дополнительно содержит второй радиальный уплотнительный элемент, расположенный на втором позиционируемом соединительном элементе, охватывающем по меньшей мере часть наполнителя фильтра.

В варианте осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению радиальный уплотнительный элемент фильтрующего элемента содержит одно или более проходящих в радиальном направлении кромочных уплотнений.

В варианте осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению фильтрующий элемент дополнительно содержит выступающий в радиальном направлении язычок, размещенный на позиционируемом соединительном элементе, предназначенный для сцепления с частью корпуса очистителя воздуха для перемещения позиционируемого соединительного элемента из сжатого положения в вытянутое положение.

В варианте осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению выступающий в радиальном направлении язычок фильтрующего элемента включает пару выступающих в радиальном направлении язычков.

В варианте осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению фильтрующий элемент дополнительно содержит управляемый защелкивающий элемент для перемещения позиционируемого соединительного элемента из сжатого положения в вытянутое положение.

Технические эффекты и преимущества вариантов осуществления системы фильтрации воздуха и способа согласно настоящему изобретению соответствуют mutatis mutandis таковым в отношении соответствующих вариантов осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению.

Краткое описание фигур

Эти и другие признаки и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:

- на фиг. 1 представлен вид в перспективе первого варианта осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению, который также называется «вариант осуществления с манжетой в виде усеченного конуса»;

- на фиг. 2 представлен поперечный разрез фильтрующего воздух элемента по фиг. 1;

- на фиг. 2А представлен поперечный разрез фильтрующего воздух элемента по фиг. 1, с деформируемыми манжетами фильтрующего воздух элемента, находящимися в свернутом положении;

- на фиг. 3 представлен вид в перспективе второго варианта осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению, который также называется «вариант осуществления со складкой»;

- на фиг. 4 представлен поперечный разрез фильтрующего воздух элемента по фиг. 3;

- на фиг. 5 представлен вид в перспективе третьего варианта осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению, который также называется «вариант осуществления с шарниром»;

- на фиг. 6 представлен поперечный разрез фильтрующего воздух элемента по фиг. 5;

- на фиг. 7 представлен фильтрующий воздух элемент согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;

- на фиг. 8 представлен подробный вид фильтрующего воздух элемента по фиг. 7 в его сокращенном положении;

- на фиг. 9 представлен подробный вид фильтрующего воздух элемента по фиг. 7 в его вытянутом положении;

- на фиг. 10 представлен вид в перспективе третьего варианта осуществления фильтрующего воздух элемента согласно настоящему изобретению, который также называется «вариант осуществления с клином»;

- на фиг. 11 представлен поперечный разрез фильтрующего воздух элемента по фиг. 10; и

- на фиг. 12А-12С схематически изображены этапы варианта осуществления способа согласно настоящему изобретению в варианте осуществления системы согласно настоящему изобретению.

На всех фигурах для обозначения одинаковых или функционально подобных элементов были использованы схожие ссылочные позиции.

Описание вариантов осуществления

Системы фильтрации воздуха предусмотрены во многих механических системах для очистки воздуха, подаваемого к потребляющему воздух компоненту, например, двигателю внутреннего сгорания. Фильтрующий воздух элемент является сменным компонентом такой системы фильтрации воздуха, в которой наполнитель фильтра захватывает частицы и примеси, находящиеся во входящем потоке воздуха. На фигурах путь потока неочищенного (нефильтрованного) воздуха схематически показан серой стрелкой, тогда как путь потока очищенного (фильтрованного) воздуха схематически показан белой стрелкой.

