专利名称：用于压缩机的可拆卸空气过滤器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体装置领域，具体地说，涉及具有集成的可拆卸的空气过滤器系统的压缩机。
根据35U.S.C.§119(e)，本发明请求享有于2004年9月8日提交的顺序号为60/607,931、名称为“Removable Air Filter System for Compressors”的美国临时专利申请的优先权，该申请的全部内容作为参考被结合于本申请中。
背景技术：
将空气压缩机应用于各种环境中时，通常这些环境可能带有可被吸入压缩机内并最终随增压气流被输送到器械中的灰尘和碎屑。灰尘和碎屑可为从木工车间中的锯屑微粒到普遍存在于建筑工地或修理机动车的修理厂内的固体微粒的各种各样的形式。压缩空气中的灰尘和碎屑可能脏污器械部件或夹带于空气中被传送，从而污染工程项目。例如，气动操作的钉箱机内的灰尘可引起卡塞或加大器械的磨损。在另一实例中，供给喷漆枪的空气中夹带有灰尘和碎屑时，灰尘和碎屑可能堆积在工件上，于是将形成通过外观疵点检验就能看出的缺陷。此外，空气中的灰尘和碎屑被吸入压缩机泵可能增大摩擦力、缩短压缩机本身的平均寿命、或由于杂物阻塞通向泵的进口的过滤器而加大了对泵的需求。
现有的装置常常使用设备专用的过滤器或专用的过滤器系统。这往往使制造商不得不生产多种过滤器以确保满足顾客的需要。例如，现有的一些过滤器包括与压缩机进口管相连的圆柱形法兰，而另一些压缩机采用利用法兰、螺钉等可供选择地配置的过滤器，以便保持过滤器。除了给制造商带来麻烦外，如家庭房屋装修中心之类的零售点可能也不希望销售许许多多占据宝贵的货架空间却很少售出的过滤器。若考虑由普通家庭房屋装修中心销售众多供应商的产品和多种型号的装置，这种困境将更为突出。对于那些希望能够找到专用过滤器的顾客来说，如果不能及时买到替换件，顾客会很不满意。结果一些顾客只好尝试吹净(blow out)或清洁过滤器，而不更换新的过滤器。清洁过滤器不能清除所有被夹集的物质，因此，缩短了过滤器被更换或清洁前的使用间隔时间。在某些情况中，制造商可以决定使用如开孔泡沫型过滤器(open cell foam type filter)之类的简单过滤装置以便快速清洁。但这些过滤器可能并不适合去除所有类型的物质。
因此，理想的是，提供一种压缩机，其具有能够使用不是为压缩机专门构造的过滤器的可拆卸的空气过滤器系统。
发明内容
据此，本发明涉及一种压缩机和一种提供用于压缩机内的可拆卸的空气过滤器的系统。在本发明的一些方面中，压缩机/过滤器系统可利用一般可买到的、被设计成用于不相关的装置但适用于过滤压缩机中的空气的空气过滤器。
在本发明的一方面中，压缩机包括用于至少部分地包围包括在压缩机内的部件的护罩。在护罩内形成有适于接收至少两个尺寸不同、具有相似几何形状的空气过滤器的凹陷部。在形成护罩内的凹陷部的围绕部分及包括将空气加压到较高压力的压缩机泵内的进口之间延伸有流体连接部分。可用如平板门(panel door)之类的固定机构将单独的空气过滤器固定在被吸入流体连接部分内以便由泵增压的空气的通路上。在本发明的另一方面中，将专用壳体构成为用来保存至少两个尺寸不同的空气过滤器。
应理解的是，上面的概括性描述和下文的详细描述只是示例性和说明性的，而不是对本发明的限制。结合于说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明一实施例，这些附图与上面的概述一起用于解释本发明的的原理。
本领域技术人员通过参考附图将能更好地理解本发明的一些优点。附图中图1为根据本发明一个方面的空气压缩机的立体图；图2为根据本发明一个方面的空气压缩机的部分侧视图；图3为根据本发明一个方面的空气压缩机的立体图，该压缩机包括弯曲接片固定机构。
具体实施例方式
下文将参考附图中示出的一些实例对本发明的当前的优选实施例进行详细描述。尽管本发明所描述的是采用向泵提供动力的电机，本领域技术人员可以理解，本发明的原理同样可应用于由内燃机驱动的压缩机。另外，本发明的原理可应用于各类将空气增压到较高压力的压缩机，如立式油罐(vertical tank)压缩机、卧式油罐压缩机、双油罐压缩机、水平对置式(pancake)压缩机、及不包括油罐的压缩机(tankless compressor，无油罐压缩机)等。
本领域技术人员还可理解的是，本发明可使用非专门设计或构造成用于本发明的压缩机的空气过滤器。例如，本发明的压缩机能使用通常可买到的过滤器，而不要求如具有用于连接到空气管道的法兰等的非标准结构的专用过滤器。在这种情况下，使用本发明的压缩机的用户可选择尺寸和几何形状能被装入压缩机内的空气过滤器，尽管这种空气过滤器不是专门为压缩机设计和制造的。在美国由于小型内燃机主要由少数几家公司制造和销售，小型内燃机空气过滤器特别引人注意，结果导致用于这些装置的空气过滤系统已经成为业界的标准。例如，由American Honda Motor Corporation(Torrance，California)和Briggs and Stratton Corporation(Wauwatosa，Wisconsin)制造的发动机通常使用从第三方销售商处另外购得的常规的过滤器结构。此外，这类空气过滤器具有如尺寸、过滤能力、及过滤性能(即在压缩机环境内可预期发现的碎屑的范围和尺寸)之类的一般的合适的性能。
例如，大多数市售的割草机使用包括围绕一个主要侧面的周长的塑料或橡胶垫圈的一般的正方形纸空气过滤器。例如，大多数常用的发动机在大约3hp到10hp(3马力到10马力)的范围内。这些小型内燃机具有与尺寸、形状、过滤空气的能力等相应的空气过滤器，以保证相应的发动机正常运行。此外，尽管不是专门构造成为了这种目的，但对于实施本发明而言，用于这些类型的发动机的空气过滤器一般具有适当的尺寸和过滤能力。另外，这类空气过滤器可在大多数销售压缩机的家庭房屋装修中心或商店内买到。本领域技术人员还应理解的是，本发明的压缩机可被构造成使用没有超出本发明的范围和构思、具有其他几何形状的空气过滤器，而不只是本说明书中具体描述的空气过滤器。本公开文件力图涵盖和包括这些变换。
参考图1和2对本发明一实施例的压缩机100进行描述。包括在压缩机100内的泵102用来使空气从第一压力增压到第二、较高的压力。电机104可操作地与泵102耦连，以提供驱动泵的转动力。在本实例中，泵102是活塞泵。其他适合的泵包括离心泵、旋转泵、扩散泵等。虽然本实施例的压缩机是直接驱动(例如，利用电机驱动轴使泵偏心地转动)的，但也可使用其他如皮带驱动之类的传动系统。泵102包括将需要增压的空气接收于泵室内的进口106。本领域技术人员可以理解的是，可采用多种不同的阀以便在泵循环期间对进口进行开启/关闭操作。在本实施例中，护罩108包括在压缩机内。护罩108被构成为至少部分地覆盖如运动部件之类的压缩机部件，或被构成为可防止使用者接触发热部件或在使用期间温度升高的部件(同时保证适当的气流来冷却所述部件)。在本实施例中，护罩由塑料或聚合物材料构成。在另一些实施例中，护罩可由如聚合物纤维材料或类似的材料之类的合成材料构成，以使护罩具有足够的刚性，以便有效制造/成型等。例如，护罩108被构成为至少部分地包围泵102，从而可防止使用者接触泵和/或驱动泵的电机104。
在本实施例中，护罩108限定出一般被构成为用来接收空气过滤器的凹陷部110。优选的是，凹陷部从护罩的外表面向内延伸。在其他一些实施例中，过滤器可竖直设置(参考图1)以增大气流、减小灰尘等进入过滤器凹陷部分的可能性。而且，优选的是，将凹陷部分定向为便于使用(如图1中可看到的那样)以使更换方便、有助于将过滤器紧靠凹陷部的内壁定位(当沿重力方向取向时)以及类似情况时，凹陷部110从护罩的上表面向内延伸。本领域技术人员可理解的是，虽然没有将凹陷部110构成为用于专门的空气过滤器，可将凹陷部成型为接收通常与一些空气过滤器的范围和/或尺寸相应的多种空气过滤器。在这种情况下，压缩机100可接收在一类空气过滤器中尺寸小于凹陷部尺寸的单个空气过滤器。这样，可在不损害商业上获得的至少一种满意的可与压缩机一起使用的空气过滤器的情况下考虑由第三方制造商制造的多种尺寸的空气过滤器。在本实施例中，凹陷部为一般的由直线组成的形状或一般的矩形形状。