Настоящее изобретение может быть реализовано с применением разных видов модулей с наполнителем фильтра, включая модули с наполнителем фильтра, содержащие сложенный наполнитель фильтра, и модули с наполнителем фильтра, содержащие волнистый наполнитель фильтра, также известный как наполнитель Z-типа, который может быть уложен слоями путем намотки волнистых листов определенной длины или путем складывания друг на друга нескольких волнистых листов. Разные типы модулей со сложенными наполнителями фильтров являются коммерчески доступными и известными специалисту в данной области техники. Модули с волнистым наполнителем фильтра содержат фильтрующий материал, содержащий множество волн, образованных в нем, при этом чередующиеся концы смежных волн являются закрытыми для того, чтобы проталкивать текучую среду через фильтрующий материал. Разные типы волнистых наполнителей фильтров являются коммерчески доступными и известными специалисту в данной области техники. Модуль с наполнителем фильтра, наполнитель которого представляет собой волнистый наполнитель или наполнитель z-типа, известен специалисту в данной области техники. Например, некоторые типы волнистых наполнителей фильтра известны из патента США №3025963, выданного Jordan V. Bauer, патента США №5895574, выданного Francis Friedmann и др., патента США №6416605, выданного Patrick Golden, и из публикации заявки на патент США №US 2014/0102057 А1.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлен фильтрующий воздух элемент 100 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Изображенный фильтрующий воздух элемент 100 содержит модуль 110 с наполнителем фильтра, содержащий наполнитель фильтра, при этом модуль 110 с наполнителем фильтра имеет сторону впуска 111 воздуха (т.е. определяет поверхность впуска) и сторону 112 выпуска воздуха (т.е. определяет поверхность выпуска). Модуль 110 с наполнителем фильтра может быть по сути жестким, чтобы придать фильтрующему воздух элементу 100 требуемую пространственную устойчивость, или он может быть снабжен твердой внешней оболочкой, например пластиковой оболочкой, которая может закрывать всю или часть осевой протяженности фильтрующего воздух элемента 100.

Первый соединительный элемент 132 размещен на стороне 111 впуска воздуха и второй соединительный элемент 132 размещен на стороне 112 выпуска воздуха. Уплотнительные приспособления 142, выполненные с возможностью взаимодействия с уплотнительной поверхностью корпуса 200 системы фильтрации воздуха (не изображены), предусмотрены на по меньшей мере одном из первого соединительного элемента 131 и второго соединительного элемента 132. В одном аспекте настоящего изобретения первый и второй соединительные элементы 131, 132 являются позиционируемыми в осевом направлении между первым и вторым положениями для изменения общей длины фильтрующего элемента 100. В одном аспекте настоящего изобретения уплотнительные приспособления 142 могут быть охарактеризованы как уплотнительный элемент 142. В примере, показанном на фиг. 1 и фиг. 2, уплотнительные приспособления 142 содержат пару круговых, проходящих в радиальном направлении кромочных уплотнений 142а на каждом из первого и второго соединительных элементов 132. В одном аспекте настоящего изобретения уплотнительные приспособления 142 могут быть образованы из литого под давлением термопластичного эластомера (ТРЕ).

Согласно настоящему изобретению фильтрующий воздух элемент 100 выполнен так, чтобы обеспечить возможность относительного перемещения первого соединительного элемента 131 и второго соединительного элемента 132 между сокращенным положением и вытянутым положением. Как изображено на фиг. 2 и фиг. 2А, фильтрующий элемент может характеризоваться первой осевой длиной L1, когда позиционируемый соединительный элемент (элементы) 131 и/или 132 находятся в вытянутом положении, и характеризуется второй осевой длиной L2, когда позиционируемый соединительный элемент (элементы) 131 и/или 132 находятся в свернутом положении, причем первая осевая длина L1 больше, чем вторая осевая длина L2. В изображенном варианте осуществления каждый соединительный элемент содержит кольцо с выступающими радиально или наружу язычками 135. Обратимо деформируемая манжета 122 размещена между стороной 112 выпуска модуля 110 с наполнителем фильтра и вторым соединительным элементом 132; следует отметить, что такая же компоновка может быть предусмотрена между впускной стороной 111 модуля с наполнителем фильтра и первым соединительным элементом 131, как изображено. Эта или каждая обратимо деформируемая манжета характеризуется первым диаметром на выпускной стороне 112 и вторым диаметром на втором соединительном элементе 132, при этом второй диаметр больше, чем первый диаметр. Форма манжеты позволяет сворачивать манжету посредством складывания обратимо деформируемой манжеты с большим диаметром поверх второй части обратимо деформируемой манжеты с меньшим диаметром. Без отступления от общих принципов, применительно к обратимо деформируемой манжете 122, показанной справа на фиг. 2, цилиндрические части и скошенная вперед (/) часть сверху фигуры свернется при складывании в приблизительно S-образную форму, тогда как цилиндрические части и скошенная назад часть (\) снизу фигуры свернется при складывании в приблизительно Z-образную форму. В показанном примере деформируемая манжета 122 снабжена областями уменьшенной толщины, которые функционируют как гибкие шарниры 122а, ускоряющими сворачивание деформируемой манжеты 122. Поскольку деформируемая манжета 122 образована из деформируемого полимерного материала, части манжеты снаружи гибких шарниров 122а тоже являются сгибаемыми и деформируемыми. Свернутое положение изображено на схематическом виде, представленном на фиг. 2А графических материалов.

Это «сворачивание» или складывание манжеты на стороне 112 выпуска воздуха обеспечивает возможность перемещения первого соединительного элемента 131 относительно модуля с наполнителем фильтра, и таким образом обеспечивает возможность относительного перемещения между первым соединительным элементом 131 и вторым соединительным элементом 132. То же самое применимо mutatis mutandis к стороне 111 впуска воздуха, если и на ней предусмотрена обратимо деформируемая манжета. При «сворачивании» манжеты или манжет общая длина фильтрующего воздух элемента 100, если измерять ее между первым соединительным элементом 131 и вторым соединительным элементом 132, уменьшается от первой осевой длины (вытянутое положение) до второй осевой длины (свернутое положение), сокращая таким образом общую длину фильтрующего воздух элемента 100.

Фильтрующий воздух элемент 100 предпочтительно дополнительно содержит направляющие приспособления, выполненные с возможностью взаимодействия с корпусом 200 системы фильтрации воздуха, для приведения фильтрующего воздух элемента 100 из его сокращенного положения в вытянутое положение во время введения фильтрующего воздух элемента в корпус системы фильтрации воздуха. В изображенном случае обращенные наружу язычки 135 соединительных элементов 131, 132 могут скользить внутри соответствующих наклонных канавок, предусмотренных в корпусе 200 системы фильтрации воздуха, обеспечивая отделение соединительных элементов 131, 132 друг от друга в продольном направлении, раскладывая таким образом обратимо деформируемую манжету или манжеты и вытягивая фильтрующий воздух элемент 100 до требуемой длины с получением воздухонепроницаемой посадки.

Уплотнительные приспособления предпочтительно содержат радиальное уплотнение, размещенное на втором соединительном элементе 132. Преимуществом радиального уплотнения является то, что на это сцепление с уплотнитель ной поверхностью не влияют силы, действующие в осевом направлении.

В своем установленном положении и при нормальной работе на модуль 110 с наполнителем фильтра могут воздействовать разные силы, включая гравитационные силы (собственный вес модуля) и инерционные силы (например, вызванные вибрациями двигателя и ускорениями или замедлениями транспортного средства, в котором смонтирована система фильтрации воздуха). Если эти силы передаются на соединительные элементы 131,132, в частности на соединительный элемент (элементы), снабженные уплотнительными приспособлениями, эти силы могут негативно повлиять на непроницаемость насадки или даже вызвать отсоединение уплотнения. Особым преимуществом данного первого варианта осуществления является то, что соединительные элементы 131, 132 прикреплены к модулю 110 с наполнителем фильтра посредством обратимо деформируемых приспособлений, уменьшая таким образом передачу сил, воздействующих на модуль 110 с наполнителем фильтра, на соединительные элементы 131, 132.

Фильтрующий воздух элемент 100 может дополнительно содержать защелкивающие приспособления, выполненные с возможностью взаимодействия с корпусом 200 системы фильтрации воздуха так, чтобы защелкивать фильтрующий воздух элемент 100 в вытянутом положении, когда фильтрующий воздух элемент 100 установлен в корпус 200 системы фильтрации воздуха.

На фиг. 3 и фиг. 4 представлен фильтрующий воздух элемент 100 согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Для краткости далее будут описаны лишь отличия от первого варианта осуществления.

В данном варианте осуществления соединительные элементы 131, 132 образованы кольцевидными передними поверхностями сложенных назад обратимо деформируемых концевых муфт. Комбинация язычка 136 и захватов 137 на разных сторонах фильтрующего воздух элемента 100 позволяют пользователю доводить фильтрующий воздух элемент 100 до требуемой длины с получением воздухонепроницаемой посадки при введении фильтрующего воздух элемента 100 в корпус 200 системы фильтрации воздуха, вынуждая передние части складок перемещаться в направлении, в котором проходит фильтрующий воздух элемент 100. Посредством обеспечения целесообразного размещения этого язычка (этих язычков) 136 и захватов 137 фильтрующий воздух элемент 100 может быть использован с разными типами систем фильтрации воздуха с разными направлениями, с которых производится обслуживание. Требуемая длина для правильной посадки в разных типах системы фильтрации воздуха может варьироваться, и при этом такие варьируемые длины могут обеспечиваться одним и тем же фильтрующим воздух элементом 100.