可以在泵102的进口和用于使过滤后的空气流进压缩机泵的凹陷部110之间延伸有用于使流体连通的管路120、软管、或其他任何适合的连接部分。在另一些实例中，可在护罩内一体地形成气流通道，或者使护罩直接与泵进口连接，以允许空气通过过滤器被直接引入泵进口。可将具有流体连接部分的凹陷部的壁或一部分构成为锥形，以使足够的空气流过过滤器112。例如，内壁可向内朝管路120的开口倾斜，以确保气流通过整个过滤器112。参考图2，形成于邻近通向管路120(被设置成使环境空气通过过滤器112被引入)的进口处的第二空隙或底盘126可将空气以与锥形侧相似的方式引到整个过滤器112。锥形面积或空隙区正好可阻隔灰尘和碎屑横过整个过滤器。在当前的实施例中，包括凹陷部和泵之间的流体连接部分的内部壁包括阶梯形部分122、124，以容纳不同尺寸的过滤器。所包括的用于接收不同尺寸的过滤器的嵌合成形部分可用于过滤器的可靠的气动配合且能减小或消除环绕过滤器112的气流(例如，含有灰尘的空气围绕过滤器流动而不流过过滤器)。
在压缩机内可包括固定机构，用于将接收到的过滤器紧靠包括管路开口的壁部分固定。在本实施例中，包括有至少部分地将过滤器112固定在适当位置的平板门114。该平板门中包括一系列孔、通气孔116等，以使环境空气进入过滤器隔室。还可包括用于固定平板门以便固定所述隔室和/或过滤器112的锁固件。在当前的实施例中，带有旋钮的拧动锁固件118被接收在形成于护罩中的相应孔内。在一些可供选择的实施例中，采用快动配合的接片(snap fit tabs)、螺钉等来将平板门固定到护罩上。优选平板门如由与形成护罩的塑料同类的塑料制成。
在另一些实施例中，构成专用壳体来接收过滤器。另外，所述壳体具有如用于安装调节器、容纳用于操作电机的电子部件(即，压力切断开关)之类的辅助功能。可将所述壳体构造成带有基本与所公开的有关护罩的那些实施例类似的凹陷部。
简要地参考图3，在另一些实施例中，使用固定于第一端和第二端上的如弯曲接片128之类的偏置片或类似件将空气过滤器固定在理想位置上，致使将过滤器保持在紧靠包括与泵流体连接的部分的凹陷部的一部分上。在本实施例中，包括两个一般处于凹陷部的相对侧的接片。偏置的接片一般可起片簧的作用，以容纳不同尺寸的过滤器，同时帮助过滤器处于与流体连接部分相对应的位置上。
可以想到的是，通过前面的描述，可以理解本发明及其很多附加的优点。还应想到的是，在不超出本发明的范围和构思、且不牺牲其全部材料优势的前提下可在形式上、结构上和配置上对本发明的所述部件进行各种变换。以上所描述的形式只是本发明的示例性的实施例。所附的权利要求力图涵盖和包括这些变换。
权利要求
1.一种压缩机，包括泵，其包括用于接收从第一压力被增压到第二、较高压力的空气的进口；限定出被构成为用于接收空气过滤器的凹陷部的壳体，该壳体包括在形成有所述凹陷部的壁和所述泵进口之间延伸的流体连接部分，该壳体被附加构成为与所述压缩机耦连；及固定机构，其用于固定与包括和所述泵进口流体连接的部分的所述壁嵌合的所述被接收的过滤器，其中，所述壳体和固定机构能接收被构成为非专用于所述压缩机的空气过滤器。
2.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述固定机构是开有通气孔的塑料门。
3.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述固定机构是一对一般的对置的弯曲接片。