На фиг. 5 и фиг. 6 представлен фильтрующий воздух элемент 100 согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Для краткости далее будут описаны лишь отличия от первого варианта осуществления.

В данном варианте осуществления фильтрующий воздух элемент 100 дополнительно содержит гофрированную деталь 150, размещенную в целесообразно выбранной точке между первым соединительным элементом 131 и вторым соединительным элементом 132, при этом гофрированная деталь 150 обеспечивает возможность относительного перемещения первого соединительного элемента 131 и второго соединительного элемента 132. Хотя на фиг. 5 и фиг. 6 показан вариант осуществления, в котором гофрированная деталь 150 представляет собой одну пару складок, это сделано без отступления от общих принципов.

На фиг. 7 представлен фильтрующий воздух элемент 100 согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. Для краткости далее будут описаны лишь отличия от первого варианта осуществления.

В данном варианте осуществления фильтрующий воздух элемент 100 дополнительно содержит гофрированную деталь 150, размещенную между первым соединительным элементом 131 и основной частью 115 элемента 100 и/или между основной частью 115 элемента 100 и вторым соединительным элементом 132, при этом гофрированная деталь 150 обеспечивает возможность относительного перемещения первого соединительного элемента 131 и второго соединительного элемента 132. Основная часть 115 обычно представляет собой часть фильтрующего воздух элемента 100, который содержит модуль 115 с наполнителем фильтра, который необязательно может быть предусмотрен во внешней оболочке для обеспечения жесткости и защищенности. Гофрированная деталь может быть выполнена из термопластичных эластомеров (ТРЕ), как указано, или из любого другого подходящего материала, имея при этом любое подходящее количество складок. Как показано на фиг. 7, фильтрующий воздух элемент 100 может быть сокращен посредством сжатия гофрированной детали 150 с помощью боковой силы (т.е., сил, приложенных с обеих сторон для достижения осевого сжатия) с целью его введения в корпус 200 системы фильтрации воздуха.

На фиг. 8 представлен подробный вид фильтрующего воздух элемента 100 согласно четвертому варианту осуществления в своем сокращенном положении. Также показано уплотнение 142 на смежном соединительном элементе 131/132. Изображенное уплотнение представляет собой обратное радиальное уплотнение. Уплотнение 142 может быть выполнено из термопластичных эластомеров (ТРЕ), как указано, или из любого другого подходящего материала, имея при этом любое подходящее количество складок.

На фиг. 9 представлен подробный вид фильтрующего воздух элемента 100 согласно четвертому варианту осуществления в своем вытянутом положении. Вытянутое положение может быть достигнуто посредством приложения давления к сложенной части гофрированной детали 150 или при воздействии направляющих приспособлений или захватных приспособлений, как будет объяснено в сочетании с фиг. 12.

На фиг. 10 и фиг. 11 представлен фильтрующий воздух элемент 100 согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. Для краткости далее будут описаны лишь отличия от первого варианта осуществления.

В данном варианте осуществления фильтрующий воздух элемент 100 содержит телескопическую конструкцию 160, размещенную в целесообразно выбранной точке между первым соединительным элементом 131 и вторым соединительным элементом 132, при этом телескопическая конструкция 160 обеспечивает возможность относительного перемещения первого соединительного элемента 131 и второго соединительного элемента 132.

Хотя на фиг. 10 и фиг. 11 показан вариант осуществления, в котором телескопическая конструкция 160 представляет собой один скользящий компонент, это сделано без отступления от общих принципов.

Настоящее изобретение также относится к системе фильтрации воздуха и способу обслуживания системы фильтрации воздуха, которые будут описаны со ссылкой на фиг. 12 (хотя ссылочными позициями обозначены не все элементы на фиг. 12, ссылочные позиции, использованные в предыдущих фигурах, упомянуты там, где это относится к описанию).

Вариант осуществления системы фильтрации воздуха согласно настоящему изобретению содержит корпус 200 и съемный фильтрующий воздух элемент 100, как описано выше, причем корпус 200 содержит уплотнительную поверхность, выполненную с возможностью сцепления с уплотнительными приспособлениями 141 для обеспечения уплотненного сообщения по текучей среде между стороной 112 выпуска воздуха фильтрующего воздух элемента 100 и каналом для чистого воздуха системы фильтрации воздуха. Корпус 200 выполнен с возможностью взаимодействия с направляющими приспособлениями 135 для приведения фильтрующего воздух элемента 100 из сокращенного положения в вытянутое положение во время введения фильтрующего воздух элемента 100 в корпус 200 системы фильтрации воздуха; с этой целью корпус 200 может быть оснащен соответствующими внутренними направляющими 235. Корпус 200 дополнительно выполнен с возможностью взаимодействия с защелкивающими приспособлениями 138 фильтрующего воздух элемента 100 для защелкивания фильтрующего воздух элемента 100 в вытянутом положении; с этой целью корпус 200 может быть оснащен соответствующими приемными элементами 238 для защелок.

Настоящее изобретение также относится к способу обслуживания системы фильтрации воздуха, имеющей служебное отверстие, при этом способ включает:

- введение 1010 фильтрующего воздух элемента 100, описанного выше, находящегося изначально в сокращенном положении, через служебное отверстие;

- вытягивание 1020 фильтрующего воздух элемента 100 в его вытянутое положение во время или после введения; и

- управление 1030 защелкивающими приспособлениями для защелкивания фильтрующего воздух элемента 100 в вытянутом положении при его введении целиком в систему фильтрации воздуха.

Вытягивание 1020 фильтрующего воздух элемента 100 может произойти частично или целиком посредством взаимодействия между направляющим элементом на фильтрующем воздух элементе и корпусом фильтрующей системы, или оно может быть выполнено целиком вручную.

Хотя настоящее изобретение было описано выше в данном документе со ссылкой на конкретные варианты осуществления, это было сделано для пояснения, а не ограничения настоящего изобретения, объем которого следует определять, ссылаясь на прилагаемую формулу изобретения.

1. Фильтрующий воздух элемент (100), содержащий:

– модуль (110) с наполнителем фильтра, содержащий наполнитель фильтра, при этом указанный модуль (110) с наполнителем фильтра имеет сторону (111) впуска воздуха и сторону (112) выпуска воздуха;

– первый соединительный элемент (131), размещенный на указанной стороне (111) впуска воздуха, и второй соединительный элемент (132), размещенный на указанной стороне (112) выпуска воздуха;

причем уплотнительные приспособления (142), выполненные с возможностью взаимодействия с уплотнительной поверхностью корпуса (200) системы фильтрации воздуха, предусмотрены на по меньшей мере одном из указанного первого соединительного элемента (131) и указанного второго соединительного элемента (132); и

причем указанный фильтрующий воздух элемент (100) выполнен так, чтобы обеспечить возможность относительного перемещения указанного первого соединительного элемента (131) и указанного второго соединительного элемента (132) между сокращенным положением и вытянутым положением.

2. Фильтрующий воздух элемент (100) по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит обратимо деформируемую манжету (122), размещенную между указанной стороной (112) выпуска воздуха указанного модуля (110) с наполнителем фильтра и указанным вторым соединительным элементом (132), при этом указанная обратимо деформируемая манжета характеризуется первым диаметром на указанной стороне (112) выпуска воздуха и вторым диаметром на указанном втором соединительном элементе (132), при этом указанный второй диаметр больше, чем указанный первый диаметр; причем складывание первой части указанной обратимо деформируемой манжеты с большим диаметром поверх второй части указанной обратимо деформируемой манжеты с меньшим диаметром обеспечивает возможность указанного относительного перемещения указанного первого соединительного элемента (131) и указанного второго соединительного элемента (132).

3. Фильтрующий воздух элемент (100) по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит обратимо деформируемую манжету (122), размещенную между указанной стороной (112) выпуска воздуха указанного модуля (110) с наполнителем фильтра и указанным вторым соединительным элементом (132), при этом указанная обратимо деформируемая манжета характеризуется первым диаметром на указанной стороне (112) выпуска воздуха и вторым диаметром на указанном втором соединительном элементе (132), при этом указанный второй диаметр меньше, чем указанный первый диаметр; причем складывание первой части указанной обратимо деформируемой манжеты с меньшим диаметром под второй частью указанной обратимо деформируемой манжеты с большим диаметром обеспечивает возможность указанного относительного перемещения указанного первого соединительного элемента (131) и указанного второго соединительного элемента (132).