4.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述壳体和固定机构能接收被设计成用于3hp到10hp(3马力到10马力)之间的内燃机中的空气过滤器。
5.一种压缩机，包括泵，其包括用于接收从第一压力被增压到第二、较高压力的空气的进口；护罩，其限定出被构成为接收至少两个尺寸不同、具有相似几何形状的空气过滤器的凹陷部，该护罩包括在形成有所述凹陷部的壁和所述泵进口之间延伸的流体连接部分；及固定机构，其用于固定被包括于至少两个尺寸不同的空气过滤器中、与包括和所述泵进口流体连接的部分的壁嵌合的单个空气过滤器，其中，所述护罩被构成为至少部分地包围包括在所述压缩机内的部件。
6.如权利要求5所述的压缩机，其中，所述固定机构是开有通气孔的塑料门。
7.如权利要求5所述的压缩机，其中，所述护罩和固定机构能接收一般呈矩形的过滤器。
8.如权利要求5所述的压缩机，其中，所述固定机构是一对一般的对置的弯曲接片。
9.如权利要求5所述的压缩机，其中，包括与所述泵流体连接的所述凹陷部的所述侧面朝所述流体连接部分呈锥形。
10.如权利要求5所述的压缩机，其中，包括与所述泵流体连接的所述凹陷部的侧面被限定成阶梯形的凹陷部，以便单独接收包括在至少两个不同尺寸、且具有相似的几何形状的空气过滤器中的至少两个不同的过滤器。
11.如权利要求5所述的压缩机，其中，所述固定机构是塑料门。
12.如权利要求5所述的压缩机，其中，所述护罩能接收被构造成用于小型内燃机的一般的矩形过滤器。
13.一种压缩机，包括泵，其包括用于接收从第一压力被增压到第二、较高的压力的空气的进口；护罩，其限定出从所述护罩的外表面向内延伸的由一般的直线组成的凹陷部，该凹陷部被构成为接收包括于至少两个尺寸不同的空气过滤器中的单个空气过滤器，所述护罩包括在形成所述由一般的直线组成的凹陷部的内侧的壁和所述泵进口之间延伸的流体连接部分；所述护罩被附加地构成为至少部分地包围所述压缩机；及可拆卸的平板门，该可拆卸的平板门用于固定所述由一般的直线组成的凹陷部的开口侧，该可拆卸的平板门包括用于将所述平板门固定到所述护罩上的锁固件，其中，所述平板门被构成为使包括于所述至少两个尺寸不同、具有相似几何形状的空气过滤器中的单个空气过滤器处于紧靠包括所述流体连接部分的所述凹陷部的内侧的位置。
14.如权利要求13所述的压缩机，其中，所述可拆卸的平板门限定出位于其中的、使空气进入所述凹陷部的孔。
15.如权利要求13所述的压缩机，其中，包括与所述泵流体连接的部分的所述凹陷部的所述侧朝所述流体连接部分呈锥形。
16.如权利要求13所述的压缩机，其中，包括与所述泵流体连接的部分的所述凹陷部的所述侧限定出阶梯形的凹陷部，以便接收包括于至少两个尺寸不同、具有相似几何形状的空气过滤器中的至少两个不同的过滤器。
17.如权利要求13所述的压缩机，其中，所述平板门由塑料构成。
18.如权利要求13所述的压缩机，其中，所述护罩被构造成接收用于小型内燃机的一般的矩形过滤器。
全文摘要
一种压缩机(100)包括至少部分地包围包括于压缩机(100)中的部件的护罩(108)。在护罩(108)中形成有适于接收至少两个尺寸不同具有相似几何形状的空气过滤器(112)的凹陷部(110)。本压缩机/过滤器系统可使用通常可购买到的、为不相关的设备设计但适用于压缩机(100)的过滤空气的空气过滤器(112)。在形成护罩(108)内的凹陷部(110)的围绕部分和包括于将空气增压到较高压力的压缩机泵(102)中的进口(106)之间延伸有连接部分(102)。如平板门(114)之类的固定机构可用来固定处于由泵(102)增压的被引入流体连接部分内的空气的通路上的单个空气过滤器(112)。
文档编号B01D59/50GK101048216SQ200580037354
公开日2007年10月3日 申请日期2005年9月8日 优先权日2004年9月8日
发明者马克·A·埃特 申请人:布莱克和戴克公司