4. Фильтрующий воздух элемент (100) по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит гофрированную деталь (150), размещенную между указанным первым соединительным элементом (131) и указанным вторым соединительным элементом (132), при этом указанная гофрированная деталь (150) обеспечивает возможность относительного перемещения указанного первого соединительного элемента (131) и указанного второго соединительного элемента (132).

5. Фильтрующий воздух элемент (100) по п. 4, отличающийся тем, что содержит основную часть между указанным первым соединительным элементом и указанным вторым соединительным элементом, причем указанная гофрированная деталь размещена между указанным первым соединительным элементом и указанной основной частью (115).

6. Фильтрующий воздух элемент (100) по п. 4, отличающийся тем, что содержит основную часть между указанным первым соединительным элементом и указанным вторым соединительным элементом, причем указанная гофрированная деталь размещена между указанным вторым соединительным элементом и указанной основной частью (115).

7. Фильтрующий воздух элемент (100) по п. 4, отличающийся тем, что содержит основную часть между указанным первым соединительным элементом и указанным вторым соединительным элементом, причем указанная гофрированная деталь размещена между разделенными в осевом направлении частями указанной основной части (115).

8. Фильтрующий воздух элемент (100) по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит телескопическую конструкцию (160), размещенную между указанным первым соединительным элементом (131) и указанным вторым соединительным элементом (132), при этом указанная телескопическая конструкция (160) обеспечивает возможность относительного перемещения указанного первого соединительного элемента (131) и указанного второго соединительного элемента (132).

9. Фильтрующий воздух элемент (100) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанные уплотнительные приспособления содержат радиальное уплотнение, размещенное на указанном втором соединительном элементе (132).

10. Фильтрующий воздух элемент (100) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит направляющие приспособления (135), выполненные с возможностью взаимодействия с корпусом (200) системы фильтрации воздуха для по меньшей мере частичного приведения фильтрующего воздух элемента (100) из его сокращенного положения в вытянутое положение во время введения фильтрующего воздух элемента в корпус системы фильтрации воздуха.

11. Фильтрующий воздух элемент (100) по п. 10, отличающийся тем, что дополнительно содержит захватные приспособления, выполненные с возможностью передачи ручного усилия к части указанного фильтрующего воздух элемента (100), не приведенного в свое вытянутое положение указанными направляющими приспособлениями (135), с тем, чтобы полностью привести фильтрующий воздух элемент (100) в вытянутое положение.

12. Фильтрующий воздух элемент (100) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит защелкивающие приспособления (138), выполненные с возможностью взаимодействия с указанным корпусом (200) системы фильтрации воздуха так, чтобы защелкивать указанный фильтрующий воздух элемент (100) в указанном вытянутом положении, когда указанный фильтрующий воздух элемент (100) установлен в указанный корпус (200) системы фильтрации воздуха.

13. Система фильтрации воздуха, содержащая корпус (200) и съемный фильтрующий воздух элемент (100) по любому из пп. 10–12;

причем указанный корпус (200) содержит уплотнительную поверхность, выполненную с возможностью сцепления с указанными уплотнительными приспособлениями для обеспечения уплотненного сообщения по текучей среде между указанной стороной (112) выпуска воздуха указанного фильтрующего воздух элемента (100) и каналом для чистого воздуха указанной системы фильтрации воздуха; и

причем указанный корпус (200) выполнен с возможностью взаимодействия с указанными направляющими приспособлениями (135) для приведения указанного фильтрующего воздух элемента (100) из указанного сокращенного положения в указанное вытянутое положение во время введения указанного фильтрующего воздух элемента (100) в корпус (200) системы фильтрации воздуха, и/или с указанными защелкивающими приспособлениями (138) указанного фильтрующего воздух элемента (100) для защелкивания указанного фильтрующего воздух элемента (100) в указанном вытянутом положении.

14. Способ обслуживания системы фильтрации воздуха, имеющей служебное отверстие, при этом способ включает:

– введение (1010) фильтрующего воздух элемента (100) по любому из пп. 1–12, находящегося изначально в указанном сокращенном положении, через указанное служебное отверстие;

– вытягивание (1020) указанного фильтрующего воздух элемента (100) в его вытянутое положение во время или после указанного введения; и

– управление (1030) защелкивающими приспособлениями (138) с защелкиванием указанного фильтрующего воздух элемента (100) в указанном вытянутом положении при его введении целиком в указанную систему фильтрации воздуха.